反冲运动_火箭(公开课)精讲

三、火箭——古代火箭
最早的载人火箭的记录 是明代一名叫万户的人， 他坐在绑有几十支火箭 的椅子上。手拿两个大 风筝，叫人点燃火箭，
我国早在宋代就发明想了使火自己箭飞，上在天箭去，支但上 扎个火药筒，火药筒的他 出前失 了败 生端了 命是，。封而他闭且的为为的此科，献学火 药点燃后生成的燃气以献很身的大精的神速是度令人向敬后佩喷 出，火箭由于反冲而向和前值得运我动们。学习的。
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。
二、反冲现象的应用—— 灌溉喷水器
这是一项现代化农业发展的前沿技 术，这是一项规模化农业广泛应用 的技术，这是一项发展高效节水农 业的重要技术，它就是拥有百年发
展历史的 喷灌技术
二、反冲运动的应用——燃放的礼花
分析：礼花为什么会上天？
三、火箭——现代火箭
现代火箭是指一种靠喷射高温高压燃气获得反作 用力向前推进的飞行器。
当火箭推进剂燃烧时，从尾部喷出的气体具有 很大的动量，根据动量守恒定律，火箭获得大 小相等，方向相反的动量，因而发生连续的反 冲现象，随着推进剂的消耗，火箭的质量逐渐 减小，加速度不断增大，当推进剂燃尽时，火 箭即以获得的速度沿着预定的空间轨道飞行．
0= (M－m×20×5)v′ －(m×20×5) v v′=71.4m/s
五、思考
同学们想一想在太空中的人处于完 全失重状态，漂浮起来，应该如何 控制自己的行动？
谢谢观看！ 2020
探究一、小组合作讨论
实验一、实验二中，气球、炮筒为什么
会向请后退认呢？真实观验三察中实水轮验机现为什象么会
旋转起来呢？
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。
一、反冲运动
一、反冲运动（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。
五、计算
• 例1. 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？
解：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×2 0× 5)v′ 所喷出的气体动量 为 －(m×20×5)v ．则由动量守恒定律得：
合作讨论三
问题一：实验一、实验二中，气球、炮 筒为什么会向后退呢？实验三中水轮机 为什么会旋转起来呢？
讨论结果：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。
二、反冲运动的应用
同学们想想生活中有哪
些运动是反冲运动？
二、反冲运动的应用——步枪射击
射击时，子弹向前飞去，枪身向后发生反冲，这就 会影响射击准确性。
以达到预期的目的。
三、火箭——我国3大航天城
三、火箭——酒泉卫星发射中心
三、火箭——西昌卫星发射中心
三、火箭——太原卫星发射中心
四、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 为两部分，一部分向某一方向运功，另一部 分必然向相反方向运动。
二、反冲的应用与防止 三、火箭
1、工作原理：反冲运动 2、影响火箭飞行速度的因素：喷气速度和质量比
三、火箭——用途
神州十一号载人飞船
发射人造地球卫星
运送载人飞船
三、火箭——用途
运载空间站
运载探测器
三、火箭——结构及其示意图
三、火箭——火箭的最终速度 思考与讨论
设火箭在Δt时间内喷射燃气的质量是
Δm，喷出燃气的速度是u，喷出燃气 后火箭的质量是m。设法算火箭在一次
喷气后增加的速度Δv。 （忽略阻力和重力的影响）
二、特点：
合作讨论一
问题一：实验二中，小车与地面间是
否有有摩擦力？这个力是外外力力还是内力？ 这个力与爆炸力相比如何非?常小
问题二：以上系统动量是否守守恒恒，
如果守恒，守恒原理是？
内力远大于外力
合作讨论二
问题三：上面实验物体运动特点是什么
（1）一个物体分成两个 部分 （2）两个部分向 相反 的方向运动 （2）分裂时间极 短 ，作用力非常 大
二、反冲运动的应用——手枪射击
二、反冲运动的应用——大炮发射 中国新型自行榴弹炮
•自•止行退犁榴，弹看到炮了为吗？什止么退要犁上装又在有两履个带液压式缓的冲器车。辆这上一切呢都？ •履是为带了表提高面火有炮较的连深射的时的突命起中精抓度地而精钩心型设设计的计。。摩擦系 数较大，止退
二、反冲现象的应用——喷气式飞机
三、火箭——火箭的最终速度
解：在火箭发射过程中，内力远大于外力， 所以动量守恒。
ΔV
设由火公箭的式速知度方：向为火正箭方向喷，出的燃气的速度越m
发大射，前火的箭总动喷量出为气0体的质量与火箭本身
正 方
向
发质射量后之的比总动越量大为，m火ΔV箭-Δm获燃料得u 的速度越大 Δm燃料
由动量一守般u恒在得200：0~04=00m0ΔmV／-sΔ，m质燃料量u之比小于10。
u
v火箭ห้องสมุดไป่ตู้
m燃料 m
u燃料
三、火箭——火箭的最终速度
多要级提火高箭一喷般气都速是度三，组就火要使用高质 箭量。的因燃为三料组，火目箭前能常达用到的液体燃料 目是前液发氢射人，造用卫液星氧的做需氧求化剂
，又因级数越多，结构越
复目卫杂前星，的，并用技难以术一控条级制火件，下箭因，还此不要发能射达到人所造 降需低的了速性度能的，可必靠须性用，多难级火箭