物理選修35配粵教第1章動(dòng)量第四節(jié)

1、第四節(jié)反沖運(yùn)動(dòng)第四節(jié)反沖運(yùn)動(dòng)課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案核心要點(diǎn)突破核心要點(diǎn)突破課標(biāo)定位課標(biāo)定位課堂互動(dòng)講練課堂互動(dòng)講練第第四四節(jié)節(jié)知能優(yōu)化訓(xùn)練知能優(yōu)化訓(xùn)練課標(biāo)定位課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.知道反沖運(yùn)動(dòng)的含義和反沖運(yùn)知道反沖運(yùn)動(dòng)的含義和反沖運(yùn)動(dòng)在技術(shù)上的應(yīng)用動(dòng)在技術(shù)上的應(yīng)用2知道火箭的飛行原理；了解我國(guó)在火箭技知道火箭的飛行原理；了解我國(guó)在火箭技術(shù)上的巨大成就和偉大貢獻(xiàn)術(shù)上的巨大成就和偉大貢獻(xiàn)3能應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解釋反沖現(xiàn)象并能計(jì)能應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解釋反沖現(xiàn)象并能計(jì)算有關(guān)問題算有關(guān)問題重點(diǎn)難點(diǎn)：重點(diǎn)難點(diǎn)：1.反沖運(yùn)動(dòng)反沖運(yùn)動(dòng)2應(yīng)用反沖原理處理火箭問題應(yīng)用反沖原理處理火箭問題課前自主學(xué)案課前自

2、主學(xué)案一、反沖運(yùn)動(dòng)一、反沖運(yùn)動(dòng)1反沖：當(dāng)一個(gè)物體向某一方向射出反沖：當(dāng)一個(gè)物體向某一方向射出(或拋或拋出出)它的一部分時(shí)，這個(gè)物體的剩余部分向它的一部分時(shí)，這個(gè)物體的剩余部分向_方向運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象方向運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象相反相反2 原 理 ： 反 沖 運(yùn) 動(dòng) 的 原 理 是 原 理 ： 反 沖 運(yùn) 動(dòng) 的 原 理 是_當(dāng)系統(tǒng)所受的外力的矢當(dāng)系統(tǒng)所受的外力的矢量和為零或外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力時(shí)，系統(tǒng)的總動(dòng)量和為零或外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力時(shí)，系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒這時(shí)，如果系統(tǒng)的一部分獲得了某量守恒這時(shí)，如果系統(tǒng)的一部分獲得了某一方向的動(dòng)量，系統(tǒng)的剩余部分就會(huì)在這一一方向的動(dòng)量，系統(tǒng)的剩余部分就會(huì)在這一方向的相反方向上獲得同樣大小的

3、動(dòng)量方向的相反方向上獲得同樣大小的動(dòng)量表達(dá)公式：表達(dá)公式：_.動(dòng)量守恒定律動(dòng)量守恒定律0m1v1m2v2思考感悟思考感悟劃船時(shí)，船槳向后劃水，水對(duì)槳有向前的推劃船時(shí)，船槳向后劃水，水對(duì)槳有向前的推力，是不是也應(yīng)用了反沖？力，是不是也應(yīng)用了反沖？提示：提示：反沖是物體在內(nèi)力作用分裂為兩部分，反沖是物體在內(nèi)力作用分裂為兩部分，它們的運(yùn)動(dòng)方向相反劃船時(shí)，水不是船的它們的運(yùn)動(dòng)方向相反劃船時(shí)，水不是船的一部分，運(yùn)動(dòng)方向也不一定相反，不是反沖一部分，運(yùn)動(dòng)方向也不一定相反，不是反沖.二、火箭二、火箭1火箭是火箭是_最重要的應(yīng)用之最重要的應(yīng)用之一中國(guó)是火箭的故鄉(xiāng)一中國(guó)是火箭的故鄉(xiāng)2火箭的工作原理火箭的工作原理

4、當(dāng)火箭推進(jìn)劑燃燒時(shí)，從尾部噴出的氣體具當(dāng)火箭推進(jìn)劑燃燒時(shí)，從尾部噴出的氣體具有很大的動(dòng)量，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，火箭獲有很大的動(dòng)量，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，火箭獲得大小相等、方向相反的動(dòng)量，因而發(fā)生連得大小相等、方向相反的動(dòng)量，因而發(fā)生連續(xù)的反沖現(xiàn)象續(xù)的反沖現(xiàn)象動(dòng)量守恒定律動(dòng)量守恒定律3火箭的最終速度火箭的最終速度火箭燃料燃盡時(shí)火箭獲得的火箭燃料燃盡時(shí)火箭獲得的_由噴由噴氣速度和火箭開始飛行時(shí)的質(zhì)量與燃料燃盡氣速度和火箭開始飛行時(shí)的質(zhì)量與燃料燃盡時(shí)的質(zhì)量時(shí)的質(zhì)量_兩個(gè)因素決定兩個(gè)因素決定最終速度最終速度之比之比核心要點(diǎn)突破核心要點(diǎn)突破一、反沖運(yùn)動(dòng)的理解一、反沖運(yùn)動(dòng)的理解1反沖是靜止或運(yùn)動(dòng)的物體通過分離出

5、部分反沖是靜止或運(yùn)動(dòng)的物體通過分離出部分物質(zhì)，而使自身在反方向獲得速度的現(xiàn)象，物質(zhì)，而使自身在反方向獲得速度的現(xiàn)象，實(shí)際上是相互作用的物體之間的作用力與反實(shí)際上是相互作用的物體之間的作用力與反作用力產(chǎn)生的效果作用力產(chǎn)生的效果2反沖運(yùn)動(dòng)的過程中，如果沒有外力作用或反沖運(yùn)動(dòng)的過程中，如果沒有外力作用或外力遠(yuǎn)小于物體間的相互作用力，可利用動(dòng)外力遠(yuǎn)小于物體間的相互作用力，可利用動(dòng)量守恒定律來處理量守恒定律來處理3反沖運(yùn)動(dòng)中由于有其他形式的能轉(zhuǎn)化為反沖運(yùn)動(dòng)中由于有其他形式的能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，于是系統(tǒng)的總動(dòng)能增加，反沖運(yùn)動(dòng)是動(dòng)能，于是系統(tǒng)的總動(dòng)能增加，反沖運(yùn)動(dòng)是作用力與反作用力都做正功的典型事例作用力與反作用

6、力都做正功的典型事例4研究反沖運(yùn)動(dòng)的目的是找到反沖速度的研究反沖運(yùn)動(dòng)的目的是找到反沖速度的規(guī)律，求反沖速度的關(guān)鍵是確定相互作用的規(guī)律，求反沖速度的關(guān)鍵是確定相互作用的對(duì)象和各物體對(duì)地的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)象和各物體對(duì)地的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)特別提醒：特別提醒：(1)剩余部分的反沖是相對(duì)于拋剩余部分的反沖是相對(duì)于拋出部分來說，兩者運(yùn)動(dòng)方向必然相反，做數(shù)出部分來說，兩者運(yùn)動(dòng)方向必然相反，做數(shù)值計(jì)算時(shí)，注意規(guī)定某一部分的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橹涤?jì)算時(shí)，注意規(guī)定某一部分的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，則反方向的另一部分的速度應(yīng)取負(fù)正方向，則反方向的另一部分的速度應(yīng)取負(fù)值，列表達(dá)式時(shí)，也可以把負(fù)號(hào)包含在相關(guān)值，列表達(dá)式時(shí)，也可以把負(fù)號(hào)包含在相關(guān)字母

7、中字母中(2)反沖運(yùn)動(dòng)中存在相互作用的物體間發(fā)生反沖運(yùn)動(dòng)中存在相互作用的物體間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，已知條件中告知的常常是物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，已知條件中告知的常常是物體的相對(duì)速度，在應(yīng)用動(dòng)量守恒定律時(shí)，應(yīng)將相相對(duì)速度，在應(yīng)用動(dòng)量守恒定律時(shí)，應(yīng)將相對(duì)速度轉(zhuǎn)換為絕對(duì)速度對(duì)速度轉(zhuǎn)換為絕對(duì)速度(一般為對(duì)地速度一般為對(duì)地速度)即時(shí)應(yīng)用即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀即時(shí)突破，小試牛刀)1.(單選單選)運(yùn)送人造地球衛(wèi)星的火箭開始工作運(yùn)送人造地球衛(wèi)星的火箭開始工作后，火箭做加速運(yùn)動(dòng)的原因是后，火箭做加速運(yùn)動(dòng)的原因是()a燃料燃燒推動(dòng)空氣，空氣反作用推動(dòng)火燃料燃燒推動(dòng)空氣，空氣反作用推動(dòng)火箭箭b火箭發(fā)動(dòng)機(jī)將燃料燃燒產(chǎn)生的氣體

8、向后火箭發(fā)動(dòng)機(jī)將燃料燃燒產(chǎn)生的氣體向后噴出，氣體的反作用力推動(dòng)火箭噴出，氣體的反作用力推動(dòng)火箭c火箭吸入空氣，然后向后排出，空氣對(duì)火箭吸入空氣，然后向后排出，空氣對(duì)火箭的反作用力推動(dòng)火箭火箭的反作用力推動(dòng)火箭d火箭燃料燃燒發(fā)熱，加熱周圍空氣，空火箭燃料燃燒發(fā)熱，加熱周圍空氣，空氣膨脹推動(dòng)火箭氣膨脹推動(dòng)火箭解析：解析：選選b.火箭工作的原理是反沖運(yùn)動(dòng)，是火箭工作的原理是反沖運(yùn)動(dòng)，是火箭燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)鈴奈膊繃娀鸺剂先紵a(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)鈴奈膊繃姽苎杆賴姵鰰r(shí)，使火箭獲得反沖速度故管迅速噴出時(shí)，使火箭獲得反沖速度故b項(xiàng)正確項(xiàng)正確二、爆炸問題二、爆炸問題1物體發(fā)生爆炸時(shí)，物體間的相互作用突

9、物體發(fā)生爆炸時(shí)，物體間的相互作用突然發(fā)生，相互作用力為變力，作用時(shí)間很短，然發(fā)生，相互作用力為變力，作用時(shí)間很短，作用力很大，且遠(yuǎn)大于系統(tǒng)受的外力，故可作用力很大，且遠(yuǎn)大于系統(tǒng)受的外力，故可用動(dòng)量守恒定律來處理用動(dòng)量守恒定律來處理2在爆炸過程中，因有其他形式的能轉(zhuǎn)化在爆炸過程中，因有其他形式的能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，所以系統(tǒng)的動(dòng)能會(huì)增加為動(dòng)能，所以系統(tǒng)的動(dòng)能會(huì)增加3由于爆炸類問題作用時(shí)間很短，作用過由于爆炸類問題作用時(shí)間很短，作用過程中物體的位移很小，一般可忽略不計(jì)，可程中物體的位移很小，一般可忽略不計(jì)，可以把作用過程作為一個(gè)理想化的過程以把作用過程作為一個(gè)理想化的過程(簡(jiǎn)化簡(jiǎn)化)處理，即作用后還從作用

10、前瞬間的位置以新處理，即作用后還從作用前瞬間的位置以新的動(dòng)量開始運(yùn)動(dòng)的動(dòng)量開始運(yùn)動(dòng)特別提醒：特別提醒：對(duì)于爆炸類問題，由于相互作用對(duì)于爆炸類問題，由于相互作用力是變力，用牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解非常復(fù)雜，力是變力，用牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解非常復(fù)雜，甚至根本就無法求解，但用動(dòng)量守恒定律求甚至根本就無法求解，但用動(dòng)量守恒定律求解時(shí)，只需要考慮過程的始末狀態(tài)，而不需解時(shí)，只需要考慮過程的始末狀態(tài)，而不需要考慮過程的具體細(xì)節(jié)，這正是用動(dòng)量守恒要考慮過程的具體細(xì)節(jié)，這正是用動(dòng)量守恒定律求解問題的優(yōu)點(diǎn)定律求解問題的優(yōu)點(diǎn)即時(shí)應(yīng)用即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀即時(shí)突破，小試牛刀)2.(單選單選)設(shè)斜上拋物體在通過軌跡的最高位

11、設(shè)斜上拋物體在通過軌跡的最高位置時(shí)，突然炸裂成質(zhì)量不等的兩塊，已知其置時(shí)，突然炸裂成質(zhì)量不等的兩塊，已知其中一塊沿原水平方向做平拋運(yùn)動(dòng)，則另一塊中一塊沿原水平方向做平拋運(yùn)動(dòng)，則另一塊的運(yùn)動(dòng)不可能是的運(yùn)動(dòng)不可能是()a反方向平拋運(yùn)動(dòng)反方向平拋運(yùn)動(dòng)b斜上拋運(yùn)動(dòng)斜上拋運(yùn)動(dòng)c自由落體運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng) d原方向平拋運(yùn)動(dòng)原方向平拋運(yùn)動(dòng)解析：解析：選選b.斜上拋物體在最高點(diǎn)時(shí)的動(dòng)量方斜上拋物體在最高點(diǎn)時(shí)的動(dòng)量方向水平，爆炸后，合動(dòng)量的方向也應(yīng)是水平向水平，爆炸后，合動(dòng)量的方向也應(yīng)是水平方向，故選方向，故選b.課堂互動(dòng)講練課堂互動(dòng)講練反沖運(yùn)動(dòng)反沖運(yùn)動(dòng) 平板車停在水平光滑的軌道上，平板平板車停在水平光滑的軌道上

12、，平板車上有一人從固定在車上的貨廂邊沿水平方車上有一人從固定在車上的貨廂邊沿水平方向順著軌道方向跳出，落在平板車地板上的向順著軌道方向跳出，落在平板車地板上的a點(diǎn)，距貨廂水平距離為點(diǎn)，距貨廂水平距離為l4 m，如圖，如圖141所示人的質(zhì)量為所示人的質(zhì)量為m，車連同貨廂的質(zhì)，車連同貨廂的質(zhì)量為量為m4m，貨廂高度為，貨廂高度為h1.25 m，求：，求：圖圖141(1)車在人跳出后到落到地板期間的反沖速車在人跳出后到落到地板期間的反沖速度？度？(2)人落在平板車地板上并站定以后，車還人落在平板車地板上并站定以后，車還運(yùn)動(dòng)嗎？車在地面上移動(dòng)的位移是多少？運(yùn)動(dòng)嗎？車在地面上移動(dòng)的位移是多少？【思路點(diǎn)撥

13、思路點(diǎn)撥】人從貨廂上跳出的過程中，人從貨廂上跳出的過程中，人與貨廂及車組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守人與貨廂及車組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒人落到車上的過程中，系統(tǒng)水平方向動(dòng)恒人落到車上的過程中，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量仍守恒人在空中運(yùn)動(dòng)過程中做平拋運(yùn)動(dòng)，量仍守恒人在空中運(yùn)動(dòng)過程中做平拋運(yùn)動(dòng)，而車做勻速直線運(yùn)動(dòng)而車做勻速直線運(yùn)動(dòng)人落到車上人落到車上a點(diǎn)的過程，系統(tǒng)水平方向的動(dòng)點(diǎn)的過程，系統(tǒng)水平方向的動(dòng)量守恒量守恒(水平方向系統(tǒng)沒有受外力，而豎直水平方向系統(tǒng)沒有受外力，而豎直方向支持力大于重力，合力不為零方向支持力大于重力，合力不為零)，人落，人落到車上前的水平速度仍為到車上前的水平速度仍為v1，車的速度為，車

14、的速度為v2，落到車上后設(shè)它們的共同速度為落到車上后設(shè)它們的共同速度為v，根據(jù)水，根據(jù)水平方向動(dòng)量守恒得：平方向動(dòng)量守恒得：mv1mv2(mm)v，可得可得v0.故人落到車上故人落到車上a點(diǎn)站定后車的速度為零點(diǎn)站定后車的速度為零【答案答案】(1)1.6 m/s(2)不運(yùn)動(dòng)不運(yùn)動(dòng)0.8 m圖圖143 一火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)每次噴出一火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)每次噴出m200 g的氣體，氣體離開發(fā)動(dòng)機(jī)噴出時(shí)的速度的氣體，氣體離開發(fā)動(dòng)機(jī)噴出時(shí)的速度v1000 m/s(相對(duì)地面相對(duì)地面)，設(shè)火箭質(zhì)量，設(shè)火箭質(zhì)量m300 kg，發(fā)動(dòng)機(jī)每秒噴氣，發(fā)動(dòng)機(jī)每秒噴氣20次次(1)當(dāng)?shù)谌螝怏w噴出后，火箭的速度多大？當(dāng)?shù)谌螝怏w噴

15、出后，火箭的速度多大？(2)運(yùn)動(dòng)第運(yùn)動(dòng)第1 s末，火箭的速度多大？末，火箭的速度多大？反沖運(yùn)動(dòng)中變質(zhì)量問題的反沖運(yùn)動(dòng)中變質(zhì)量問題的處理方法處理方法【答案答案】(1)2 m/s(2)13.5 m/s【方法總結(jié)方法總結(jié)】由于每次噴出氣體的速度是由于每次噴出氣體的速度是相對(duì)地面的且恒定，因此，多次噴出與一次相對(duì)地面的且恒定，因此，多次噴出與一次噴出噴出(其質(zhì)量為多次的總和其質(zhì)量為多次的總和)是等效的，這樣是等效的，這樣處理使解題過程得到了簡(jiǎn)化，方法二就是這處理使解題過程得到了簡(jiǎn)化，方法二就是這樣處理的，另外，火箭噴第幾次氣體過程中，樣處理的，另外，火箭噴第幾次氣體過程中，不要寫成不要寫成mvnnmv，因?yàn)閲姎膺^程中火箭，因?yàn)閲姎膺^程中火箭的質(zhì)量要減少的質(zhì)量要減少 如圖如圖144所示，長(zhǎng)為所示，長(zhǎng)為l、質(zhì)量為、質(zhì)量為m的的小船停在靜水中，一個(gè)質(zhì)量為小船停在靜水中，一個(gè)質(zhì)量為m的人站立在的人站立在船頭若不計(jì)水的阻力，在人從船頭走到船船頭若不計(jì)水的阻力，在人從船頭走到船尾的過程中，船和人的對(duì)地位移各是多少？尾的過程中，船和人的對(duì)地位移各是多少？人船模型人船模型圖圖144圖圖145【