高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册6 反冲现象 火箭教学ppt课件

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第六节|反冲现象 火箭
火箭和卫星为什么能离开地球，升入太空，实现飞天梦？章鱼、乌贼是怎样在大海中穿梭自如？火箭是将热气流高速向后喷发，使箭体拔地而起，冲向太空；章鱼、乌贼先把水吸入体腔，然后用力压水，通过身体前面的孔将水喷出，使身体很快地运动。
观察火箭和乌贼的运动过程
拿出事先准备好的气球，吹起来以后用手捏住吹气口，然后突然放手，观察所发生的物理现象。自制气球反冲小车
从实验中可以看到：松开手以后，气球会沿与吹气口相反的方向运动。气球为什么会运动起来？
气球动起来后，具有了一定的动量，而其原来的动量是零，故它的动量发生了变化。由动量定理可知，气球一定受到了冲力的作用，而对气球产生冲力的只能是与气球有相互作用的物体，从本实验来看，能与气球产生相互作用并导致气球运动的只能是气球内的气体。当松开手后，气球内的气体要从吹气口冲出，从而与气球产生了相互作用的内力，致使气球受到冲力的作用而反向运动。
发射炮弹时，炮弹从炮筒中飞出，炮身则向后退。这种情况由于系统内力很大，外力可忽略，可用动量守恒定律来解释。射击前，炮弹静止在炮筒中，它们的总动量为0。炮弹射出后以很大的速度向前运动，根据动量守恒定律，炮身必将向后运动。只是由于炮身的质量远大于炮弹的质量，所以炮身向后的速度很小。炮身的这种后退运动叫作反冲。
反冲运动的特点：（1）物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动。（2）反冲运动中，内力做功，有其他形式的能转变为动能，所以系统的总动能增加
在生活中存在哪些反冲现象？这些反冲现象是否可以得到利用？对于灌溉喷水器，当水从弯管的喷嘴喷出时，弯管因反冲而旋转。
对于喷气式飞机和火箭，它们靠尾部喷出气流的反冲作用而获得速度。枪、炮射击时，由于反冲会影响射击的准确性。所以用步枪时我们要把枪身抵在肩部，以减小反冲的影响。
1、下列有关实际中的一些现象，说法正确的是( )A.火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度B.体操运动员在着地时屈腿是为了减小地面对运动员的作用力C.用枪射击时要用肩部抵住枪身是为了减少反冲的影响D.为了减轻撞车时对车上人员的伤害，发动机舱越坚固越好
通过对几个实例的分析，明确反冲既有有利的一面，也有不利的一面，在看待事物时我们要学会用一分为二的观点。反冲运动一个很重要的应用是火箭。
如图所示，火箭的飞行应用了反冲的原理，靠喷出气流的反冲作用来获得巨大速度。
火箭的飞行原理：火箭的飞行应用了反冲的原理，靠喷出气流的反冲作用来获得巨大速度。影响火箭获得速度大小的因素：一是喷气速度，二是火箭喷出物质的质量与火箭本身质量之比。喷气速度越大，质量比越大，火箭获得的速度越大。
反冲运动中，以下三种情况均可应用动量守恒定律解决：1、系统不受外力或所受外力之和为零，满足动量守恒的条件，可以用动量守恒定律解决反冲运动问题。2、系统虽然受到外力作用，但内力远远大于外力，外力可以忽略，也可以用动量守恒定律解决反冲运动问题。
3、系统虽然所受外力之和不为零，系统的动量并不守恒，但系统在某一方向上不受外力或外力在该方向上的分力之和为零，则系统的动量在该方向上的分量保持不变.可以在该方向上应用动量守恒定律。
1、运送人造地球卫星的火箭开始工作后，火箭做加速运动的原因是( )A.燃料燃烧推动空气，空气反作用力推动火箭B.火箭发动机将燃料燃烧产生的气体向后推出，气体的反作用力推动火箭C.火箭吸入空气，然后向后推出，空气对火箭的反作用力推动火箭D.火箭燃料燃烧发热，加热周围空气,空气膨胀推动火箭
答案：B解析：火箭工作的原理是火箭将燃料燃烧产生的高温高压气体从尾喷管迅速喷出，使火箭获得反冲速度，故选项B正确。
答案：A解析：火箭射出物体P后，由反冲原理可知火箭速度变大，则所需向心力变大，从而做离心运动离开原来轨道，故半径增大，A对，C错；P的速率较原火箭速率可能减小，可能不变，可能增大，故其运动也存在多种可能性，所以BD错。
答案：C解析：在炸裂过程中，由于重力远小于内力，系统的动量守恒炸裂前炮弹的速度沿水平方向，炸裂后a的速度沿原来的水平方向，根据动量守恒定律判断出b的速度一定沿水平方向，但不一定与原速度方向相反，取决于a的动量与炮弹原来动量的大小关系，故A错误；a、b都做平抛运动，飞行时间相同，由于初速度大小关系无法判断，所以a飞行的水平距离不一定比b的大，故B错误；a、b都做平抛运动，在竖直方向做自由落体运动，由于高度相同，飞行时间一定相同，a、b一定同时到达水平地面，故C正确；在炸裂过程中，a、b受到的爆炸力大小相等，作用时间相同，则爆炸力的冲量大小一定相等但方向相反，爆炸力的冲量不同，故D错误。