人教版高中物理选修3-5：反冲运动_火箭课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,0,第十六章,动量守恒定律,第,5,节反冲运动 火箭,第十六章 动量守恒定律 第5节反冲运动 火箭,人教版高中物理选修3-5：反冲运动_火箭课件,2,把一个气球吹起来，用手握住气球的吹气口，然后突然放开，让气体喷出，观察气球的运动。,做一做,气体喷出是因为球壁对球内气体有作用力的冲量使气体的动量增加，气体对球壁的反作用力冲量使气球的动量也增加。,(1),、用动量定理分析：,(2),、用动量守恒定律分析：,气球,为什么会沿气嘴相反方向,运动,?,反冲运动是相互作用物体之间的作用力与反作用力产生的效果。反冲过程中，系统的合外力一般不为零；但反冲运动中如果属于内力远大于外力的情况，可认为反冲运动中系统动量是守恒的。,把一个气球吹起来，用手握住气球的吹气口，然后突,3,如果,一个静止的物体在内力的作用下分裂成两部分，一部分向某个方向运动，另一部分将向相反的方向运动。这个现象叫反冲运动。,反冲运动,是物体之间的作用力与反作用力产生的效果。,特点,物理原理,内力远远大于外力，反冲运动中系统动量守恒。,如果一个静止的物体在内力的作用下分裂成两部分，,4,深入理解,1,、速度的反向性,一静止的质量为,M,的气球和气体，以对地速度,v,放出质量,m,的气体，研究剩余部分和气球相对于地的,速度。,2,、变质量问题,设,v,方向为正方,向,根据动量守恒定律,v,v,M-m,m,分析,注意,深入理解1、速度的反向性一静止的质量为M的气球和气体，以对地,5,反冲运动的应用和防止,炮弹发射,反击式水轮机,章鱼,止退犁,打枪时的反冲,灌溉喷水器,反冲运动的应用和防止炮弹发射反击式水轮机章鱼止退犁打枪时的反,6,古代的火箭,现代的火箭,火箭,古代的火箭现代的火箭火箭,7,火箭在燃料燃尽时所能获得的最终速度与什么有关呢？,假设火箭发射前的总质量为,M,，燃料燃尽后的质量为,m,，火箭燃气对地的喷射速度为,v,1,，燃料燃尽后火箭的飞行速度,v,为多大？,思,火箭在燃料燃尽时所能获得的最终速度与什么有关呢？,8,燃料燃尽时火箭获得的最终速度由,喷气速度,及质量比,M,/,m,共同决定。要提高喷气速度，就要使用高质量的燃料。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。,在火箭发射过程中，由于内力远大于外力，所以动量守恒。以火箭的速度方向为正方向，发射前的总动量为0，发射后火箭的动量为,mv,，,燃气的动量为,：,（,M,m,）,v,1,m,v,(,M,m,),v,1,0,由动量守恒得：,燃料燃尽时火箭获得的最终速度由喷气速度及质,9,随堂练习,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的总质量,M,3 kg,，水平喷出的橡皮塞的质量,m,0.1 kg.,(1),若橡皮塞喷出时获得的水平速度,v,2.9 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？,根据动量守恒定律,可,得,m,v,(,M,m,),v,0,负号表示小车运动方向与橡皮塞运动的,方向相反,，,解析,系统,正方向,(1),动量守恒,反冲速度大小是,0.1,m/s,随堂练习1,10,随堂练习,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的总质量,M,3 kg,，水平喷出的橡皮塞的质量,m,0.1 kg.,(1),若橡皮塞喷出时获得的水平速度,v,2.9 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？,m,v,cos 60,(,M,m,),v,0,负号表示小车运动方向与橡皮塞运动,的,水平,方向,相反,，反冲速度大小是,0.05 m/s,.,解析,系统,正方向,(2),0.1,m/s,水平方向动量守恒,随堂练习1,11,一火箭,喷气发动机每次喷出,m,200 g,的气体，气体离开发动机时速度,v,1 000 m/s,，设火箭质量,M,300 kg,，发动机每秒喷气,20,次，求：,(1),当第,3,次气体喷出后，火箭的速度多大？,(2),运动第,1 s,末，火箭的速度多大,？,(,1),设喷出,3,次气体后火箭的速度为,v,3,，以火箭和喷出的,3,次气体为研究对象，根据动量守恒定律可得,(,M,3,m,),v,3,3,m,v,0,解得,(2),以火箭和喷出的,20,次气体为研究对象，根据动量守恒可得,(,M,20,m,),v,20,20,m,v,0,随堂练习,2,解析,由于每次喷气速度都一样，可选整体为研究对象，运用动量守恒来求解,一火箭喷气发动,12,一个连同装备共有100kg的宇航员，脱离宇宙飞船后，在离飞船45m的位置与飞船处于相对静止的状态装备中有一个高压气源，能以50m/s的速度喷出气体宇航员为了能在10min时间返回飞船，则他需要在开始返回的瞬间一次性向后喷出的气体的质量？（结果保留两位有效数字,）,随堂练习,3,设宇航员的速度为,u,，喷气速度为,v,，,装备总质量,M,，,喷出气体的质量为,m,，,则有：,u,x,/,t,0.075m/s,m,v,(,M,m,),u,0,解得,m,0.15kg,一个连同装备共有,13,反冲运动 火箭,反冲运动,1,定义：,如果一个静止的物体在内力的作用下分裂成两部分，一部分向某个方向运动，另一部分将向相反的方向运动。这个现象叫反冲运动。,2,反冲运动中一般遵循动量守恒定律,3,应用：反击式水轮机、喷气式飞机、火箭等,防止：射击时，用肩顶住枪身,火箭,1,原理,-,利用反冲运动,2,决定火箭最终飞行速度的因素,喷气速度,质量比,小 结,反冲运动 火箭反冲运动1定义：如果一个静止的物体在内力,14,再见,再见,15,