1.6《反冲现象火箭》导学案 物理观念 1.了解反冲的概念及反冲现象的一些应用 2.知道反冲现象的原理。 3.了解火箭的工作原理,知道决定火箭最终速度大小的因素 科学思维 能结合动量守恒定律对常见得反冲现象作出解释 科学态度与责任 体会物理学规律在推动人类社会发展中的重要作用 一、自主学习: 知识回顾 1.动量守恒表达式: 2.动量守恒条件:(1) (2) 二、新知学习 1.思考:你知道章鱼、乌贼是怎样游动的吗? 力学角度分析:水往左喷出, 给 向左的力,根据牛顿第三定律, 给 向 的力。 动量角度:章鱼静止在水里,动量守恒,水往 运动,章鱼往 运动。 2.反冲 (1)概念:根据动量守恒定律,一个静止的物体在 力的作用下分裂为两个部分,一部分向某一方向运动另一部分必然向 的方向运动,这个现象叫做反冲现象。 (2)公式: (3)生活中的反冲现象: 应用: , , 防止:用枪射击时,由于枪身的反冲会影响射击的_____,所以用步枪射击时要把枪身抵在____,以减少反冲的影响。 课堂练习1:下列属于反冲现象的是( ) A.乒乓球碰到墙壁后弹回 B.用枪射击时,子弹向前飞,枪身后退 C.用力向后蹬地,人向前运动 D.章鱼向某个方向喷出水,身体向相反的方向运动 课堂练习2:一桶水且静止在水平地面上,如图所示,桶的前、后、底及侧面各装有一个阀门,分别为S1、S2、S3、S4(图中未画出)。要使小车向前运动,可采用的方法是( )。 A.打开阀门S1 B.打开阀门S2 C.打开阀门S3 D.打开阀门S4 3.火箭 (1)工作原理:利用____运动,火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气从尾喷管迅速喷出时,使火箭获得巨大的____。 (2)探究:影响火箭获得速度大小的因素。 假设火箭在地球表面由静止起飞时,在极短的时间内喷出燃气的质量为△m,喷出的燃气相对喷气前火箭的速度大小为u,喷出燃气后火箭的质量为m,计算火箭在喷气一次后增加的速度 △v? 小结:①喷气速度:现代液体燃料火箭的喷气速度约为2 000~4 000 m/s。 ②质量比:指火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体____之比。 喷气速度越____,质量比越____,火箭获得的速度越大。 课堂练习3:某实验小组发射自制水火箭,火箭外壳重2kg,发射瞬间将壳内质量为4kg的水相对地面以10m/s的速度瞬间喷出,已知重力加速度g=10m/s2,空气阻力忽略不计,火箭能够上升的最大高度为多少? 4.人船模型(情境分析) 合作探讨:两位同学在公园里划船,当小船离码头大约1.5 m左右时,有一位同学心想:自己在体育课上立定跳远的成绩从未低过2 m,跳到岸上绝对没有问题,于是她纵身一跃,结果却掉在水里,她为什么不能如她想的那样跳上岸呢 (不计水的阻力) 例题:长为L 质量为M的船停在静水中,一个质量为m的人(可视为质点)开始从船头走向船尾,不计水的阻力,求船和人相对地面的位移各是多少? 小结:①人动船动,人停船停,人快船快,人慢船慢,人左船右; ②速度比等于质量的 比,位移比等于质量的 比; 课堂练习4:如图所示:气球原来静止在离地面高为 h 的空中,气球质量为 M,质量为 m 的人要沿气球上的绳梯安全着地,如图所示,则绳梯长度至少为多长? 课堂练习5:质量为M,底边长为b的斜面静止于光滑水平面上,有一个质量为m的小球由斜面顶部无初速度滑到底部时,斜劈移动的距离是多少? 课堂练习6:如图所示,在光滑水平面上有一小车,小车上固定一竖直杆,总质量为M,杆顶系一长为 l 的轻绳,绳另一端系一质量为m的小球,绳被水平拉直处于静止状态,小球处于最右端。将小球由静止释放,重力加速度为g,求小球摆到最低点时小车向右移动的距离。 课堂练习7.如图所示,质量为m、半径为R的小球,放在半径为2R、质量为2m的大空心球内,大球开始静止在光滑水平面上。当小球从如图所示的位置无初速度沿内 ... ...
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