新教材高中物理第一章动量守恒定律6反冲现象火箭课件新人教版选择性必修第一册.pptx
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1、6反冲现象火箭第一章动量守恒定律学习目标学习目标学法指导学法指导1了解反冲运了解反冲运动动的概念的概念及反冲运及反冲运动动的一些的一些应应用用2知道反冲运知道反冲运动动的原理的原理3掌握掌握应应用用动动量守恒定量守恒定律解决反冲运律解决反冲运动问题动问题4了解火箭的工作原理了解火箭的工作原理及决定火箭最及决定火箭最终终速度大小速度大小的因素的因素1通通过观过观察反冲察反冲现现象,象,寻寻找它找它们们的共同的共同规规律,律,培养培养观观察能力和察能力和发现问题发现问题的能力的能力2进进一步提高运用一步提高运用动动量守恒定律分析和解决量守恒定律分析和解决实实际问题际问题的能力的能力3了解我国的航空
2、、航天事了解我国的航空、航天事业业的巨大成就和当的巨大成就和当前的航空、航天前的航空、航天计计划,激划,激发发学生学生热爱热爱祖国的情感祖国的情感4体会物理知体会物理知识识来源于生活而又来源于生活而又应应用于生活的用于生活的特点,提高学特点,提高学习习物理的物理的积积极性极性知识导图知识导图预习导学|新知领悟1定义定义根根据据动动量量守守恒恒定定律律,如如果果一一个个静静止止的的物物体体在在内内力力的的作作用用下下分分裂裂为为两两个个部部分分,一一部部分分向向某某个个方方向向运运动动,另另一一部部分分必必然然向向_的的方方向向运运动,这个现象叫作动,这个现象叫作_反冲运动反冲运动相反相反反冲反
3、冲2反冲原理反冲原理反反冲冲运运动动的的基基本本原原理理是是_定定律律,如如果果系系统统的的一一部部分分获获得得了了某某一一方方向向的的动动量量,系系统统的的其其他他部部分分就就会会在在这这一一方方向向的的反反方方向向上上获获得得_的动量的动量3公式公式若若系系统统的的初初始始动动量量为为零零,则则动动量量守守恒恒定定律律的的表表达达式式变变为为0_,此此式式表表明明,做做反反冲冲运运动动的的两两部部分分的的动动量量大大小小_、方向方向_,而它们的速率与质量成,而它们的速率与质量成_动量守恒动量守恒同样大小同样大小m1v1m2v2相等相等相反相反反比反比1反冲运反冲运动中,内力做功的代数和是否
4、中,内力做功的代数和是否为零?零?【答答案案】不不为为零零反反冲冲运运动动中中,两两部部分分受受到到的的内内力力做做功功的的代代数数和和为为正值正值2两位同学在公园里划船,当小船两位同学在公园里划船,当小船离离码头大大约1.5 m时,有一位同学心想:,有一位同学心想:自己自己在在体育体育课上立定跳上立定跳远的成的成绩从未低于从未低于2 m,跳跳到到岸岸上上绝对没没有有问题于于是是她她纵身身一一跳跳,结果果却却掉掉到到了了水水里里(如如图所所示示),她,她为什么不能如她所想的那什么不能如她所想的那样跳到跳到岸岸上呢上呢?【答案】【答案】这位同学与船组成的系统在这位同学与船组成的系统在不不考虑考虑
5、水的阻力的情况下,所受合外力为零,在她跳起前后遵循动量守恒水的阻力的情况下,所受合外力为零,在她跳起前后遵循动量守恒定律在她向前跳起瞬间,船要向后运动,使其跳出后对地速度变小定律在她向前跳起瞬间,船要向后运动,使其跳出后对地速度变小(2021届届临夏夏中中学学期期末末)如如图图所所示示是是一一种种弹弹射射装装置置,弹弹丸丸质质量量为为m,底底座座质质量量为为3m,开开始始时时均均处处于于静静止止状状态态,当当弹弹簧簧释释放放将将弹弹丸丸以以相相对对地面地面v的速度发射出去后,底座的反冲速度大小是的速度发射出去后,底座的反冲速度大小是()【答案】【答案】C1原理原理火火箭箭的的飞飞行行应应用用了
6、了_的的原原理理,靠靠喷喷出出气气流流的的_作作用用来来获得巨大速度获得巨大速度2影响火箭获得速度大小的因素影响火箭获得速度大小的因素一一是是_,二二是是火火箭箭喷喷出出物物质质的的质质量量与与火火箭箭本本身身质质量量之之比比喷气速度喷气速度_,质量比,质量比_,火箭获得的速度越大,火箭获得的速度越大火箭火箭反冲反冲反冲反冲喷气速度喷气速度越大越大越大越大假如在月球上建一假如在月球上建一飞机机场,应配置配置喷气式气式飞机机还是螺旋是螺旋桨飞机呢?机呢?【答答案案】应应配配置置喷喷气气式式飞飞机机喷喷气气式式飞飞机机利利用用反反冲冲运运动动原原理理,可可以以在在真真空空中中飞飞行行,而而螺螺旋旋
7、桨桨飞飞机机是是靠靠转转动动的的螺螺旋旋桨桨与与空空气气的的相相互互作作用用力力飞飞行的,不能在真空中飞行行的,不能在真空中飞行将将质质量量为为1.00 kg的的模模型型火火箭箭点点火火升升空空,50 g 燃燃烧烧的的燃燃气气以以大大小小为为600 m/s的的速速度度从从火火箭箭喷喷口口在在很很短短时时间间内内喷喷出出在在燃燃气气喷喷出出后后的的瞬瞬间间,火箭的动量大小为火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略喷出过程中重力和空气阻力可忽略)()A30 kgm/sB5.7102 kgm/sC6.0102 kgm/s D6.3102 kgm/s【答案】【答案】A【解解析析】燃燃气气从从火
8、火箭箭喷口口喷出出的的瞬瞬间,火火箭箭和和燃燃气气组成成的的系系统动量量守守恒恒,设燃燃气气喷出出后后的的瞬瞬间,火火箭箭的的动量量大大小小为p,根根据据动量量守守恒恒定定律律,可得可得pmv00,解得,解得pmv00.050 kg600 m/s30 kgm/s,A正确正确多维课堂|素养初培如如图所所示示,为一一条条约为180 kg的的小小船船漂漂浮浮在在静静水水中中,当当人人从从船船尾尾走走向船向船头时,小船也,小船也发生了移生了移动,不,不计水的阻力水的阻力人船模型人船模型问题问题(1)小船发生移动的动力是什么力?小船向哪个方向运动?小船发生移动的动力是什么力?小船向哪个方向运动?(2)当
9、人走到船头相对船静止时,小船还运动吗?为什么?当人走到船头相对船静止时,小船还运动吗?为什么?(3)当当人人从从船船尾尾走走到到船船头头时时,有有没没有有可可能能出出现现如如图图甲甲或或如如图图乙乙的的情情形形?为什么?为什么?【答案】【答案】(1)摩擦力向左运动,即与人行走的方向相反摩擦力向左运动,即与人行走的方向相反(2)不不运运动动小小船船和和人人组组成成的的系系统统动动量量守守恒恒,当当人人的的速速度度为为零零时时,船船的速度也为零的速度也为零(3)不不可可能能由由系系统统动动量量守守恒恒可可知知,人人和和船船相相对对于于地地面面的的速速度度方方向向一一定定相相反反,不不可可能能向向同
10、同一一个个方方向向运运动动,且且人人、船船位位移移比比等等于于人人、船船质质量量的的反比反比1反冲运动的特点及遵循的规律反冲运动的特点及遵循的规律(1)特点:是物体之间的作用力与反作用力产生的效果特点:是物体之间的作用力与反作用力产生的效果(2)条条件件:系系统统不不受受外外力力或或所所受受外外力力的的矢矢量量和和为为零零内内力力远远大大于于外力外力系统在某一方向上不受外力或该方向上所受外力之和为零系统在某一方向上不受外力或该方向上所受外力之和为零(3)反冲运动遵循动量守恒定律反冲运动遵循动量守恒定律探究总结探究总结2反冲运动的特点反冲运动的特点(1)速度的反向速度的反向对对于于原原来来静静止
11、止的的物物体体,被被抛抛出出部部分分具具有有速速度度时时,剩剩余余部部分分的的运运动动方方向与被抛出部分必然相反向与被抛出部分必然相反(2)速度的相对性速度的相对性一般都指对地速度一般都指对地速度3“人船模型人船模型”问题问题(1)定义定义两两个个原原来来静静止止的的物物体体发发生生相相互互作作用用时时,若若所所受受外外力力的的矢矢量量和和为为零零,则则动动量量守守恒恒在在相相互互作作用用的的过过程程中中,任任一一时时刻刻两两物物体体的的速速度度大大小小之之比比等等于质量的反比这样的问题归为于质量的反比这样的问题归为“人船模型人船模型”问题问题素素养养点点评:本本探探究究通通过对人人船船模模型
12、型的的分分析析,培培养养“科科学学思思维”素素养养对人船模型的理解人船模型的理解精精练练1(2021届届绵绵阳阳南南山山中中学学调调研研)某某同同学学想想用用气气垫垫导导轨轨模模拟拟“人人船船模模型型”该该同同学学到到实实验验室室里里,将将一一质质量量为为M、长长为为L的的滑滑块块置置于于水水平平气气垫垫导导轨轨上上(不不计计摩摩擦擦)并并接接通通电电源源该该同同学学又又找找来来一一个个质质量量为为m的的蜗蜗牛牛置置于于滑滑块块的的一一端端,在在食食物物的的诱诱惑惑下下,蜗蜗牛牛从从该该端端移移动动到到另另一一端端下下面面说说法法正正确的是确的是()【答案】【答案】D【解解析析】蜗牛牛从从滑滑
13、块的的一一端端移移动到到另另一一端端的的过程程中中,蜗牛牛和和滑滑块组成成的的系系统合合外外力力为零零,系系统的的动量量守守恒恒,系系统原原来来静静止止状状态,总动量量为零零,根根据据动量量守守恒恒定定律律可可知知,蜗牛牛运运动后后,系系统的的总动量量仍仍为零零,所所以以蜗牛牛运运动时,滑滑块会会向向相相反反的的方方向向运运动,而而不不会会不不动,A错误;取取滑滑块的的运运动方方向向为正正,蜗牛牛从从滑滑块的的一一端端移移动到到另另一一端端时,滑滑块与与蜗牛牛运运动的位移之和的位移之和为L.变变式式1有有一一条条捕捕鱼鱼小小船船停停靠靠在在湖湖边边码码头头,小小船船又又窄窄又又长长(估估计计重
14、重1吨吨左左右右),一一位位同同学学想想用用一一个个卷卷尺尺粗粗略略测测定定它它的的质质量量,他他进进行行了了如如下下操操作作:首首先先将将船船平平行行码码头头自自由由停停泊泊,然然后后他他轻轻轻轻从从船船尾尾上上船船,走走到到船船头头后后停停下下,而而且且轻轻轻轻下下船船,用用卷卷尺尺测测出出船船后后退退的的距距离离d,然然后后用用卷卷尺尺测测出出船船长长L.已已知知他身体的质量为他身体的质量为m,则小船的质量为多少?,则小船的质量为多少?解决解决“人船模型人船模型”应注意两点应注意两点1适用条件:适用条件:系系统由两个物体由两个物体组成且相互作用前静止,系成且相互作用前静止,系统总动量量为
15、零;零;在在系系统内内发生生相相对运运动的的过程程中中至至少少有有一一个个方方向向的的动量量守守恒恒(如如水水平方向或平方向或竖直方向直方向)2画画草草图:解解题时要要画画出出各各物物体体的的位位移移关关系系草草图,找找出出各各长度度间的关系,注意两物体的位移是相的关系,注意两物体的位移是相对同一参考系的位移同一参考系的位移如如图所所示示,是是多多级运运载火火箭箭的的示示意意图,发射射时,先先点点燃燃第第一一级火火箭箭,燃料用完后,空壳自燃料用完后,空壳自动脱落,然后下一脱落,然后下一级火箭开始工作火箭开始工作火箭问题火箭问题问题问题(1)火箭点火后能加速上升的动力是什么力?火箭点火后能加速上
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