反沖運(yùn)動(dòng)-火箭-【新教材】-人教版高中物理選擇性必修一課件

1、第6節(jié) 反沖現(xiàn)象 火箭第一章 動(dòng)量守恒定律2019版新人教版高中物理選擇性必修 第一冊(cè)問(wèn)題導(dǎo)入你知道章魚(yú)、烏賊是怎樣游動(dòng)的嗎？它們先把水吸入體腔，然后用力壓水，通過(guò)身體前面的孔將水噴出，使身體很快地運(yùn)動(dòng)。章魚(yú)能夠調(diào)整噴水的方向，這樣可以使得身體向任意方向前進(jìn)。章魚(yú)游動(dòng)時(shí)體現(xiàn)了什么物理原理？觀察并思考？ 通過(guò)以下現(xiàn)象請(qǐng)抽象概括出什么叫反沖？反沖運(yùn)動(dòng)都體現(xiàn)了什么原理？2. 特 點(diǎn)：b. 一個(gè)物體分為兩個(gè)部分3. 原理：內(nèi)力作用下c.兩部分運(yùn)動(dòng)方向相反系統(tǒng)所受合外力為零或在某一方向上所受合外力為零。則在全過(guò)程中動(dòng)量守恒（或單方向動(dòng)量守恒）；內(nèi)力遠(yuǎn)大于合外力一、反沖現(xiàn)象1. 定義：一個(gè)靜止的物體在內(nèi)力

2、的作用下分裂為兩個(gè)部分，一部分向某一方向運(yùn)動(dòng)另一部分必然向相反的方向運(yùn)動(dòng)。這個(gè)現(xiàn)象叫做反沖（recoil）。 注：被分離的一部分物體可以是高速噴射出的液體、氣體，也可以是固體內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，動(dòng)量守恒定律其他形式的能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，機(jī)械能增加1. 把一個(gè)氣球吹起來(lái)，用手捏住氣球的通氣口，然后突然放開(kāi)， 讓氣體噴出，觀察氣球的運(yùn)動(dòng)。做一做、并解釋原因2. 如圖,把彎管裝在可旋轉(zhuǎn)的盛水容器的下部。當(dāng)水從彎管流出時(shí)， 容器就旋轉(zhuǎn)起來(lái)。4反沖現(xiàn)象的應(yīng)用和防止（1）反沖現(xiàn)象的應(yīng)用：農(nóng)田、園林的噴灌裝置能夠一邊噴水一邊旋轉(zhuǎn)，這是因?yàn)樗畯膰娍趪姵鰰r(shí)，噴管因反沖而旋轉(zhuǎn)。反擊式水輪機(jī)是使水從轉(zhuǎn)輪的葉片中流出，使轉(zhuǎn)輪由

3、于反沖而旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。噴氣式飛機(jī)和火箭的飛行是靠噴出的氣流的反沖作用而獲得巨大的速度，等等。青島皓ONE俱樂(lè)部水上飛行器視頻_噴氣背包中國(guó)首飛：秒變鋼鐵俠_標(biāo)清_clip（2）避免有害的反沖運(yùn)動(dòng) 射擊時(shí)，子彈向前飛去，槍身向后發(fā)生反沖，這就會(huì)影響射擊準(zhǔn)確性等。所以用步槍射擊時(shí)要把槍身抵在肩部，以減少反沖的影響。物理情景：例1.一門大炮，炮身質(zhì)量M，炮彈質(zhì)量m，炮彈水平射出時(shí)相對(duì)于地面的速度為v0，不計(jì)炮身與地面的摩擦，求炮身向后反沖的速度v的大小？若M=200kg，m=4kg，v0=100m/s，則v=？如何減小反沖的影響？反沖的防止大炮v=2m/s（2）避免有害的反沖運(yùn)動(dòng)電影里經(jīng)

4、?？吹?，火炮在發(fā)射時(shí)炮管一縮一伸的運(yùn)動(dòng)。有的人稱之為：縮頭炮。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(jì)。我們要設(shè)計(jì)一種裝置，它可以先允許炮身做反沖運(yùn)動(dòng)，并把這種運(yùn)動(dòng)能量?jī)?chǔ)存為彈性勢(shì)能，等反沖運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)，再利用儲(chǔ)存的那部分能量使炮身復(fù)位，這就是火炮緩沖器的作用。【思考與討論】我們?nèi)绾渭缺苊夥礇_危害又能保證命中精準(zhǔn)度呢？減小反沖的影響-自行火炮的止退犁和緩沖器（2）避免有害的反沖運(yùn)動(dòng) 中國(guó)新型自行榴彈炮裝在履帶式的車輛上且履帶表面有較深的突起抓地鉤型設(shè)計(jì)是為了增大摩擦力，止退。止退犁和兩個(gè)液壓緩沖器，都是為了提高火炮連射時(shí)的命中精度而精心設(shè)計(jì)的

5、。反沖的應(yīng)用火箭二、火箭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。 古代火箭 火箭和噴氣式飛機(jī)的飛行應(yīng)用了反沖的原理，它們都靠噴出氣流的反沖作用而獲得巨大的速度。現(xiàn)代的噴氣式飛機(jī)，靠連續(xù)不斷地向后噴出氣體，飛行速度能夠超過(guò)1000 m/s。火箭的主要用途是：利用火箭作為運(yùn)載工具，例如發(fā)射探測(cè)器、常規(guī)彈頭、人造衛(wèi)星和宇宙飛船等。現(xiàn)代火箭思考與討論 質(zhì)量為 m 的人在遠(yuǎn)離任何星體的太空中，與他旁邊的飛船相對(duì)靜止。由于沒(méi)有力的作用，他與飛船總保持相對(duì)靜止的狀態(tài)。 這個(gè)人手中拿著一個(gè)質(zhì)量為 m 的小物體?，F(xiàn)在他以相對(duì)于飛船為 u 的速度把小物體拋出 1.

6、 小物體的動(dòng)量改變量是多少？2. 人的動(dòng)量改變量是多少？3.人的速度改變量是多少？火箭結(jié)構(gòu)主要由殼體和燃料兩大部分組成?；鸺剂先紵龝r(shí)，從尾部噴出的氣體具有很大的動(dòng)量，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，火箭獲得等大反向的動(dòng)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(shí)，火箭即以獲得的速度沿著預(yù)定的空間軌道飛行?！纠?】設(shè)火箭在t時(shí)間內(nèi)噴射燃?xì)獾馁|(zhì)量是m，噴出燃?xì)獾乃俣仁莡，噴出燃?xì)夂蠡鸺馁|(zhì)量是m。設(shè)法算火箭獲得的速度v。（忽略阻力和重力的影響）解出：解：由動(dòng)量守恒定律由 ，可以看出火箭所獲得的速度與那些因素有關(guān)?一是燃?xì)鈬娚涞乃俣榷腔鸺馁|(zhì)量比，即：火箭起

7、飛時(shí)噴射燃?xì)獾馁|(zhì)量與燃料燃盡時(shí)箭體的質(zhì)量之比【思考與討論】噴氣的速度：目前常用的液體燃料是液氫，用液氧做 氧化劑，噴氣速度在2000m/s到4000m/s 質(zhì)量比：火箭的質(zhì)量比在610 左右要發(fā)射人造衛(wèi)星，這樣的火箭還不能達(dá)到所需的速度如何解決衛(wèi)星發(fā)射問(wèn)題？【答案】：運(yùn)用多級(jí)火箭多級(jí)火箭是由單級(jí)火箭構(gòu)成，發(fā)射時(shí)先點(diǎn)燃第一級(jí)火箭，燃料用完后，空殼自動(dòng)脫落，然后下一級(jí)火箭脫落，多級(jí)火箭及時(shí)把外殼脫落，使火箭的總質(zhì)量減少，因而達(dá)到更高的速度。但并非火箭級(jí)數(shù)越多就越好，級(jí)數(shù)越多結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，技術(shù)要求越高，工作可靠性越差，目前多級(jí)火箭一般是三級(jí)火箭。例3.如圖，長(zhǎng)為l ,質(zhì)量為M的船停在靜水中，一個(gè)質(zhì)量為

8、m的人（可視為質(zhì)點(diǎn)）從靜止開(kāi)始從船頭走向船尾，不計(jì)水的阻力，求船和人相對(duì)地面的位移各是多少？三、人船模型（補(bǔ)充應(yīng)用）v1v2x1x2人動(dòng)船動(dòng)，人靜船靜，人快船快，人慢船慢，人左船右；速度比等于質(zhì)量的反比， 位移比等于質(zhì)量的反比；原理：現(xiàn)代火箭：定義：古代火箭靜止物體的兩部分在內(nèi)力作用下向相反方向運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象反沖運(yùn)動(dòng)火箭動(dòng)量守恒，動(dòng)能增加用途：運(yùn)載工具結(jié)構(gòu)：殼體和燃料速度：多級(jí)火箭應(yīng)用：反擊式水輪機(jī)、噴氣式背包、水上飛行器等防止：自行榴彈炮止退犁、液壓緩沖器等。課堂小結(jié)作業(yè)1.整理筆記2.完成課本P27頁(yè)后練習(xí)題1.壓縮語(yǔ)段，是近年來(lái)高考語(yǔ)文卷“語(yǔ)言表達(dá)題”的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，它要求對(duì)文段中的信息進(jìn)行篩

9、選，選出主要信息，剔除次要信息，然后根據(jù)題目要求用簡(jiǎn)要的語(yǔ)言表述出來(lái)。2.有時(shí)，定義題所給材料在交待事物或概念時(shí)，為了避免抽象，而讓讀者有具體可感的印象，往往會(huì)對(duì)事物或者概念進(jìn)行舉例介紹。3.這些例子，僅僅是某一事物或概念邏輯范疇中的一個(gè)或幾個(gè)現(xiàn)象，不屬于事物或概念的本質(zhì)屬性，應(yīng)汰除。4.章回體小說(shuō)是 中國(guó)古典 長(zhǎng)篇小說(shuō)的主要形式，它是由宋元時(shí)期的“講史話本”發(fā)展而來(lái)的。“ 講史”就是說(shuō)書(shū)的 藝人們講述歷代的興亡和戰(zhàn)爭(zhēng)的故事。講史一般都很長(zhǎng)， 藝人在表演時(shí)必須分為若干次才能講完。5.每講一次，就等于后來(lái)章回體小說(shuō)中的一回。在每次講說(shuō)以前， 藝人要用題目向聽(tīng)眾揭示主要內(nèi)容，這就是章回體小說(shuō)回目的起源。章回體小說(shuō)中經(jīng)常出現(xiàn)的“話說(shuō)”和“看官”等字樣，正可以明確看出它與 話本之間的繼承關(guān)系。6.昌耀是一個(gè)孤獨(dú)的詩(shī)人，他自始自終有著一種震動(dòng)人心的憂郁和傷感，而隱藏在這背后的是詩(shī)人對(duì)生命本真與尊嚴(yán)的追尋和捍衛(wèi)。7.在這首詩(shī)中，詩(shī)人似乎是一個(gè)冷靜的旁觀者，又似乎是一個(gè)積極的生命體驗(yàn)者，他在這首詩(shī)中開(kāi)始他的征服之旅，繼而完成旅途。繼