高中物理 165 反沖運(yùn)動(dòng) 火箭課件 新人教版選修35

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1、 5 5 反沖運(yùn)動(dòng)反沖運(yùn)動(dòng) 火箭火箭1. 知道反沖現(xiàn)象，會(huì)運(yùn)用動(dòng)量守恒定律解釋反沖現(xiàn)象。知道反沖現(xiàn)象，會(huì)運(yùn)用動(dòng)量守恒定律解釋反沖現(xiàn)象。2. 知道火箭的飛行原理，初步了解提高火箭質(zhì)量比的有效知道火箭的飛行原理，初步了解提高火箭質(zhì)量比的有效方法。方法。3. 知道火箭的主要用途，了解人類航空、航天事業(yè)的巨大知道火箭的主要用途，了解人類航空、航天事業(yè)的巨大成就。成就。學(xué) 習(xí) 目 標(biāo) 首先通過(guò)視頻展示神舟飛船發(fā)射時(shí)激動(dòng)人心的震撼場(chǎng)面，不僅使同學(xué)們首先通過(guò)視頻展示神舟飛船發(fā)射時(shí)激動(dòng)人心的震撼場(chǎng)面，不僅使同學(xué)們對(duì)反沖運(yùn)動(dòng)有一個(gè)直觀的印象，也極大地激發(fā)學(xué)生的民族自信心和愛(ài)國(guó)熱情。對(duì)反沖運(yùn)動(dòng)有一個(gè)直觀的印象，也

2、極大地激發(fā)學(xué)生的民族自信心和愛(ài)國(guó)熱情。進(jìn)而列舉了自行榴彈炮、章魚(yú)等反沖實(shí)例，導(dǎo)入新課。進(jìn)而列舉了自行榴彈炮、章魚(yú)等反沖實(shí)例，導(dǎo)入新課。 在定義了反沖運(yùn)動(dòng)之后，根據(jù)反沖運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，遵循動(dòng)量守恒定律。學(xué)在定義了反沖運(yùn)動(dòng)之后，根據(jù)反沖運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，遵循動(dòng)量守恒定律。學(xué)生很容易列出動(dòng)量守恒方程。但在實(shí)際問(wèn)題中，運(yùn)用動(dòng)量守恒定律就有一定生很容易列出動(dòng)量守恒方程。但在實(shí)際問(wèn)題中，運(yùn)用動(dòng)量守恒定律就有一定的困難了。本節(jié)課典例探究選用了人船模型并把它作為重點(diǎn)。用位移表示動(dòng)的困難了。本節(jié)課典例探究選用了人船模型并把它作為重點(diǎn)。用位移表示動(dòng)量守恒，有一定難度。為了更好地掌握這個(gè)模型，緊接著又設(shè)計(jì)了氣球上升量守恒，有

3、一定難度。為了更好地掌握這個(gè)模型，緊接著又設(shè)計(jì)了氣球上升的題目，加深學(xué)生的理解。在最后課堂檢測(cè)中，又設(shè)計(jì)了第四題加以鞏固。的題目，加深學(xué)生的理解。在最后課堂檢測(cè)中，又設(shè)計(jì)了第四題加以鞏固。 動(dòng)量守恒定律是選修動(dòng)量守恒定律是選修3-5的重點(diǎn)，也是高考必考的內(nèi)容，并且近幾年考的重點(diǎn)，也是高考必考的內(nèi)容，并且近幾年考查難度有逐漸加大的趨勢(shì)。反沖是動(dòng)量守恒定律的一個(gè)具體運(yùn)用。不同的反查難度有逐漸加大的趨勢(shì)。反沖是動(dòng)量守恒定律的一個(gè)具體運(yùn)用。不同的反沖形式，可以引申出不同類型的題目，經(jīng)常出現(xiàn)在高考和各類模擬試題中。沖形式，可以引申出不同類型的題目，經(jīng)常出現(xiàn)在高考和各類模擬試題中。本節(jié)課在學(xué)生前兩年物理學(xué)

4、習(xí)能力提高的基礎(chǔ)上，難度上高于課本，做到一本節(jié)課在學(xué)生前兩年物理學(xué)習(xí)能力提高的基礎(chǔ)上，難度上高于課本，做到一步到位。步到位。設(shè) 計(jì) 思 路新 課 導(dǎo) 入 履帶式自行榴彈炮炮車后面為什么裝有止退犁？履帶表面履帶式自行榴彈炮炮車后面為什么裝有止退犁？履帶表面為什么有較深的突起抓地鉤型設(shè)計(jì)？為什么有較深的突起抓地鉤型設(shè)計(jì)？思考與討論思考與討論 你知道章魚(yú)、烏賊怎樣游水嗎？它們先把水吸入體腔，你知道章魚(yú)、烏賊怎樣游水嗎？它們先把水吸入體腔，然后用力壓水，通過(guò)身體前面的孔將水噴出，使身體很快地然后用力壓水，通過(guò)身體前面的孔將水噴出，使身體很快地運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)。 章魚(yú)能夠調(diào)整自己的噴水口的方向，這樣可以使得身

5、體章魚(yú)能夠調(diào)整自己的噴水口的方向，這樣可以使得身體向任意方向前進(jìn)。向任意方向前進(jìn)。 你認(rèn)為章魚(yú)游水時(shí)應(yīng)用了什么物理原理？你認(rèn)為章魚(yú)游水時(shí)應(yīng)用了什么物理原理？思考與討論思考與討論 1. 定義定義 ：一個(gè)物體在內(nèi)力的作用下分裂為兩個(gè)部分，一一個(gè)物體在內(nèi)力的作用下分裂為兩個(gè)部分，一部分向某一方向運(yùn)動(dòng)，另一部分必然向相反的方向運(yùn)動(dòng)。部分向某一方向運(yùn)動(dòng)，另一部分必然向相反的方向運(yùn)動(dòng)。這個(gè)現(xiàn)象叫做反沖。這個(gè)現(xiàn)象叫做反沖。2. 特點(diǎn)：特點(diǎn)：內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力，反沖運(yùn)動(dòng)中系統(tǒng)動(dòng)量守恒。內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力，反沖運(yùn)動(dòng)中系統(tǒng)動(dòng)量守恒。新 課 講 授3. 物理原理：遵循動(dòng)量守恒定律。物理原理：遵循動(dòng)量守恒定律。解析：作用

6、前解析：作用前的動(dòng)量的動(dòng)量 p = 0 作用后的動(dòng)量作用后的動(dòng)量 p = m + M根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：p = p 例：例： 一炮彈靜止在光滑的水平地面上，點(diǎn)火爆炸后恰好分裂一炮彈靜止在光滑的水平地面上，點(diǎn)火爆炸后恰好分裂成質(zhì)量成質(zhì)量分別為分別為 m 和和 M 的兩塊彈片，假設(shè)分開(kāi)后兩塊彈片沿同的兩塊彈片，假設(shè)分開(kāi)后兩塊彈片沿同一條直線運(yùn)動(dòng)，一條直線運(yùn)動(dòng)，質(zhì)量為質(zhì)量為 m 的這一塊彈片的速度的這一塊彈片的速度大小為大小為 ，求另，求另一塊彈片一塊彈片的速度的速度 。即即 m + M = 0 解得：解得：mM 負(fù)號(hào)表示作用后的兩彈片運(yùn)動(dòng)方向相反負(fù)號(hào)表示作用后的兩彈片運(yùn)動(dòng)方向相

7、反4. 反沖運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用：反沖運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用：大炮、火箭的發(fā)射、反擊式水輪機(jī)工大炮、火箭的發(fā)射、反擊式水輪機(jī)工作原理和蒸汽炮車等。作原理和蒸汽炮車等。例例1 機(jī)關(guān)槍機(jī)關(guān)槍的質(zhì)量的質(zhì)量 M 8 kg，射出的，射出的子彈質(zhì)量子彈質(zhì)量 m 20 g，若，若子彈從槍口飛出子彈從槍口飛出的速度的速度 1000 m/s，則求機(jī)關(guān)槍后退的，則求機(jī)關(guān)槍后退的速速度大小度大小 。0.02 1000m/s2.5 m/s8mM 典 例 探 究典 例 探 究例例2 如圖所示，長(zhǎng)為如圖所示，長(zhǎng)為 L 的船靜止在平靜的水面上，立于左側(cè)的船靜止在平靜的水面上，立于左側(cè)船尾的人的質(zhì)量為船尾的人的質(zhì)量為 m，船的質(zhì)量為，船的質(zhì)量為

8、M，不計(jì)水的阻力，人從，不計(jì)水的阻力，人從船尾走到右側(cè)船頭的過(guò)程中，求船對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)位移大小。船尾走到右側(cè)船頭的過(guò)程中，求船對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)位移大小。典 例 探 究典 例 探 究0mM 12xx 12xxL 1MxLMm 2mxLMm mh = Ms（s 為氣球上升的位移）為氣球上升的位移）例例3 載人的氣球原來(lái)靜止在離地面高為載人的氣球原來(lái)靜止在離地面高為 h 的空中，氣球質(zhì)的空中，氣球質(zhì)量為量為 M，質(zhì)量為，質(zhì)量為 m 的人要沿氣球上的繩梯安全著地，如圖的人要沿氣球上的繩梯安全著地，如圖所示，則繩梯長(zhǎng)度至少為多長(zhǎng)？所示，則繩梯長(zhǎng)度至少為多長(zhǎng)？解析解析 以人和氣球?yàn)橄到y(tǒng)，在人沿繩梯著以人和氣球?yàn)?/p>

9、系統(tǒng)，在人沿繩梯著地的過(guò)程中動(dòng)量守恒，有：地的過(guò)程中動(dòng)量守恒，有：解得：解得：mshM 所以繩的總長(zhǎng)為：所以繩的總長(zhǎng)為：MmLhshM 典 例 探 究典 例 探 究1. 古代火箭古代火箭2. 現(xiàn)代火箭現(xiàn)代火箭 火箭在燃料燃盡時(shí)所能獲得的最終速度與什么火箭在燃料燃盡時(shí)所能獲得的最終速度與什么有關(guān)呢？有關(guān)呢？ 假設(shè)火箭發(fā)射前的總質(zhì)量為假設(shè)火箭發(fā)射前的總質(zhì)量為 M，燃料燃盡后的，燃料燃盡后的質(zhì)量為質(zhì)量為 m，火箭燃?xì)鈱?duì)地的噴射速度，火箭燃?xì)鈱?duì)地的噴射速度為為 1，燃料燃，燃料燃盡后火箭的飛行盡后火箭的飛行速度速度 為多大？為多大？ ？想 一 想想 一 想11()(1)MmMmm 燃料燃盡時(shí)火箭獲得的

10、最終速度由燃料燃盡時(shí)火箭獲得的最終速度由噴氣速度噴氣速度及質(zhì)量比及質(zhì)量比 共同決定。要提高噴氣速度，就要使用高質(zhì)量的燃料。共同決定。要提高噴氣速度，就要使用高質(zhì)量的燃料。 要發(fā)要發(fā)射人造衛(wèi)星，用一級(jí)火箭還不能達(dá)到所需的速度，必須用多射人造衛(wèi)星，用一級(jí)火箭還不能達(dá)到所需的速度，必須用多級(jí)火箭。級(jí)火箭。Mm漫漫漫漫“長(zhǎng)征長(zhǎng)征”路：長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭發(fā)展史路：長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭發(fā)展史第一節(jié)火箭脫離過(guò)程第一節(jié)火箭脫離過(guò)程反沖運(yùn)動(dòng)反沖運(yùn)動(dòng) 火箭火箭反沖反沖運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)1. 定義：向氣體噴出的反方向運(yùn)動(dòng)定義：向氣體噴出的反方向運(yùn)動(dòng)2. 原理：動(dòng)量守恒定律原理：動(dòng)量守恒定律3. 常見(jiàn)反沖運(yùn)動(dòng)：煙花、噴氣式飛機(jī)常見(jiàn)反

11、沖運(yùn)動(dòng)：煙花、噴氣式飛機(jī)火箭火箭1. 發(fā)展：從宋代開(kāi)始發(fā)展：從宋代開(kāi)始2. 原理：動(dòng)量守恒定律原理：動(dòng)量守恒定律3. 速度速度噴氣速度噴氣速度 質(zhì)量比質(zhì)量比Mm課 堂 總 結(jié)1. 一靜止的質(zhì)量為一靜止的質(zhì)量為 M 的原子核，以相對(duì)地的的原子核，以相對(duì)地的速度速度 放射放射出一質(zhì)量為出一質(zhì)量為 m 的粒子后，原子核剩余部分作反沖運(yùn)動(dòng)的的粒子后，原子核剩余部分作反沖運(yùn)動(dòng)的速度大小為（速度大小為（ ）BA.C.MmM Mm D.B.MmM mMm 課 堂 測(cè) 試A+A+ 2. 一一小型火箭在高空繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若其沿運(yùn)動(dòng)方小型火箭在高空繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若其沿運(yùn)動(dòng)方向的相反方向釋放出一物體

12、向的相反方向釋放出一物體P，不計(jì)空氣阻力，不計(jì)空氣阻力，則則 （ ） A. 火箭一定離開(kāi)原軌道運(yùn)動(dòng)火箭一定離開(kāi)原軌道運(yùn)動(dòng) B. 物體物體 P 一定離開(kāi)原來(lái)原軌道運(yùn)動(dòng)一定離開(kāi)原來(lái)原軌道運(yùn)動(dòng) C. 火箭運(yùn)動(dòng)半徑一定增大火箭運(yùn)動(dòng)半徑一定增大 D. 物體運(yùn)動(dòng)半徑一定減小物體運(yùn)動(dòng)半徑一定減小AC13. 5 m/s3. 一火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)每次噴出質(zhì)量一火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)每次噴出質(zhì)量 m = 200 g的氣體，氣體的氣體，氣體離開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)噴出時(shí)對(duì)地離開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)噴出時(shí)對(duì)地速度速度 = 1000 m/s，設(shè)火箭質(zhì)量，設(shè)火箭質(zhì)量 M = 300 kg，發(fā)動(dòng)機(jī)每秒噴發(fā)，發(fā)動(dòng)機(jī)每秒噴發(fā) 20 次。則運(yùn)動(dòng)第次。則運(yùn)動(dòng)第 1 秒末，火箭的速秒末，火箭的速度多大度多大 ？ 4. 如圖所示，如圖所示， 質(zhì)量為質(zhì)量為 M、傾角、傾角為、長(zhǎng)度為長(zhǎng)度為s的斜面放在光的斜面放在光滑水平地面上，一個(gè)滑水平地面上，一個(gè)質(zhì)量為質(zhì)量為 m 的物塊的物塊 A，由斜面頂端自由下，由斜面頂端自由下滑，求當(dāng)滑，求當(dāng) 物塊A滑到斜面底端時(shí)，斜面在水平地面上移動(dòng)的滑到斜面底端時(shí)，斜面在水平地面上移動(dòng)的距離為多少？距離為多少？cosmsMm x