高中物理 16.5《反沖運(yùn)動(dòng) 火箭》課件 新人教版選修3-5.ppt

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第十六章 動(dòng)量守恒定律 第5節(jié) 反沖運(yùn)動(dòng)火箭 1 了解反沖運(yùn)動(dòng)的概念及反沖運(yùn)動(dòng)的一些應(yīng)用 2 理解反沖運(yùn)動(dòng)的原理 3 能夠應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解決反沖運(yùn)動(dòng)問題 4 了解火箭的工作原理及決定火箭最終速度大小的因素 首先通過視頻展示神舟飛船發(fā)射時(shí)激動(dòng)人心的震撼場(chǎng)面 不僅使同學(xué)們對(duì)反沖運(yùn)動(dòng)有一個(gè)直觀的印象 也極大地激發(fā)學(xué)生的民族自信心和愛國(guó)熱情 進(jìn)而列舉了自行榴彈炮 章魚等反沖實(shí)例 導(dǎo)入新課 在定義了反沖運(yùn)動(dòng)之后 根據(jù)反沖運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) 遵循動(dòng)量守恒定律 學(xué)生很容易列出動(dòng)量守恒方程 但在實(shí)際情況下要運(yùn)用動(dòng)量守恒定律就不一定用好了 本節(jié)課典例探究選用了人船模型并把它作為重點(diǎn) 用位移表示動(dòng)量守恒 有一定難度 為了更好地掌握這個(gè)模型 緊接著又設(shè)計(jì)了氣球上升的題目 加深學(xué)生的理解 在最后課堂檢測(cè)中 又設(shè)計(jì)了第四題加以鞏固 動(dòng)量守恒定律是選修3 5的重點(diǎn) 也是高考必考的內(nèi)容 并且近幾年考查難度有逐漸加大的趨勢(shì) 反沖是動(dòng)量守恒定律的一個(gè)重要應(yīng)用 不同的反沖形式 可以引申出很多類型的題目 反沖是動(dòng)量守恒定律的重要題型 也是高考必考的內(nèi)容 經(jīng)常出現(xiàn)在高考和各類模擬試題中 所以本節(jié)課在學(xué)生前兩年物理學(xué)習(xí)能力提高的基礎(chǔ)上 難度上高于課本 做到一步到位 這些問題都提高了難度 但更具有實(shí)戰(zhàn)意義 火箭發(fā)射 中國(guó)新型自行榴彈炮 自行火炮后面為什么裝有止退犁 履帶表面為什么有較深的突起抓地鉤型設(shè)計(jì) 自行火炮為什么要裝在履帶式的車輛上呢 你知道章魚 烏賊怎樣游水嗎 它們先把水吸入體腔 然后用力壓水 通過身體前面的孔將水噴出 使身體很快地運(yùn)動(dòng) 章魚能夠調(diào)整自己的噴水口的方向 這樣可以使得身體向任意方向前進(jìn) 你認(rèn)為章魚游水時(shí)應(yīng)用了什么物理原理 1 定義 一個(gè)物體在內(nèi)力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 一 反沖 2 特點(diǎn) 內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力 反沖運(yùn)動(dòng)中系統(tǒng)動(dòng)量守恒 3 物理原理 遵循動(dòng)量守恒定律 作用前 p 0作用后 p mv Mv則根據(jù)動(dòng)量守恒定律有 p p即mv Mv 0故有 v m M v負(fù)號(hào)表示作用后的兩部分運(yùn)動(dòng)方向相反 4 反沖運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用 大炮 火箭的發(fā)射等 例1 機(jī)關(guān)槍重8kg 射出的子彈質(zhì)量為20g 若子彈的出口速度是1000m s 則機(jī)槍的后退速度是多少 例2 如圖所示 長(zhǎng)為L(zhǎng)的船靜止在平靜的水面上 立于船頭的人的質(zhì)量為m 船的質(zhì)量為M 不計(jì)水的阻力 人從船頭走到船尾的過程中 問船對(duì)地面的位移為多大 mh Ms s為氣球上升位移 例3 載人的氣球原來(lái)靜止在離地面高為h的空中 氣球質(zhì)量為M 質(zhì)量為m的人要沿氣球上的繩梯安全著地 如圖所示 則繩梯長(zhǎng)度至少為多長(zhǎng) 解 以人和氣球?yàn)橄到y(tǒng) 在人沿繩梯著地的過程中動(dòng)量守恒 即 解得 所以繩的總長(zhǎng)為 二 火箭 1 古代火箭 2 現(xiàn)代火箭 火箭在燃料燃盡時(shí)所能獲得的最終速度與什么有關(guān)呢 假設(shè)火箭發(fā)射前的總質(zhì)量為M 燃料燃盡后的質(zhì)量為m 火箭燃?xì)鈱?duì)地的噴射速度為v1 燃料燃盡后火箭的飛行速度v為多大 燃料燃盡時(shí)火箭獲得的最終速度由噴氣速度及質(zhì)量比M m共同決定 要提高噴氣速度 就要使用高質(zhì)量的燃料 要發(fā)射人造衛(wèi)星 用一級(jí)火箭還不能達(dá)到所需的速度 必須用多級(jí)火箭 漫漫 長(zhǎng)征 路 長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭發(fā)展史 第一節(jié)火箭脫離過程 多級(jí)火箭由單級(jí)火箭組成 發(fā)射時(shí)先點(diǎn)燃第一級(jí)火箭 燃料用完以后 空殼自動(dòng)脫落 然后下一級(jí)火箭開始工作 反沖運(yùn)動(dòng)火箭 反沖運(yùn)動(dòng) 1 定義 向氣體噴出的反方向運(yùn)動(dòng)2 原理 動(dòng)量守恒定律3 常見反沖運(yùn)動(dòng) 煙花 射擊 火箭 1 發(fā)展 從宋代開始2 原理 動(dòng)量守恒定律 3 速度 噴氣速度 v 質(zhì)量比 M m 1 一靜止的質(zhì)量為M的原子核 以相對(duì)地的速度v放射出一質(zhì)量為m的粒子后 原子核剩余部分作反沖運(yùn)動(dòng)的速度大小為 B A 13 5m s 3 一火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)每次噴出m 200g的氣體 氣體離開發(fā)動(dòng)機(jī)噴出時(shí)對(duì)地速度v 1000m s 設(shè)火箭質(zhì)量M 300kg 發(fā)動(dòng)機(jī)每秒噴發(fā)20次 則運(yùn)動(dòng)第1秒末 火箭的速度多大 4 如圖 B為光滑斜面 質(zhì)量為M 傾角 斜面長(zhǎng)為s 一個(gè)物體A 質(zhì)量為m 由斜面頂端自由下滑 求當(dāng)A物體滑到斜面底端時(shí) 斜面移動(dòng)的距離為多少 設(shè)水平面光滑