2017整理反冲运动--公开课.ppt

第四节 反冲运动 温故知新 1.动量守恒定律内容 2.公式： 3.动量守恒定律的“五性” ①条件性②矢量性③相对性④同时性⑤普适性 4.运用动量守恒定律的解题步骤 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! 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： ①物体间相互作用突然发生，时间短，作用强。 ②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 2. 要 点： b. 一个物体分为两个部分 3. 物理原 理： 作用前：P = 0 作用后: P = m v + M V 则根据动量守恒定律有： P = P 即 m v + M V = 0 故有：V = ? ( m / M ) v 负号就表示作用后的两部分运动方向相反 内力作用下 遵循动量守恒定律 c.两部分运动方向相反 例题1(课本第14页) 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． 课本14页讨论与交流 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： 　　 二、反冲运动的利用-1喷气式飞机J20 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。 古代火箭 现代火箭结构 火箭工作原理 例题2.（课本第15页） 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 1.喷气速度 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） 决定火箭最终速度因素 三、“人船模型” 问题 如图所示，质量为M的小船长L，静止于水面，质量为m 的人从船右端走到船左端，不计水对船的运动阻力，则:该过程中船将移动多远？ v1 v2 (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 v1 v2 结论： 船变速后退 L S2 S1 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？ 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。 v1 v2 L S2 S1 ① 系统总动量为0 ② 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 ③ 上式两端同乘以时间t： mS1=MS2 ④ 由于人相对船相对的距离为L: S1+S2 = L ⑤ 人、船相对于地面移动的距离分别为: 人船模型 例3：在静水上浮着一只长为L=3m、质量为M=300kg的小船，船尾站着一质量m=60kg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0.5m （B）后退0.6m （C）后退0.75m （D）后退0.8m 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 mS人=MS船 60×（3-S船）=300×S船 S船=0.5m 答案：A 反冲运动 火箭 反冲运动 1．定义：静止或运动的物体分离出一部分物体 ，使另一部分向相反方向运动的现象叫反冲运动。 2．反冲运动中一般遵循动量守恒定律 3． 应用：反击式水轮机、喷气式飞机 、火箭等 防止：射击时，用肩顶住枪身 火箭 1．飞行的原理---利用反冲运动 2．决定火箭最终飞行速度的因素 喷气速度 质量比 【1】采取下列哪些措施有利于增加喷气