高中物理选修3-5精品课件2：16.5 反冲运动 火箭

3.(考查反冲运动中速度的相对性)有一炮艇总质量为M,以速度v1
匀速行驶,从艇上沿前进方向水平射出一颗质量为m的炮弹,已知炮 弹相对于炮艇的速度为v',不计水的阻力。若发射后炮艇的速度为 v2,则它们的关系为( )。 A.(M+m)v2+m(v'-v1)=Mv1 B.(M-m)v2+m(v'+v1)=Mv1 C.(M-m)v2+mv'=Mv1 D.(M-m)v2+m(v'+v2)=Mv1
主题2:火箭 情景:“长征五号”是中国研制的新一代无毒、无污染、 高性能、低成本和大推力的重型运载火箭系列,在“长征 五号”大型运载火箭和海南文昌航天发射基地问世后,中 国航天将具备将1.2吨至25吨的有效载荷送入近地轨道,1.8 吨至14吨的有效载荷送入地球同步转移轨道的能力,推动 中国空间应用产业、载入航天技术和天文科学的发展,也 必将大大提高中国在国际航天发射市场上的竞争能力。
问题:你了解火箭的原理和性能参数吗?
主题3:探究反冲与碰撞的联系与区别 问题:(1)反冲运动与一维碰撞有什么相同之处? (2)反冲运动与一维碰撞过程中机械能的变化有什么不同 ? 解答:(1)反冲运动与一维碰撞都是短时间内进行的,且系 统内力远大于外力,系统动量守恒。(2)一维碰撞的过程 中,机械能可能不变,也可能减少,但不会增加;而反冲运 动过程中,机械能有时不变,但更多的时候是增加的。 知识链接:在反冲、碰撞、爆炸的过程中,相互作用力常 为变力,作用力大,一般内力远大于外力,动量近似守恒。
,另一部分必然向②____相__反_____的方向运动,这种现象叫
作反冲。
(2)举出几个生活中反冲现象的例子:③___章__鱼__运__动____、
④___“__冲__天__炮__”____、⑤__射__击__时__枪_ 身向后移
、
⑥_喷__气__式__飞__机__等。
2.火箭 (1)火箭和喷气式飞机的飞行应用了⑦_反__冲__原理,它们都 是靠向后喷出高速气流的⑧__反__冲__作用而获得巨大的速度
基础智能检测
1.(考查反冲运动)一人静止于完全光滑的水平冰面上,现欲离开冰
面,下列方法可行的是( )。
A.向后踢腿
B.手臂向前甩
C.在冰面上滚动 D.脱下外衣水平抛出
【解析】以人作为整体为研究对象,向后踢腿或手臂向前甩,人整体
的总动量为0,不会运动起来,故A、B错误;因为是完全光滑的水平 冰面,没有摩擦力,人是滚不了的,C错误;把人和外衣视为一整体,这 个整体动量为0,人给外衣一个速度,动量总量不变,所以人也可以有 一个反向的速度,可以离开冰面,D正确。 【答案】D
重难点探究 主题1:反冲 情景:如图所示,用薄铝箔卷成一个细管,一端封闭,另一 端留一个很细的口,内装有从火柴头上刮下的药粉,把细 管放在支架上,用火柴或其他办法给细管加热,当管内药 粉点燃时,生成的燃气从细口迅速喷出,细管便向相反的 方向飞去。 问题:为什么燃气和细管的运动方向会相反?
解答:当气体从管内喷出时,它具有动量,由动量守恒定律 可知,细管会向相反方向运动。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,另一部分必 然向相反方向运动,这个现象叫反冲运动。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 。 知识链接:反冲运动中,相互作用力使系统一部分获得某一 方向的动量,另一部分获得相反方向的动量。
5 反冲运动 火箭
课程学习目标
1.经历实验探究,认识生活中的反冲运动。 2.用动量守恒定律解释反冲运动,进一步提高运用动量
守恒定律分析、解决实际问题的能力。
3.知道火箭的工作原理和主要用途,了解我国航天、导
弹事业的发展。
知识体系梳理
1.反冲
(1)根据动量守恒定律知,如果一个静止的物体在①
__内__力___的作用下分裂为两个部分,一部分向某个方向运动
3.“嫦娥三号”在月球表面着陆的过程中,曾悬浮在距月
面约100米的空中静止不动,你知道它是如何做到的吗?
解答:“嫦娥三号”在月球表面着陆的过程中,开启了推 力发动机,向“嫦娥三号”运动的方向喷出燃气,给“嫦 娥三号”一个反推力,使其减速,当速度等于0,且反推力 等于重力时,“嫦娥三号”便可悬浮在空中不动。
基础学习交流
1.章鱼游泳时应用了什么物理原理?
解答:章鱼游泳时应用了动量守恒定律。当章鱼用力 把体内的水压出时,水流具有动量,由动量守恒定律可 知,章鱼会向相反方向运动起来。
2.用枪射击时,子弹向前飞去,枪身发生反冲向后运动。
如果把枪和子弹组成系统,那么该系统的机械能守恒吗? 解答:不守恒。在没有发射子弹之前系统的动能为0, 但发射了子弹之后,子弹、枪身都具有了动能,所以在 射击的过程中系统的机械能不守恒。
【解析】发射炮弹前,炮艇的动量为Mv1,发射炮弹后,炮艇的质量为 M—m,动量为(M-m)v2,炮弹相对于炮艇的速度为v',相对于地面的速 度为v'+v2,所以炮弹的动量为m(v'+v2),根据动量守恒定律有(Mm)v2+m(v'+v2)=Mv1。 【答案】D
思维导图构建
火箭
的。 (2)火箭喷出的燃气的速度越大、火箭喷出的物质的质量
与火箭本身的质量之比越大,火箭获得的速度⑨__越__大__。
为了能使火箭达到发射卫星所需要的速度,前苏联科学家
奥尔科夫斯基提出了⑩__多__级__火__箭_____的概念。
(3)我国自行研制的火箭于 _1_9_6_4__年首次升空;我国于 _1_9_7_0_ 年成功发射第一颗人造卫星。