反冲运动公开课.ppt

1.,动量守恒定律内容,2.,3.,动量守恒定律的“,五性,”,条件性矢量性同时性,普适性,4.,运用动量守恒定律的解题步骤,1,新课引入,将一个气球吹大，然后松手，会出现什么现象？如何解释这种现象呢？,请思考,!,神七发射视频,2,第五节 反冲运动 火箭,回顾火箭和气球的运动回答问题：,1,、气球和火箭运动前处于什么运动状态？,2,、气球和火箭运动前是一个物体，运动后是否分为两部分？,3,、如果火箭和气球分为两部分，这两部分运动情况如何？,4,、火箭和气球的运动原因是什么？,5,、如何用语言概括火箭和气球的这种运动？,4,一、反冲运动,1.,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向相反方向运动的现象,2.,特点：,物体间相互作用突然发生，时间短，作用强。,系统所受外力一 般不为零，,但远远小于内力。,3.,原 理,：,遵循动量守恒定律,5,例题,1,反冲小车放在水平玻璃上，点燃酒精，水蒸气将橡皮塞冲出，小车沿相反方向运动。如果小车的总质量是,M=3kg,，水喷出的橡皮塞的质量是,m=0.1kg,，橡皮塞喷出时速度,v=2.9m/s,，求小车的反冲速度。,解：小车与橡皮塞为系统，所受合外力为零，系统总动量为零。,以橡皮塞的运动方向为正方向。,由动量守恒定律有：,负号表示小车运动方向与橡皮塞的运动方向相反，反冲速度大小是,0.1m/s,6,讨论与交流,若橡皮塞喷出时速度大小不变，方向与水平方向成,60,角，小车的反冲速度又是多少？,分析,：小车与橡皮塞组成的系统在水平方向动量守恒：,7,二、反冲运动的利用,-1,喷气式飞机,J20,8,大家有疑问的，可以询问和交流,可以互相讨论下，但要小声点,9,二、反冲运动的利用,3-,火箭,我国早在宋代就发明了火箭，在箭支上扎个火药筒，火药筒的前端是封闭的，火药点燃后生成的燃气以很大的速度向后喷出，火箭由于反冲而向前运动。,10,古代火箭,11,现代火箭结构,12,火箭工作原理,13,例题,2,火箭飞行最大速度由什么因素决定？设火箭发射前的总质量是,M,，燃料燃尽后的质量为,m,火箭燃气的喷射速度为,v.,求燃料燃尽后火箭的飞行速度为,v,解：在火箭发射过程中，由于内力远大于外力，所以动量守恒。取火箭的速度方向为正方向，发射前火箭的总动量为,0,，发后的总动量为,由动量守恒定律得,得,2.,质量比（即火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的质量之比）,1.,喷气速度,14,三,、“人船”模型,如图所示，长为,L,的船静止在平静的水面上，立于船头的人的质量为,m,，船的质量为,M,，不计水的阻力，人从船头走到船尾的过程中，问船对地面的位移为多大？,15,v,1,v,2,(1),人匀速行走,结论：船匀速后退,人走到船尾时，有：,S,船,S,人,L,16,v,1,v,2,结论：船变速后退,L,S,2,S,1,人相对船运动中一直有：,故有：,(2),假如人变速走到船头，船后退的距离多少？,17,1,、“人船模型”的力学特征,人和船构成一个相互作用的系统；,人和船在相互作用下各自运动；,系统所受的合外力为零，从而系统在,运动过程中总动量守恒。,v,1,v,2,L,S,2,S,1,18,系统总动量为,0,系统任一时刻，均有：,所以即使人做变速运动，也有：,2,、“人船模型”的分析思路,上式两端同乘以时间,t,：,mS,1,=MS,2,由于人相对船相对的距离为,L:,S,1,+S,2,=L,人、船相对于地面移动的距离分别为,:,19,人船模型,例,3,：在静水上浮着一只长为L=3m、,质量为,M,=300,kg,的小船，船尾站着一质量,m,=60,kg,的人，开始时人和船都静止。若人匀速从船尾走到船头，不计水的阻力。则船将（）,（,A）,后退0.5,m （B）,后退0.6,m,（C）,后退0.75,m （D）,后退,0.8m,20,解析：取人和小船为对象，它们所受合外力为零，初动量 为,0,（均静止）,取人的走向为正方向，,根据动量守恒定律 0=,mv,/,人,-,Mv,/,船,设走完时间为,t,则0=,mv,/,人,t,-Mv,/,船,t,m,S,人,=,M,S,船,60（3-,S,船,）=300,S,船,S,船,=0.5,m,答案：,A,21,反冲运动火箭反冲,运动,1.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向相反方向运动的现象,2.原理：动量守恒定律,3.常见反冲运动：,烟花,、射击、,火箭,火箭,1.,发展：从宋代开始,2.,原理：动量守恒定律,3.,速度,喷气速度：,v,质量比,M/m,课堂小结,22,【1】采取下列哪些措施有利于增加喷气式飞机的飞行速度（）,A.使喷出的气体速度更大,B.使喷出的气体温度更高,C.使喷出的气体质量更大,D.使喷出的气体密度更小,AC,课堂练习,23,【2】,一静止的、不稳定的原子核的质量为m，放射出一质量为,m，,速度,v,的粒子后，剩余部分获得的反冲速度大小为,（）,C,A,B,D,C,24,3.,一支步枪的质量为,3.95kg,，弹头的质量为,8.6g,（火药的质量不计），击发后，弹头射出枪口时的速度为,735m/s,，试计算射击时枪身后退的速度？,解：设枪身后退速度方向为正，则子弹运动方向为负。,根据动量守恒定律有：,即：,25,