資源簡介

(共27張PPT)
反沖現象 火箭
1.6
目錄
學習目標
學習目標
物理觀念：學會用動量守恒定律解釋反沖現象。
科學思維：引導提高學生構建模型，并用其處理動
量守恒的實際問題的能力。
科學態度與責任：介紹我國火箭的發展歷史，了解我
國航天事業的成就，激發學生熱愛
社會主義的情感。
科學探究：通過演示視頻，相關實驗，分析得到什么
是反沖運動，知道反沖運動的本質，并能
夠定量運算。
導入新課
你知道章魚、烏賊是怎樣游動的嗎？
烏賊的運動是反沖現象，生活中還有哪些反沖現象，反沖的原理是什么？
下面我們先通過實驗來認識一下。
視頻中烏賊向后噴出墨汁，它會向前加速運動，這是為什么呢？
反沖現象
教師演示實驗：泡騰片與小車。
反沖現象
學生實驗：會飛的氣球
學生吹好氣球，并用手捏緊口，松手，觀察氣球的運動。
反沖現象
1.同學們觀察到了什么現象？
小車實驗中，泡騰片產生大量氣體，沖開蓋子，向后放出大量氣體，同時小車向前運動。
學生實驗中，松手后，氣球向后放出氣體，氣球向上運動。
反沖現象
2.分析發生這個實驗現象的原因？
(1)受力分析
氣體向后噴出時，給盒子一個向前的反向作用力，盒子帶動車向前運動。
小車
F’
F
反沖現象
2.分析發生這個實驗現象的原因？
(2)動量分析
由于氣體瞬間噴出，時間極短，內里遠遠大于外力，系統動量守恒。噴氣過程氣體獲得向后的動量，小車獲得一個向前的動量。
小車
MV’
mV
反沖現象
1.定義：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。這個現象叫反沖。
2.反沖特點：(1)物體間相互作用突然發生，時間短，作用強。
(2)系統所受外力不為零，但外力遠遠小于內力。
3.反沖條件：(1)系統不受外力或所受合外力為零。
(2)內力遠大于外力 。
(3)某一方向上不受外力或所受合外力為零。
4.反沖規律：反沖運動遵循 動量守恒定律。
0=m氣v-m車v’
反沖現象
例題1. (多選)如圖所示，兩位同學穿著旱冰鞋，面對面站立不動，互推后向相反的方向運動，不計摩擦阻力，下列說法正確的是(　　)
A．互推后兩同學總動量增加
B．互推后兩同學動量大小相等、方向相反
C．分離時質量大的同學的速度小一些
D．互推過程中機械能守恒
BC
反沖現象
生活中還有哪些反沖現象？
噴氣式飛機
噴
灌
澆
水
陀螺
火 箭
我國火箭的發展歷史
我國早在宋代就發明了火箭，如圖所示1。箭桿上捆一個前端封閉的火藥筒，點燃后生成的燃氣以很大速度向后噴出，箭桿由于反沖而向前運動。
圖1.最早火箭
二級火箭
現代火箭
火 箭
現代火箭發射過程
火 箭
現代火箭的結構
基本結構
舉例介紹
火 箭
現代火箭的原理
火箭靠向后連續噴射高速氣體飛行，利用了反沖原理。由于火箭與“高溫、高壓”燃氣組成的系統內力很大，遠大于系統所受重力及阻力，故可應用動量守恒定律。
火 箭
現代火箭的原理
設火箭發射前的總質量是M，燃料燃燒后的噴出氣體質量為m，噴出氣體的速度為v，試求噴出氣后火箭飛行的最速度v′。
由于動量守恒我們可以列式如下，
0＝mv－(M－m)v’
v
v’
火 箭
現代火箭的主要用途：
利用火箭作為運載工具,例如發射探測儀器、常規彈頭和核彈頭、人造衛星和宇宙飛船。
(1)提高噴氣速度；
(2)提高火箭的質量比；
(3)使用多級火箭，一般為三級．
如何提高發射火箭的速度？
火 箭
例題2.一火箭噴氣發動機每次噴出質量 m = 200 g的氣體，氣體離開發動機噴出時對地速度 v = 1000 m/s，設火箭質量 M = 300 kg，發動機每秒噴發 20 次。
⑴ 當第三次噴出氣體后，火箭的速度為多大？
⑵ 運動第 1 秒末，火箭的速度為多大 ？
答案：（1）2m/s (2)13.5m/s
人船模型
如圖所示，長為L、質量為m船的小船停在靜水中，質量為m人的人由靜止開始從船的一端走到船的另一端，不計水的阻力。
以人和船組成的系統為研究對象，在人由船的一端走到船的另一端的過程中，系統水平方向不受外力作用，所以整個系統水平方向動量守恒，可得：m船v船＝m人v人
人船模型
因人和船組成的系統動量始終守恒，
故有：m船船＝m人人
由圖可看出： 船＋ 人＝L
可解得： 船= =
人船模型
此模型可進一步推廣到其他類似的情境中，進而能解決大量的實際問題。
例如：人沿著靜止在空中的熱氣球下面的軟梯滑下或攀上，求熱氣球上升或下降高度的問題；小球沿放在光滑水平地面上的弧形槽滑下，求弧形槽移動距離的問題等。
人船模型
例3“獨竹漂”是一項獨特的黔北民間絕技。獨竹漂高手們腳踩一根楠竹，漂行水上如履平地。如圖甲所示，在平靜的湖面上，一位女子腳踩竹竿抵達岸邊，此時女子靜立于竹竿A點，一位攝影愛好者使用連拍模式拍下了該女子在竹竿上行走過程的系列照片，并從中選取了兩張進行對比，其簡化圖如下。經過測量發現，甲、乙兩張照片中A、B兩點的水平間距約為1cm ，乙圖中竹竿右端距離河岸約為1,8cm 。女子在照片上身高約為1.6cm 。已知竹竿的質量約為25kg，若不計水的阻力，則該女子的質量約為（ ）
A .45kg B． 50kg
C． 55kg D． 60kg　　
A
課堂小結
反沖現象
火 箭
1.反沖的定義
2.反沖的特點
3.反沖的條件
4.反沖的規律
2.火箭原理
1.火箭結構
3.影響火箭最終速度大小的因素
小結
人船模型
=
中國航天事業的發展
同學們，浩瀚的宇宙等著我們去征服，讓我們砥礪前行，為祖國的發展奉獻自己的力量，加油吧，少年！
謝謝觀看

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