16.5反冲运动-火箭ppt课件

你知道章鱼 乌贼怎样游泳吗 它们先把水吸入体腔 然后用力压水 通过身体前面的孔将喷出 使身体很快的运动 章鱼能够调整自己的喷水口的方向 这样可以使得身体的任意方向前进 你认为章鱼游泳时运用了什么原理呢 章鱼 乌贼 第五节反冲运动火箭 知道什么是反冲运动 理解反冲运动遵循的物理规律 能举出几个反冲运动的实例 并能对实例进行分析 知道火箭的飞行原理和主要用途 1 知识与技能 2 过程与方法 通过实验设计 分析讨论等过程的有效实施 提高学生观察实验 分析思辨和动手能力 培养学生的分析推理能力 理论联系实际的能力 培养学生的科学素养 3 情感态度与价值观 了解反冲装置和火箭的知识及火箭的发展历程 激发学生从事科学研究的热情 培养学生正确积极的人生观 通过了解相关的社科报道 激发同学们的爱国热情 进行爱国主义教育 重点知道什么是反冲运动 应用动量守恒定律正确分析喷气式飞机 火箭升空 卫星调姿一类的问题 难点如何运用动量守恒定律分析 解决反冲运动问题 1 反冲2 火箭 1 反冲 1 反冲 1 反冲 1 反冲 1 定义 当物体的一部分以一定的速度离开物体时 剩余部分将得到一个反向冲量 向相反的方向运动 这种现象称为反冲运动 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 2 特点 物体间相互作用突然发生 时间短 作用强 物体系所受外力一般不为零 但远远小于内力 3 原理 遵循动量守恒定律作用前 P 0作用后 P mv MV则根据动量守恒定律有 P P即mv MV 0故有 V m M v负号就表示作用后的两部分运动方向相反 4 反冲运动的应用 反击式水轮机是大型水力发电站应用最广泛的水轮机 它是靠水流的反冲作用旋转的 我国早在70年代就能生产转轮直径5 5米 质量110吨 最大功率达30万千瓦的反击式水轮机 喷气式飞机通过连续不断地向后喷射高速燃气 可以得到超过音速的飞行速度 火箭 2 火箭 我国早在宋代就发明了火箭 在箭支上扎个火药筒 火药筒的前端是封闭的 火药点燃后生成的燃气以很大的速度向后喷出 火箭由于反冲而向前运动 火箭 现代火箭是指一种靠喷射高温高压燃气获得反作用力向前推进的飞行器 当火箭推进剂燃烧时 从尾部喷出的气体具有很大的动量 根据动量守恒定律 火箭获得大小相等 方向相反的动量 因而发生连续的反冲现象 随着推进剂的消耗 火箭的质量逐渐减小 加速度不断增大 当推进剂燃尽时 火箭即以获得的速度沿着预定的空间轨道飞行 中国1232年开封府战役中使用的大火箭 飞火枪 火箭及其结构示意图 1 必须有充足的燃料 产生的热量要多 燃料的燃烧值应该高一些 密度应该小 因为要克服地球的吸引 火箭的质量要小一点 2 要有足够大的速度火箭发射前的总质量为M 燃料燃尽后的质量为m 火箭燃气的喷射速率为v1 那么燃料燃尽后火箭的飞行速率v为 3 要让火箭飞向月球 设计运行轨道让火箭按轨道飞行 精密的控制系统 火箭发射流程图 发射人造地球卫星 运送载人飞船 运载空间站 运载探测器 日本 M系列 现代火箭 美国 大力神号 俄罗斯 能源号 欧洲 阿丽亚娜 动画 反冲运动 1 反冲运动 物体通过分离出一部分物体 使另一部分向相反的方向运动的现象 叫做反冲运动 2 反冲运动的特点 3 反冲运动的应用 4 反冲运动的危害 5 火箭 现代火箭是指一种靠喷射高温高压燃气获得反作用力向前推进的飞行器 6 火箭的工作原理 动量守恒定理 7 火箭飞行能达到的最两个因素 喷气的速度和质量比 全国高考题 1 半径相等的两个小球甲和乙 在光滑水平面上沿同一直线相向运动 若甲球的质量大于乙球的质量 碰撞前两球的动能相等 则碰撞后两球的运动状态可能是 AC A 甲球的速度为零而乙球的速度不为零B 乙球的速度为零而甲球的速度不为零C 两球的速度均不为零D 两球的速度方向均与原方向相反 两球的动能仍相等 1 一静止的质量为M的原子核 以相对地的速度v放射出一质量为m的粒子后 原子核剩余部分作反冲运动的速度大小为 A C A B C D B 2 取下列哪些措施有利于增加喷气式飞机的飞行速度 A 使喷出的气体速度增大B 使喷出的气体温度更高C 使喷出的气体质量更大D 使喷出的气体密度更小 AC 3 如图所示 设质量为M的导弹运动到空中最高点时速度为V 突然炸成两块 质量为m的一块以速度v沿V的方向飞去 则另一块的运动 A 一定沿V的方向飞去B 一定沿V的反方向飞去C 不可能做自由落体运动D 以上说法都不对 D 4 机关枪重8kg 射出的子弹质量为20克 若子弹的出口速度是1000m s 则机枪的后退速度是多少 5 火箭喷气发动机每次喷出m 200g的气体 喷出的气体相对于地面的速度v 1000m s 设火箭初始质量为M 300kg 初速度为零 发动机每秒喷气20次 在不考虑空气阻力和地球引力的情况下 火箭1s末的速度多大 答案 132m s 1 解 喷气后 宇航员左匀速直线运动的速度为vt 0 07m s设喷气总质量为m1喷气后总质量为m2 去喷气后宇航员的速度方向为正方向 结合动量守恒定律解得m2的质量为0 15kg 2 解 设飞机的质量为m1 喷出的气体的质量为m 取飞机喷气前的速度v0的方向为正方向 喷出的气体的速