第五節(jié)反沖運(yùn)動火箭學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道反沖運(yùn)動的含義和反沖運(yùn)動在生活中的應(yīng)用。2.理解反沖運(yùn)動中的物理規(guī)律；并能夠初步應(yīng)用反沖運(yùn)動的規(guī)律解決問題。3.知道火箭的飛行原理和最終速度的決定因素。一、反沖運(yùn)動

1、定義:一個(gè)靜止的物體在內(nèi)力的作用下分裂為兩個(gè)部分，一部分向某個(gè)方向運(yùn)動，另一部分必然向相反的方向運(yùn)動，這個(gè)現(xiàn)象叫作反沖。要點(diǎn)：（1）內(nèi)力作用下（2）一個(gè)物體分為兩個(gè)部分（3）兩部分運(yùn)動方向相反2.原理：遵循動量守恒定律作用前：P=0作用后:P'=mv-Mv'則根據(jù)動量守恒定律有：P'

=P即mv-Mv'=0故有：v'=(m/M)v練一練：

機(jī)關(guān)槍重8Kg，射出的子彈質(zhì)量為20g，若子彈的出口速度為1000m/s，則機(jī)槍的后退速度是多少？正確答案：2.5m/s分析：在水平方向火藥的爆炸力遠(yuǎn)大于此瞬間機(jī)槍受的外力（槍手的托力），故可認(rèn)為在水平方向系統(tǒng)動量守恒：即子彈向前的動量等于機(jī)槍向后的動量，總動量保持“零”值不變。練一練：

機(jī)關(guān)槍重8Kg，射出的子彈質(zhì)量為20g，若子彈的出口速度為1000m/s，則機(jī)槍的后退速度是多少？解：機(jī)槍和子彈這一系統(tǒng)動量守恒，令子彈的速度方向?yàn)檎较颍蓜恿渴睾愣傻茫?=mv-Mv'

v'

=(m/M)v=[(0.02/8)

1000]m/s=2.5m/s3.反沖運(yùn)動的應(yīng)用和防止：應(yīng)用：

反擊式水輪機(jī)

噴氣式飛機(jī)防止：榴彈炮火箭中國新型自行榴彈炮止退犁（火炮緩沖器）反擊式水輪機(jī)是靠水流的反沖作用旋轉(zhuǎn)的。反擊式水輪機(jī)是大型水力發(fā)電站應(yīng)用最廣泛的水輪機(jī)。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(jī)。反擊式水輪機(jī)是靠水流的反沖作用旋轉(zhuǎn)的。反擊式水輪機(jī)原理演示儀噴氣式飛機(jī)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中國殲教1二、火箭閱讀思考問題：1、介紹我國古代的火箭是什么樣的？2、現(xiàn)代火箭主要用途是什么？3、現(xiàn)代火箭為什么要采取多級結(jié)構(gòu)？二、火箭

我國早在宋代就發(fā)明了火箭，在箭支上扎個(gè)火藥筒，火藥筒的前端是封閉的，火藥點(diǎn)燃后生成的燃?xì)庖院艽蟮乃俣认蚝髧姵觯鸺捎诜礇_而向前運(yùn)動?；鸺Y(jié)構(gòu)主要由殼體和燃料兩大部分組成.火箭燃料燃燒時(shí)，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(shí)，火箭即以獲得的速度沿著預(yù)定的空間軌道飛行．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靜止，由于沒有力的作用，他與飛船總保持相對靜止?fàn)顟B(tài)。這個(gè)人手中拿著一個(gè)質(zhì)量為△m的小物體?，F(xiàn)在他以相對于飛船為u的速度把小物體拋出（1）小物體的動量改變量是多少？（2）人的動量改變量是多少？（3）人的速度改變量是多少？火箭最終獲得速度由什么決定呢？問題：

例題：火箭發(fā)射前的總質(zhì)量為M，燃料全部燃燒完后的質(zhì)量為m，火箭燃?xì)獾膰娚渌俣葹閂0，燃料燃盡后火箭的速度V為多少？M-mV0正方向V=？m解：在火箭發(fā)射過程中，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，所以動量守恒。設(shè)火箭的速度方向?yàn)檎较颍l(fā)射前的總動量為0；發(fā)射后的總動量為mV-（M-m)V0由動量守恒得：0=mV-（M-m)V0

結(jié)論：決定火箭最大飛行速度的因素：噴氣速度質(zhì)量比即：火箭開始飛行時(shí)的質(zhì)量與燃料燃盡時(shí)的質(zhì)量之比。問題：如何解決衛(wèi)星發(fā)射問題？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6-10左右，要發(fā)射人造衛(wèi)星，這樣的火箭還不能達(dá)到所需的速度為了解決這個(gè)問題，人們想到了利用多級火箭，結(jié)構(gòu)如下頁圖所示助推器一級火箭二級火箭整流罩逃逸塔長征二號型運(yùn)載火箭F課堂互動講練1.總質(zhì)量為M的火箭豎直向上發(fā)射，每次噴出氣體的質(zhì)量為m，速度均為v，則：①噴出1次氣體后，火箭獲得速度的大小是多大？②噴出2次氣體后，火箭獲得多大的速度？③若1秒內(nèi)火箭噴出n次氣體，那么1秒末火箭的速度是多大？課堂互動講練2.一質(zhì)量為m的人站在停靠岸邊的小船上，小船質(zhì)量為M，現(xiàn)在：（1）人以對地的水平速度v跳上岸；（2）人以對地的速度斜向上跳上岸，v和水平方向成θ角；（3）人以對船的水平速度u跳上岸；求上述三種情況下，人跳起后，小船后退的速度各是多大（不計(jì)水的阻力）？反沖運(yùn)動火箭反沖運(yùn)動1．定義：靜止的物體分離出一部分物體，使另一部分向相反方向運(yùn)動的