2020-2021学年1 波的形成和传播教学ppt课件
展开目标概览学习目标:1.知道什么是反冲运动,了解反冲运动的应用和防止.2.知道火箭的飞行原理.3.了解我国航天技术的发展情况.重点难点:1.重点:反冲运动的特点.2.难点:反冲运动的应用.学法指导:通过作用力和反作用力做功情况,体验反冲运动中的能量转化,感悟选择研究对象的技巧.
第五节 反冲运动 火箭
一、反冲1.反冲运动:物体中的一部分通过内力作用向某一方向运动,使另一部分___________________的现象,叫做反冲运动.2.反冲运动的特点:反冲运动和碰撞、爆炸相似,相互作用力_______,一般都满足动量守恒,所以反冲运动可用动量守恒定律来处理.3.反冲运动的应用:火箭、喷气式飞机、水轮机、灌溉喷水器等.
二、火箭1.火箭的工作原理:火箭的燃料点燃后燃烧生成的_______________燃气以很大的速度____喷出,火箭由于_______而向前运动.2.现代火箭的主要构造:火箭主要由______和________两大部分组成.3.现代火箭的主要用途:现代火箭主要用来发射探测仪器、常规弹头或核弹头、人造卫星和宇宙飞船,即利用火箭作运载工具.
4.火箭飞行所能达到的最大速度主要取决于两个条件:一是____________,二是_________.____________越大,________越大,最终速度就越大.
思考“神舟七号”飞船从发射轨道进入转移轨道时,需要增大速率,火箭发动机应向哪个方向喷射燃气?从转移轨道进入绕月轨道需要降低速率,此时火箭发动机又应向哪个方向喷射气体?【思考·提示】增大速率向运动的反方向喷气,降低速率向运动方向喷气.
一、反冲现象的应用及防止1.反冲是生活和生产实践中常见的一种现象,在许多场合,反冲是不利的,如大炮射击时,由于炮身的反冲,会影响炮弹的出口速度和准确性.为了减小反冲的影响,可增大炮身的阻力.但还有许多场合,恰好是利用了反冲,如反击式水轮机是应用反冲而工作的,喷气式飞机和火箭是反冲的重要应用,它们都是靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度的.
2.反冲运动的产生,是系统内力作用的结果,两个相互作用的物体A、B组成的系统,A对B的作用力使B获得某一方向的动量,B对A的作用力使A获得相反方向的动量,从而使A沿着与B的运动方向相反的方向做反冲运动.
特别提醒反冲运动的典型实例是人船模型,可以概括为以下几条:1.“人走船走,人停船停”.2.人与船的位移、速度大小均与人船质量成反比.3.人与船的对地位移大小之和等于人、船的相对位移.
二、在讨论反冲运动问题时,应注意什么?1.速度的反向性.对于原来静止的整体,抛出部分具有速度时,剩余部分的反冲是相对于抛出部分来说的,两者运动方向必然相反.在列动量守恒方程时,可任意规定某一部分的运动方向为正方向,则反方向的另一部分的速度应取负值.2.速度的相对性.反冲运动中,存在相互作用的物体间发生相对运动,已知条件中告知的常常是物体的相对速度,在应用动量守恒定律时,应将相对速度转换为绝对速度(一般为对地速度).
3.总质量为M的物体,抛出质量为m的部分后,剩余部分的质量为(M-m),当M≫m时,剩余部分质量可认为仍为M.4.火箭是反冲运动的典型应用之一,它靠喷出气体的反冲作用而获得很高的速度.火箭的工作原理是动量守恒定律,火箭飞行所能达到的最大速度,也就是燃料燃尽时火箭获得的速度,其大小主要取决于两个条件:一是喷气速度;二是质量比(火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的质量比).喷气速度越大,质量比越大,火箭的最终速度也越大.为了提高喷气速度,需要使用密度小、燃烧值大的燃料.
即时应用一个静止的质量为M的不稳定原子核,放射出一个质量为m的粒子,粒子离开原子核时相对于核的速度为v0,则原子核剩余部分的速率为________.
三、反冲运动和靠外界反作用力运动有什么区别?反冲运动是靠系统内力使相互作用的两部分向相反方向运动.如火箭是靠自身喷出气体获得动力.特点是一般可用动量守恒进行处理.而靠外界反作用力获得动力,动量不守恒,如划船时,船是靠外界水的作用力作动力.
特别提醒火箭携带燃料和氧化剂可以在大气层以外飞行,而喷气式飞机没有氧化剂,不能飞到大气层以外.
如图8-5-1所示,质量为M=300 kg的小船,长为L=3 m,浮在静水中,开始时质量为m=60 kg的人站在船头,人和船均处于静止状态.若此人从船头走到船尾,不计水的阻力,则船将前进多远?
如图8-5-2所示,带有光滑的半径为R的1/4圆弧轨道的滑块静止在光滑水平面上,滑块的质量为M.使一只质量为m的小球由静止从A点释放,当小球从B点水平飞出时,滑块的速度为多大?
【思维升华】 小球下滑的过程中,由于滑块后退,滑块对小球的支持力和小球的运动方向并不垂直,除重力对小球做功外,支持力也对小球做功,因此小球的机械能不守恒.但对小球和滑块这一系统,由于此过程中没有机械能与其他形式的能的转换,所以系统的机械能守恒.
一火箭喷气发动机每次喷出m=200 g的气体,气体离开发动机时喷出的速度v=1000 m/s,设火箭质量M=300 kg,发动机每秒喷气20次,求:(1)当第三次气体喷出后,火箭的速度多大?(2)运动第1 s末,火箭的速度多大?
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