【教学课件】第五节反冲运动火箭.ppt

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1、第五节 反冲运动 火箭陕县第一高级中学：杨花朵一、反冲实验一：运动起来的水瓶实验二：转动起来的易拉罐实验三：运动起来的气球 把气球吹满气，猛一松手，会出现把气球吹满气，猛一松手，会出现什么情形呢？什么情形呢？中国新型自行榴弹炮中国新型自行榴弹炮运动的炮弹和炮身：炮弹从炮筒向前射出向前射出时，炮身则会向后运动向后运动 1反冲现象：如果一个静止的在内力作用下分裂成两个部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然会向相反的方向运动，这个现象叫做反冲，运动也叫反冲运动特点：从整体系统中分离一部分物体运动，被分离的一部分物体可以是：高速喷射出的液体、气体，也可以是被弹出的固体美国爱国者地空导弹战斧巡航导弹2

2、反冲运动的力学特征：反冲运动和碰撞、爆炸有相似之处，相互作用的内力常为变力，且作用力大，一般都满足内力外力，所以反冲运动可用动动量量守守恒恒定定律律来处理来处理（1）反冲运动的问题中，有时遇到的速度是相互作用的两物体间的相相对对速速度度，这时应先将相对速度转换成对地的同一参考系速度后，再列动量守恒的方程（2）在反冲运动中还常遇到变质量物体的运动，如火箭在运动过程中，随着燃料的消耗火箭本身的质量不断减小，此时必须取火箭本身和在相互作用的时间内喷喷出出的的所所有有气气体体为研究对象，以以相相互互作作用用的的整整个个过过程程来进行研究3反冲运动的应用：火箭、喷气式飞机反击或水轮机、灌溉喷水器等 生活

3、中的反冲现象和小实验二、火箭 1火箭：现代火箭是指一种靠向后喷射高温、高压燃气获得反作用力向前推进的飞行器2火箭的飞行原理：现现代代火火箭箭是是应应用用其其尾尾部部喷喷射射出出高高速速气气体体的的反反冲冲作作用用进进行行飞飞行行的的。整整体体动量守恒定律。长征2号捆绑式火箭的发射西昌卫星发射中心发射卫星做一做：设火箭发射前的总质量为设火箭发射前的总质量为M，燃料燃尽后的质量为，燃料燃尽后的质量为m，火箭燃气的喷射速度为火箭燃气的喷射速度为V1，求燃料燃尽后火箭的飞行速求燃料燃尽后火箭的飞行速度度V2为多大？为多大？分析：以火箭和燃料组成的系统为研究对象，整个火箭发射喷气过程内力远大于外力，系统

4、动量守恒。解：解：以燃气喷射的速度方向以燃气喷射的速度方向（向下）为正（向下）为正 方向，由动量方向，由动量 守恒定律守恒定律:（M-m)V1-mV2=0 V2=（M-m)V1/m 即：即：V2=(M/m 1)V1 3火箭飞行能达到的最大飞行速度，主要决定于两个因素：（1）喷气速度：现代液体燃料火箭的喷气速度约为2.5kms，提高到44.5kms需很高的技术水平（2）质量比（火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的质量之比），现代火箭能达到的质量比不超过10，实际中多采用多级火箭逐级分离，减小箭体质量，多次加速的方式实现燃料燃尽是达到很大的速度。4现代火箭的主要用途：利用火箭作为运载工具，例如发射探

5、测仪器、核弹头、人造卫星、宇宙飞船和空间站等反反冲冲运运动动 火火箭箭反反冲冲运运动动1 1反冲运动：静止或运动的物体在内力反冲运动：静止或运动的物体在内力作用下分离出一部分物体作用下分离出一部分物体 ，使另一部分，使另一部分向相反方向运动的运动叫反冲运动向相反方向运动的运动叫反冲运动。2反冲运动中，参与相互作用的整体一反冲运动中，参与相互作用的整体一 般动量守恒，遵循动量守恒定律。般动量守恒，遵循动量守恒定律。3.应用：反击式水轮机、应用：反击式水轮机、喷气式飞机喷气式飞机、火箭等、火箭等防止：射击时，用肩顶住枪身防止：射击时，用肩顶住枪身火火箭箭1飞行的原理飞行的原理-利用反冲运动利用反冲

6、运动2决定火箭最终飞行速度的因素决定火箭最终飞行速度的因素喷气速度喷气速度质量比质量比小结：火火箭的飞行是由于火箭喷出的气体箭的飞行是由于火箭喷出的气体向后推周围的空气，空气对火箭有一向后推周围的空气，空气对火箭有一个向前的反作用力使火箭前进。这种个向前的反作用力使火箭前进。这种认识是否正确？认识是否正确？不正确。不正确。火箭是利用反冲运动来工作的，火箭喷火箭是利用反冲运动来工作的，火箭喷射工作物质时对工作物质有一个作用力，射工作物质时对工作物质有一个作用力，工作物质又对火箭有一个反作用力，这工作物质又对火箭有一个反作用力，这属于火箭与其工作物质的内力，而不是属于火箭与其工作物质的内力，而不是与周围空气的作用力。与周围空气的作用力。做一做：1.金版教程例题22.跟踪训练2-1作业：1.课后题第一题2.金版教程合页训练