高一物理反冲运动火箭(1)

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高中物理课件-16.5 反冲运动火箭1

固定在车上的玻璃管
橡皮塞
解：取小车与橡皮塞为系统，系统受到的合外力为零，所以动量守恒，取橡皮塞运动方向为正方向，根据动量守恒定律有：
0=mv+(M-m)v' v' mv 0.1m / s M m
二、火箭
1、火箭的主要用途：
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．
3、采取下列哪些措施有利于增加喷气式飞机的飞行速度( )
√A. 使喷出的气体速度增大
B. 使喷出的气体温度更高
√C. 使喷出的气体质量更大
D. 使喷出的气体密度更小
4、水平地面上放置一门大炮，炮身质量为M，炮筒与水平方向成θ角，今相对地面以速度v发射一枚炮弹，若炮弹质量为m，求炮身的后退速度。
第五节反冲运动火箭
1、将一个气球吹大，然后松手，会出现什么现象？如何解释这种现象呢？
2、神七发射视频
回顾火箭和气球的运动回答问题：
1、气球和火箭运动前处于什么运动状态？
2、气球和火箭运动前是一个物体，运动后是否分为两部分？
3、如果火箭和气球分为两部分，这两部分运动情况如何？
4、火箭和气球的运动原因是什么？
LmM h
S球
M
h S人
反馈检测
1、下列运动属于反冲运动的是（） A、乒乓球碰到墙壁后弹回
√B、发射炮弹后炮身后退 √C、喷气式飞机喷气飞行 √D、火箭的发射
2、运送人造卫星的火箭开始工作后，火箭做加速运动的原因是
√A．火箭发动机将燃料燃烧产生的气体向后推出，气体给火箭的反作用力推动火箭 B．燃料燃烧推动空气，空气反作用力推动火箭 C．火箭吸入空气，然后向后排出，空气对火箭的反作用力推动火箭 D．火箭燃料燃烧发热，加热周围空气，空气膨胀推动火箭

高中物理反冲和火箭模型-动量守恒的十种模型解读含参考答案

动量守恒的十种模型解读反冲和火箭模型模型解读1. 反冲运动作用原理反冲运动是系统内物体之间的作用力和反作用力产生的效果动量守恒反冲运动中系统不受外力或内力远大于外力，所以反冲运动遵循动量守恒定律机械能增加反冲运动中，由于有其他形式的能转化为机械能，所以系统的总机械能增加2．火箭(1)火箭的原理火箭的工作原理是反冲运动，其反冲过程动量守恒，它靠向后喷出的气流的反冲作用而获得向前的速度。

(2)影响火箭获得速度大小的因素①喷气速度：现代液体燃料火箭的喷气速度约为2__000~4__000m/s 。

②火箭的质量比：指火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比，决定于火箭的结构和材料。

现代火箭的质量比一般小于10。

火箭获得的最终速度火箭发射前的总质量为M 、燃料燃尽后的质量为m ，火箭燃气的喷射速度为v 1，如图所示，在火箭发射过程中，由于内力远大于外力，所以动量守恒。

发射前的总动量为0，设燃料燃尽后火箭的飞行速度为v ，发射后的总动量为mv -(M -m )v 1(以火箭的速度方向为正方向)由动量守恒定律，mv -(M -m )v 1=0解得v=Mm-1 v1由此可知，燃料燃尽时火箭获得的最终速度由喷气速度及质量比Mm决定。

喷气速度越大，质量比越大，火箭获得的速度越大。

(3)．多级火箭：能及时把空壳抛掉，使火箭的总质量减少，因而能够达到很高的速度，但火箭的级数不是越多越好，级数越多，构造越复杂，工作的可靠性越差，目前多级火箭一般都是三级火箭。

【典例精析】1.(2017·全国理综I卷·14)将质量为1.00kg的模型火箭点火升空，50g燃烧的燃气以大小为600m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。

在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)A.30kg⋅m/sB.5.7×102kg⋅m/sC.6.0×102kg⋅m/sD.6.3×102kg⋅m/s【针对性训练】1.(2024重庆模拟2)如题图1所示，水火箭又称气压式喷水火箭、水推进火箭，由饮料瓶、硬纸片等环保废旧材料制作而成。

课件4：1.6　反冲现象　火箭

度v＝1 000 m/s(相对地面)，设火箭质量M＝300 kg，发动机每秒喷气20次．求
（1）当第三次气体喷出后，火箭的速度多大？
（2）运动第1 s末,火箭的速度大小是多少?
解析:规定与速度v相反的方向为正方向.
(1)设喷出三次气体后,火箭的速度为v3.
以火箭和喷出的三次气体为研究对象,据动量守恒定律得(m0-3m)v3-3mv=0,
m1 (b a )
m2x－m1(b－a－x)＝0，解得：
m1 m2
4. 一火箭喷气式发动机每次喷出m=2 000 g的气体,气体离开发动机喷出时相
对火箭的速度v=1 000 m/s.设火箭质量m0=300 kg,发动机每秒钟喷气20次. 求
第一次喷出气体后,火箭的速度大小是多少?
解析:由动量守恒定律知(m0-m)v1+m(v1-v)=0,
使火箭获得巨大的速度．
4．影响火箭获得速度大小的因素
(1)探究：设火箭飞行时在极短时间内喷射燃气的质量是Δm，喷出的燃气相
对喷气前火箭的速度是u，喷出燃气后火箭的质量是m。求火箭获得的速度v。
(2)结论：喷气速度越大，火箭喷出物质的质量与火箭本身质量之比越大，火
箭获得的速度越大。
例2、一火箭喷气发动机每次喷出m＝200 g的气体，气体离开发动机喷出时的速
人航天工程在轨道上安装大型设备、进行科学实验、施放卫星、检查和维修航
天器的重要手段。要实现太空行走这一目标，需要诸多的特殊技术保障。
帮助航天员怀特实现太空行走的是自足式手提机动喷射器。这个装置主要由两
个氧气储罐和一个压力调节器组成，重3.4千克，其中高压氧气推进剂重约0.13
千克。它每秒能产生约181牛的推力，速度为1.82米/秒，相当于普通人慢跑的速

反冲运动火箭及习题课

反冲是生活和生产实践中常见的一种现象，如何处理反冲运动的问题？
分析：发生反冲运动时间极短，作用力非常大，
两部分相互作用的内力会远远大于外力，可以认为动量守恒
因此，反冲运动可用动量守恒处理
例1．机关枪重M=8kg，射出的子弹质量m=20克，
若子弹的出口速度是V0=1000m/s，则机枪的后退速度V是多少？
例5：在沙堆上有一木块，M=5K g,木块上放一爆竹，质量为m=0.10Kg,点燃后木块陷入沙中5 cm,若沙对木块运动的阻力恒为58N，不计火药质量和空气阻力，求爆竹上升的最大高度？
Mgs fs 0 1 Mv2 2
Mv mv' 0 h v'2
2g
h=1.7m
1. 定义：向气体喷出的反方向
长
逃逸塔
征
整流罩
二
号
二级火箭
型F
运载
一级火箭
火
箭
助推器
演示：神舟7号发射全程
有一只长为L=3m，质量为M=120kg的小船停在静水中，一个质量为m=60kg的人立在船头，若不计水的阻力，当人从船头走到船尾的过程中，船和人对地面的位移各是多少？
船1米人2米
总结
一、反冲运动 1、定义：一个静止的物体在内力的作用下分裂
提示：发射人造卫星的最小速度是7.9Km/s
喷气的速度目前常用的液体燃料是液氢，用液氧做氧化剂，喷气速度在2000m/s到4000m/s
质量比火箭的质量比在6-10 左右，要发射人造卫星，这样的火箭还不能达到所需的速度
问题：如何解决卫星发射问题？
为了解决这个问题，人们想到了利用多级火箭，结构如下页图所示
m V0
(M m

1-6 反冲现象火箭(教学课件)人教版(2019)物理选择性必修第一册第一章动量守恒定律

17
二、火箭
节日烟花喷气式飞机
火箭
它们都是靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度的。
二、火箭
名称长征一号长征二号F 长征三号长征五号长征八号
长征系列火箭
起飞质量/吨 81.5 480 204 869 356
火箭长度/m 29.46 58.4 44.56 56.97 50.3
19
二、火箭
例9.有一只小船停在静水中，船上一人从船头走到船尾．如果人的质量m＝60 kg，船的质量M＝120 kg，船长为L＝3 m，则船在水中移动的距离是多少？水的阻力不计．
x1 x2
变式1：如图所示，载人气球原来静止在空中，与地面距离为h，已知人的质量为m，气球的质量(不含人的质量)为M.若人要沿轻绳梯返回地面，则绳梯的长度至少为多长？
A.抛出物体的质量要小于剩下物体的质量才能获得反冲 B.若抛出物体A的质量大于剩下物体B的质量,则B受的反冲力大于A所受的力 C.反冲运动中,牛顿第三定律适用,但牛顿第二定律不适用 D.对抛出部分和剩余部分,牛顿第二定律都适用
例6. (单选)如图所示，相同的平板车A、B、C成一直线静止在水平光滑
例8.一火箭喷气发动机每次喷出m＝200 g的气体，气体离开发动机喷出时的速度v＝1000 m/s，设火箭质量M＝300 kg，发动机每秒喷气20次． (1)当第三次气体喷出后，火箭的速度多大？ (2)运动第1 s末，火箭的速度多大？
【解析】选取整体为研究对象，运用动量守恒定律求解(1)设喷出三次气体后火箭的速度为v3，以火箭和喷出的三次气体为研究对象，据动量守恒定律得：(M－3m)v3－3mv＝0所以v3＝2 m/s.(2)以火箭和喷出的20 次气体为研究对象(M－20m)v20－20mv＝0所以v20＝13.5 m/s.【答案】 (1)2 m/s (2)13.5 m/s

反冲运动火箭(第一课时)

火箭能为我们做些什么？
运载空间站发射人造地球卫星
运送载人飞船运载探测器
思考与讨论：
质量为m的人在远离任何星体的太空中，与他旁边的飞船相对静止，由于没有力的作用，他与飞船总保持相对静止状态。这个人手中拿着一个质量为△m的小物体。现在他以相对于飞船为u的速度把小物体抛出（1）小物体的动量改变量是多少？ m u （2）人的动量改变量是多少？ m u m （3）人的速度改变量是多少？ u

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
分析：在水平方向火药的爆炸力远大于正确答案： 2.5m/s
此瞬间机枪受的外力（枪手的托力），故可认为在水平方向系统动量守恒：即你做对了没有？子弹向前的动量等于机枪向后的动量，总动量保持“零”值不变。
4. 反冲运动的应用和防止：

应用：
1 .灌溉喷水器 2 . 喷气式飞机；

防止：
榴弹炮
二、火箭
我国早在宋代就发明了火箭，在箭支上扎个火药筒，火药筒的前端是封闭的，火药点燃后生成的燃气以很大的速度向后喷出，火箭由于反冲而向前运动。
你认识它们吗？
俄罗斯能源号欧洲阿丽亚娜
中
国
美国大力神号日本 M 系列
长征系列
思考题：
①介绍一下我国古代的火箭？ ②现代的火箭与古代火箭有什么相同和不同之处？ ③现代火箭主要用途是什么？ ④现代火箭为什么要采用多级结构？
作用前：P = 0 作用后: P' = m v + M V 则根据动量守恒定律有： P' = P 即 m v + M V = 0 故有：V = − ( m / M ) v 负号就表示作用后的两部分运动方向相反

反冲运动-火箭课件-PPT

解析设任一时刻人与船速度大小分别为 v1、v2，作用前都静止．因整个过程中动量守恒，
所以有
mv1＝Mv2
而整个过程中的平均速度大小为 v1 、 v2 ，
则有 m v1 ＝M v2 ，称为平均动量守恒．
两边乘以时间 t 有 m v1 t＝M v2 t，即
mx1＝Mx2.
且 x1＋x2＝L，
可求出 x1＝m＋MML；x2＝m＋mML.
v"＝－mvcos 60°＝－0.05 m/s
M－m
负号表示小车运动方向与橡皮塞运动的方向相反，反冲速度大小是 0.05 m/s.
三、人船模型的特点及应用
【例3】如图2所示,长为L、质量为M的小船停在静水中,质量为m的人从静止开始从船头走到
船尾,不计水的阻力，求船和人对地面的位移各为多少?
§5.6 反冲运动
火箭
一、反冲运动
1. 定义：一个物体在内力的作用下分裂
为两个部分，一部分向某一方向运动另一部分必然向相反的方向运动。这个现象叫做反冲
2. 要点：
a. 内力作用下 b.一个物体分为两个部分
c.两部分运动方向相反
3. 物理原理：遵循动量守恒定律
作用前：P = 0 作用后: P' = mv + MV 则根据动量守恒定律有： P' = P 即 mv+MV=0 故有：V = − ( m / M ) v 负号就表示作用后的两部分运动方向相反
处所经历的时间为多少？
0.3
例4：
v
• 如图所示，质量为M的光滑滑块放置在光滑的水平面上，另一质量m的物体以
速度v向上滑去，物体刚好能到达最高点，
求物体到m达最高点的速度?

高中物理(新人教版)选择性必修1：反冲现象、火箭【精品课件】

为B选项。
答案 B
2.(2020河南鹤壁中学阶段考)有一只小船停靠在湖边码头,小船又窄又长
(比人重)。一位同学想用一个卷尺粗略测量它的质量。他进行了如下操
作:首先将船平行于码头岸边自由停泊,人轻轻从船尾上船,走到船头停下,
而后轻轻下船。用卷尺测出船后退的距离d,然后用卷尺测出船长L。已知
他的自身质量为m,水的阻力不计,则船的质量为(
方向,根据动量守恒定律有 0=mv0-(M-m)v,解得在燃气喷出后的瞬间,火箭的
0
速度大小为 v=
,选项 B 正确;喷出燃气后,万户及其所携设备做竖直上抛
-
1
运动,动能转化为重力势能,有2(M-m)v2=(M-m)gh,解得万户及其所携设备能
2 0 2
2
上升的最大高度为 h=2 =
前运动。
答案 √
(3)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。
(
)
答案 √
(4)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。(
答案 ×
)
2.一质量为m0的航天器远离太阳和行星,正以速度v0在太空中飞行,某一时
刻航天器接到加速的指令后,发动机瞬间向后喷出质量为m的气体,气体向
。
0 -2
第 3 次气体喷出后,火箭速度为 v3,有(m0-3m)v3-mv=(m0-2m)v2,
3
3×0.2×1 000
解得 v3=
=
m/s=2 m/s。
0 -3
300-3×0.2
方法2:由于每次喷气速度一样,可选整体为研究对象,用动量守恒来求解,设
喷出3次气体后火箭的速度为v3,以火箭和喷出的3次气体为研究对象,根据
3

反冲运动、火箭

mV0 5 * 450 V= = = 5m / s 450 M
研究性学习《制作水火箭》研究性学习《制作水火箭》
第五节
反冲运动火箭
第五节
一、反冲运动
反冲运动火箭
1、定义：静止或运动的物体分离出一部分物体，使另一、定义：静止或运动的物体分离出一部分物体，部分向相反方向运动的现象叫反冲 2、反冲运动中系统受外力和不一定为，但是内力远大于、反冲运动中系统受外力和不一定为0，外力，外力，遵循动量守恒定律 3、反冲的防止：、反冲的防止：手枪、步枪、手枪、步枪、大炮
第五节
反冲运动火箭
例、水平方向射击的大炮，炮身重450kg，炮弹重水平方向射击的大炮，炮身重，炮弹重5kg，炮，弹射击的速度为450m/s，射击后炮身后退的速度为多大？弹射击的速度为，射击后炮身后退的速度为多大？解：在发射过程中，内力远大于外力，系统动量守恒。在发射过程中，内力远大于外力，系统动量守恒。设炮弹速度方向为正方向发射前总动量为0；发射前总动量为；发射后的总动量为：发射后的总动量为：mV0—MV 由动量守恒得：由动量守恒得：0= mV0—MV
正方向
M −m M V = V0 = ( − 1)V0 m m V0
质量
影响火箭飞行速度的因素主要有两个，影响火箭飞行速度的因素主要有两个，一是燃气喷射的速度，二是火箭的质量比质量比（喷射的速度，二是火箭的质量比（即火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的质量之比）。）。提高喷行时的质量与燃料燃尽时的质量之比）。提高喷气速度，就要使用高质量的燃料，气速度，就要使用高质量的燃料，目前常用的液体燃料是液氢，用液氧做氧化剂。体燃料是液氢，用液氧做氧化剂。目前的技术条件下，火箭的质量比在6-10 左右，要发射人造卫左右，件下，火箭的质量比在不能达到所需的速度，星，用一级火箭还不能达到所需的速度，必须用多级火箭。多级火箭。

反冲运动、火箭课件

2．处理“人船模型”问题的关键 (1)利用动量守恒，确定两物体速度关系，再确定两物体通过的位移的关系．由于动量守恒，所以任一时刻系统的总动量为零，动量守恒式可写成 m1v1＝m2v2 的形式(v1、v2 为两物体的瞬时速率)，表明任意时刻的瞬时速率都与各物体的质量成反比．所以全过程的平均速度也与质量成反比．进而可得两物体的位移大小与各物体的质量成反比，即xx12＝mm12.
【审题指导】解答本题时可按以下思路进行：
【解析】如图所示，设绳长为 L，
人沿软绳滑至地面的时间为 t，由图可知，
L＝x 人＋x 球．设人下滑的平均速度为 v 人，
气球上升的平均速度为 v 球，由动量守恒
定律得：0＝Mv 球－mv 人，即 0＝M(xt球)－
m(xt人)，0＝Mx 球－mx 人，又有 x 人＋x 球＝L，
2．思考判断 (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．(√)
3．探究交流两位同学在公园里划船，当小船离码头大约 1.5 m 左右时，有一位同学心想：自己在体育课上立定跳远的成绩从未低于 2 m，跳到岸上绝对没有问题．于是她纵身一跳，结果却掉到了水里(如图 16－5－1 所示)，她为什么这位同学与船组成的系统在不考虑水阻力的
情况下，所受合外力为零，在她跳前后遵循动量守恒定律．她
在跳出瞬间，船也要向后运动.
火箭
1.基本知识 (1)原理火箭的飞行应用了反冲的原理，靠喷出气流的反冲作用来获得巨大速度． (2)影响火箭获得速度大小的因素一是喷气速度，二是火箭喷出物质的质量与火箭本身质量之比．喷气速度越大，质量比越大，火箭获得的速度越大．

反冲现象火箭(解析版)--高一物理专题练习(内容+练习)

反冲现象火箭--高一物理专题练习（内容+练习）一、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的现象．2．规律：反冲运动中，相互作用力一般较大，满足动量守恒定律．3．反冲现象的应用及防止(1)应用：农田、园林的喷灌装置利用反冲使水从喷口喷出时，一边喷水一边旋转．(2)防止：用枪射击时，由于枪身的反冲会影响射击的准确性，所以用步枪射击时要把枪身抵在肩部，以减少反冲的影响．4．反冲运动的三个特点(1)物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动．(2)反冲运动中，系统不受外力或内力远大于外力，遵循动量守恒定律或在某一方向上动量守恒．(3)反冲运动中，由于有其他形式的能转化为机械能，所以系统的机械能增加．5．讨论反冲运动应注意的两个问题(1)速度的方向性：对于原来静止的整体，可任意规定某一部分的运动方向为正方向，则反(2)速度的相对性：反冲问题中，若已知相互作用的两物体的相对速度，将各速度转换成相对同一参考系的速度，再列动量守恒方程．二、火箭1．工作原理：喷气式飞机和火箭的飞行应用了反冲的原理，它们都靠喷出气流的反冲作用而获得巨大的速度．2．决定火箭增加的速度Δv的因素(1)火箭喷出的燃气相对喷气前火箭的速度．(2)火箭喷出燃气的质量与火箭本身质量之比．一、单选题1．假设一个人静止于完全光滑的水平冰面上，现欲离开冰面，下列方法中可行的是（）A．向后踢腿B．手臂向后甩C．在冰面上滚动D．脱下外衣水平抛出【答案】D【解析】AB ．以人整体为研究对象，向后踢腿或手臂向后甩，人整体的总动量为0，不会运动起来，故AB 错误；C ．因为是完全光滑的水平冰面，没有摩擦力，人是无法滚动的，故C 错误；D ．把人和外衣视为一整体，整体动量为0，人给外衣一个水平速度，人获得反向的速度，可以离开冰面，故D 正确。

故选D 。

2．如图，某中学航天兴趣小组在一次发射实验中将总质量为M 的自制“水火箭”静置在地面上。

反冲运动-火箭一

反冲运动-火箭一第 2 页第 3 页也要____反冲现象存在着弊端，用枪射击时，子弹向前飞去，由于反冲现象枪身会________，从而影响射击的________。

二、火箭1、工作原理：火箭的飞行应用了_____的原理，火箭的燃料点燃后燃烧生成的高温燃气以很大的速度______喷出，火箭由于反冲而向前运动。

2、影响火箭获得速度大小的因素：（1）____________；（2）质量比（火箭______的质量与火箭____________质量之比）；（3）______越大，______越大，火箭最终获得的速度就越大。

3、现代火箭主要用来发射探测仪器、常规弹头或核弹头、人造卫星或宇宙飞船，即利用火箭作为运载工具。

【经典体验】如图16-1所示，一个连同装备总质量为M=100千克的宇航员，在距离飞船为S=45米与飞船处于相地静止状态。

宇航员背着装有质量为m=0.5千克氧气的贮第 4 页氧筒，可以将氧气以V=50米/秒的速度从喷咀喷出。

为了安全返回飞船，必须向返回的相反方向喷出适量的氧，同时保留一部分氧供途中呼吸，且宇航员的耗氧率为R=2.5×10-4千克/秒。

不考虑喷出的氧气对设备及宇航员总质量的影响。

试计算：(1)喷氧量应控制在什么范围? 返回所需的最长和最短时间是多少?(2)为了使总耗氧量最低，应一次喷出多少氧? 返回时间又是多少?分析与解：一般飞船沿椭圆轨道运动，不是惯性参照系。

但是在一段很短的圆弧上，可以认为飞船作匀速直线运动，是惯性参照系。

(1)设有质量为m的氧气，以速度v相对喷咀，即宇航员喷出，且宇航员获得相对于飞船为V的速度，据动量守恒定图律：mv-MV=0则宇航员返回飞船所需的时间为：t=S/V=MS/mv第 5 页而安全返回的临界条件为：m+Rt=m，以t=MS/mv代入上式，得：m2v-mvm+RMS=0，m=把m、v、R、M、S代入上式可得允许的最大和最小喷氧量为：mmax =0.45千克，mmin=0.05千克。

高中物理反冲与火箭教案

高中物理反冲与火箭教案
课题：反冲与火箭
教学目标：
1. 了解反冲定律和火箭原理；
2. 掌握计算反冲力的方法；
3. 能够解释火箭发射的原理；
4. 能够分析火箭飞行的过程。

教学重点：反冲定律、火箭原理
教学难点：火箭飞行过程分析
教学准备：教案、教学PPT、火箭发射模型、计算反冲力的练习题等。

教学过程：
一、导入
教师引导学生观看火箭发射视频，引起学生对火箭的兴趣，并提出问题：火箭是如何飞行的？反冲力是什么？为什么火箭可以飞行？
二、讲解
1. 反冲定律：根据牛顿第三定律，物体如果受到一个力，就会对施加这个力的物体产生一个大小相等，方向相反的力，这个力就叫反冲力。

2. 火箭原理：火箭通过排放高速气体产生反冲力从而推动火箭向前飞行。

推进器燃烧燃料产生燃气，燃气从喷嘴排出，产生的反冲力推动火箭向前。

三、示范
教师用火箭发射模型进行示范，演示火箭发射的过程，并解释每个环节的原理。

四、练习
学生进行练习，计算火箭发射时的反冲力大小，并分析影响反冲力大小的因素。

五、讨论
学生讨论火箭飞行的过程，分析影响火箭飞行的因素，并提出解决方法。

六、总结
教师总结本节课教学内容，强调反冲定律和火箭原理的重要性，激发学生对物理学习的兴趣。

七、作业
布置作业：总结火箭发射的原理和过程，并列举影响火箭飞行的因素。

教学反思：
通过本节课的教学，学生对反冲定律和火箭原理有了更深入的理解，能够应用所学知识分析火箭发射的过程。

同时，学生对物理学的兴趣也得到了提升。

在教学过程中，教师应注重引导学生思考和讨论，激发学生的探索精神。

新教材高中物理第一章动量守恒定律6反冲现象火箭课件新人教版选择性必修第一册

多级火箭发射时，较大的第一级火箭燃烧结束后，便自动脱落，接着第二级、第三级依次工作，燃烧结束后自动脱落，这样可以不断地减小火箭壳体的质量，减轻负担，使火箭达到远远超过使用同样多的燃料的一级火箭所能达到的速度．目前多级火箭一般都是三级火箭，因为三级火箭能达到目前发射人造卫星的需求．
素养点评：本探究通过火箭的分析，培养“科学思维”素养．
【答案】AB
【解析】火箭的推力来源于燃料燃烧时产生的向后喷出的高温高压气体对火箭的反作用力，故 A 正确；在燃气喷出后的瞬间，视万户及所携设备[火箭(含燃料)、椅子、风筝等]为系统，动量守恒，设火箭的速度大小为 v，规定火箭运动方向为正方向，则有(M－m)v－mv0＝0，解得火箭的速度大小为 v＝Mm－v0m，故 B 正确；
探究总结
1．火箭的速度设火箭在 Δt 时间内喷射燃气的质量为 Δm，速度为 u，喷气后火箭的质量为 m，获得的速度为 v，由动量守恒定律：0＝mv＋Δmu，得 v＝－Δmmu.
2．决定因素火箭获得速度取决于燃气喷出速度u及燃气质量与火箭本身质量之比两个因素． 3．多级火箭由于受重力的影响，单级火箭达不到发射人造地球卫星所需要的 7.9 km/s，实际火箭为多级．
1．反冲运动中，内力做功的代数和是否为零？【答案】不为零．反冲运动中，两部分受到的内力做功的代数和为正值．
2．两位同学在公园里划船，当小船离码头大约1.5 m时，有一位同学心想：自己在体育课上立定跳远的成绩从未低于2 m，跳到岸上绝对没有问题．于是她纵身一跳，结果却掉到了水里(如图所示)，她为什么不能如她所想的那样跳到岸上呢？
设滑块运动的位移大小为 x1，蜗牛运动的位移大小为 x2．由动量守恒定律得 Mxt1－mxt2＝0，可得xx21＝Mm，即蜗牛运动的位移是滑块的Mm倍．又由 x1＋x2＝L，得 x1＝Mm＋Lm，故 B、C 错误，D 正确．

高中物理备课参考反冲运动火箭

第十六章第5节反冲运动火箭1. 反冲运动是指在系统内力作用下，系统内一部分物体向某发生动量变化时，系统内其余部分物体向相反方向发生动量变化的现象2. 反冲运动的特点① 在反冲现象中，系统所受的外力之和一般不为零；② 反冲运动中内力远大于外力时，可以认为反冲运动中系统的动量守恒。

3. 研究反冲运动的目的是找反冲速度的规律，求反冲速度的关键是确定相互作用的物体系统和其中各物体对地的运动状态。

4. 火箭（1）火箭的原理：根据反冲运动的原理。

（2）现代火箭的构造及主要用途① 构造：主要由壳体和燃料两大部分组成。

发射卫星时要使用多级火箭。

② 主要用途：利用火箭作为运载工具。

主要用来发射探测仪器、常规弹头或核弹头，人造卫星或宇宙飞船。

（3）火箭的最终速度火箭在燃料燃尽时所能获得的最终速度V 由喷气速度及质量比（火箭开始飞行的质量与燃料燃尽时的质量之比）决定。

喷气速度越大，质量比越大，最终速度V 就越大。

【例1】用火箭发射人造地球卫星，假设最后一节火箭的燃料用完后，火箭壳体和卫星一起以速度v=7.0×103m/s 绕地球做匀速圆周运动；已知卫星质量m= 500kg ，最后一节火箭壳体的质量M=100kg ；某时刻火箭壳体与卫星分离，分离时卫星与火箭壳体沿轨道切线方向的相对速度u=1.8×103m/s ，试分析计算：分离后卫星的速度增加到多大？火箭壳体的速度多大？分离后它们将如何运动？【解析】设分离后卫星与火箭壳体相对于地面的速度分别为v 1和v 2，分离时系统在轨道切线方向上动量守恒，（M+m ）v=mv 1+Mv 2，且u=v 1－v 2，解得v 1=7.3×103m/s ，v 2=5.5×103m/s 卫星分离后，v 1>v 2，将做离心运动，卫星将以该点为近地点做椭圆运动，而火箭壳体分离后的速度v 2=5.5×103m/s<v ，因此做向心运动，其轨道为以该点为远地点的椭圆运动，进入大气层后，轨道将不断降低，并烧毁。

人教版高中物理选修-反冲运动火箭(区一等奖)

16．5 反冲运动火箭★新课标要求（一）知识与技能1．进一步巩固动量守恒定律2．知道反冲运动和火箭的工作原理，了解反冲运动的应用3．了解航天技术的发展和应用（二）过程与方法理解反冲运动的物理实质，能够运用动量守恒定律分析、解决有关反冲运动的问题。

（三）情感、态度与价值观培养学生动手动脑的能力，发掘学生探索新知识的潜能。

★教学重点：运用动量守恒定律认识反冲运动的物理实质★教学难点：动量守恒定律的应用．★教学方法：实验演示，教师启发、引导，学生讨论、交流。

★教学用具：试管橡皮塞，酒精灯和支架；气球小车；反冲小船；天舟一号发射升空视频；多媒体辅助教学设备★课时安排1 课时★教学过程（一）引入新课教师：用实验方法引入新课：〖演示实验1〗自制的反冲小车，对气球吹气后放气使小车运动起来，活跃课堂氛围。

〖演示实验2〗反冲小船：在瓶子下方打一个小孔，装上一根塑料管，当瓶子里有水时，水从塑料管中流出，小船便往水流出的反方向运动起来。

〖演示实验3〗在试管中装部分水，用橡皮塞塞紧，并对其加热，当试管中水蒸气把橡皮塞冲出时，试管往反方向运动。

思考问题：三个实验中，小车、小船、试管为什么会运动总结这些现象有哪些相同的特点看起来很小的几个实验，其中包含了很多现代科技的基本原理：如火箭的发射，人造卫星的上天，大炮发射等。

应该如何去解释这些现象呢这节课我们就学习有关此类的问题。

（二）进行新课一、反冲运动1、反冲运动一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部分，一部分向某个方向运动，另外一个部分必然向相反方向运动，这个现象叫反冲运动。

分析：小车为什么会向后退教师：引导学生自学书本，展开讨论，得出结论：当气体从管内喷出时，它具有动量，由动量守恒定律可知，小车会向相反方向运动。

2、反冲运动遵循的规律反冲运动是系统内力作用的结果，虽然有时系统所受的合外力不为零，但由于系统内力远远大于外力，所以系统的总动量是守恒的。

【例1】铁架台水平悬挂装水的玻璃试管，点燃酒精，水蒸气将橡皮塞冲出，试管沿相反方向运动。

高中物理《反冲现象火箭》微课精讲+知识点+教案课件+习题

知识点：反冲现象系统在内力作用下，当一部分向某一方向的动量发生变化时，剩余部分沿相反方向的动量发生同样大小变化的现象。

火箭等都是利用反冲运动的实例.若系统由两部分组成，且相互作用前总动量为零。

一般为物体分离则有 0=mv+(M-m)v\\\\\\\\\' ， M是火箭箭体质量，m是燃气改变量。

(参考系的选择是箭体) 例如:火箭、水轮机或灌溉喷水器等。

火箭喷气式飞机(不属于反冲运动)和火箭的飞行应用了反冲的原理，它们都是靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度的。

现代的喷气式飞机，靠连续不断地向后喷出气体，飞行速度能够超过l000m/s。

质量为m的人在远离任何星体的太空中，与他旁边的飞船相对静止。

由于没有力的作用，他与飞船总保持相对静止的状态。

根据动量守恒定律，火箭原来的动量为零，喷气后火箭与燃气的总动量仍然应该是零，即mΔv+Δmu=0 解出Δv= -Δmu/m(1)(1)式表明，火箭喷出的燃气的速度越大、火箭喷出物质的质量与火箭本身质量之比越大，火箭获得的速度越大。

现代火箭喷气的速度在2000~4000 m/s，近期内难以大幅度提高，因此要在减轻火箭本身质量上面下功夫。

火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比叫做火箭的质量比，这个参数一般小于10，否则火箭结构的强度就成了问题。

但是，这样的火箭还是达不到发射人造地球卫星的7.9 km/s的速度。

为了解决这个问题，苏联科学家齐奥尔科夫斯基提出了多级火箭的概念。

把火箭一级一级地接在一起，第一级燃料用完之后就把箭体抛弃，减轻负担，然后第二级开始工作，这样一级一级地连起来，理论上火箭的速度可以提得很高。

但是实际应用中一般不会超过四级，因为级数太多时，连接机构和控制机构的质量会增加得很多，工作的可靠性也会降低。

练习：课件：教案：【教学目标】一、知识与技能1．理解反冲运动概念及其特点，理解反冲运动的物理实质。

2．能够运用动量守恒定律分析、解决有关反冲运动的问题。

反冲运动火箭典型例题解析

反冲运动火箭·典型例题解析【例1】如图54－1所示是A 、B 两滑块在同一直线上发生碰撞前后的部分闪光照片的示意图． A 、B 两滑块的质量分别为0.14kg 、0.22kg ，所用标尺的最小刻度是0.5cm ，闪光照相的快慢是每秒拍摄10次，试根据图示回答：(1)作用前后滑块A 动量的增量是多少？方向怎样？(2)碰撞前后，A 、B 的系统总动量是否守恒？解析：从A 、B 两滑块位置的变化可知，作用前B 是静止的，A 向右运动；作用后B 向右运动，A 向左运动，以向右为正． (1)v 0.5m /s v 0.05(m /s)A A 作用前＝＝＝作用后′＝＇＝＝－s t s t A A 00501000501....- 碰撞过程中A 的动量增量Δp A ＝m A v ′A －m A v A ＝0.14×(－0.05)－0.14×0.5＝－0.077(kg ·m/s)，负号表示方向与规定的正方向相反，即向左．(2)碰撞前总动量p ＝m A v A ＝0.14×0.5＝0.07(kg ·m/s)碰撞后总动量′＝′＋′＝××·p m v m v 0.14m /s) A A B B (.).(..).(-+=005022003501007kgp ＝p ′，作用前后动量守恒．点拨：从图中能分辨出在相应的时间内滑块位置的变化是解题的关键．【例2】一个静止的质量为M 的不稳定原子核，放射出一个质量为m 的粒子，粒子离开原子核时相对核的速度为v 0，则原子核剩余部分的速度为[ ]A ．v 0B vC vD v 000．．．m M mm MM m M -- 解析：正确答案为C点拨；由于原子核放射出粒子的过程极为短暂，其它外力的冲量均可不计，整个原子核为系统总动量守恒．原子核放出粒子后，剩余部分获得反冲的速度，设所求的反冲速率为v ′，以放射出的粒子运动方向为正，则粒子的对地速度为(v 0－v ′)，剩余部分原子核的对地速度为－v ′，由动量守恒定律得0＝m(v 0－v ′)＋(M －m)·(－v ′)，所以v v 0′＝m M对选定的系统应用动量守恒定律解题时，作用前后各物体的速度都应相对同一惯性参考系，一般都以地面为参考系，粒子以相对原物的速度离开是指相对作用以后原物的速度．【例3】在光滑的水平面上用一个小球先后以相同的速率跟原来静止的A 、B 、C 三球发生正碰．与A 球相碰后，小球仍然沿原方向运动；与B 球相碰后，小球停止运动；与C 球相碰后，小球被弹向反向运动．那么A 、B 、C 三球所获得的动量大小比较正确的是[ ]A ．p A ＝pB ＝p CB ．p A ＞p B ＞p CC ．p A ＜p B ＜p CD ．因不知道被碰的三球质量，所以无法比较．点拨：将入射的小球与被碰球为系统，系统的总动量守恒，入射小球动量的变化与被碰球动量的变化满足大小相等，方向相反．参考答案例3 C【例4】火箭喷气发动机每次喷出质量m ＝0.2kg 的气体，喷出的气体相对地面的速度为v ＝1000m/s ，设火箭的初始质量M ＝300kg ，发动机每秒喷气20次，若不计地球对它的引力作用和空气阻力作用，求火箭发动机工作5s 后火箭的速度达多大？点拨：以火箭(包括在5s 内要喷出的气体)为系统，系统的总动量守恒，以火箭的运动方向为正，则5s 后火箭的动量为(M －m ×20×5)v ′，所喷出的气体动量为－(m ×20×5)v ．参考答案71.4m/s跟踪反馈1．在光滑水平面上，A 、B 两物体在一直线上相向运动，碰撞后粘合在一起，若碰前A 、B 的动量大小分别为6kg ·m/s 、14kg ·m/s ，碰撞中B 的动量减少了6kg ·m/s ，则A 、B 两球在碰撞前的速率之比为[ ]A ．3∶7B ．3∶4C ．2∶7D ．7∶42．向空中斜向上发射一物体，不计空气阻力，当物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂成a 、b 两块，若质量较大的一块a 的速度方向仍沿原来的方向，则[ ]A ．b 的速度方向一定与原速度方向相反．B ．从炸裂到落地这段时间里，a 飞行的水平距离一定比b 的大C ．a 、b 一定同时到达水平地面D ．炸裂后a 、b 的动量大小相等，方向相反．3．甲、乙两个溜冰者，质量分别为48kg 和50kg ，甲手里拿着质量为2kg 的球，两人均以2m/s 的速度在冰面上相向滑行，为避免相撞，甲将手中的球传给乙，乙再将球传给甲，经过几个来回后，乙的速度为零，则这时的甲的速度为_______m/s ．4．某炮车的质量为M ，炮弹的质量为m ，静止在水平地面上，现将该炮弹沿水平方向发射出去，设炮弹水平射出炮口时相对炮车的速度为U ，在发射过程中炮弹与炮车间的相互作用力远大于炮车所受地面给它的阻力，求由于发射炮弹炮车所获得的反冲速度．参考答案[] 1 C 2 C 30 4U 跟踪反馈．．．．；与炮弹运动方向相反m M m。