2021-2022学年高二物理同步导学案1

1、第一章动量守恒定律第6节反冲现象火箭教学目标1. 通过生产生活中反冲现象的例子，体会物理就在身边. 2. 通过对反冲高现象的解释，进一步提高运用动量守恒定律分析能力. 3. 通过查阅资料，了解我国航天事业的发展和成就及当前的航空、航天计划. 教学重点1. 认识反冲现象，知道火箭的反射利用了反冲现象. 2. 能够结合动量守恒定律对反冲现象进行解释. 教学难点进一步提高运用动量守恒定律解决实际问题的能力. 【知识探究 】一、反冲现象1定义一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动的现象2规律： 反冲运动中，相互作用力一般较大，满足动量守恒定律3反冲

2、现象的应用及防止：(1)应用：农田、园林的喷灌装置利用反冲使水从喷口喷出时，一边喷水一边旋转(2)防止：用枪射击时，由于枪身的反冲会影响射击的准确性，所以用枪射击时要把枪身抵在肩部，以减少反冲的影响二、火箭1工作原理： 利用反冲运动，火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气从尾部喷管迅速喷出，使火箭获得巨大的向前的速度2影响火箭获得速度大小的两个因素：(1)喷气速度：现代火箭的喷气速度为2 0004 000 m/s. (2)质量比：火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比喷气速度越大，质量比越大，火箭获得的速度越大3现代火箭的主要用途：利用火箭作为运载工具，如发射探测仪器、常规弹头和核弹头、人造卫

3、星和宇宙飞船等【考点深化 】一、反冲运动的理解和应用1反冲运动的三个特点(1)物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动(2)反冲运动中，相互作用的内力一般情况下远大于外力或在某一方向上内力远大于外力，所以可以用动量守恒定律或在某一方向上应用动量守恒定律来处理(3)反冲运动中，由于有其他形式的能转化为机械能，所以系统的总动能增加2讨论反冲运动应注意的两个问题(1)速度的方向性：对于原来静止的整体，当被抛出部分具有速度时，剩余部分的反冲是相对于抛出部分来说的，两者运动方向必然相反在列动量守恒方程时，可任意规定某一部分的运动方向为正方向，则反方向的另一部分的速度就要取负值(2)速度的相对性：反冲运动

4、的问题中，有时遇到的速度是相互作用的两物体的相对速度但是动量守恒定律中速度是对同一惯性参考系的速度(通常为对地的速度)因此应先将相对速度转换成对地的速度，再列动量守恒定律方程例 1.反冲小车静止放在水平光滑玻璃上，点燃酒精，水蒸气将橡皮塞水平喷出，小车沿相反方向运动如果小车运动前的总质量m3 kg，水平喷出的橡皮塞的质量m0.1 kg.(水蒸气质量忽略不计) (1)若橡皮塞喷出时获得的水平速度v2.9 m/s，求小车的反冲速度；(2)若橡皮塞喷出时速度大小不变，方向与水平方向成60 角，小车的反冲速度又如何(小车一直在水平方向运动 )? 例 2.“ 爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏” ，爆竹声响

5、是辞旧迎新的标志，是喜庆心情的流露有一个质量为 3m 的爆竹斜向上抛出，到达最高点时速度大小为v0、方向水平向东，在最高点爆炸成质量不等的两块，其中一块质量为2m，速度大小为v，方向水平向东，则另一块的速度是() a3v0vb2v03vc3v02vd2v0 v例 3.步枪的质量为4.1 kg， 子弹的质量为9.6 g， 子弹从枪口飞出时的速度为855 m/s， 步枪的反冲速度为() a2 m/s b1 m/s c3 m/s d4 m/s 例 4.质量为 m 的人站在质量为2m 的平板小车上，以共同的速度在水平地面上沿直线前行，车所受地面阻力的大小与车对地面压力的大小成正比当车速为v0时，人从车

6、上以相对于地面大小为v0的速度水平向后跳下跳离瞬间地面阻力的冲量忽略不计，则能正确表示车运动的vt 图象为 () 二、火箭的工作原理分析1火箭飞行的工作原理：火箭靠向后连续喷射高速气体飞行，利用了反冲原理2设火箭发射前的总质量是m，燃料燃尽后的质量为m，火箭燃气的喷射速度为v，燃料燃尽后火箭飞行的最大速度v 的求解过程 ：在火箭发射过程中，由于内力远大于外力，所以可认为动量守恒取火箭的速度方向为正方向，发射前火箭的总动量为0，发射后的总动量为mv (mm)v则由动量守恒定律得0mv (mm)v所以 v mmmvmm1 v3火箭喷气属于反冲类问题，是动量守恒定律的重要应用4分析火箭类问题应注意的

7、三个问题(1)火箭在运动过程中，随着燃料的燃烧，火箭本身的质量不断减小，故在应用动量守恒定律时，必须取在同一相互作用时间内的火箭和喷出的气体为研究对象注意反冲前、后各物体质量的变化(2)明确两部分物体初、末状态的速度的参考系是否为同一参考系，如果不是同一参考系要设法予以调整，一般情况要转换成对地的速度(3)列方程时要注意初、末状态动量的方向例 1.一火箭喷气发动机每次喷出m200 g 的气体， 气体离开发动机喷出时的速度v1 000 m/s.设火箭质量m 300 kg，发动机每秒钟喷气20 次(1)当第三次喷出气体后，火箭的速度多大？(2)运动第 1 s 末，火箭的速度多大？例 2.(多选 )

8、采取下列哪些措施有利于增加火箭的飞行速度() a使喷出的气体速度更大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例 3.将静置在地面上，质量为m(含燃料 )的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m 的炽热气体忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是 () a.mmv0b.mmv0c.mm mv0d.mmmv0三、反冲运动的应用“ 人船模型 ”1“ 人船模型 ” 问题两个原来静止的物体发生相互作用时，若所受外力的矢量和为零，则动量守恒在相互作用的过程中，任一时刻两物体的速度大小之比等于质量的反比这样的问题归为“

9、人船模型 ” 问题2人船模型的特点(1)两物体满足动量守恒定律：02211vmvm(2)运动特点：人动船动，人停船停，人快船快，人慢船慢，人左船右；人船位移比等于它们质量的反比；人船平均速度 (瞬时速度 )比等于它们质量的反比，即122121mmvvxx(3)应用此关系时要注意一个问题：公式1v、2v和 x 一般都是相对地面而言的3.“ 人船模型 ” 是利用平均动量守恒求解的一类问题，解决这类问题应明确：(1)适用条件：系统由两个物体组成且相互作用前静止，系统总动量为零；在系统内发生相对运动的过程中至少有一个方向的动量守恒(如水平方向或竖直方向)(2)画草图：解题时要画出各物体的位移关系草图，找出各长度间的关系，注意两物体的位移是相对同一参考系的位移例 1.有一只小船停在静水中，船上一人从船头走到船尾如果人的质量m60 kg，船的质量m120 kg，船长为 l 3 m，则船在水中移动的距离是多少？水的阻力不计例 2.质量为 m 的热气球吊筐中有一质量为m 的人，它们共同静止在距地面为h 的高空中 现从热气球上放下一根质量不计的软绳，为使此人沿软绳能安全滑到地面，则软绳至少有多长？例 3.一气球由地面匀速上升，当气球下的吊梯上站着的人沿着梯子上爬时，下列说法正确的是() a气球可能匀速上升b气球可能相对地面静止c气球可能下降d气球运动速