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

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1、第十六章 動量守恒定律 5反沖運動 火箭 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1、了解什么是反沖運動和反沖運動在生產(chǎn)、生活中的運用 2、理解反沖運動遵循的規(guī)律,熟練掌握應(yīng)用動量守恒定律的注意點 3、知道火箭的飛行原理和主要用途,了解我國航天技術(shù)的發(fā)展 【重點難點】 1.理解反沖運動的原理. 2.通過對日常生活中反沖現(xiàn)象的了解，增強應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題的能力． 3.通過分析具體事例，體會反沖現(xiàn)象中動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)動量守恒定律，如果一個靜止的物體在______的作用下分裂為兩個部分，一部分向某一個方向運動，另一部分必然向____

2、__方向運動的現(xiàn)象． 2．特點 (1)物體的不同部分在______作用下向相反方向運動． (2)反沖運動中，相互作用力一般較大，通?？梢杂脛恿渴睾愣蓙硖幚恚? (3)反沖運動中，由于有__________能轉(zhuǎn)變?yōu)開_____能，所以系統(tǒng)的總動能______． 3．反沖現(xiàn)象的防止與應(yīng)用 (1)防止：用槍射擊時槍身反沖向后運動要用槍身抵在肩部；大炮射擊時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、噴氣式飛機、火箭、宇航員在太空行走． 二、火箭 1．工作原理：利用______運動，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，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】 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，兩輛小車在彈力作用下分開。如果較重的小車以0.8m/s

4、的速度向前運動，較輕的小車的速度大小為_________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，前艙有一臺抽水機，不計船受到的阻力，且不討論剛開始抽水和剛停止抽水時的情況，則抽水機從前艙把水抽往后艙時，船的運動情況是_____________________（填寫向哪個方向運動，是勻速運動，還是變速運動。以下同）。如果前后兩艙互相連通，抽水時船的運動情況是________，如果抽水機把水抽到船尾以外，抽水時，船的運動情況_____________________。 4．下列運動屬于反沖運動的有

5、 ( ) A．乒乓球碰到墻壁后彈回 　　　　 B．發(fā)射炮彈后炮身后退 C．噴氣式飛機噴氣飛行 　　　　 D．船員劃槳使船前進 【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，動能，增加。二、1、反沖；2、越大，越小 預(yù)習(xí)檢測: 1、0.8 2、2 3、向前變速運動，且當(dāng)前艙的水抽完時，船又靜止；靜止；先向前變速運動，當(dāng)前艙的水抽完后，船向前勻速運動 4、BC ▲堂中互動▲ 【典題探究】 【例1】有一條捕魚小船停靠在湖邊碼頭，小船又窄又長(估計重一噸左右)

6、．一位同學(xué)想用一個卷尺粗略測定它的質(zhì)量，他進行了如下操作：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，用卷尺測出船后退的距離d，然后用卷尺測出船長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)在時間t內(nèi)從船尾走到船頭，由動量守恒定律知，人、船在該時間內(nèi)的平均動量大小相等，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、相對于太空站相對靜止的火箭，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(相對太空站)，求火箭第二次噴射的氣體的速度多大(相對于太空站)? 【解析】規(guī)定v0的方向為正，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