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课件网) 反冲现象 火箭 1.6 目录 学习目标 学习目标 物理观念:学会用动量守恒定律解释反冲现象。 科学思维:引导提高学生构建模型,并用其处理动 量守恒的实际问题的能力。 科学态度与责任:介绍我国火箭的发展历史,了解我 国航天事业的成就,激发学生热爱 社会主义的情感。 科学探究:通过演示视频,相关实验,分析得到什么 是反冲运动,知道反冲运动的本质,并能 够定量运算。 导入新课 你知道章鱼、乌贼是怎样游动的吗? 乌贼的运动是反冲现象,生活中还有哪些反冲现象,反冲的原理是什么? 下面我们先通过实验来认识一下。 视频中乌贼向后喷出墨汁,它会向前加速运动,这是为什么呢? 反冲现象 教师演示实验:泡腾片与小车。 反冲现象 学生实验:会飞的气球 学生吹好气球,并用手捏紧口,松手,观察气球的运动。 反冲现象 1.同学们观察到了什么现象? 小车实验中,泡腾片产生大量气体,冲开盖子,向后放出大量气体,同时小车向前运动。 学生实验中,松手后,气球向后放出气体,气球向上运动。 反冲现象 2.分析发生这个实验现象的原因? (1)受力分析 气体向后喷出时,给盒子一个向前的反向作用力,盒子带动车向前运动。 小车 F’ F 反冲现象 2.分析发生这个实验现象的原因? (2)动量分析 由于气体瞬间喷出,时间极短,内里远远大于外力,系统动量守恒。喷气过程气体获得向后的动量,小车获得一个向前的动量。 小车 MV’ mV 反冲现象 1.定义:一个静止的物体,在内力的作用下,分裂为两个部分,一部分向某个方向运动,另一部分必然向相反的方向运动。这个现象叫反冲。 2.反冲特点:(1)物体间相互作用突然发生,时间短,作用强。 (2)系统所受外力不为零,但外力远远小于内力。 3.反冲条件:(1)系统不受外力或所受合外力为零。 (2)内力远大于外力 。 (3)某一方向上不受外力或所受合外力为零。 4.反冲规律:反冲运动遵循 动量守恒定律。 0=m气v-m车v’ 反冲现象 例题1. (多选)如图所示,两位同学穿着旱冰鞋,面对面站立不动,互推后向相反的方向运动,不计摩擦阻力,下列说法正确的是( ) A.互推后两同学总动量增加 B.互推后两同学动量大小相等、方向相反 C.分离时质量大的同学的速度小一些 D.互推过程中机械能守恒 BC 反冲现象 生活中还有哪些反冲现象? 喷气式飞机 喷 灌 浇 水 陀螺 火 箭 我国火箭的发展历史 我国早在宋代就发明了火箭,如图所示1。箭杆上捆一个前端封闭的火药筒,点燃后生成的燃气以很大速度向后喷出,箭杆由于反冲而向前运动。 图1.最早火箭 二级火箭 现代火箭 火 箭 现代火箭发射过程 火 箭 现代火箭的结构 基本结构 举例介绍 火 箭 现代火箭的原理 火箭靠向后连续喷射高速气体飞行,利用了反冲原理。由于火箭与“高温、高压”燃气组成的系统内力很大,远大于系统所受重力及阻力,故可应用动量守恒定律。 火 箭 现代火箭的原理 设火箭发射前的总质量是M,燃料燃烧后的喷出气体质量为m,喷出气体的速度为v,试求喷出气后火箭飞行的最速度v′。 由于动量守恒我们可以列式如下, 0=mv-(M-m)v’ v v’ 火 箭 现代火箭的主要用途: 利用火箭作为运载工具,例如发射探测仪器、常规弹头和核弹头、人造卫星和宇宙飞船。 (1)提高喷气速度; (2)提高火箭的质量比; (3)使用多级火箭,一般为三级. 如何提高发射火箭的速度? 火 箭 例题2.一火箭喷气发动机每次喷出质量 m = 200 g的气体,气体离开发动机喷出时对地速度 v = 1000 m/s,设火箭质量 M = 300 kg,发动机每秒喷发 20 次。 ⑴ 当第三次喷出气体后,火箭的速度为多大? ⑵ 运动第 1 秒末,火箭的速度为多大 ? 答案:(1)2m/s (2)13.5m/s 人船模型 如图所示,长为L、质量为m船的小船 ... ...