高中物理 第十六章 第五節(jié) 反沖運(yùn)動(dòng) 火箭學(xué)案 新人教版選修3-5

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1、第十六章 動(dòng)量守恒定律 5反沖運(yùn)動(dòng) 火箭 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1、了解什么是反沖運(yùn)動(dòng)和反沖運(yùn)動(dòng)在生產(chǎn)、生活中的運(yùn)用 2、理解反沖運(yùn)動(dòng)遵循的規(guī)律,熟練掌握應(yīng)用動(dòng)量守恒定律的注意點(diǎn) 3、知道火箭的飛行原理和主要用途,了解我國(guó)航天技術(shù)的發(fā)展 【重點(diǎn)難點(diǎn)】 1.理解反沖運(yùn)動(dòng)的原理. 2.通過(guò)對(duì)日常生活中反沖現(xiàn)象的了解，增強(qiáng)應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力． 3.通過(guò)分析具體事例，體會(huì)反沖現(xiàn)象中動(dòng)量在某一方向守恒的思路方法． 【課前預(yù)習(xí)】 一、反沖 1．反沖現(xiàn)象 根據(jù)動(dòng)量守恒定律，如果一個(gè)靜止的物體在______的作用下分裂為兩個(gè)部分，一部分向某一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，另一部分必然向____

2、__方向運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象． 2．特點(diǎn) (1)物體的不同部分在______作用下向相反方向運(yùn)動(dòng)． (2)反沖運(yùn)動(dòng)中，相互作用力一般較大，通?？梢杂脛?dòng)量守恒定律來(lái)處理． (3)反沖運(yùn)動(dòng)中，由于有__________能轉(zhuǎn)變?yōu)開(kāi)_____能，所以系統(tǒng)的總動(dòng)能______． 3．反沖現(xiàn)象的防止與應(yīng)用 (1)防止：用槍射擊時(shí)槍身反沖向后運(yùn)動(dòng)要用槍身抵在肩部；大炮射擊時(shí)為了減小反沖的影響，可增大炮身的阻力． (2)應(yīng)用：反擊式水輪發(fā)電機(jī)、噴氣式飛機(jī)、火箭、宇航員在太空行走． 二、火箭 1．工作原理：利用______運(yùn)動(dòng)，火箭燃料燃燒產(chǎn)生的高溫、高壓燃?xì)鈴奈膊繃姽苎杆賴姵鰰r(shí)，使火箭獲得巨大速度．

3、 2．影響火箭獲得速度大小的因素 (1)噴氣速度：現(xiàn)代液體燃料火箭的噴氣速度約為2000 m/s～4000 m/s. (2)質(zhì)量比：指火箭起飛時(shí)的質(zhì)量與火箭除燃料外的箭體質(zhì)量之比．噴氣速度______，質(zhì)量比______，火箭獲得的速度越大 【預(yù)習(xí)檢測(cè)】 1．一質(zhì)量為40kg的人，以4 m/s的水平速度跳到一只停在岸邊的船上，船的質(zhì)量為160kg，不計(jì)水的阻力，那么船離岸而去的速度是___________m/s。 2．在水平桌面上有兩輛小車，質(zhì)量分別是0.5kg和0.2kg，這兩輛小車分別靠在一根被壓縮的彈簧的兩端。當(dāng)放松彈簧時(shí)，兩輛小車在彈力作用下分開(kāi)。如果較重的小車以0.8m/s

4、的速度向前運(yùn)動(dòng)，較輕的小車的速度大小為_(kāi)________m/s。 16－5－2 3．如圖16－5－2所示，一只靜止在平靜的水面上的小船，船分前后兩艙，前艙有一臺(tái)抽水機(jī)，不計(jì)船受到的阻力，且不討論剛開(kāi)始抽水和剛停止抽水時(shí)的情況，則抽水機(jī)從前艙把水抽往后艙時(shí)，船的運(yùn)動(dòng)情況是_____________________（填寫向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，是勻速運(yùn)動(dòng)，還是變速運(yùn)動(dòng)。以下同）。如果前后兩艙互相連通，抽水時(shí)船的運(yùn)動(dòng)情況是________，如果抽水機(jī)把水抽到船尾以外，抽水時(shí)，船的運(yùn)動(dòng)情況_____________________。 4．下列運(yùn)動(dòng)屬于反沖運(yùn)動(dòng)的有

5、 ( ) A．乒乓球碰到墻壁后彈回 　　　　 B．發(fā)射炮彈后炮身后退 C．噴氣式飛機(jī)噴氣飛行 　　　　 D．船員劃槳使船前進(jìn) 【參考答案】 課前預(yù)習(xí)：一、1、內(nèi)力，相反；2、內(nèi)力，其它形式的，動(dòng)能，增加。二、1、反沖；2、越大，越小 預(yù)習(xí)檢測(cè): 1、0.8 2、2 3、向前變速運(yùn)動(dòng)，且當(dāng)前艙的水抽完時(shí)，船又靜止；靜止；先向前變速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)前艙的水抽完后，船向前勻速運(yùn)動(dòng) 4、BC ▲堂中互動(dòng)▲ 【典題探究】 【例1】有一條捕魚(yú)小船?？吭诤叴a頭，小船又窄又長(zhǎng)(估計(jì)重一噸左右)

6、．一位同學(xué)想用一個(gè)卷尺粗略測(cè)定它的質(zhì)量，他進(jìn)行了如下操作：首先將船平行碼頭自由停泊，然后他輕輕從船尾上船，走到船頭后停下，而后輕輕下船，用卷尺測(cè)出船后退的距離d，然后用卷尺測(cè)出船長(zhǎng)L.已知他自身的質(zhì)量為m，則漁船的質(zhì)量為多少？ 【解析】如圖16－5－1所示，設(shè)該同學(xué)在時(shí)間t內(nèi)從船尾走到船頭，由動(dòng)量守恒定律知，人、船在該時(shí)間內(nèi)的平均動(dòng)量大小相等，即 m＝M， 又x人＝L－d，得M＝. 【答案】 【例2】在太空中有一枚質(zhì)量為M、相對(duì)于太空站相對(duì)靜止的火箭，突然噴出質(zhì)量為m的氣體，噴出的速度為v0(相對(duì)于太空站)，緊接著再噴出質(zhì)量也為m的另一部分氣體，此后火箭獲得的速度為v(相對(duì)太空站)，求火箭第二次噴射的氣體的速度多大(相對(duì)于太空站)? 【解析】規(guī)定v0的方向?yàn)檎?，則： 第一次噴氣后：0＝mv0－(M－m)v1， 所以v1＝，v1與正方向相反 第二次噴氣后：－(M－m)v1＝mv2－(M－2m)v， 所以v2＝(－2)v－v0. 【答案】(－2)v－v0