高中物理 第一章 碰撞与动量守恒 第四节 反冲运动同步备课课件 粤教版选修
37页1、,第一章,第四节 反冲运动,学习目标 1.了解反冲运动及反冲运动的典型事例. 2.能够应用动量守恒定律解决反冲运动问题. 3.了解火箭的工作原理及决定火箭最终速度大小的因素.,内容索引,知识探究,题型探究,达标检测,知识探究,一、反冲运动,在生活中常见到这样的情形:吹饱的气球松手后喷出气体,同时向相反方向飞去;点燃“钻天猴”的药捻,便会向后喷出亮丽的火焰,同时“嗖”的一声飞向天空;乌贼向后喷出水后,它的身体却能向前运动,结合这些事例,体会反冲运动的概念,并思考以下问题: (1)反冲运动的物体受力有什么特点?,答案 物体的不同部分受相反的作用力,在内力作用下向相反方向运动.,答案,(2)反冲运动过程中系统的动量、机械能有什么变化?,答案 反冲运动中,相互作用的内力一般情况下远大于外力,所以可以用动量守恒定律来处理;反冲运动中,由于有其他形式的能转变为机械能,所以系统的机械能增加.,答案,反冲运动 1.定义:如果一个静止的物体在 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 的方向运动.这个现象叫做反冲. 2.反冲运动的特点:是物体间作用力与 力产生的效果. 3.反冲运动的
2、条件 (1)系统 或 . (2)内力远大于 . (3)某一方向上不受外力或所受合外力为零. 4.反冲运动遵循的规律:反冲运动遵循 .,内力,相反,反作用,不受外力,所受合外力为零,外力,动量守恒定律,判断下列说法的正误. (1)反冲运动可以用动量守恒定律来处理.( ) (2)一切反冲现象都是有益的.( ) (3)章鱼、乌贼的运动利用了反冲的原理.( ) (4)反冲运动是相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果. ( ) (5)只有系统合外力为零的反冲运动才能用动量守恒定律来分析.( ),二、火箭,(1)火箭飞行利用了怎样的工作原理?在分析火箭运动问题时可否应用动量守恒定律?,答案 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.,答案,(2)设火箭发射前的总质量是M,燃料燃尽后的质量为m,火箭燃气的喷射速度为v,试求燃料燃尽后火箭飞行的最大速度v.,答案 在火箭发射过程中,由于内力远大于外力,所以动量守恒.取火箭的速度方向为正方向,发射前火箭的总动量为0,发射后的总动量为mv(Mm)v
3、 则由动量守恒定律得0mv(Mm)v,答案,(3)分析提高火箭飞行速度的可行办法.,答案 由上问可知火箭喷气后最大的速度v( 1)v 故可以用以下办法提高火箭飞行速度: 提高喷气速度; 提高火箭的质量比; 使用多级火箭,一般为三级.,答案,火箭的原理 1.工作原理 应用 运动,其反冲过程 守恒.它靠向后喷出的气流的反冲作用而获得 的速度. 2.影响火箭最终速度大小的因素 (1)喷气速度: 现代液体燃料火箭的喷气速度约为 m/s.,反冲,向前,2 0004 000,动量,(2)火箭的质量比: 指火箭起飞时的质量与 之比.现代火箭的质量比一般小于 . 喷气速度 ,质量比 ,火箭获得的速度 .,火箭除燃料外的箭体质量,10,越大,越大,越大,判断下列说法的正误. (1)火箭点火后离开地面加速向上运动,是地面对火箭的反作用力作用的结果.( ) (2)在没有空气的宇宙空间,火箭仍可加速前行.( ),答案 原来静止的“人”和“船”发生 相互作用时,所受外力的矢量和为零, 则动量守恒.在相互作用的过程中,由 mv1Mv20知任一时刻“人”和“船”的速度大小之比等于质量的反比.整个过程中“人”走“船”
4、行,“人”停“船”停.,三、“人船模型”探究,如图1甲所示,人在漂浮在水面上的小船上行走,小船同时向着相反的方向运动,其简化运动如图乙.(不考虑船受到水的阻力),答案,图1,(1)人的速度和船的速度有什么关系?,答案 因为任意时刻mv1Mv2,所以mx1Mx2,即人和船的位移与质量成反比.,(2)人和船的位移有什么关系?,答案,“人船模型”的特点和遵循的规律 1.满足动量守恒定律:m1v1m2v20,也有m1x1m2x20. 2.运动特点:人动船 ,人静船 ,人快船 ,人慢船 ,人左船 ;人、船的速度(平均速度或瞬时速度)与它们的质量成 ;人、船位移与它们的质量成 ,即 3.应用上述关系时要注意一个问题:即公式中v和x一般都是相对 而言的.,动,静,快,慢,右,反比,反比,地面,分析下面的情景,判断下列说法的正误. 一人从停泊在码头边的船上往岸上跳,若该船的缆绳并没拴在码头上,则: (1)船质量越小,人越难跳上岸( ) (2)船质量越大,人越难跳上岸( ) (3)人跳跃相对船的速度等于相对地的速度( ),题型探究,一、反冲运动的应用,例1 反冲小车静止放在水平光滑玻璃上,点燃酒精,水蒸
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