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，通过身体前面的孔喷出，使身体很快的运动,章鱼,乌贼,你认为章鱼、乌贼游泳时运用了什么原理呢？,（反冲）,看图想象与思考,1,动画：反冲运动,2,5反冲运动火箭,3,新课引入,气球实验：将一个气球吹大，然后松手，看看会出现什么现象？如何解释这种现象呢？,请思考!,4,一、反冲运动,注：被分离的一部分物体可以是高速喷射出的液体、气体，也可以是固体,5,2.特点：,b.一个物体分为两个部分且运动方向相反,3.原理：,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（负号表示作用后的两部分运动方向相反有其它形式的能转化为机械能，机械能不守恒),a.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。,遵循动量守恒定律,6,4.应用,7,水上飞人,8,9,用枪射击时，子弹向前飞去，枪身发生反冲向后运动。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。,5.防止,10,11,履带表面有较深的突起抓地钩型设计摩擦系数较大，止退止退犁，看到了吗？止退犁上又有两个液压缓冲器。这一切都是为了提高火炮的连射时的命中精度而精心设计的。,12,1.同学们是不是在电影里看到，火炮在发射时炮管一缩一伸的运动？有的人称之为：缩头炮。为什么炮管要做这样的运动呢？,我们要设计一种装置，它可以先允许炮身做反冲运动，并把这种运动能量储存为弹性势能，等反冲运动结束时，再利用储存的那部分能量使炮身复位，这就是火炮缓冲器的作用。这样火炮既解决了寿命问题又兼顾了连发精度问题，做到了合理设计。,2.我们如何既避免反冲危害又能保证命中精度呢？,巨大的反冲作用就全靠炮身的材料硬度抵消了，这样的结果是火炮的寿命大大减少，这显然是不合理的设计。,13,常见的一些反冲运动,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。,14,反击式水轮机的模型,15,反击式水轮机的转轮,反击式水轮机的蜗壳,16,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。,他是如何利用反冲运动发电的呢？,17,反冲运动的应用：,18,二、火箭,19,古代火箭的发展经历了哪些阶段？,宋代,明代,现代,1.古代火箭,20,反冲运动的利用3-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。,21,古代火箭,22,23,火箭,2.现代火箭,24,25,例1,火箭飞行时在极短时间t时间内喷射燃气的质量是m，喷出的燃气相对喷气前火箭的速度是u，喷出燃气后火箭的质量是m。求这次喷气后火箭获得的速度v。（忽略阻力和重力的影响）,由动量守恒得：0=mv+mu,解：以喷气前的火箭为参考系,v=-u(m/m),26,通过v=-mu/m式可以看出火箭所获得的速度与哪些因素有关?,u越大、,m/m越大：即火箭喷出的质量与喷出燃气后火箭质量之比越大。火箭获得的速度越大。,27,影响火箭飞行速度的主要因素是什么呢？,*燃气喷射的速度（现代火箭喷气速度在20004000m/s）如何提高火箭燃气的喷射速度？（有限）,*火箭的质量比（即火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比）。,答：要提高喷气速度，就要使用高质量的燃料，目前常用的液体燃料是液氢，用液氧做氧化剂。,注：目前的技术条件下，火箭的质量比在6-10左右，要发射人造卫星，用一级火箭还不能达到所需的速度(达不到7.9km/s），必须用多级火箭。,28,29,迄今为止运载火箭均为一次使用的，成本高。一次发射，少的几千万美元，多的上亿美元。不能重复使用，资源浪费大。,30,长征五号结构图,运载火箭一般采用液体推进剂，第一、二级多用液氧、煤油或四氧化二氮、偏二甲肼。末级用液氧、液氢高能推进，称为低温液体火箭，技术比较复杂，目前只有美国、俄斯、法国、中国和日本等少数几个国家掌握低温液体火箭技术,31,天宫一号,发射架,发射场,酒泉卫星发射中心,32,33,太原卫星发射中心,34,发射人造地球卫星,运送载人飞船,35,运载空间站,运载探测器,36,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,37,中国歼-10,38,美政府智库“美国科学家联盟”认为，歼-10优于台军的主力战机。歼-10最大巡航速度2.2马赫，升限18000米，作战半径1100公里，最大航程2500公里，可以接受空中加油，从而使得航程倍增，整体性能优于台湾空军列装的F-16A和“幻影2000-5”。尽管在未来台海冲突中，战机的可靠性、电子设备性能、人员素质、战术训练与美军的驰援等，都是胜负的关键，但是中国大陆一旦大量装备歼-10来压制台湾，台海的空中力量对比将迅速向大陆倾斜。汉和防务评论杂志认为，歼-10在研制过程中的各项技术标准，都是立足于赶超台湾空军F-16A/B战斗机的。经过综合评估，歼-10已领先F-16A/B。在发动机方面，歼-10战机的发动机推力已经接近F16C/D战斗机的动力标准，明显高于台军使用的F-16A/B战斗机。这意味着歼-10比F-16A/B战机能更加快速地升空，携带更多弹药，在空中格斗中占据机动性能优势。,39,40,美国：F16,41,美国：隐形“117”,42,例2如图所示，长为L、质量为M的小船停在静水中，一个质量为m的人站在船头，若不计水的阻力，当人从船头走到船尾的过程中，船和人对地面的位移各是多少？,43,S人=L-S船,S船,44,若有两个或两个以上的物体组成的系统且相互作用前各物体均静止,相互作用后均发生运动，系统所受合外力为零或在某一方向上所受合外力为零。则在全过程中动量守恒（或单方向动量守恒），则这一系统在全过程中的平均动量也必定守恒。,人船模型及其应用,则由0=m1v1-m2v2（其中v1、v2是平均速度）得推论：m1s1=m2s2,使用时应明确s1、s2必须是相对同一惯性参考系的大小。,45,1、首先根据动量守恒确定两物体绝对位移大小之比等于它们各自质量的反比关系，即：,2、其次由几何关系确定两物体的绝对位移大小之和等于相对位移的关系，即S=L相对,解题规律：,解题关键,确定两物体的相对位移和绝对位移之间的关系,、系统满足动量守恒定律、物体相互作用前均静止,条件,46,反冲运动火箭,反