公开课反冲运动 火箭

思考与讨论 ：
章鱼、乌贼如何游泳吗?
章鱼游泳时应用了什么原理？
一、反冲运动
1. 定义： 一个物体在内力的作用ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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' = 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
常见的一些反冲运动
水闸放水，带动水轮发电。 右图为世界最大的反击式水 轮发电机转轮——三峡左岸 电站5号机组转轮正被吊离 驳船。
例题讲解
• 总质量为M 的火箭模型从飞机上释放时的速度 为 v 0，速度方向水平。火箭向后以相对于地面的 速率 v 喷出质量为m的燃气后，火箭本身的速度变 为多大？
练习1.采取下列哪些措施有利于增加喷气式飞机的 飞行速度（ AC ） 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 练习2.一静止的质量为M的原子核，以相对地的速度v 放射出一质量为m的粒子后，原子核剩余部分作反冲 运动的速度大小为（ B ） M m M m mv Mv v v D. A. B. C. m m M m m 练习3．机关枪重8kg，射出的子弹质量为20克，若 子弹的出口速度是1000m/s，则机枪的后退速度是多 少？ -2.5m/s
影响火箭获得速度大小的因素： 一是_________，二是质量比（火箭起飞 时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之 比），喷气速度________,质量比 _________,火箭获得的速度越大。
解决办法：要提高喷气速度，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。目前的技术条件下，要发射人造卫星，用一 级火箭还不能达到所需的速度，必须用多级火箭。
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 （3）人的速度改变量是多少？ m u
m
思考分析
设火箭起飞前的总质量为M,起飞前燃料仓燃料的质 量为m，点火后在极短的时间内，火箭将燃料仓燃料燃 烧完并以速度 v0 向下喷出燃气，求当燃料燃烧完后， 火箭获得向上的速度 。
v
（1）燃气喷射速度：现代火箭的喷气速度在 2000~4000m/s，近期是无法大幅度提高的。
（2）火箭的质量比：火箭起飞时的质量与火箭除 去燃料外的壳体质量之比。
小结：
反 冲 运 动
1．定义：静止或运动的物体分离出一部 分物体 ，使另一部分向相反方向运动的 现象叫反冲运动。
2．反冲运动中一般遵循动量守恒定律 3 ． 防止：射击时，用肩顶住枪身 1．飞行的原理---利用反冲运动 应用：反击式水轮机、喷气式飞机 、火箭等
反 冲 运 动 火 箭
火 箭 2．决定火箭最终飞行速度的因素
喷气速度
质量比
作业
课后练习1、2、3
喷气式飞机通过连续不断地向后喷射高速燃 气，可以得到超过音速的飞行速度
喷气式飞机
课本实验做一做
观察气球的反冲运动，解释现象 练习:一个静止在完全光滑的冰面上的人，现 欲离开冰面，下列方法可行的是（D） A.向后踢腿 B.手臂向上摆 C.在冰面上滚动 D.脱下外衣水平抛出
二、火 箭
1、古代火箭
2、现代火箭