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反沖現象 火箭
人教版 選擇性必修第1冊 第一章 第6節
教學目標
2.理解反沖運動的原理；
1.了解反沖運動的概念及反沖運動的應用；
3.能夠應用動量守恒定律解決反沖運動問題；
4.了解火箭的工作原理及決定火箭最終速度大小的因素．
提出問題
以下運動具有哪些共同點
1.初始時靜止，發生作用后分裂成兩個部分
2.兩個部分向相反方向運動
3.分裂過程的時間極短，作用力非常大
歸納總結
一個靜止的物體在內力的作用下分裂為兩個部分，一部分向某個方向運動，另一部分必然向相反的方向運動。這種運動叫做反沖。
一 反沖現象
1. 定義
（1）系統內力遠遠大于外力，系統動量守恒。
（2）有其他形式的能轉化為動能，系統動能增加。
反沖運動是系統內力作用的結果。在發生反沖運動的過程中,系統所受到的外力遠遠小于內力,遵循動量守恒定律。
作用前：P = 0 作用后 : P' = m1 v 1+ m2 v2
m1v1 + m2v2 = 0 故有：v2 = ( m1 / m2 ) v1
負號就表示作用后的兩部分運動方向相反
2. 特點：
3.原理
一 反沖現象
當水從彎管的噴嘴噴出時，彎管因反沖而旋轉，可以自動地改變噴水的方向.
二 反沖現象的應用
灌溉噴水器
噴氣式飛機是一種使用噴氣發動機作為推進力來源的飛機。
噴氣式飛機
二 反沖現象的應用
火箭是指一種靠噴射高溫高壓燃氣獲得反作用力向前推進的飛行器。
火箭
二 反沖現象的應用
用槍射擊時，子彈向前飛去，槍身向后發生反沖，槍身的反沖會影響射擊的準確性，所以用步槍射擊時要把槍身抵在肩部，以減少反沖的影響.
射擊
三 反沖現象的防止
發射炮彈時會產生巨大的反沖力，影響連續發射的精確度，因此履帶、止退犁在自動火炮中得到了廣泛應用
發射炮彈
三 反沖現象的防止
古代火箭
最早的載人火箭的記錄是明代一名叫萬戶的人，他坐在綁有幾十支火箭的椅子上。手拿兩個大風箏，叫人點燃火箭，想使自己飛上天去，但他失敗了，而且為此獻出了生命。他的為科學獻身的精神是令人敬佩和值得我們學習的。
三 反沖現象實例——火箭
現代火箭
現代火箭較古代火箭結構復雜得多，現代火箭主要由殼體和燃料兩部分組成，殼體是圓筒形的，前端是封閉的尖端，后端有尾噴管，燃料燃燒產生的高溫高壓燃氣從尾噴管迅速噴出，火箭就向前飛去.
四 反沖現象實例——火箭
設火箭在升空時，Δt時間內噴射燃氣的質量是Δm，噴出燃氣的速度是u，噴出燃氣后火箭的質量是m。火箭增加的速度Δv。（忽略阻力和重力的影響）
思考分析
四 反沖現象實例——火箭
Δm燃料
u
ΔV
設火箭的速度方向為正方向
發射前的總動量為
發射后的總動量為
由動量守恒得：
0
mΔV -Δm燃料u
0= mΔV -Δm燃料u
四 反沖現象實例——火箭
建立反沖運動的模型
由公式知：火箭噴出的燃氣的速度越大，火箭噴出氣體的質量與火箭本身質量之比越大，火箭獲得的速度越大
四 反沖現象實例——火箭
提高噴氣速度，近期難以大幅度提高
減輕火箭本身質量
目前的技術條件下，要發射人造衛星，用一級火箭還不能達到所需的速度，必須用多級火箭多級火箭一般都是三組火箭。因為三組火箭能達到目前發射人造衛星的需求，又因級數越多，結構越復雜，并難以控制，因此降低了性能的可靠性，難以達到預期的目的。
四 反沖現象實例——火箭
如圖所示，質量為M的小船長L，靜止于水面，質量為m 的人從船右端走到船左端，不計水對船的運動阻力，則:該過程中船將移動多遠？
五 人船模型
v1
v2
(1) 人勻速行走
結論： 船勻速后退
人走到船尾時，有：
S船
S人
L
五 人船模型
v1
v2
結論： 船變速后退
L
S2
S1
人相對船運動中一直有：
故有：
(2) 人變速行走
五 人船模型
定義：一個靜止的物體在內力的作用下分裂為兩部分，一部分向某一方向運功，另一部分必然向相反方向運動
1、工作原理：反沖運動
2、影響火箭飛行速度的因素：噴氣速度和質量比
六 總結
一、反沖現象
二、反沖現象的應用與防止
三、火箭
四 人船模型

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