
1. 通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)反沖運(yùn)動(dòng),能舉出反沖運(yùn)動(dòng)的實(shí)例,知道火箭的發(fā)射式反沖現(xiàn)象。2. 能結(jié)合動(dòng)量守恒定律對(duì)常見(jiàn)的反沖現(xiàn)象作出解釋。3. 了解我國(guó)航天事業(yè)的巨大成就,增強(qiáng)對(duì)我國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的自信。
火箭為什么能離開(kāi)地球,升入太空,實(shí)現(xiàn)飛天夢(mèng)?章魚(yú)、烏賊是怎樣在大海中穿梭自如?
一個(gè)物體在內(nèi)力的作用下分裂為兩個(gè)部分,一部分向某一方向運(yùn)動(dòng)另一部分必然向相反的方向運(yùn)動(dòng)。這個(gè)現(xiàn)象叫做反沖
b. 一個(gè)物體分為兩個(gè)部分
作用前:P = 0作用后: P' = m v + M V則根據(jù)動(dòng)量守恒定律有: P' = P即 m v + M V = 0 故有:V = ? ( m / M ) v負(fù)號(hào)就表示作用后的兩部分運(yùn)動(dòng)方向相反
c. 兩部分運(yùn)動(dòng)方向相反
吹足氣的氣球由靜止釋放氣體后帶動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)
3.反沖現(xiàn)象的應(yīng)用及防止:(1)應(yīng)用:
用步槍射擊時(shí)要把槍身抵在肩部,以減少反沖的影響
3.反沖現(xiàn)象的應(yīng)用及防止:(2)防止:
炮彈射擊時(shí)要固定好后座
例.(多選)下列屬于反沖運(yùn)動(dòng)的是( )A.噴氣式飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)B.直升機(jī)的運(yùn)動(dòng)C.火箭的運(yùn)動(dòng)D.反擊式水輪機(jī)的運(yùn)動(dòng)
50年前我國(guó)成功發(fā)射的第一顆人造衛(wèi)星,只有“微小”的0.178噸50年后,一代代中國(guó)運(yùn)載火箭載著北斗、風(fēng)云、高分、鵲橋、尖兵實(shí)踐、長(zhǎng)空、烽火、海洋、神通探測(cè)、前哨、資源、鑫諾、天鏈中星、天拓、天繪、珞珈、云海載著神舟、天舟、嫦娥、天宮一次次擺脫地心引力奔向星辰大海
中國(guó)“長(zhǎng)征”系列運(yùn)載火箭主要型號(hào)型譜
2.火箭的工作原理利用反沖運(yùn)動(dòng),火箭燃料燃燒產(chǎn)生的高溫、高壓燃?xì)鈴奈矅姽苎杆賴姵鰰r(shí),使火箭獲得巨大的速度.
質(zhì)量為 m 的人在遠(yuǎn)離任何星體的太空中,與他旁邊的飛船相對(duì)靜止。由于沒(méi)有力的作用,他與飛船總保持相對(duì)靜止的狀態(tài)。這個(gè)人手中拿著一個(gè)質(zhì)量為 ?m 的小物體?,F(xiàn)在他以相對(duì)于飛船為 u 的速度把小物體拋出。(1) 小物體的動(dòng)量改變量是多少?(2) 人的動(dòng)量改變量是多少?(3) 人的速度改變量是多少?
以小物體運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎?。?)?mu (2)—?mu(3)
三、反沖運(yùn)動(dòng)的典型應(yīng)用——人船模型情境:兩位同學(xué)在公園里劃船,當(dāng)小船離碼頭大約1.5 m左右時(shí),有一位同學(xué)心想:自己在體育課上立定跳遠(yuǎn)的成績(jī)從未低過(guò)2 m,跳到岸上絕對(duì)沒(méi)有問(wèn)題,于是她縱身一躍,結(jié)果卻掉在水里,她為什么不能如她想的那樣跳上岸呢?(不計(jì)水的阻力)
要點(diǎn)提示:因?yàn)樗鹛鴷r(shí)和船相互作用,給船一個(gè)向后的作用力,船后退,這樣她相對(duì)于岸的速度就小于起跳時(shí)相對(duì)于船的速度,因此會(huì)掉進(jìn)水里。
如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為M的小船停在靜水中,質(zhì)量為m的人由靜止開(kāi)始從船的一端走到船的另一端,不計(jì)水的阻力.
解析:人和船系統(tǒng)動(dòng)量守恒, Mv1=mv2 二者位移關(guān)系:x1+x2=L任一時(shí)刻人和船的動(dòng)量大小相等,所以二者平均動(dòng)量相等。即Mx2=mx1。
人船模型:1.人走船走,人停船停;人快船快,人慢船慢2.系統(tǒng)滿足動(dòng)量守恒,人、船的位移與質(zhì)量成反比
例:如圖所示,載人氣球原來(lái)靜止在空中,與地面距離為h,已知人的質(zhì)量為m,氣球的質(zhì)量(不含人的質(zhì)量)為M.若人要沿輕繩梯返回地面,則繩梯的長(zhǎng)度至少為多長(zhǎng)?
分析:畫出二者的位移示意圖→利用平均動(dòng)量守恒定律求解
解:人船模型有Mx2=mx1 (人的位移x1=h;氣球的位移x2)M(L-h(huán))=mh
定義:向氣體噴出的反方向運(yùn)動(dòng)2. 原理:動(dòng)量守恒定律3. 常見(jiàn)反沖運(yùn)動(dòng):煙花、射擊
1. 發(fā)展:從宋代開(kāi)始2. 原理:動(dòng)量守恒定律
①噴氣速度:v②質(zhì)量比M/m
1.下列所描述的事例或應(yīng)用中,沒(méi)有利用反沖原理的是( ?。〢.噴灌裝置的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)B.章魚(yú)在水中前行和轉(zhuǎn)向C.運(yùn)載火箭發(fā)射過(guò)程D.碼頭邊輪胎的保護(hù)作用
解析:A錯(cuò):噴灌裝置的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)是利用了水流噴出時(shí)的反沖作用。B錯(cuò):章魚(yú)在水中前行和轉(zhuǎn)向是利用了噴出的水的反沖作用。C錯(cuò):火箭的運(yùn)動(dòng)是利用噴氣的方式而獲得動(dòng)力,利用了反沖原理。D對(duì):碼頭邊的輪胎的作用是延長(zhǎng)碰撞時(shí)間,從而減小作用力,不是利用了反沖原理。
2. 火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)每次噴出m=200 g的氣體,噴出氣體相對(duì)地面的速度為v=1 000 m/s,設(shè)火箭質(zhì)量M=300 kg,發(fā)動(dòng)機(jī)每秒噴氣20次,在不考慮地球引力及空氣阻力的情況下,求火箭1 s末的速度大小。
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