遼寧省大連市高中物理 第十六章 動(dòng)量守恒定律 16.5 反沖運(yùn)動(dòng) 火箭課件 新人教版選修3-5.ppt

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你知道章魚，烏賊怎樣游泳嗎？它們先把水吸入體腔，然后用力壓水，通過身體前面的孔將噴出，使身體很快的運(yùn)動(dòng)。章魚能夠調(diào)整自己的噴水口的方向，這樣可以使得身體的任意方向前進(jìn)。你認(rèn)為章魚游泳時(shí)運(yùn)用了什么原理呢？,章魚,烏賊,第五節(jié)反沖運(yùn)動(dòng)火箭,知道什么是反沖運(yùn)動(dòng)，理解反沖運(yùn)動(dòng)遵循的物理規(guī)律，能舉出幾個(gè)反沖運(yùn)動(dòng)的實(shí)例，并能對(duì)實(shí)例進(jìn)行分析。知道火箭的飛行原理和主要用途。,1.知識(shí)與技能,2.過程與方法,通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，分析討論等過程的有效實(shí)施，提高學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)、分析思辨和動(dòng)手能力。培養(yǎng)學(xué)生的分析推理能力，理論聯(lián)系實(shí)際的能力。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。,3.情感態(tài)度與價(jià)值觀,了解反沖裝置和火箭的知識(shí)及火箭的發(fā)展歷程，激發(fā)學(xué)生從事科學(xué)研究的熱情，培養(yǎng)學(xué)生正確積極的人生觀。通過了解相關(guān)的社科報(bào)道，激發(fā)同學(xué)們的愛國(guó)熱情，進(jìn)行愛國(guó)主義教育。,重點(diǎn)知道什么是反沖運(yùn)動(dòng)。應(yīng)用動(dòng)量守恒定律正確分析噴氣式飛機(jī)、火箭升空、衛(wèi)星調(diào)姿一類的問題。難點(diǎn)如何運(yùn)用動(dòng)量守恒定律分析、解決反沖運(yùn)動(dòng)問題。,1、反沖2、火箭,1、反沖,1、反沖,1、反沖,1、反沖,（1）、定義：當(dāng)物體的一部分以一定的速度離開物體時(shí)，剩余部分將得到一個(gè)反向沖量，向相反的方向運(yùn)動(dòng)。這種現(xiàn)象稱為反沖運(yùn)動(dòng)。被分離的一部分物體可以是高速噴射出的液體、氣體，也可以是被彈出的固體．,,（2）、特點(diǎn)：物體間相互作用突然發(fā)生，時(shí)間短，作用強(qiáng)。物體系所受外力一般不為零，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于內(nèi)力。（3）、原理：遵循動(dòng)量守恒定律作用前：P=0作用后:P=mv+MV則根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：P=P即mv+MV=0故有：V=?(m/M)v負(fù)號(hào)就表示作用后的兩部分運(yùn)動(dòng)方向相反,（4）、反沖運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用：,反擊式水輪機(jī)是大型水力發(fā)電站應(yīng)用最廣泛的水輪機(jī)。它是靠水流的反沖作用旋轉(zhuǎn)的。我國(guó)早在70年代就能生產(chǎn)轉(zhuǎn)輪直徑5.5米，質(zhì)量110噸，最大功率達(dá)30萬(wàn)千瓦的反擊式水輪機(jī)。,噴氣式飛機(jī)通過連續(xù)不斷地向后噴射高速燃?xì)猓梢缘玫匠^音速的飛行速度。,火箭,2、火箭,我國(guó)早在宋代就發(fā)明了火箭，在箭支上扎個(gè)火藥筒，火藥筒的前端是封閉的，火藥點(diǎn)燃后生成的燃?xì)庖院艽蟮乃俣认蚝髧姵?，火箭由于反沖而向前運(yùn)動(dòng)。,火箭：現(xiàn)代火箭是指一種靠噴射高溫高壓燃?xì)猥@得反作用力向前推進(jìn)的飛行器。當(dāng)火箭推進(jìn)劑燃燒時(shí)，從尾部噴出的氣體具有很大的動(dòng)量，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，火箭獲得大小相等，方向相反的動(dòng)量，因而發(fā)生連續(xù)的反沖現(xiàn)象，隨著推進(jìn)劑的消耗，火箭的質(zhì)量逐漸減小，加速度不斷增大，當(dāng)推進(jìn)劑燃盡時(shí)，火箭即以獲得的速度沿著預(yù)定的空間軌道飛行．,中國(guó)1232年開封府戰(zhàn)役中使用的大火箭——“飛火槍”,火箭及其結(jié)構(gòu)示意圖,（1）、必須有充足的燃料。產(chǎn)生的熱量要多：燃料的燃燒值應(yīng)該高一些。密度應(yīng)該?。阂?yàn)橐朔厍虻奈?，火箭的質(zhì)量要小一點(diǎn)。（2）、要有足夠大的速度火箭發(fā)射前的總質(zhì)量為M，燃料燃盡后的質(zhì)量為m，火箭燃?xì)獾膰娚渌俾蕿関1，那么燃料燃盡后火箭的飛行速率v為：,（3）、要讓火箭飛向月球。設(shè)計(jì)運(yùn)行軌道讓火箭按軌道飛行：精密的控制系統(tǒng)。,火箭發(fā)射流程圖,發(fā)射人造地球衛(wèi)星,運(yùn)送載人飛船,運(yùn)載空間站,運(yùn)載探測(cè)器,日本-M系列,現(xiàn)代火箭：,美國(guó)-大力神號(hào),俄羅斯—能源號(hào),,歐洲—阿麗亞娜,動(dòng)畫：反沖運(yùn)動(dòng),（1）、反沖運(yùn)動(dòng)：物體通過分離出一部分物體，使另一部分向相反的方向運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象，叫做反沖運(yùn)動(dòng)。（2）、反沖運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)（3）、反沖運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用（4）、反沖運(yùn)動(dòng)的危害,（5）、火箭：現(xiàn)代火箭是指一種靠噴射高溫高壓燃?xì)猥@得反作用力向前推進(jìn)的飛行器。（6）、火箭的工作原理：動(dòng)量守恒定理。（7）、火箭飛行能達(dá)到的最兩個(gè)因素：噴氣的速度和質(zhì)量比。,(全國(guó)高考題)1、半徑相等的兩個(gè)小球甲和乙，在光滑水平面上沿同一直線相向運(yùn)動(dòng).若甲球的質(zhì)量大于乙球的質(zhì)量，碰撞前兩球的動(dòng)能相等,則碰撞后兩球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能是(),AC,A．甲球的速度為零而乙球的速度不為零B．乙球的速度為零而甲球的速度不為零C．兩球的速度均不為零D．兩球的速度方向均與原方向相反，兩球的動(dòng)能仍相等,1、一靜止的質(zhì)量為M的原子核，以相對(duì)地的速度v放射出一質(zhì)量為m的粒子后，原子核剩余部分作反沖運(yùn)動(dòng)的速度大小為（）,A,C,A,B,C,D,B,2、取下列哪些措施有利于增加噴氣式飛機(jī)的飛行速度（）A.使噴出的氣體速度增大B.使噴出的氣體溫度更高C.使噴出的氣體質(zhì)量更大D.使噴出的氣體密度更小,AC,3、如圖所示，設(shè)質(zhì)量為M的導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)到空中最高點(diǎn)時(shí)速度為V，突然炸成兩塊，質(zhì)量為m的一塊以速度v沿V的方向飛去，則另一塊的運(yùn)動(dòng)()A．一定沿V的方向飛去B．一定沿V的反方向飛去C．不可能做自由落體運(yùn)動(dòng)D．以上說法都不對(duì),D,4、甲、乙兩球在光滑水平軌道上同向運(yùn)動(dòng)，已知它們的動(dòng)量分別是p甲=5kgm/s，p乙=7kgm/s.甲追乙并發(fā)生碰撞，碰后乙球的動(dòng)量變?yōu)閜′乙=10kgm/s，則兩球質(zhì)量m甲與m乙的關(guān)系可能是()A．m甲=m乙B．m乙=2m甲C．m乙=4m甲D．m乙=6m甲,C,5、機(jī)關(guān)槍重8kg，射出的子彈質(zhì)量為20克，若子彈的出口速度是1000m/s，則機(jī)槍的后退速度是多少？,6、火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)每次噴出m=200g的氣體，噴出的氣體相對(duì)于地面的速度v=1000m/s．設(shè)火箭初始質(zhì)量為M=300kg，初速度為零，發(fā)動(dòng)機(jī)每秒噴氣20次，在不考慮空氣阻力和地球引力的情況下，火箭1s末的速度多大？,答案：132m/s,1、解：噴氣后，宇航員左勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度為vt=0.07m/s設(shè)噴氣總質(zhì)量為m1噴氣后總質(zhì)量為m2，去噴氣后宇航員的速度方向?yàn)檎较?，結(jié)合動(dòng)量守恒定律解得m2的質(zhì)量為0.15kg。2、解:設(shè)飛機(jī)的質(zhì)量為m1,噴出的氣體的質(zhì)量為m.取飛機(jī)噴氣前的速度v0的方向?yàn)檎较颍瑖姵龅臍怏w的速度為v1，v1的方向與v0的方向相同，但是v0>v1由動(dòng)量守恒定律,解得：,因此，飛機(jī)的速度還會(huì)增加。,3、解：（1）取子彈的速度的方向?yàn)檎较颍渌亩伎醋魇且粋€(gè)系統(tǒng)由動(dòng)量守恒定律有：,得：,負(fù)號(hào)表示皮劃艇的速度方向與子彈的速度方向相反。,