高中物理選修3-5_§16-5反沖運動___火箭課件LI

1、?實 驗 ： 把氣球吹滿氣，猛一松手，會出現(xiàn)什么情形呢？ 5.6 反沖運動 火箭 一個物體在內(nèi)力的作用下分裂為兩個部分，一部分向某一方向運動另一部分必然向相反的方向運動。這個現(xiàn)象叫做反沖一、反沖運動1. 定義：2. 要 點：b. 一個物體分為兩個部分3. 物理原 理：作用前：P = 0作用后: P = m v + M V則根據(jù)動量守恒定律有： P = P即 m v + M V = 0 故有：V = ( m / M ) v負(fù)號就表示作用后的兩部分運動方向相反內(nèi)力作用下遵循動量守恒定律c.兩部分運動方向相反反擊式水輪機的模型反擊式水輪機的轉(zhuǎn)輪反擊式水輪機的蝸殼反擊式水輪機是大型水力發(fā)電站應(yīng)用最廣泛

2、的水輪機。它是靠水流的反沖作用旋轉(zhuǎn)的。我國早在70年代就能生產(chǎn)轉(zhuǎn)輪直徑5.5米，質(zhì)量110噸，最大功率達(dá)30萬千瓦的反擊式水輪機。他是如何利用反沖運動發(fā)電的呢？火箭模型明（公元13681644年）。 長108厘米。在箭支前端縛火藥筒，利用火藥向后噴發(fā)產(chǎn)生的反作用力把箭發(fā)射出去。這是世界上最早的噴射火器。 影響火箭飛行速度的主要因素是什么呢？1。 燃?xì)鈬娚涞乃俣?如何提高火箭燃?xì)獾膰娚渌俣龋?2。 火箭的質(zhì)量比（即火箭 開始飛行時的質(zhì)量與燃料燃盡時的質(zhì)量之比）。答：要提高噴氣速度，就要使用高質(zhì)量的燃料， 目前常用的液體燃料是液氫，用液氧做氧化劑。 注：目前的技術(shù)條件下，火箭的質(zhì)量比在6-10 左

3、右，火箭結(jié)構(gòu)主要由殼體和燃料兩大部分組成.火箭燃料燃燒時，從尾部噴出的氣體具有很大的動量，根據(jù)動量守恒定律，火箭獲得等大反向的動量，因而發(fā)生連續(xù)的反沖現(xiàn)象，隨著推進(jìn)劑的消耗，火箭的質(zhì)量逐漸減小，加速度不斷增大，當(dāng)推進(jìn)劑燃盡時，火箭即以獲得的速度沿著預(yù)定的空間軌道飛行運載火箭一般采用液體推進(jìn)劑，第一、二級多用液氧、煤油或四氧化二氮、偏二甲肼。末級用液氧、液氫高能推進(jìn)，稱為低溫液體火箭，技術(shù)比較復(fù)雜，目前只有美國、俄斯、法國、中國和日本等少數(shù)幾個國家掌握低溫液體火箭技術(shù)目前擁有運載火箭的國家有俄羅斯、美國、法國、英國、中國、日本、印度和以色列。當(dāng)今世界上最大的運載火箭是俄羅斯的“能源”號，它長60

4、米，底部最大直徑20米，重3000多噸，能將120噸的有效載荷送入近地軌道。迄今為止運載火箭均為一次使用的，成本高。一次發(fā)射，少的幾千萬美元，多的上億美元。不能重復(fù)使用，資源浪費大。中國新型自行榴彈炮1，這門自行火炮的后面又增加了止退犁，看到了嗎？他是起什么作用的呢？2， 他是如何利用反沖提高命中精度的呢？ 1。同學(xué)們是不是在電影里看到，火炮在發(fā)射時炮管一縮一伸的運動？有的人稱之為：縮頭炮。為什么炮管要做這樣的運動呢？ 我們要設(shè)計一種裝置，它可以先允許炮身做反沖運動，并把這種運動能量儲存為彈性勢能，等反沖運動結(jié)束時，再利用儲存的那部分能量使炮身復(fù)位，這就是火炮緩沖器的作用。這樣火炮既解決了壽命

5、問題又兼顧了連發(fā)精度問題，做到了合理設(shè)計。2.我們?nèi)绾渭缺苊夥礇_危害又能保證命中精度呢？結(jié)果： 巨大的反沖作用就全靠炮身的材料硬度抵消了，這樣的結(jié)果是火炮的壽命大大減少，這顯然是不合理的設(shè)計。噴氣式飛機通過連續(xù)不斷地向后噴射高速燃?xì)?，可以得到超過音速的飛行速度。法國幻影”2000美國：F16美國：隱形“117”例1： 在沙堆上有一木塊，M=5K g,木塊上放一爆竹，質(zhì)量為m=0.10Kg,點燃后木塊陷入沙中5 cm,若沙對木塊運動的阻力恒為58N，不計火藥質(zhì)量和空氣阻力，求爆竹上升的最大高度？h=1.7m 例2. 下圖為一空間探測器示意圖，1，2，3，4，是四個噴氣發(fā)動機，1，3，的連線與空間

6、空間固定坐標(biāo)系的軸平行，2，4，的連線與軸平行，每臺發(fā)動機開動時，都能向探測器提供推力，但不會使探測器轉(zhuǎn)動，開始時，探測器以恒定的速率v向正x方向飛行，要使探測器該為向正x偏負(fù)y60的方向以原來的速率v平動，則可（ ）A. 先開動1,適當(dāng)時間，再開動4,適當(dāng)時間B. 先開動3,適當(dāng)時間，再開動2,適當(dāng)時間C. 開動4,適當(dāng)時間D. 先開動3,適當(dāng)時間，再開動4,適當(dāng)時間11234xyA例3： 某人在一只靜止于水面的小船上練習(xí)射擊，船、人、槍、靶、子彈的總質(zhì)量為M，槍內(nèi)有n顆子彈，每顆子彈質(zhì)量為m，槍口到靶的距離為l,子彈射出時相對于地速度為 v, 在發(fā)射后一顆子彈時，前一顆已陷入靶中，則在發(fā)射

7、完 n顆子彈后小船后退的距離為多少？例3：傳送帶以V0=2m/s 的速度把質(zhì)量m=20kg的行李包送到原來靜止的光滑軌道的小車上，其質(zhì)量為M=30kg，包與車間的動摩擦因數(shù)為 =0.4 ，則包從滑上車到最遠(yuǎn)處所經(jīng)歷 的時間為多少？0.3如圖所示，質(zhì)量為M的光滑滑塊放置在光滑的水平面上，另一質(zhì)量m的物體以速度v向上滑去，物體剛好能到達(dá)最高點，求物體到m達(dá)最高點的速度?例4：解：(1)設(shè)空車出發(fā)后，車上堆積了n個沙袋反向，則第n個沙袋未扔前動量為：M(n1)mVn其中Vn為車過第n個人身邊時的車速，依題意有 m2nVnM(n1)mVn 解得n34/142.4因為n為整數(shù)，故取n3(2)同理有：M3m(n1)mVnm .2nVn 解得n8最后結(jié)果是車上有沙袋總數(shù)N3811個。反沖運動 火箭反沖運動1定義：靜止或運動的物體分離出一