高中物理選修5反沖運(yùn)動(dòng)火箭ppt課件.ppt

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1、歡迎指導(dǎo),1,你知道章魚，烏賊怎樣游泳嗎？ 它們先把水吸入體腔，然后用力壓水，通過身體前面的孔噴出，使身體很快的運(yùn)動(dòng),章魚,烏賊,你認(rèn)為章魚、烏賊游泳時(shí)運(yùn)用了什么原理呢？,（反沖）,看圖想象與思考,2,5 反沖運(yùn)動(dòng) 火箭,3,一、反沖運(yùn)動(dòng),注：被分離的一部分物體可以是高速噴射出的液體、氣體，也可以是固體,4,2. 特 點(diǎn)：,b. 一個(gè)物體分為兩個(gè)部分,3. 原理：,作用前：P = 0 作用后: P = m v + M V 則根據(jù)動(dòng)量守恒定律有： P = P 即 m v + M V = 0 故有：V = ( m / M ) v （負(fù)號(hào)就表示作用后的兩部分運(yùn)動(dòng)方向相反 有其它形式的能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，

2、機(jī)械能不守恒),內(nèi)力作用下,遵循動(dòng)量守恒定律,c.兩部分運(yùn)動(dòng)方向相反,5,4.應(yīng)用,6,水上飛人,7,8,用槍射擊時(shí)，子彈向前飛去，槍身發(fā)生反沖向后運(yùn)動(dòng)。槍身的反沖會(huì)影響射擊的準(zhǔn)確性，所以用步槍射擊時(shí)要把槍身抵在肩部，以減少反沖的影響。,5.防止,9,10,1.同學(xué)們是不是在電影里看到，火炮在發(fā)射時(shí)炮管一縮一伸的運(yùn)動(dòng)？有的人稱之為：縮頭炮。為什么炮管要做這樣的運(yùn)動(dòng)呢？,我們要設(shè)計(jì)一種裝置，它可以先允許炮身做反沖運(yùn)動(dòng)，并把這種運(yùn)動(dòng)能量?jī)?chǔ)存為彈性勢(shì)能，等反沖運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)，再利用儲(chǔ)存的那部分能量使炮身復(fù)位，這就是火炮緩沖器的作用。這樣火炮既解決了壽命問題又兼顧了連發(fā)精度問題，做到了合理設(shè)計(jì)。,2.我們

3、如何既避免反沖危害又能保證命中精度呢？,巨大的反沖作用就全靠炮身的材料硬度抵消了，這樣的結(jié)果是火炮的壽命大大減少，這顯然是不合理的設(shè)計(jì)。,11,二、火箭,12,古代火箭的發(fā)展經(jīng)歷了哪些階段？,宋代,明代,現(xiàn)代,1.古代火箭,13,火箭模型,明（公元13681644年）。 長(zhǎng)108厘米。在箭支前端縛火藥筒，利用火藥向后噴發(fā)產(chǎn)生的反作用力把箭發(fā)射出去。這是世界上最早的噴射火器。,14,15,火箭,2.現(xiàn)代火箭,16,17,例1,火箭飛行時(shí)在極短時(shí)間t時(shí)間內(nèi)噴射燃?xì)獾馁|(zhì)量是m，噴出的燃?xì)庀鄬?duì)噴氣前火箭的速度是u，噴出燃?xì)夂蠡鸺馁|(zhì)量是m。求這次噴氣后火箭獲得的速度v。（忽略阻力和重力的影響）,由動(dòng)量

4、守恒得：0=mv + mu,解：以噴氣前的火箭為參考系,v = -u(m/m),18,通過v = -mu/m式可以看出火箭所獲得的速度與哪些因素有關(guān)?,u越大、,m/m越大：即火箭噴出的質(zhì)量與噴出燃?xì)夂蠡鸺|(zhì)量之比越大。 火箭獲得的速度越大。,19,影響火箭飛行速度的主要因素是什么呢？,* 燃?xì)鈬娚涞乃俣龋ìF(xiàn)代火箭噴氣速度在20004000m/s） 如何提高火箭燃?xì)獾膰娚渌俣?？（有限?*火箭的質(zhì)量比（即火箭起飛時(shí)的質(zhì)量與火箭除燃料外的箭體質(zhì)量之比）。,答：要提高噴氣速度，就要使用高質(zhì)量的燃料， 目前常用的液體燃料是液氫，用液氧做氧化劑。,注：目前的技術(shù)條件下，火箭的質(zhì)量比在6-10 左右，要

5、發(fā)射人造衛(wèi)星，用一級(jí)火箭還 不能達(dá)到所需的速度(達(dá)不到7.9km/s） ，必須用多級(jí)火箭。,20,21,長(zhǎng)征五號(hào)結(jié)構(gòu)圖,運(yùn)載火箭一般采用液體推進(jìn)劑，第一、二級(jí)多用液氧、煤油或四氧化二氮、偏二甲肼。末級(jí)用液氧、液氫高能推進(jìn)，稱為低溫液體火箭，技術(shù)比較復(fù)雜，目前只有美國(guó)、俄斯、法國(guó)、中國(guó)和日本等少數(shù)幾個(gè)國(guó)家掌握低溫液體火箭技術(shù),22,三.我國(guó)航天事業(yè)的發(fā)展,東方紅一號(hào),中國(guó)太空行走第一人是 翟志剛,東方紅一號(hào),中國(guó)太空行走第一人是 翟志剛,東方紅一號(hào),23,我國(guó)自1956年建立了專門的航天研究機(jī)構(gòu)到現(xiàn)在，火箭技術(shù)有了長(zhǎng)足的發(fā)展。1964年6月，我國(guó)自行研制的運(yùn)載火箭首次升空。1970年4月24日，

6、我國(guó)第一顆人造衛(wèi)星一次發(fā)射成功。我國(guó)的大型系列運(yùn)載火箭以“長(zhǎng)征”命名，至今已經(jīng)完成100多次各種衛(wèi)星的發(fā)射任務(wù)，成功地實(shí)現(xiàn)了載人航天飛行，并在國(guó)際航天市場(chǎng)占有一席之地。我國(guó)的火箭技術(shù)已經(jīng)跨入了世界先進(jìn)行列。,24,天宮一號(hào),發(fā)射架,發(fā)射場(chǎng),酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心,25,26,太原衛(wèi)星發(fā)射中心,27,28,中國(guó)殲-10,29,美政府智庫(kù)“美國(guó)科學(xué)家聯(lián)盟”認(rèn)為，殲-10優(yōu)于臺(tái)軍的主力戰(zhàn)機(jī)。殲-10最大巡航速度2.2馬赫，升限18000米，作戰(zhàn)半徑1100公里，最大航程2500公里，可以接受空中加油，從而使得航程倍增，整體性能優(yōu)于臺(tái)灣空軍列裝的F-16A和“幻影2000-5”。盡管在未來(lái)臺(tái)海沖突中，戰(zhàn)機(jī)的

7、可靠性、電子設(shè)備性能、人員素質(zhì)、戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練與美軍的馳援等，都是勝負(fù)的關(guān)鍵，但是中國(guó)大陸一旦大量裝備殲-10來(lái)壓制臺(tái)灣，臺(tái)海的空中力量對(duì)比將迅速向大陸傾斜。 漢和防務(wù)評(píng)論雜志認(rèn)為，殲-10在研制過程中的各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，都是立足于趕超臺(tái)灣空軍F-16A/B戰(zhàn)斗機(jī)的。經(jīng)過綜合評(píng)估，殲-10已領(lǐng)先F-16A/B。在發(fā)動(dòng)機(jī)方面，殲-10戰(zhàn)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)推力已經(jīng)接近F16C/D戰(zhàn)斗機(jī)的動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)，明顯高于臺(tái)軍使用的F-16A/B戰(zhàn)斗機(jī)。這意味著殲-10比F-16A/B戰(zhàn)機(jī)能更加快速地升空，攜帶更多彈藥，在空中格斗中占據(jù)機(jī)動(dòng)性能優(yōu)勢(shì)。,30,31,美國(guó)：F16,32,美國(guó)：隱形“117”,33,例2 如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)

8、、質(zhì)量為M的小船停在靜水中，一個(gè)質(zhì)量為m的人站在船頭，若不計(jì)水的阻力，當(dāng)人從船頭走到船尾的過程中，船和人對(duì)地面的位移各是多少？,34,S人=L-S船,S船,35,若有兩個(gè)或兩個(gè)以上的物體組成的系統(tǒng)且相互作用前各物體均靜止,相互作用后均發(fā)生運(yùn)動(dòng)，系統(tǒng)所受合外力為零或在某一方向上所受合外力為零。則在全過程中動(dòng)量守恒（或單方向動(dòng)量守恒），則這一系統(tǒng)在全過程中的平均動(dòng)量也必定守恒。,人船模型及其應(yīng)用,則由 0=m1v1-m2v2（其中v1、v2是平均速度） 得推論：m1s1=m2s2,使用時(shí)應(yīng)明確s1、s2必須是相對(duì)同一慣性參考系的大小。,36,1、首先根據(jù)動(dòng)量守恒確定兩物體絕對(duì)位移大小之比等于它們各

9、自質(zhì)量的反比關(guān)系，即：,2、其次由幾何關(guān)系確定兩物體的絕對(duì)位移大小之和等于相對(duì)位移的關(guān)系，即 S=L相對(duì),解題規(guī)律：,解題關(guān)鍵,確定兩物體的相對(duì)位移和絕對(duì)位移之間的關(guān)系,、系統(tǒng)滿足動(dòng)量守恒定律、物體相互作用前均靜止,條件,37,反沖運(yùn)動(dòng) 火箭,反沖運(yùn)動(dòng),1定義：靜止或運(yùn)動(dòng)的物體分離出一部分物體 ，使另一部分向相反方向運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象叫反沖運(yùn)動(dòng)。,2反沖運(yùn)動(dòng)中一般遵循動(dòng)量守恒定律,3,應(yīng)用：反擊式水輪機(jī)、噴氣式飛機(jī) 、火箭等,防止：射擊時(shí)，用肩頂住槍身,火箭,1飛行的原理-利用反沖運(yùn)動(dòng),2決定火箭最終飛行速度的因素,噴氣速度,質(zhì)量比,38,歡迎指正 再見,39,此課件下載可自行編輯修改，供參考！ 感謝您的支持，我們努力做得更好！,40,