1.4、5 反冲运动 自然界中的守恒定律 课件

课件45张PPT。第四节　反冲运动 第五节　自然界中的守恒定律 1．理解反冲运动的概念；了解反冲运动的典型事例．理解反冲运动的原理是动量守恒定律． 2．了解火箭的工作原理．了解决定火箭能力大小的因素． 3．会用动量守恒定律分析解决反冲运动问题． 4．了解自然界中的守恒与对称. 一、反冲运动 ?定义：当一个物体向某一方向射出(或抛出)它的一部分时，这个物体的剩余部分将向 方向运动． ?特点： (1)物体的不同部分在 力作用下向相反方向运动． (2)反冲运动中，相互作用力一般较大，通常可以用动量守恒定律来处理． (3)反冲运动中，由于有 能转化为 能，所以系统的总动能 ．相反内其他形式动增加?反冲运动现象的防止及应用 (1)防止：射击时枪身的后退，影响射击的 ． (2)应用：①蝴蝶飞行时翅膀的扇动． ②乌贼和大多数头足类软体动物在水里活动． ③火箭的发射．准确性二、自然界中的守恒定律 ?守恒与不变 (1)能量守恒： 是物理学中最重要的物理量之一，而且具有 的形式，各种形式的能量可以相互转化但总能量 ． (2)动量守恒：动量守恒定律通常是对 的物体所构成的系统而言的．适用于 的运动，因此常用来推断系统在发生碰撞前后运动状态的 ． (3)守恒定律的本质，就是某种物理量保持不变．能量守恒是对应着 变换中的不变性；动量守恒是对应着 变换下的不变性．能量各种各样不变相互作用任何形式变化某种空间某种时间 ?守恒与对称 (1)对称的本质：也是某种不变性．所以守恒与对称性之间有着必然的联系． (2)自然界应该是和谐对称的，在探索未知的物理规律的时候，允许以普遍的对称性作为指引. 一、对反冲运动的进一步理解 ?理解反冲运动的原理及适用的公式 反冲运动和碰撞、爆炸有类似之处，相互作用力常为变力且作用力很大，可以认为内力远大于外力，系统动量守恒或某个方向上动量守恒，因此可以用动量守恒定律处理反冲运动的问题．若系统初始动量为零，动量守恒定律为：m1v1′＋m2v2′＝0；若系统初始动量不为零，设分离前系统总质量为M，分离质量为m，分离前系统速度为v1，m分离速度为v2′，剩余部分速度为v1′，根据动量守恒定律得：(M－m)v1′＋mv2′＝Mv1.?实际遇到的反冲运动问题通常有以下三种 (1)系统不受外力或所受外力之和为零，满足动量守恒的条件，可以用动量守恒定律解决反冲运动问题． (2)系统虽然受到外力作用，但内力远远大于外力，外力可以忽略，也可以用动量守恒定律解决反冲运动问题． (3)系统虽然所受外力之和不为零，系统的动量并不守恒，但系统在某一方向上不受外力或外力在该方向上的分力之和为零，则系统的动量在该方向上的分量保持不变，可以用该方向上动量守恒解决反冲运动问题．?在讨论反冲运动问题时，应注意以下几点 (1)速度的反向性问题：对于原来静止的整体，当被抛出部分具有速度时，剩余部分的反冲是相对于抛出部分来说的，两者运动方向必然相反．在列动量守恒方程时，理论上可任意规定某一部分的运动方向为正方向，则反方向的另一部分的速度就要取负值． (2)相对速度问题：反冲运动的问题中，有时遇到的速度是相互作用的两物体的相对速度．但是动量守恒定律中要求速度是对同一参考系的速度(通常为对地的速度)．因此应先将相对速度转换成对地的速度，再列动量守恒定律方程． (3)变质量问题：在反冲运动中还常遇到变质量物体的运动，如在火箭的运动过程中，随着燃料的消耗，火箭本身的质量不断减小，此时必须取火箭本身和在相互作用的短时间内喷出的所有气体为研究对象，取相互作用的这个过程为研究过程来进行研究．二、反冲运动的应用———�人船模型” ?“人船模型”问题的特征 两个原来静止的物体发生相互作用时，若所受外力的矢量和为零，则动量守恒．在相互作用的过程中，任一时刻两物 ... ...