反冲运动-火箭(公开课)

,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,*,why,?,实 验：,把气球吹满气，猛一松手，会出现什么情形呢？,反冲运动 火 箭,【,探究一,】,小组合作讨论,问题一：实验一、实验二中，气球、炮筒为什么会向后退呢？实验,3,中，水轮机为什么会旋转起来呢？,问题二：实验二中炮筒与铁架间是否有摩擦力？这个力是外力还是内力？这个力与爆炸力相比如何？,问题三：以上系统动量是否守恒？如果守恒，守恒原理是？,问题四：上述实验物体运动特点：,（,1,）一个物体分成,两,个部分,（,2,）两个部分向相,反,方向运动,（,3,）分裂过程的时间极,短,，作用力非常,大,一、反冲运动,1,反冲运动（定义）：,当一个物体向某一方向射出（或抛出）它的一部分时，这个物体的剩余部分将向相反方向运动。这就是反冲运动。,2,、特点：（,1,）系统动量守恒,（,2,）系统总动能增加,同学们想一想,生活中,有哪些运动是反冲运动？,反冲现象,燃放的礼花,反冲现象,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,反冲现象,自行火炮为什么要装在履带式的车辆上呢？,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。,射击,1,射击,2,反冲运动的应用,灌溉喷水器。,反冲在许多场合是不利的，如大炮和子弹的射击,需要减少或防止反冲的影响；,但还有许多场合，恰好是利用了反冲，如火箭，礼花，,喷气式飞机。,现在我们就来认识一下反冲的一个重要应用,火箭,最早的载人火箭的记录是明代一名叫万户的人，他坐在绑有几十支火箭的椅子上。手拿两个大风筝，叫人点燃火箭，想使自己飞上天去，但他失败了，而且为此献出了生命。他的为科学献身的精神是令人敬佩和值得我们学习的。,反冲现象,反冲现象,中国神九航天飞机,美国,美国挑战者号,者号航天飞机,思考：,讨论离开飞船的宇航员与飞船相对静止，他怎样才能回到飞船？,解：在火箭发射过程中，内力远大于外力，,所以动量守恒。,火箭的最终速度,设火箭的速度方向为正方向，,发射前的总动量为,0,；,发射后的总动量为,mV,-,m,燃料,u,由动量守恒得：,0=,mV,-,m,燃料,u,m,燃料,u,V,由公式知：火箭,喷出的燃气的速度,越大 ，火箭,喷出的质量与火箭本身,质量,之比,越大，火箭获得的速度越大。,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。,西昌卫星发射中心,太原卫星发射中心,总结,一、反冲运动,1,、定义：一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部分，一部分向某一方向运功，另一部分必然向相反方向运动,2,、反冲的应用与防止,二、火箭,1,、工作原理：反冲运动,2,、,影响火箭飞行速度的因素：喷气速度和质量比,例,1.,火箭喷气发动机每次喷出质量,m,0.2kg,的气体，喷出的气体相对地面的速度为,v,1000m/s,，设火箭的初始质量,M,300kg,，发动机每秒喷气,20,次，若不计地球对它的引力作用和空气阻力作用，求火箭发动机工作,5s,后火箭的速度达多大？,解：以火箭,(,包括在,5s,内要喷出的气体,),为系统，系统的总动量守恒，以火箭的运动方向为正，则,5s,后火箭的动量为,(M,m205)v,，所喷出的气体动量为,(m205)v,0=(M,m205)v,(m205)v,v=71.4m/s,再见,