人教版高中物理选修3-5课件16.5《反冲运动火箭》
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人教版高中物理选修3-5 第16章 第5节 反冲运动 火箭(共17张PPT)
向后踢腿 手臂向上摆 在冰面上滚动 将外衣水平抛出
例：若炮管与水平面夹角为α角射击炮弹， 炮身重M，炮弹重m，炮弹射击的速度为 V0，射击后炮身后退的速度为多少？
2、“人船模型”问题
探究：质量为m的人站在质量为M、长为L的静止小船的右 端, 当他向左走到船的左端时,船前进的距离是多少?
定义：两个原来静止的物体发生相互作用时,若所受 外力的矢量和为零,则动量守恒。在相互作用的过程 中，任一时刻两物体的速度大小之比等于质量的反 比。这样的问题归为“人船模型”问题。
谢谢观赏
You made my day!
我们，还在路上……
B．燃料燃烧推动空气，空气反作用力 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．火箭燃料燃烧发热，加热周围空气，空气膨 胀推动火箭
3.
√一个质量为M,底面边长为b的三角形斜面静止于
光滑水平面上,如图所示,有一质量为m的小球由斜
面顶部无初速滑到底部的过程中,斜面移动的距离
❖
12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人 的错儿 。2021/8/52021/8/52021/8/5T hursday, August 05, 2021
❖
13、知人者智，自知者明。胜人者有 力，自 胜者强 。2021/8/52021/8/52021/8/52021/8/58/5/2021
❖
14、意志坚强的人能把世界放在手中 像泥块 一样任 意揉捏 。2021年8月5日星期 四2021/8/52021/8/52021/8/5
例 ：火箭极短时间内喷射的燃气质量
为m，喷射之后火箭质量为M，火箭燃 气的喷射速度为v1，求这极短时间喷射 后火箭的飞行速度v为多大？
影响火箭发射速度的因素有哪些？
例：若炮管与水平面夹角为α角射击炮弹， 炮身重M，炮弹重m，炮弹射击的速度为 V0，射击后炮身后退的速度为多少？
2、“人船模型”问题
探究：质量为m的人站在质量为M、长为L的静止小船的右 端, 当他向左走到船的左端时,船前进的距离是多少?
定义：两个原来静止的物体发生相互作用时,若所受 外力的矢量和为零,则动量守恒。在相互作用的过程 中，任一时刻两物体的速度大小之比等于质量的反 比。这样的问题归为“人船模型”问题。
谢谢观赏
You made my day!
我们，还在路上……
B．燃料燃烧推动空气，空气反作用力 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．火箭燃料燃烧发热，加热周围空气，空气膨 胀推动火箭
3.
√一个质量为M,底面边长为b的三角形斜面静止于
光滑水平面上,如图所示,有一质量为m的小球由斜
面顶部无初速滑到底部的过程中,斜面移动的距离
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12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人 的错儿 。2021/8/52021/8/52021/8/5T hursday, August 05, 2021
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13、知人者智，自知者明。胜人者有 力，自 胜者强 。2021/8/52021/8/52021/8/52021/8/58/5/2021
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14、意志坚强的人能把世界放在手中 像泥块 一样任 意揉捏 。2021年8月5日星期 四2021/8/52021/8/52021/8/5
例 ：火箭极短时间内喷射的燃气质量
为m，喷射之后火箭质量为M，火箭燃 气的喷射速度为v1，求这极短时间喷射 后火箭的飞行速度v为多大？
影响火箭发射速度的因素有哪些？
高中物理人教版选修3-5课件第十六章5反冲运动火箭
5 反冲运动
火箭
课标阐释
思维脉络
1.了解反冲运动的
概念及反冲运动
的一些应用
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.了解火箭的工作
原理及决定火箭
最终速度大小的
因素
必备知识
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,一部分向某一个
方向运动,另一部分必然向相反的方向运动的现象。
量不断减小,故在应用动量守恒定律时,必须取在同一相互作用时
间内的火箭和喷出的气体为研究对象。注意反冲前、后各物体质
量的变化。
(2)明确两部分物体初、末状态的速度的参考系是否为同一参考
系,如果不是同一参考系要设法予以调整,一般情况要转换成对地
的速度。
(3)列方程时要注意初、末状态动量的方向。反冲物体速度的方
冲作用使它向天上飞的。(2)用软的水管浇水时,当水放得很大时,
水管头部就有向后的力,这是水的反冲作用。(3)拿着高压水管刷车
的时候你会发现有很大的力推你,这个力是液体(水)的反冲所致。
探究一
探究二
对反冲运动的理解
问题探究
草坪灌溉用的自动旋转喷水器原理图如图所示,当水从弯管的喷
嘴里喷射出来时,弯管自动旋转,大大增加了喷水的面积,请说明原
二、火箭
1.工作原理:利用反冲运动,火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气
从尾部喷管迅速喷出,使火箭获得巨大速度。
2.影响火箭获得速度大小的两个因素:
(1)喷气速度:现代火箭的喷气速度为2 000~4 000 m/s。
(2)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。
喷气速度越大,质量比越大,火箭获得的速度越大。
火箭
课标阐释
思维脉络
1.了解反冲运动的
概念及反冲运动
的一些应用
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.了解火箭的工作
原理及决定火箭
最终速度大小的
因素
必备知识
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,一部分向某一个
方向运动,另一部分必然向相反的方向运动的现象。
量不断减小,故在应用动量守恒定律时,必须取在同一相互作用时
间内的火箭和喷出的气体为研究对象。注意反冲前、后各物体质
量的变化。
(2)明确两部分物体初、末状态的速度的参考系是否为同一参考
系,如果不是同一参考系要设法予以调整,一般情况要转换成对地
的速度。
(3)列方程时要注意初、末状态动量的方向。反冲物体速度的方
冲作用使它向天上飞的。(2)用软的水管浇水时,当水放得很大时,
水管头部就有向后的力,这是水的反冲作用。(3)拿着高压水管刷车
的时候你会发现有很大的力推你,这个力是液体(水)的反冲所致。
探究一
探究二
对反冲运动的理解
问题探究
草坪灌溉用的自动旋转喷水器原理图如图所示,当水从弯管的喷
嘴里喷射出来时,弯管自动旋转,大大增加了喷水的面积,请说明原
二、火箭
1.工作原理:利用反冲运动,火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气
从尾部喷管迅速喷出,使火箭获得巨大速度。
2.影响火箭获得速度大小的两个因素:
(1)喷气速度:现代火箭的喷气速度为2 000~4 000 m/s。
(2)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。
喷气速度越大,质量比越大,火箭获得的速度越大。
人教版高中物理选修3-5第16章第5节16.5反冲 火箭(共15张ppt)
反冲应用
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___方向运动，这个现象叫做_反__冲__(内力》外力) 2．反冲原理：__动__量__守__恒___定律。系统一部分获得了某一方 向动量，其他部分就在反方向上获得____同__样__大_小___的动量． 3．公式：若初动量为零，则0＝___m__1v_1_＋__m_2_v_2 ，此式表明， 做反冲运动的两部分的动量大小__相__等__、方向__相__反__，而它 们的速率与质量成__反__比__．
m = 200 g气体，气体离开发动机喷出时对地 速度 ʋ = 1000 m/s，设火箭质量 M = 300 kg，
得：v3
3mv M 3m
2.00 m/s
发动机每秒喷发 20 次。
(2) : (M 20m)v20 20mv 0
⑴ ⑵
当第三次喷出气体后，火箭的速度为多大？ 运动第 1 秒末，火箭的速度为多大 ？
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，若提高火箭的速度需要在减轻火箭本0身=m质v量l＋上(下-m功2v夫2)。
火这但箭个是起参，飞数这时般 样的小 的质于 火量箭10与还，火是否箭达则除不火燃箭到料发结外射构的人的箭造强体地度质球就量卫有之问星v2比的题叫。7.9m做mk12火mv/箭s1的的速质度量。比。
火箭
现19代56火年6箭月的，主我国要自用行途研：制利的用运火载火箭箭作首为次运升载空工。具， 例1火1的9如.7箭定飞0发年以义行4“射：器月长现探,2是4征代测日反”火，仪冲命箭我运器名是国动、，指第的常至一一典今规种颗型已靠弹人应经喷头造用完射卫和之成高星一核1温一0。弹0高次多头压成次、燃功各气人。种获造我卫得国星卫反的的星作大任和用型务宇力系，宙向列成前飞运功推船载地进.
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___方向运动，这个现象叫做_反__冲__(内力》外力) 2．反冲原理：__动__量__守__恒___定律。系统一部分获得了某一方 向动量，其他部分就在反方向上获得____同__样__大_小___的动量． 3．公式：若初动量为零，则0＝___m__1v_1_＋__m_2_v_2 ，此式表明， 做反冲运动的两部分的动量大小__相__等__、方向__相__反__，而它 们的速率与质量成__反__比__．
m = 200 g气体，气体离开发动机喷出时对地 速度 ʋ = 1000 m/s，设火箭质量 M = 300 kg，
得：v3
3mv M 3m
2.00 m/s
发动机每秒喷发 20 次。
(2) : (M 20m)v20 20mv 0
⑴ ⑵
当第三次喷出气体后，火箭的速度为多大？ 运动第 1 秒末，火箭的速度为多大 ？
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，若提高火箭的速度需要在减轻火箭本0身=m质v量l＋上(下-m功2v夫2)。
火这但箭个是起参，飞数这时般 样的小 的质于 火量箭10与还，火是否箭达则除不火燃箭到料发结外射构的人的箭造强体地度质球就量卫有之问星v2比的题叫。7.9m做mk12火mv/箭s1的的速质度量。比。
火箭
现19代56火年6箭月的，主我国要自用行途研：制利的用运火载火箭箭作首为次运升载空工。具， 例1火1的9如.7箭定飞0发年以义行4“射：器月长现探,2是4征代测日反”火，仪冲命箭我运器名是国动、，指第的常至一一典今规种颗型已靠弹人应经喷头造用完射卫和之成高星一核1温一0。弹0高次多头压成次、燃功各气人。种获造我卫得国星卫反的的星作大任和用型务宇力系，宙向列成前飞运功推船载地进.
人教版高中物理选修3-5课件 16.5反冲运动---火箭 (共18张PPT)
A. M
m
m
B.
M m
C. M m
M
D. M m
M
即例动：，m质一ʋ量+炮为M弹ʋ静m' =止的0在这光一滑块的弹水片平的地速面度上大，小点为火ʋ，爆求炸另后一恰块好弹分片裂的成速质度量分ʋ'。别为 m 和 M 的两块弹片，假设分开后两块弹片沿同一条直线运
课 堂 测 试 1特k点g，：橡内皮力塞远喷远出大时于速外度力v，＝反2.冲运动中系统动量守恒。
）
火C、箭喷在气燃式料飞燃机尽喷时气所飞能行获得的最终速度与什么有关呢？
定A、义乒：乓一球个碰物到体墙在壁内后力弹的回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。
一解静析止 ：的作质用量前为的动M量的p原=子核0 ，以作相用对后地的的动速量度
pʋ '
放射出一质量为 = mʋ + Mʋ'
反 冲 运
运动
2. 原理：动量守恒定律 3. 常见反冲运动：烟花、喷气式飞机
动
火
1. 发展：从宋代开始
箭
2. 原理：动量守恒定律
火箭
①喷气速度 ʋ
3. 速度
②质量比
M m
课堂测试
1. 一静止的质量为 M 的原子核，以相对地的速度 ʋ 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 ）
§ 5 反冲运动 火箭 一静止的质量为 M 的原子核，以相对地的速度 ʋ 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（
）
解析：作用前的动量 p = 0 作用后的动量 p' = mʋ + Mʋ'
高级中学人教版高中物理选修3-5第十六章第5节反冲运动 火箭(共44张PPT)
2. 特 点：
a. 物体间相互作用突然发生，时间短， 作用强。 b. 物体系所受外力一 般不为零，但远 远小于内力。
2. 特 点：
a. 物体间相互作用突然发生，时间短， 作用强。 b. 物体系所受外力一 般不为零，但远 远小于内力。
3. 原 理：
2. 特 点：
a. 物体间相互作用突然发生，时间短， 作用强。 b. 物体系所受外力一 般不为零，但远 远小于内力。
练一练：
机关枪重8Kg，射出的子弹质量为20g， 若子弹的出口速度为1000m/s，则机枪的后 退速度是多少？ 正确答案 ： 2.5m/s
分析：在水平方向火药的爆炸力远大于
此瞬间机枪受的外力（枪手的托力），故 可认为在水平方向系统动量守恒：即子弹 向前的动量等于机枪向后的动量，总动量 保持“零”值不变。
二、火 箭
我国早在宋代就发明了火箭，在箭支上扎个火 药筒，火药筒的前端是封闭的，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。 喷气式飞机和火箭的飞行就是利用反冲的原理， 靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度。
那么火箭在燃料燃尽时所能获得 的最终速度与什么有关呢？
那么火箭在燃料燃尽时所能获得 的最终速度与什么有关呢？
解出ห้องสมุดไป่ตู้
Δm Δv u m
影响火箭飞行速度的因素主要有两个：一是喷气 速度，二是质量比（即火箭喷射出来的燃气的质量与 与燃料燃尽时火箭的质量之比）。
影响火箭飞行速度的因素主要有两个：一是喷气 速度，二是质量比（即火箭开始飞行时的质量与燃料 燃尽时的质量之比）。 解决办法： 1.提高喷气速度，这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。
4. 反冲运动的应用和防止：
人教版物理(选修3-5)课件：16.5反冲运动火箭(29页)
第二十七页，编辑于星期日：一点 二十九分。
解析 喷出的气体和火箭组成的系统动量守恒，以v0的方 向为正方向
第一次喷气后 0＝mv0－(M－m)v1 解得v1＝Mm－v0m 方向与v0方向相反
第二十八页，编辑于星期日：一点 二十九分。
第二次喷气后 －(M－m)v1＝mv2－(M－2m)v 解得v2＝(Mm－2)v－v0. 答案 (Mm－2)v－v0
2．处理“人船模型”问题的关键 (1)利用动量守恒，确定两物体速度关系，再确定两物体 通过的位移的关系． 由于动量守恒，所以任一时刻系统的总动量为零，动量守 恒式可写成m1v1＝m2v2的形式(v1、v2为两物体的瞬时速率)， 表明任意时刻的瞬时速率都与各物体的质量成反比．所以全过 程的平均速度也与质量成反比．进而可得两物体的位移大小与 各物体的质量成反比，即xx21＝mm21.
式中x1、x2是两物体相对同一参考系即地面的位移，根 据题中条件x1、x2能够列出一等式，然后联立求解.
第二十页，编辑于星期日：一点 二十九分。
巩固练习1 载人气球静止于高h的空中，气球的质量为 M，人的质量为m，若人沿绳梯滑至地面，则绳梯至少多长？
第二十一页，编辑于星期日：一点 二十九分。
解析 气球和人原来静止在空中，说明系统所受合外力为 零，故系统在人下滑过程中动量守恒，人着地时绳梯至少应该 触地面，设绳梯长为L，人沿绳梯滑至地面的位移为x，气球 的位移x′，它们的位移状态如图．
第十四页，编辑于星期日：一点 二十九分。
(2)解题时要画出各物体的位移关系草图，找出各长度间 的关系．
第十五页，编辑于星期日：一点 二十九分。
典例分析
举一反三 触类旁通
第十六页，编辑于星期日：一点 二十九分。
一、平均动量守恒的问题 【例1】 质量为M的平板车静止在水平路面上，车与路 面之间的摩擦不计，质量为m的人从车的左端走到右端，已知 平板车长为L，求人在车上行走期间车行驶的距离．
解析 喷出的气体和火箭组成的系统动量守恒，以v0的方 向为正方向
第一次喷气后 0＝mv0－(M－m)v1 解得v1＝Mm－v0m 方向与v0方向相反
第二十八页，编辑于星期日：一点 二十九分。
第二次喷气后 －(M－m)v1＝mv2－(M－2m)v 解得v2＝(Mm－2)v－v0. 答案 (Mm－2)v－v0
2．处理“人船模型”问题的关键 (1)利用动量守恒，确定两物体速度关系，再确定两物体 通过的位移的关系． 由于动量守恒，所以任一时刻系统的总动量为零，动量守 恒式可写成m1v1＝m2v2的形式(v1、v2为两物体的瞬时速率)， 表明任意时刻的瞬时速率都与各物体的质量成反比．所以全过 程的平均速度也与质量成反比．进而可得两物体的位移大小与 各物体的质量成反比，即xx21＝mm21.
式中x1、x2是两物体相对同一参考系即地面的位移，根 据题中条件x1、x2能够列出一等式，然后联立求解.
第二十页，编辑于星期日：一点 二十九分。
巩固练习1 载人气球静止于高h的空中，气球的质量为 M，人的质量为m，若人沿绳梯滑至地面，则绳梯至少多长？
第二十一页，编辑于星期日：一点 二十九分。
解析 气球和人原来静止在空中，说明系统所受合外力为 零，故系统在人下滑过程中动量守恒，人着地时绳梯至少应该 触地面，设绳梯长为L，人沿绳梯滑至地面的位移为x，气球 的位移x′，它们的位移状态如图．
第十四页，编辑于星期日：一点 二十九分。
(2)解题时要画出各物体的位移关系草图，找出各长度间 的关系．
第十五页，编辑于星期日：一点 二十九分。
典例分析
举一反三 触类旁通
第十六页，编辑于星期日：一点 二十九分。
一、平均动量守恒的问题 【例1】 质量为M的平板车静止在水平路面上，车与路 面之间的摩擦不计，质量为m的人从车的左端走到右端，已知 平板车长为L，求人在车上行走期间车行驶的距离．
人教版物理选修3-5第十六章第5节反冲运动 火箭课件(13张)
1. 定义：内力作用；向相反方
反 反冲 向运动；与质量反比
冲 运动 2. 原理：动量守恒定律
运
3. 常见反冲运动：烟花、射击
动
1. 发展：从宋代开始
火 箭
火箭 2. 原理：动量守恒定律
①喷气速度：u
3. 速度 ②质量比M/m
3.如图所示，一个倾角为α的直角斜面体静置于光滑 水平面上，斜面体质量为M，顶端高度为h.今有 一质量为m的小物体，沿光滑斜面下滑，当小物 体从斜面顶端自由下滑到底端时，斜面体在水平 面上移动的距离是( C)
A.Mm＋hm
mhcot α
C. M＋m
B.MM＋hm
Mhcot α
D. M＋m
课堂小结
第十六章 动量守恒定律
第5节 反冲运动 火箭
一、反冲
1、定义：
静止的物体在内力作用下分裂为两部分， 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。
推导： 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
A.
m M
v0
B.
M m
v0
C.
M M
m
v0
D.
m M
m
v0
例3.一炮艇总质量为M，以速度v0匀速行驶，从艇上 以相对炮艇的水平速度v沿前进方向发射一质量为m 的炮弹，射出炮弹后炮艇的速度为v′，若不计水的 阻力，则下列各关系式中正确的是( A)D
A．Mv0＝Mv′＋mv B．Mv0＝(M－m)v′＋mv C．Mv0＝(M－m)v′＋m(v＋v0) D．Mv0＝(M－m)v′＋m(v＋v′)
高中物理选修3-5：16.5反冲运动火箭课件(共27张PPT)
4、神州六号载人飞船 ：2005年10月12日09:00时,神州六号从酒泉卫星发射中心发射升空。 1、定义：一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部分， 一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动。 气对火箭的反作用力推动火箭 3、反冲运动在我们生活中有哪些应用； 嫦娥一号探月卫星发射成功在政治、经济、军事、科技乃至文化领域都具有非常重大的意义。
2、物理原理：动量守恒定律 这种现象叫做反冲,这种运动叫做反冲运动。 嫦娥一号探月卫星发射成功在政治、经济、军事、科技乃至文化领域都具有非常重大的意义。
√ B、发射炮弹后炮身后退 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。 火箭作为运载工具，例如发射探测仪器、常规弹头和核弹头、人造卫星和宇宙飞船． 1、下列运动属于反冲运动的是（ ） 2、1981年，我们利用风暴一号运载火箭，一次把三颗卫星送入太空。 影响火箭飞行速度的因素是什么？
嫦娥一号探月卫星发射成功在政治、经济、军事、科技乃至文化领域都具有非常重大的意义。 气，空气膨胀推动火箭 力推动火箭
遵循动量守恒定律。 3、反冲现象的应用与防止
从而成为世界上第四个掌握一箭多星技术的国家。 1、1970年4月24日，由我院设计研制的第一颗人造卫星东方红一号发射成功。 使喷出的气体质量更大 火箭作为运载工具，例如发射探测仪器、常规弹头和核弹头、人造卫星和宇宙飞船．
3、采取下列哪些措施有利于增加喷气式飞机的 飞行速度( )
√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
小结
o 1、什么是反冲运动； o 2、试分析反冲运动的原理； o 3、反冲运动在我们生活中有哪些应用； o 4、火箭的工作原理。 o 5、火箭的最终速度与那些因素有关？
2、物理原理：动量守恒定律 这种现象叫做反冲,这种运动叫做反冲运动。 嫦娥一号探月卫星发射成功在政治、经济、军事、科技乃至文化领域都具有非常重大的意义。
√ B、发射炮弹后炮身后退 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。 火箭作为运载工具，例如发射探测仪器、常规弹头和核弹头、人造卫星和宇宙飞船． 1、下列运动属于反冲运动的是（ ） 2、1981年，我们利用风暴一号运载火箭，一次把三颗卫星送入太空。 影响火箭飞行速度的因素是什么？
嫦娥一号探月卫星发射成功在政治、经济、军事、科技乃至文化领域都具有非常重大的意义。 气，空气膨胀推动火箭 力推动火箭
遵循动量守恒定律。 3、反冲现象的应用与防止
从而成为世界上第四个掌握一箭多星技术的国家。 1、1970年4月24日，由我院设计研制的第一颗人造卫星东方红一号发射成功。 使喷出的气体质量更大 火箭作为运载工具，例如发射探测仪器、常规弹头和核弹头、人造卫星和宇宙飞船．
3、采取下列哪些措施有利于增加喷气式飞机的 飞行速度( )
√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
小结
o 1、什么是反冲运动； o 2、试分析反冲运动的原理； o 3、反冲运动在我们生活中有哪些应用； o 4、火箭的工作原理。 o 5、火箭的最终速度与那些因素有关？
人教版高中物理选修3-5课件：16-5反冲运动 火箭 (共52张PPT)
2．分析反冲运动应注意的问题 (1)速度的反向性问题 对于原来静止的整体，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，可任意规定某一部分的运动方向为正方向， 则反方向的另一部分的速度应取负值．
(2)相对速度问题 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．由于动量守恒定律中要求速度为对同一参考系的 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 速度后，再列动量守恒定律方程．
第 十 六 章
动量守恒定律
五
反冲运动
火箭
自 主 预 习
学习目标 1.了解反冲运动的概念及反冲运 动的一些应用． 2．理解反冲运动的原理．
目标解读 重点：1.理解反冲运动的原 理是动量守恒定律． 2．“人船模型”的处理方
3．能够应用动量守恒定律解决反 法． 冲运动问题． 难点：1.应用动量守恒定律
第三次气体喷出后，火箭速度为v3，有 (M－3m)v3－mv＝(M－2m)v2， 3×0.2×1000 3mv 所以v3＝ ＝ m/s＝2 m/s. M－3m 300－3×0.2 法二：选取整体为研究对象，运用动量守恒定律求解． 设喷出三次气体后火箭的速度为v3，以火箭和喷出三次气 体为研究对象，据动量守恒定律，得(M－3m)v3－3mv＝0， 所以v3＝ 3mv ＝2 m/s. M－3m 2 m/s
二、火箭 1．工作原理：火箭的飞行应用了 反冲 原理，是靠喷出气 流的反冲作用而获得巨大速度的． 2．影响火箭速度的因素 (1)喷气速度：现代液体燃料火箭的喷气速度约为2000～ 4000 m/s.
(2)质量比：指火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质 量之比．决定于火箭的结构和材料．现代火箭能达到的质量比 不超过10.喷气速度 越大 ，质量比 越大 ，火箭获得的速度
高中物理 16.5《反冲运动 火箭》精品课件 新版人教版选修3-5
•自行火炮为什么要装在履带式的车辆上呢？ •履带表面有较深的突起抓地钩型设计？ 摩擦系数较大，止退。 •止退犁，看到了吗？止退犁上又有两个液压缓冲器。这一 切都是为了提高火炮的连射时的命中精度而精心设计的。
同学们是不是在电影里看到，火炮在发射时炮管一缩一伸的运动？有 的人称之为：缩头炮。为什么炮管要做这样的运动呢？
长 征 一 号
如何解决有关反冲运动的问题？ 特点：？
物体间相互作用内力突然发生，时间短， 作用强。物体系无外力作用或外力远小于 内力时，反冲运动中动量是守恒的。 (有其它形式的能转化为机械能，机械能不 守恒)
榴弹炮
中国新型自行榴弹炮 • 火炮被称为“战争之神”。自行火炮起源于第二次世 界大战的“法西斯德国”，当时德国陆军将一种淘汰的 坦克底盘装上大口径榴弹炮装备炮兵，当时它的名称是 ：突击炮。
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反冲运动
火箭
影响火箭飞行 速度的因素
反冲运动的 应用 反冲运动在 现代技术中 的应用
中国航天事 业的成就
什么样的现象属于反冲运动?
当一个物体向某一方向射出（或 抛出）它的一部分时，这个物体 的剩余部分将向相反方向运动。 这就是反冲运动。
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，想使自 己飞上天去，但他失 败了，而且为此献出 了生命。他的为科学 献身的精神是令人敬 佩和值得我们学习的。
中国歼-10
• 美政府智库——“美国科学家联盟”认为，歼-10优于台军 的主力战机。歼-10最大巡航速度2.2马赫，升限18000米， 作战半径1100公里，最大航程2500公里，可以接受空中 加油，从而使得航程倍增，整体性能优于台湾空军列装的 F-16A和“幻影2000-5”。尽管在未来台海冲突中，战机的 可靠性、电子设备性能、人员素质、战术训练与美军的驰 援等，都是胜负的关键，但是中国大陆一旦大量装备歼10来压制台湾，台海的空中力量对比将迅速向大陆倾斜。 《汉和防务评论》杂志认为，歼-10在研制过程中的各 项技术标准，都是立足于赶超台湾空军F-16A/B战斗机的。 经过综合评估，歼-10已领先F-16A/B。在发动机方面，歼 -10战机的发动机推力已经接近F16C/D战斗机的动力标准， 明显高于台军使用的F-16A/B战斗机。这意味着歼-10比F16A/B战机能更加快速地升空，携带更多弹药，在空中格 斗中占据机动性能优势。
人教版物理选修3—5 16.5反冲运动-火箭(共24张PPT)
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实 验：
把气球吹满气，猛一松手，会出现什 么情形呢？
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3.反冲运动的应用和防止
（1）应用：灌溉喷水器、反击式水轮机、喷气式飞机、
火箭等都是反冲的重要应用. 1.灌溉喷水器：当水从弯管的喷嘴喷出时， 弯管因反冲而旋转，可以自动地改变喷水 的方向.
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枪械、火炮发 射时会产生巨大的 后坐力，影响连续 发射的精确度，因 此枪托在狙击步枪，履带、止退犁在自动火 炮中得到了广泛应用。
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人教版高中物理选修3-5第十六章16.5 反冲运动 火箭(共14张PPT)
解析 火箭与被喷气体组成的系统不受外力作用，动量守恒。以v0方向为正方
向，设喷出第一次气体后火箭速度为v1，应用动量守恒定律，对第一次喷气过
程有：
Mv0＝－m(u－v1)+(M－m)v1，
v0
v1
得火箭喷出第一次气体后的速度为
m v1 v0 M u
u-v1
物理情景： 一门大炮，炮身质量M，炮弹质量m， 炮弹水平射出时相对于地面的速度为 v0，不计炮身与地面的摩擦，求炮身 向后反冲的速度v？
0 mv0 Mv v mv0 M
中国新型自行榴弹炮装在履带式的车辆上且履带表面有较深的突起抓 地钩型设计是为了增大摩擦力，止退。止退犁和两个液压缓冲器，都是 为了提高火炮连射时的命中精度而精心设计的。
多 级 火 箭
反冲的应用——水上飞行器
二、人船模型
如图，长为l ,质量为M的船停在静水中，一个质量为m的人（可视为质点）
从静止开始从船头走向船尾，不计水的阻力，求船和人相对地面的位移各
是多少？
x1
0 mv1 Mv2
v1
0 mv1 t Mv2 t
v2
0 mx1 Mx2
x2
x1 x2 l
①人动船动，人静船静，人快船快，
x1
M M
m
l
x2
ml M m
人慢船慢，人左船右；
②速度比等于质量的反比， x1 M 位移比等于质量的反比； x2 m
例：火箭相对地面匀速飞行的速度为v0，某时刻的总质量为M，现火箭发动机向 后喷出气体，若每次喷出的气体质量恒为m，相对于火箭的速度大小恒为u，不
计空气阻力，求第一次气体喷出后火箭的速度为多大？
反冲的应用——火箭
火箭获得的速度与那些因素有关呢？
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M
1. 古代火箭
2. 现代火箭
火箭在燃料燃尽时所能获得的最终速度与什么 有关呢？
假设火箭发射前的总质量为 M，燃料燃尽后的 质量为 m，火箭燃气对地的喷射速度为 v1，燃料燃 尽后火箭的飞行速度 v 为多大？
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
13. 5 m/s
4. 如图， B 为光滑斜面，质量为 M，倾角 θ，斜面长为 s，一个物体 A，质量为 m，由斜面顶端自由下滑，求当 A 物体滑到斜面底端时，斜面移动的距离为多少？（设 水平面光滑）
ms cos
x
Mm
在定义了反冲运动之后，根据反冲运动的特点，遵循动量守恒定律。学 生很容易列出动量守恒方程。但在实际情况下要运用动量守恒定律就不一定 用好了。本节课典例探究选用了人船模型并把它作为重点。用位移表示动量 守恒，有一定难度。为了更好地掌握这个模型，紧接着又设计了气球上升的 题目，加深学生的理解。在最后课堂检测中，又设计了第四题加以巩固。
M
8
例2. 如图所示，长为 L 的船静止在平静的水面上，立于船头 的人的质量为 m，船的质量为 M，不计水的阻力，人从船头 走到船尾的过程中，问船对地面的位移为多大？
mv Mv 0 x1 x2 L x1 v x2 v
M x1 M m L
m x2 M m L
箭
2. 原理：动量守恒定律
火箭
3. 速度
①喷气速度：v ②质量比：M/m
1. 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 ）
Mv
A.
m
C. M m v
M
mv
B.பைடு நூலகம்
M m
D. M m v
M
2. 假设一小型宇宙飞船沿人造卫星的轨道在高空中做匀速圆 周运动，如果飞船沿与其速度相反的方向抛出一个物体 A，
动量守恒定律是选修3-5的重点，也是高考必考的内容，并且近几年考 查难度有逐渐加大的趋势。反冲是动量守恒定律的一个重要应用。不同的反 冲形式，可以引申出很多类型的题目。反冲是动量守恒定律的重要题型，也 是高考必考的内容，经常出现在高考和各类模拟试题中。所以本节课在学生 前两年物理学习能力提高的基础上，难度上高于课本，做到一步到位。这些 问题都提高了难度，但更具有实战意义。
则下列说法错位的是（ A ）
A. A 与飞船都可能按原轨道运动 B. A 与飞船不可能都按原轨道运动 C. 飞船运行的轨道半径一定增大，A 运动的轨道半径可能大
于原来的轨道半径 D. A 可能沿地球半径方向竖直下落，而飞船运行的轨道半径
将增大
3. 一火箭喷气发动机每次喷出 m = 200 g的气体，气体 离开发动机喷出时对地速度 v = 1000 m/s，设火箭质量 M = 300 kg，发动机每秒喷发 20 次。则运动第 1 秒末， 火箭的速度多大 ？
你认为章鱼游水时应用了什么物理原理？
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. 特点：内力远远大于外力，反冲运动中系统动量守恒。
3. 物理原理：遵循动量守恒定律。
作用前：p = 0
作用后: p' = mv + Mv
火箭发射
自行火炮为什么要装在履带式的车辆上呢？
自行火炮后面为什么装有止退犁？履带表面为什么有较 深的突起抓地钩型设计？
你知道章鱼、乌贼怎样游水吗？它们先把水吸入体腔， 然后用力压水，通过身体前面的孔将水喷出，使身体很快地 运动。
章鱼能够调整自己的喷水口的方向，这样可以使得身体 向任意方向前进。
空白演示
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1. 了解反冲运动的概念及反冲运动的一些应用。 2. 理解反冲运动的原理。 3. 能够应用动量守恒定律解决反冲运动问题。 4. 了解火箭的工作原理及决定火箭最终速度大小的因素。
首先通过视频展示神舟飞船发射时激动人心的震撼场面，不仅使同学们 对反冲运动有一个直观的印象，也极大地激发学生的民族自信心和爱国热情。 进而列举了自行榴弹炮、章鱼等反冲实例，导入新课。
M/m共同决定。要提高喷气速度，就要使用高质量的燃料。
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。
漫漫“长征”路：长征系列运载火箭发展史
第一节火箭脱离过程
反冲 1. 定义：向气体喷出的反方向运动
反 冲 运
运动
2. 原理：动量守恒定律 3. 常见反冲运动：烟花、射击
动
火
1. 发展：从宋代开始
例3. 载人的气球原来静止在离地面高为 h 的空中，气 球质量为 M，质量为 m 的人要沿气球上的绳梯安全着 地，如图所示，则绳梯长度至少为多长？
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
则根据动量守恒定律有：p' = p
即 mv + Mv = 0
故有：v = − ( m/M )v
负号表示作用后的两部分运动方向相反
4. 反冲运动的应用：大炮、火箭的发射等。
例1. 机关枪重 8 kg，射出的子弹质量为 20 g，若子弹的 出口速度是 1000 m/s，则机枪的后退速度是多少？
v mv 0.021000 m/s=2.5 m/s
1. 古代火箭
2. 现代火箭
火箭在燃料燃尽时所能获得的最终速度与什么 有关呢？
假设火箭发射前的总质量为 M，燃料燃尽后的 质量为 m，火箭燃气对地的喷射速度为 v1，燃料燃 尽后火箭的飞行速度 v 为多大？
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
13. 5 m/s
4. 如图， B 为光滑斜面，质量为 M，倾角 θ，斜面长为 s，一个物体 A，质量为 m，由斜面顶端自由下滑，求当 A 物体滑到斜面底端时，斜面移动的距离为多少？（设 水平面光滑）
ms cos
x
Mm
在定义了反冲运动之后，根据反冲运动的特点，遵循动量守恒定律。学 生很容易列出动量守恒方程。但在实际情况下要运用动量守恒定律就不一定 用好了。本节课典例探究选用了人船模型并把它作为重点。用位移表示动量 守恒，有一定难度。为了更好地掌握这个模型，紧接着又设计了气球上升的 题目，加深学生的理解。在最后课堂检测中，又设计了第四题加以巩固。
M
8
例2. 如图所示，长为 L 的船静止在平静的水面上，立于船头 的人的质量为 m，船的质量为 M，不计水的阻力，人从船头 走到船尾的过程中，问船对地面的位移为多大？
mv Mv 0 x1 x2 L x1 v x2 v
M x1 M m L
m x2 M m L
箭
2. 原理：动量守恒定律
火箭
3. 速度
①喷气速度：v ②质量比：M/m
1. 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 ）
Mv
A.
m
C. M m v
M
mv
B.பைடு நூலகம்
M m
D. M m v
M
2. 假设一小型宇宙飞船沿人造卫星的轨道在高空中做匀速圆 周运动，如果飞船沿与其速度相反的方向抛出一个物体 A，
动量守恒定律是选修3-5的重点，也是高考必考的内容，并且近几年考 查难度有逐渐加大的趋势。反冲是动量守恒定律的一个重要应用。不同的反 冲形式，可以引申出很多类型的题目。反冲是动量守恒定律的重要题型，也 是高考必考的内容，经常出现在高考和各类模拟试题中。所以本节课在学生 前两年物理学习能力提高的基础上，难度上高于课本，做到一步到位。这些 问题都提高了难度，但更具有实战意义。
则下列说法错位的是（ A ）
A. A 与飞船都可能按原轨道运动 B. A 与飞船不可能都按原轨道运动 C. 飞船运行的轨道半径一定增大，A 运动的轨道半径可能大
于原来的轨道半径 D. A 可能沿地球半径方向竖直下落，而飞船运行的轨道半径
将增大
3. 一火箭喷气发动机每次喷出 m = 200 g的气体，气体 离开发动机喷出时对地速度 v = 1000 m/s，设火箭质量 M = 300 kg，发动机每秒喷发 20 次。则运动第 1 秒末， 火箭的速度多大 ？
你认为章鱼游水时应用了什么物理原理？
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. 特点：内力远远大于外力，反冲运动中系统动量守恒。
3. 物理原理：遵循动量守恒定律。
作用前：p = 0
作用后: p' = mv + Mv
火箭发射
自行火炮为什么要装在履带式的车辆上呢？
自行火炮后面为什么装有止退犁？履带表面为什么有较 深的突起抓地钩型设计？
你知道章鱼、乌贼怎样游水吗？它们先把水吸入体腔， 然后用力压水，通过身体前面的孔将水喷出，使身体很快地 运动。
章鱼能够调整自己的喷水口的方向，这样可以使得身体 向任意方向前进。
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1. 了解反冲运动的概念及反冲运动的一些应用。 2. 理解反冲运动的原理。 3. 能够应用动量守恒定律解决反冲运动问题。 4. 了解火箭的工作原理及决定火箭最终速度大小的因素。
首先通过视频展示神舟飞船发射时激动人心的震撼场面，不仅使同学们 对反冲运动有一个直观的印象，也极大地激发学生的民族自信心和爱国热情。 进而列举了自行榴弹炮、章鱼等反冲实例，导入新课。
M/m共同决定。要提高喷气速度，就要使用高质量的燃料。
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。
漫漫“长征”路：长征系列运载火箭发展史
第一节火箭脱离过程
反冲 1. 定义：向气体喷出的反方向运动
反 冲 运
运动
2. 原理：动量守恒定律 3. 常见反冲运动：烟花、射击
动
火
1. 发展：从宋代开始
例3. 载人的气球原来静止在离地面高为 h 的空中，气 球质量为 M，质量为 m 的人要沿气球上的绳梯安全着 地，如图所示，则绳梯长度至少为多长？
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
则根据动量守恒定律有：p' = p
即 mv + Mv = 0
故有：v = − ( m/M )v
负号表示作用后的两部分运动方向相反
4. 反冲运动的应用：大炮、火箭的发射等。
例1. 机关枪重 8 kg，射出的子弹质量为 20 g，若子弹的 出口速度是 1000 m/s，则机枪的后退速度是多少？
v mv 0.021000 m/s=2.5 m/s