高中物理-反冲运动 火箭教学课件设计

温馨提示全力投入会使你与众不同你是最优秀的，你一定能做的更好！

请拿出你的课本、导学案、典型题本、双色笔，还有你的激情。知识在于总结，成功在于拼搏

人教版高中物理选修3-5第16章《动量守恒定律》反冲运动火箭5导入新课

why?把气球吹满气，猛一松手，会出现什么情形呢？实验探究

课标要求

（一）知识与技能

1．知道反冲运动和火箭的工作原理.2．了解反冲运动的应用、航天技术的发展和应用（二）过程与方法理解反冲运动的物理实质，能够运用动量守恒定律分析、解决有关反冲运动的问题。

（三）情感、态度与价值观了解我国航空、航天事业的巨大成就,培养学生探索、发现，勇于创新和团结协作的精神。

1.定义：一个物体在内力的作用下分裂为两个部分，一部分向某一方向运动，另一部分必然向相反的方向运动。这个现象叫做反冲。一、反冲2.特点：内力远远大于外力，反冲运动中系统动量守恒。新授过程

3.规律：遵循动量守恒定律。章鱼乌贼

你知道章鱼，乌贼怎样游泳吗？

它们游泳时运用了什么原理呢？思考与讨论

4.反冲运动的应用与防止灌溉喷水器应用应用：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。法国“幻影”2000火箭水流入口漩涡叶片水流出口导向叶片水流

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。反冲的应用中国新型自行榴弹炮止退犁（火炮缓冲器）防止4.反冲运动的应用与防止反冲的规律：动量守恒定律。解析：作用前的动量p=0作用后的动量p'=mʋ+Mʋ'根据动量守恒定律有：p'=p例1：一炮弹静止在光滑的水平地面上，点火爆炸后恰好分裂成质量分别为m和M的两块弹片，假设分开后两块弹片沿同一条直线运动，质量为m的这一块弹片的速度大小为ʋ，求另一块弹片的速度ʋ'。即mʋ+Mʋ'=0解得：负号表示作用后的两弹片运动方向相反典例探究

反冲运动应注意的两点：方法提炼（1）速度的反向性：对于原来静止的物体，被抛出部分具有速度时，剩余部分的运动方向与被抛出部分必然相反。（2）速度的相对性:一般都指对地速度

。变式训练1机关枪的质量M＝8kg，射出的子弹质量m＝20

g，若子弹从枪口飞出的速度ʋ＝1000m/s，则求机关枪后退的速度大小ʋ'。拓展提升

①介绍我国古代的火箭？②现代的火箭与古代火箭有什么相同和不同之处？③现代火箭主要用途是什么？④现代火箭为什么要采用多级结构？思考探究：二.火箭:合作探究

古代：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。二、火箭1.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。

火箭及其结构示意图2.火箭原理：反冲运动，满足动量守恒定律。

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．火箭3.火箭用途：运载工具发射人造地球卫星运送载人飞船现代火箭主要用来发射探测仪器、常规弹头或核弹头，人造卫星或宇宙飞船，即利用火箭作为运载工具。

运载空间站运载探测器

设火箭在Δt时间内喷射燃气的质量是Δm，喷出燃气的速度是u，喷出燃气后火箭的质量是m。设法算火箭在一次喷气后增加的速度Δv。（忽略阻力和重力的影响）思考与讨论

解：以喷气前的火箭为参考系。喷气前火箭的动量为0，喷气之后火箭的动量为mΔv，燃气的动量为Δmu，根据动量守恒定律，喷气后火箭和燃气的总动量仍然是0，所以mΔv+Δmu=0可以看出火箭所获得的速度与哪些因素有关?u越大，Δm/m

越大火箭获得的速度越大。（1）喷气速度：现代火箭的喷气速度在2000—4000m/s。（2）质量比：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。

解决办法：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。目前的技术条件下，要发射人造卫星，用一级火箭还不能达到所需的速度，必须用多级火箭。4.多级火箭第一节火箭脱离过程

多级火箭由单级火箭组成，发射时先点燃第一级火箭，燃料用完以后，空壳自动脱落，然后下一级火箭开始工作。火箭的原理：动量守恒定律。【例2】一火箭喷气发动机每次喷出m＝200g的气体，喷出的气体相对地面的速度v＝1000m/s。设此火箭初始质量M＝300kg，发动机每秒喷气20次，在不考虑地球引力及空气阻力的情况下：（1）当第三次气体喷出后，火箭的速度多大？（2）火箭发动机1s末的速度是多大？典例探究

火箭类应注意的三点：方法提炼(1)系统性：运动过程中，随着燃料的燃烧，火箭本身的质量不断减小，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)相对性：明确两部分物体初、末状态的速度的参考系应为同一参考系，如果不是同一参考系要转换成对地的速度．(3)矢量性：列方程时要注意初、末状态动量的方向．变式训练2：运送人造地球卫星的火箭开始工作后，火箭做加速运动的原因是(

)A．燃料燃烧推动空气，空气反作用力推动火箭B．火箭发动机将燃料燃烧产生的气体向后排出，气体的反作用力推动火箭C．火箭吸入空气，然后向后排出，空气对火箭的反作用力推动火箭D．火箭燃料燃烧发热，加热周围空气，空气膨胀推动火箭拓展提升

B我们经历了怎样的学习过程？获得了哪些知识和方法？

课堂总结反冲运动火箭反冲运动1.定义：向气体喷出的反方向运动2.特点：内力远大于外力，动量守恒3.规律：遵守动量守恒定律4.常见反冲运动：烟花、喷气式飞机等火箭1.发展：从宋代开始,到多级火箭2.原理：动量守恒定律3.用途：运载工具4.速度①喷气速度ʋ②质量比课堂总结

1.A课堂达标

2.AC3.B

2.一小型火箭在高空绕地球做匀速圆周运动，若其沿运动方向的相反方向释放出一物体P，不计空气阻力，则

（）

A.火箭一定离开原轨道运动

B.物体P一定离开原来原轨道运动

C.火箭运动半径一定增大

D.物体运动半径一定减小AC质疑反思

请同学们再思考一下，看看还有没有需要