第一章

動(dòng)量守恒定律第6節(jié)

反沖現(xiàn)象

火箭人教版（2019）物理（選擇性必修

第一冊(cè)）素養(yǎng)目標(biāo)1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)反沖運(yùn)動(dòng)，能舉出反沖運(yùn)動(dòng)的實(shí)例，知道火箭的發(fā)射式反沖現(xiàn)象

2.能結(jié)合動(dòng)量守恒定律對(duì)常見的反沖現(xiàn)象作出解釋3.了解我國(guó)航天事業(yè)的巨大成就，增強(qiáng)對(duì)我國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的自信思考與討論水向下噴出水母向上運(yùn)動(dòng)塞子向前噴出小車向后運(yùn)動(dòng)觀察分析兩種運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)1.定義：一個(gè)靜止的物體在內(nèi)力作用下短時(shí)間內(nèi)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)。一、反沖現(xiàn)象思考與討論開炮時(shí)，炮身為什么向后退呢？炮筒內(nèi)部的作用力具有怎樣的特點(diǎn)？2.特點(diǎn)：①不同的部分在內(nèi)力的作用下向相反的方向運(yùn)動(dòng)。②系統(tǒng)所受外力一般不為零，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力。3.遵循動(dòng)量守恒定律一、反沖現(xiàn)象③其他形式的能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，動(dòng)能增加。【例題】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vˊ是多大？【解析】機(jī)槍和子彈這一系統(tǒng)動(dòng)量守恒，取子彈的速度方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量守恒定律得：0=mv-Mvˊ

vˊ

=(m/M)v=[(0.02÷8)x

1000]m/s=2.5m/s一、反沖現(xiàn)象

水上滑行能讓你在水底潛行，并向海豚一般躍出水面，激起層層浪花，它動(dòng)作如鋼鐵俠一般帶勁!通過(guò)噴射裝置產(chǎn)生的巨大推動(dòng)力，可以產(chǎn)生100馬力，并將上升高度提升至接近10米甚至更高，讓你領(lǐng)略高于一切的海岸新視角!作者：一、反沖現(xiàn)象①水上滑行

2017年5月5日，中國(guó)第一架國(guó)產(chǎn)大型噴氣式客機(jī)C919順利完成它的首次飛行。C919是商飛公司按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)、制造的大型噴氣式民用飛機(jī)，最多可以乘坐190人（C919得名的原因之一）。②噴氣飛機(jī)一、反沖現(xiàn)象

中國(guó)新型履帶式自行榴彈炮炮車的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，止退犁和兩個(gè)液壓緩沖器，都是為了在火炮連射時(shí)起到“止退”的作用，提高命中精度而精心設(shè)計(jì)的。③大炮止退犁一、反沖現(xiàn)象

灌溉噴水器是利用反沖原理設(shè)計(jì)的一種自動(dòng)灌溉裝置，轉(zhuǎn)動(dòng)方向與水的噴射方向相反,水的前進(jìn)導(dǎo)致管的后退，彎管就旋轉(zhuǎn)起來(lái)。灌溉噴水一、反沖現(xiàn)象思考：彎管盛水器轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢和什么因素有關(guān)呢？問(wèn)題：彎管盛水器轉(zhuǎn)起來(lái)的原因是什么呢？

我國(guó)早在宋代就發(fā)明了火箭，在箭桿上捆一個(gè)前端封閉的火藥筒，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(dòng)。新知探究二、火箭1.古代火箭2.現(xiàn)代火箭新知探究二、火箭

現(xiàn)代火箭主要由殼體和燃料組成，殼體是圓筒形的，前端是封閉的尖端，后端有尾噴管，燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)鈴奈矅姽苎杆賴姵?，火箭就向前飛去?，F(xiàn)代火箭結(jié)構(gòu)思考：火箭最終獲得速度由什么決定呢？M-mV0正方向V=？m【理論推導(dǎo)】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)獾膶?duì)地噴射速度為V0，燃料燃盡后火箭的速度V為多大？【解析】在火箭發(fā)射過(guò)程中，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，所以動(dòng)量守恒。設(shè)火箭的速度方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量守恒得：0=mV

-（M-m)V0

新知探究二、火箭結(jié)論——決定火箭最大飛行速度的因素：火箭起飛前的質(zhì)量燃料燃盡后的火箭殼質(zhì)量噴氣速度質(zhì)量比新知探究二、火箭

質(zhì)量比：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。新知探究二、火箭噴氣的速度：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5000m/s

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？新知探究科學(xué)漫步質(zhì)量比：火箭的質(zhì)量比在6～10左右火箭在飛行過(guò)程中拋掉空殼后，可以使m變得更小，從而使得質(zhì)量比增大，進(jìn)而提高火箭最終所能獲得的速度。蘇聯(lián)科學(xué)家齊奧爾科夫斯基提出多級(jí)火箭的概念：把火箭一級(jí)一級(jí)接在一起，第一級(jí)燃料用完后把箭體拋棄，減輕負(fù)擔(dān)，然后第二級(jí)開始工作，一級(jí)一級(jí)連續(xù)工作，理論上火箭速度可以提的很高。要提高火箭的速度，需要在減輕火箭本身質(zhì)量上面下功夫。新知探究科學(xué)漫步實(shí)際應(yīng)用中一般不會(huì)超過(guò)4級(jí)，因?yàn)榧?jí)數(shù)太多時(shí)，連接機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)的質(zhì)量會(huì)增加很多，工作的可靠性也會(huì)降低。一、反沖現(xiàn)象速度的相對(duì)性

在反沖問(wèn)題中，若給出的速度是物體間的相對(duì)速度，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律列方程時(shí)，應(yīng)將相對(duì)速度轉(zhuǎn)化為相對(duì)于同一參考系的速度。三、動(dòng)量守恒定律中的相對(duì)速度三、動(dòng)量守恒定律中的相對(duì)速度【例題】總質(zhì)量為M的火箭以速度v0飛行，質(zhì)量為m的燃料相對(duì)于火箭以速度u向后噴出，則火箭的速度大小為(

)A．v0＋mu/M

B．v0－mu/MC．v0＋(v0＋u)m/(M-m) D．v0＋mu/(M-m)【分析】設(shè)向前為正方向。燃料相對(duì)地速度V1=V-u2.噴射前后火箭、燃料系統(tǒng)動(dòng)量守恒MV0=（M-m)V+m(v-u),解得：v=v0＋mu/M

課堂小結(jié)遵循動(dòng)量守恒定律反沖靜止的物體在內(nèi)力作用下分裂為兩個(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)?；鸺鸺w行的原理--反沖.決定火箭最終飛行速度的因素:噴氣速度+質(zhì)量比1（多選）一只質(zhì)量為0.9kg的烏賊吸入0.1kg的水后，靜止在水中。遇到危險(xiǎn)時(shí)，它在極短時(shí)間內(nèi)把吸入的水向后全部噴出，以大小為2m/s的速度向前逃竄。下列說(shuō)法正確的是（）A．烏賊噴出的水的速度大小為18m/sB．在烏賊噴水的過(guò)程中，烏賊所受合力的沖量大小為0.9N·sC．在烏賊噴水的過(guò)程中，烏賊和噴出的水組成的系統(tǒng)的動(dòng)量增大D．在烏賊噴水的過(guò)程中，有18J的生物