反冲运动_火箭(公开课)精讲

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《反冲运动火箭》课件

《反冲运动火箭》课件

反冲运动火箭的安全使用与 法规
火箭发射的安全措施
选择合适的场地
确保发射场地宽阔、平坦,远离人群和易燃物 品,以降低安全风险。
检查火箭组件
确保所有组件完好无损,无缺陷或破损,以防 止发射过程中发生故障。
遵守操作规程
按照规定的操作步骤进行发射,避免因错误操 作导致意外事故。
火箭使用的法规与规定
了解相关法律法规
总结词
火箭的可靠性是指火箭在发射过程中能够正常工作、无故障的概率,是衡量火箭性能的重要参数之一 。
详细描述
火箭的可靠性对于确保发射安全、降低发射风险具有重要意义。高可靠性的火箭能够减少发射失败的 概率,提高发射成功率。为了提高火箭的可靠性,需要进行充分的测试和验证,确保各系统、部件的 正常运行。
火箭的重复使用性
燃料与氧化剂
选择合适的燃料和氧化剂 ,如液氧、液氢、煤油等 ,以提高发动机性能。
火箭的装配与测试
装配工艺
制定合理的装配工艺流程 ,确保火箭各部分正确组 装。
测试流程
建立完善的测试流程,包 括发动机测试、整体测试 和发射前测试等。
测试设备
配备先进的测试设备,如 压力测试设备、振动测试 设备等,以确保测试结果 的准确性。
火箭发射的环保要求
控制废气排放
确保火箭发动机排放的废气符合 国家和地方环保标准,避免对大
气环境造成污染。
减少噪音污染
采取有效措施降低火箭发射过程 中产生的噪音,如使用消音设备 或选择合适的时间进行发射。
处理废弃物
根据相关法规,妥善处理火箭发 射后产生的废弃物,确保不对环
境造成损害。
遵守环保监测要求
03
反冲运动火箭的性能参数
火箭推力

课件4:1.6 反冲现象 火箭

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

高中物理《反冲现象火箭》微课精讲+知识点+教案课件+习题

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【公开课教学PPT课件】高中物理

反冲运动火箭【公开课教学PPT课件】高中物理
人航天飞行,并在国际航天市场占有一席
之地。我国的火箭技术已经跨入了世界先 进行列。
1.定义:一个静止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
反 象叫反冲运动。

运 2.反冲运动原理:动量守恒定律


应用:园林自动灌溉装置、喷气式飞机 、火
冲 运
3. 箭等

防止:射击时,用肩顶住枪身
东方红一号
酒泉卫星发射中心
中国歼-10
防止
用枪射击时,子弹向前飞去,枪身发生反冲向后 运动。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。
水火箭制作原理
水火箭是利用水和空气的质量之比,空气压力把水 从火箭尾部的喷嘴向下高速喷出,在反作用下,水 火箭快速上升,加速度、惯性滑翔在空中飞行,像 导弹一样有一个飞行轨迹,最后达到一定高度, 从 而得到火箭模型。
由动量守恒得 : 0 mv (M m)v1
v

(M
m)v1 m
(M m
1)v1
燃料燃尽时火箭获得的最终速度由喷气速度及质量比
M m
共同决定

影响火箭飞行速度的主要因素是什么呢? 1、 燃气喷射的速度(现代火箭喷气速度在
2000~4000m/s)
如何提高火箭燃气的喷射速度?(有限)
水火箭应用教学
发射程序 加水 打气 发射 飞行


利用动量守恒,使火箭飞的更快 利用水火箭內、外空气压力差,产生作用力
利用作用力与反作用力使火箭前进
飞行时,空气阻力和重力使火箭减速、停止
可解释物理名詞 动量守恒 气压
作用力与反作用力
重力、空气阻力

课件1:1.6 反冲现象 火箭

课件1:1.6 反冲现象 火箭
解:以人和气球为系统,在人沿绳梯 着地的过程中动量守恒,即: mh = Ms(s 为气球上升位移) 解得:s m h
M
所以绳的总长为:L h s M m h M
课堂小结
反冲 反 冲 运动 现 象 火 箭
火箭
1. 定义: 2. 原理:动量守恒定律 3. 常见反冲现象:烟花、射击
1. 发展:从宋代开始 2. 原理:动量守恒定律
在火箭发射过程中,由于内力远大于外力,所以动量
守恒。以火箭的速度方向为正方向,发射前的总动量
为0,发射后的总动量为mv. 燃气的总动量为 -(M-m)v1
由动量守恒得
mv-(M-m)v1=0,v
(M
m)v1 m
(
M m
1)v1
燃料燃尽时火箭获得的最终速度由喷气速度及质量比
M/m共同决定。要提高喷气速度,就要使用高质量的
第一章 动量守恒定律
6 反冲现象 火箭
学习目标
1.了解反冲现象及反冲现象的典型事例. 2.能够应用动量守恒定律解决反冲现象. 3.了解火箭的飞行原理及决定火箭最终速度大小的 因素.
一、反冲 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, 另一部分必然向相反的方向运动,这个现象叫做反冲 示例:
燃料。 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。
我国的火箭发展史: 1975822060年01374— 5年近年月—1现4210月开48月代日2始1—0—5日研—日——究“—“—现—长长东“代“征征风天火神”一5舟箭号州系号一”五列”号洲号运发”际”载射货导发火成运弹射箭功飞发成船射功成功
力,人从船头走到船尾的过程中,问船对地面的位移

16.5反冲运动-火箭讲课课件

16.5反冲运动-火箭讲课课件

火 箭 人 船 模 型
1飞行的原理---利用反冲运动 2决定火箭最终飞行速度的因素
1运动特点:人动船动,人停船停,人快船快,人慢 船慢,人左船右。 mx 1 Mx2 2公式: x x L
1 2
课堂练习 4 课堂练习6
在静水上浮着一只长为L=3m、质量为M=300kg 的小船,船尾站着一质量m=60kg的人,开始时 人和船都静止。若人匀速从船尾走到船头,不 计水的阻力。则船将( A )
列式:Mx1 m(L - x1 )
(A)后退0.5m
(C)后退0.75m
(B)后退0.6m
(D)后退0.8m
A
Mv m
mv B M m
M m C v m
M m v D m
水火箭
水火箭是利用 空气压力把水 从火箭尾部的 喷嘴向下高速 喷出,箭身在 反冲象作用下 快速上升,达 到一定高度, 得到火箭模型。
主要操作人员:韦敬秋
现代火箭
中国
长征系列
火箭飞行最大速度由什么因素决定?
设火箭发射前的总质量是M,燃料燃尽后的质 量为m,火箭燃气的喷射速度为v. 求燃料燃 尽后火箭的飞行速度为v′.
可得公式 :m1 v1 = m2 v2
课堂练习1
一人静止于完全光滑的冰面上,现欲滑离冰面, 下列可行的方法是( D ) A 向后踢腿 C 在冰面上滚动 B 手臂向上摆 D 将外衣水平抛出
课堂练习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 子核剩余部分做反冲运动的速度大小为 ( B )
设人和船的平均速度分别为 v1 、 v2
运动特点:人动船动,人停船停,人快船快, 人慢船慢,人左船右。 上式两端同乘以时间t: mv1t Mv2t

反冲运动-火箭课件-PPT

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?

第4节、反冲运动-火箭讲课课件

第4节、反冲运动-火箭讲课课件

课堂练习
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
课堂练习
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 部分做反冲运动的速度大小为( B )
你知道章鱼,乌贼怎样游泳吗?
它们先把水吸入体腔,然后用力压水,通 过身体前面的孔喷出,使身体很快的运动
你认为章鱼、乌贼游泳时运用了什么原理
呢?
(反冲)




生活中的反冲运动
用枪射击时,子弹向前飞去,枪身发生反冲向后 运动。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。
第五节、反冲运动 火箭
实验1: 请同学们拿出事先准备好的气球,
吹起来以后用手捏住口,然后突然 放手,观察所发生的现象?
实验2:
将反击式水轮机转轮的原理模型的容 器中加入水,便可观察到容器的旋转?
思考?
这些现象有没有共同之处?若 有,共同点是什么?
1、共同点
(1)、物体在内力的作用下 (2)、一个物体分成两个部分 (3)、两部分运动方向相反
生活中的反冲运动
喷气式飞机通过连续不断地向后 喷射高速燃气,可以得到很高的飞行 速度。
生活中的反冲运动
火箭
二、火箭
古代火箭.wmv
古代火箭的发展经历了哪些阶段?
宋代
明代
现代
古代火箭由哪几个部分组成?
二、火箭
古 代 的 火

我国早在宋代就发明了火箭, 在箭杆上捆一个前端封闭的火药筒, 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。

1.6反冲现象 火箭 超好用的公开课获奖课件【新教材】人教版(2019)高中物理选择性必修第一册

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也可以用动量守恒定律解决反冲运动问题。
(3)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,可以在该方向上应用动量守恒定律。
新知探究
知识点 1 反冲现象
讨论反冲运动应注意的两个问题
(1)速度的矢量性
对于原来静止的物体,被抛出部分具有速度时,剩余部分的运动方向
能如她所想的那样跳到岸上呢?(假设起跳时船已
静止)
新知探究
知识点 2 “人船模型”问题
解析:若立定跳远时,人离地时速度为 v,如果从船上起
跳时,人离船时速度为 v′,船的反冲速度为 v′船,由能量关
1 2
1
1
2
系 E= mv ,E= mv′ + Mv′2船
2
2
2
所以 v′<v,人跳出的距离变小,所以人掉到了水里。
所以系统在水平方向上动量守恒,设某一时刻人的对地速度为
v,船的速度大小为v′,选人的运动方向为正方向,由动量守
恒定律得mv-Mv′=0。
新知探究
知识点 2 “人船模型”问题
在人与船相互作用的过程中,上式始终成立,不难想到,
船的运动受人运动的制约,当人加速运动时,船亦加速运动;
当人匀速运动时,船亦匀速运动;当人停止运动时,船也停止
与被抛出部分必然相反.
(2)速度的相对性
在反冲问题中,若给出的速度时物体间的相对速度,应用动量守恒定
律列方程时,应将相对速度转化为相对于同一参考系的速度。
新知探究
知识点 1 反冲现象
例:某学习小组在探究反冲运动时,将质量为m1的一个小液化气瓶固
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  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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——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

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。
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Hale Waihona Puke 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。
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。
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
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:
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.
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
u
v火箭
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
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
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?
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。
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)
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