选修3—5反冲运动 火箭.ppt

反冲运动 火箭,实 验 ： 把气球吹满气，猛一松手，会出现什么情形呢？,1.一个物体分成两个部分 2.两个部分向相反方向运动 3.分裂过程的时间极短，作用力非常大,问题： 以上运动具有哪些共同点?,一、反冲,1. 定义：,2. 要 点：,b. 一个物体分为两个部分,3. 物理原理：,内力作用下,遵循动量守恒定律,c. 两部分运动方向相反,3.反冲运动的应用和防止,（1）应用：灌溉喷水器、反击式水轮机、喷气式飞机、火箭等都是反冲的重要应用.,1.灌溉喷水器：当水从弯管的喷嘴喷出时，弯管因反冲而旋转，可以自动地改变喷水的方向.,2.反击式水轮机：当水从转轮的叶片流出时，转轴由于反冲而旋转，带动发电机发电.,水闸放水，带动水轮发电。右图为世界最大的反击式水轮发电机转轮,水闸放水，带动水轮发电。右图为世界最大的反击式水轮发电机转轮三峡左岸电站5号机组转轮正被吊离驳船。,3.喷气式飞机：,喷气式飞机（Jet Aircraft）是一种使用喷气发动机作为推进力来源的飞机。,2005年3月28日美国宇航局(NASA)27日宣布，其无人驾驶的“X-43A”近日试飞成功，其时速达到了近8千公里，即7马赫，声速的7倍。其引擎称作“超音速冲压式燃烧发动机”或“scramjet”。,1965年6月，中国自行设计的第一架超音速喷气式强击机-强-5。,直升飞机能在太空中飞行吗？,4.火箭,用枪射击时，子弹向前飞去，枪身向后发生反冲，枪身的反冲会影响射击的准确性，所以用步枪射击时要把枪身抵在肩部，以减少反冲的影响.,（2）反冲运动的防止,手枪、步枪、大炮,止退犁,二、火箭,1、古代火箭,箭杆上捆一个前端封闭的火药筒，点燃后生成的燃气以很大速度向后喷出，箭杆由于反冲而向前运动。,现代火箭,现代火箭较古代火箭结构复杂得多，现代火箭主要由壳体和燃料大部分组成，壳体是圆筒形的，前端是封闭的尖端，后端有尾喷管，燃料燃烧产生的高温高压燃气从尾喷管迅速喷出，火箭就向前飞去.,（左图）美国大力神运载火箭系列，1964年首次发射。,（右图）俄罗斯质子号系列于1968年11月16日首次发射，它是世界上第一种用于发射空间站的运载火箭。,（右图）欧洲11国欧空局研制阿里安火箭系列运载火箭，1997年进行了首次发射。,设火箭在升空时，t时间内喷射燃气的质量是m，喷出燃气的速度是u，喷出燃气后火箭的质量是m。设法算火箭增加的速度v。（忽略阻力和重力的影响）,思考分析,解答：火箭的壳体和火箭内的气体组成系统 ，在燃气喷出的过程中，动量守恒。系统初动量为零，喷气后火箭与燃气的总动量仍然为零。即,mv + mu =0,解出：,v = -mu/m,通过（1）式v=-mu/m，可以看出火箭 所获得的速度与哪些因素有关?,（1）u越大，m/m越大，火箭获得的速度v越大。,（2）现代火箭的喷气速度在20004000m/s。,（3）火箭起飞时的质量与火箭除去燃料外 的壳体质量之比叫做火箭的质量比，这个参 数一般小于10，否则火箭结构的强度有问题。,2、现代火箭,反冲 运动,1. 定义：向气体喷出的反方向 运动 2. 原理：动量守恒定律 3. 常见反冲运动：烟花、射击,火箭,1. 发展：从宋代开始 2. 原理：动量守恒定律,3. 速