高中物理 16.5《反沖運動 火箭》課件 新人教版選修3-5.ppt

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第十六章 動量守恒定律 第5節(jié) 反沖運動火箭 1 了解反沖運動的概念及反沖運動的一些應用 2 理解反沖運動的原理 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 首先通過視頻展示神舟飛船發(fā)射時激動人心的震撼場面 不僅使同學們對反沖運動有一個直觀的印象 也極大地激發(fā)學生的民族自信心和愛國熱情 進而列舉了自行榴彈炮 章魚等反沖實例 導入新課 在定義了反沖運動之后 根據(jù)反沖運動的特點 遵循動量守恒定律 學生很容易列出動量守恒方程 但在實際情況下要運用動量守恒定律就不一定用好了 本節(jié)課典例探究選用了人船模型并把它作為重點 用位移表示動量守恒 有一定難度 為了更好地掌握這個模型 緊接著又設計了氣球上升的題目 加深學生的理解 在最后課堂檢測中 又設計了第四題加以鞏固 動量守恒定律是選修3 5的重點 也是高考必考的內(nèi)容 并且近幾年考查難度有逐漸加大的趨勢 反沖是動量守恒定律的一個重要應用 不同的反沖形式 可以引申出很多類型的題目 反沖是動量守恒定律的重要題型 也是高考必考的內(nèi)容 經(jīng)常出現(xiàn)在高考和各類模擬試題中 所以本節(jié)課在學生前兩年物理學習能力提高的基礎上 難度上高于課本 做到一步到位 這些問題都提高了難度 但更具有實戰(zhàn)意義 火箭發(fā)射 中國新型自行榴彈炮 自行火炮后面為什么裝有止退犁 履帶表面為什么有較深的突起抓地鉤型設計 自行火炮為什么要裝在履帶式的車輛上呢 你知道章魚 烏賊怎樣游水嗎 它們先把水吸入體腔 然后用力壓水 通過身體前面的孔將水噴出 使身體很快地運動 章魚能夠調(diào)整自己的噴水口的方向 這樣可以使得身體向任意方向前進 你認為章魚游水時應用了什么物理原理 1 定義 一個物體在內(nèi)力的作用下分裂為兩個部分 一部分向某一方向運動 另一部分必然向相反的方向運動 這個現(xiàn)象叫做反沖 一 反沖 2 特點 內(nèi)力遠遠大于外力 反沖運動中系統(tǒng)動量守恒 3 物理原理 遵循動量守恒定律 作用前 p 0作用后 p mv Mv則根據(jù)動量守恒定律有 p p即mv Mv 0故有 v m M v負號表示作用后的兩部分運動方向相反 4 反沖運動的應用 大炮 火箭的發(fā)射等 例1 機關槍重8kg 射出的子彈質量為20g 若子彈的出口速度是1000m s 則機槍的后退速度是多少 例2 如圖所示 長為L的船靜止在平靜的水面上 立于船頭的人的質量為m 船的質量為M 不計水的阻力 人從船頭走到船尾的過程中 問船對地面的位移為多大 mh Ms s為氣球上升位移 例3 載人的氣球原來靜止在離地面高為h的空中 氣球質量為M 質量為m的人要沿氣球上的繩梯安全著地 如圖所示 則繩梯長度至少為多長 解 以人和氣球為系統(tǒng) 在人沿繩梯著地的過程中動量守恒 即 解得 所以繩的總長為 二 火箭 1 古代火箭 2 現(xiàn)代火箭 火箭在燃料燃盡時所能獲得的最終速度與什么有關呢 假設火箭發(fā)射前的總質量為M 燃料燃盡后的質量為m 火箭燃氣對地的噴射速度為v1 燃料燃盡后火箭的飛行速度v為多大 燃料燃盡時火箭獲得的最終速度由噴氣速度及質量比M m共同決定 要提高噴氣速度 就要使用高質量的燃料 要發(fā)射人造衛(wèi)星 用一級火箭還不能達到所需的速度 必須用多級火箭 漫漫 長征 路 長征系列運載火箭發(fā)展史 第一節(jié)火箭脫離過程 多級火箭由單級火箭組成 發(fā)射時先點燃第一級火箭 燃料用完以后 空殼自動脫落 然后下一級火箭開始工作 反沖運動火箭 反沖運動 1 定義 向氣體噴出的反方向運動2 原理 動量守恒定律3 常見反沖運動 煙花 射擊 火箭 1 發(fā)展 從宋代開始2 原理 動量守恒定律 3 速度 噴氣速度 v 質量比 M m 1 一靜止的質量為M的原子核 以相對地的速度v放射出一質量為m的粒子后 原子核剩余部分作反沖運動的速度大小為 B A 13 5m s 3 一火箭噴氣發(fā)動機每次噴出m 200g的氣體 氣體離開發(fā)動機噴出時對地速度v 1000m s 設火箭質量M 300kg 發(fā)動機每秒噴發(fā)20次 則運動第1秒末 火箭的速度多大 4 如圖 B為光滑斜面 質量為M 傾角 斜面長為s 一個物體A 質量為m 由斜面頂端自由下滑 求當A物體滑到斜面底端時 斜面移動的距離為多少 設水平面光滑