高中物理第一章碰撞与动量守恒第四节反冲运动导学案粤教选修

第四节 反冲运动

班级 姓名 学号 成绩

【自主学习】

一、 学习目标

1. 知道什么是反冲运动，能举出一些生活中的反冲运动的实例

2. 理解反冲运动的原理，能够应用动量守恒定律解决反冲运动问题

3. 知道火箭的工作原理及决定火箭最终速度大小的因素

二、 重点难点

1. 理解反冲运动的原理是动量守恒定律

2. 火箭飞行最大速度的求解

3. “人船模型”，爆炸问题的处理方法

三、问题导学

1. 什么是反冲运动？反冲运动有什么特点？

2. 火箭飞行的最大速度由什么因素决定？

3. 处理反冲运动时应注意哪些问题？

四、 自主学习（阅读课本P14-16，《金版学案》P16-17 考点1、2，P11考点3）

1. 反冲运动

（1）定义：根据动量守恒定律，如果一个静止的物体在内力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 。

（2）反冲运动的基本原理是 定律。

（3）作用前：P = ，作用后: P ’= ，则根据动量守恒定律

有： 即 表明此式表明，做反冲运动的两部分的动量大

小 、方向 ，而它们的速率与质量成 。

2. 火箭

（1）火箭的飞行应用了 的原理，靠喷出气流的 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

，二是火箭喷出物质的质量与火箭本身质

量之比．喷气速度，质量比，火箭获得的速度越大。

3. 爆炸：爆炸的特点是作用时间，相互作用内力，过程中物体间产生的位移可忽略。对于外力不会随内力而变化的系统，尽管有外力作用，但仍可以认为其，从机械能角度分析，爆炸时，系统的增加。

五、要点透析

对反冲运动的理解

1．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，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。（3）反冲运动中，由于有其他形式的能转变为机械能，所以系统的总动能增加。

2．反冲运动的处理方法

（1）反冲运动过程中系统不受外力或所受外力之和为零，满足动量守恒的条件，可以用动量守恒定律分析解决问题。

（2）反冲运动过程中系统虽然受到外力作用，但内力远远大于外力，外力可以忽略，也可以用动量守恒定律分析解决问题。

（3）反冲运动过程中系统虽然所受外力之和不为零，系统的动量并不守恒，但系统在某一方向上不受外力或外力在该方向上的分力之和为零，则系统的动量在该方向上的分量保持不变，可以用该方向上动量守恒分析解决问题。

反冲运动应注意的三个问题

1. 速度的方向性：对于原来静止的整体，当被抛出部分具有速度时，剩余部分的反冲是相对于抛出部分来说的，两者运动方向必然相反，在列动量守恒方程时，理论上可任意规定某一部分的运动方向为正方向，则反方向的这一部分的速度就要取负值。

2. 速度的相对性：反冲运动的问题中，有时遇到的速度是相互作用的两物体的相对速度。但是动量守恒定律中要求速度是对同一参考系的速度(通常为对地的速度)。因此应先将相对速度转换成对地的速度，再列动量守恒定律方程。

3. 变质量问题：在反冲运动中还常遇到变质量物体的运动，如在火箭的运动过程中，随着燃料的消耗，火箭本身的质量不断减小，此时必须取火箭本身和在相互作用的短时间内喷出的所有气体为研究对象，取相互作用的这个过程为研究过程来进行研究。

4. 特别提醒

（1）内力的存在，不会影响系统的动量守恒。

（2）内力做的功往往会改变系统的总动能。

（3）要明确反冲运动对应的过程，弄清初末状态的速度大小和方向的对应关系。

【预习自测】

1．下列不属于反冲运动的是( )

A ．喷气式飞机的运动

B ．直升飞机的运动

C ．火箭的运动

D ．反击式水轮机的运动

2. 运送人造地球卫星的火箭开始工作后，火箭做加速运动的原因是( )

A ．燃料推动空气，空气的反作用力推动火箭

B ．火箭发动机用力将燃料燃烧产生的气体向后推出，气体的反作用力推动火箭

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 ．火箭燃料燃烧放热，加热周围空气，空气膨胀推动火箭

3. 某人站在完全光滑的冰冻的河面上欲到岸边，可采取的办法是（ ）

A ． 步行

B ．滑行

C ． 挥动双手

D ．将衣物抛向岸的反方向

4. 一个静止的、不稳定的原子核的质量为'm ，当它释放一个质量为m ，速度为v 的粒子后，剩余部分获得的反冲速度大小为（ ）

A ．

m m v m +'' B ．m m mv +' C ． m m mv -' D ．'

m mv

5. 一支步枪的质量为3.95kg ，弹头的质量为8.6g （火药的质量不计），击发后，弹头射出枪口时的速度为735m/s,试计算射击时枪身后退的速度？

第四节反冲运动

班级姓名学号成绩

●【课堂检测】

一、反冲运动

1. 一火箭喷气发动机每次喷出m＝200g的气体，气体离开发动机喷出时的速度v＝1000 m/s(相对地面)，设火箭质量M＝300kg。求当经过三次气体喷出后，火箭的速度为多大？

二、爆炸问题

2. 抛出的手雷在最高点时水平速度为10m/s，这时突然炸成两块，其中大块质量为300g，仍按原方向飞行，其速度测得为50m/s，另一小块质量为200g，求它的速度的大小和方向。

●【互动研讨】

1．处理反冲运动应注意哪些问题？