高中物理 16.5《反沖運(yùn)動 火箭》精品 新版人教版選修3-5課件

新課標(biāo)人教版課件系列《高中物理》選修3-516.5《反沖運(yùn)動－火箭》教學(xué)目標(biāo)（一）知識與技能1．進(jìn)一步鞏固動量守恒定律2．知道反沖運(yùn)動和火箭的工作原理，了解反沖運(yùn)動的應(yīng)用3．了解航天技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用（二）過程與方法理解反沖運(yùn)動的物理實(shí)質(zhì)，能夠運(yùn)用動量守恒定律分析、解決有關(guān)反沖運(yùn)動的問題。（三）情感、態(tài)度與價值觀培養(yǎng)學(xué)生動手動腦的能力，發(fā)掘?qū)W生探索新知識的潛能。檢索反沖運(yùn)動火箭反沖運(yùn)動的應(yīng)用影響火箭飛行速度的因素反沖運(yùn)動在現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用中國航天事業(yè)的成就當(dāng)一個物體向某一方向射出（或拋出）它的一部分時，這個物體的剩余部分將向相反方向運(yùn)動。這就是反沖運(yùn)動。什么樣的現(xiàn)象屬于反沖運(yùn)動?最早的載人火箭的記錄是明代一名叫萬戶的人，他坐在綁有幾十支火箭的椅子上。手拿兩個大風(fēng)箏，叫人點(diǎn)燃火箭，想使自己飛上天去，但他失敗了，而且為此獻(xiàn)出了生命。他的為科學(xué)獻(xiàn)身的精神是令人敬佩和值得我們學(xué)習(xí)的。長征一號例1在沙堆上有一木塊，M=5Kg,木塊上放一爆竹，質(zhì)量為m=0.10Kg,點(diǎn)燃后木塊陷入沙中5cm,若沙對木塊運(yùn)動的阻力恒為58N，不計(jì)火藥質(zhì)量和空氣阻力，求爆竹上升的最大高度？系統(tǒng)是：過程是：共受幾個力？∑F是：正向?yàn)椋合萑肷持?cm有用嗎？20例3：傳送帶以V0=2m/s的速度把質(zhì)量m=20kg的行李包送到原來靜止的光滑軌道的小車上，其質(zhì)量為M=30kg，包與車間的動摩擦因數(shù)為=0.4，則包從滑上車到最遠(yuǎn)處所經(jīng)歷的時間為多少？0.3如圖所示，質(zhì)量為M的光滑滑塊放置在光滑的水平面上，另一質(zhì)量m的物體以速度v向上滑去，物體剛好能到達(dá)最高點(diǎn)，求物體到m達(dá)最高點(diǎn)的速度?例4：如圖所示，一排人站在沿x軸的水平軌道旁，原點(diǎn)O兩側(cè)人的序號都記為n(n＝1，2，3…)每人只有一個沙袋，x＞0一側(cè)的每個沙袋的質(zhì)量為m＝14kg，x＜0一側(cè)的每個沙袋的質(zhì)量m'＝20kg，一質(zhì)量為M＝48kg的小車以某初速度從原點(diǎn)出發(fā)向正x方向滑行，不計(jì)軌道阻力，當(dāng)車每經(jīng)過一人身旁時，此人就把沙袋以水平速度v朝與車相反的方向沿車面扔到車上，u的大小等于扔此沙袋之前的瞬間車速大小的2n倍(n是此人的序號數(shù))

(1)空車出發(fā)后，車上堆積了幾個沙袋時，車就反向滑行？

(2)車上最終有大小沙袋共多少個？※例5分析：本題未告知小車的初速，事實(shí)上車上的沙袋數(shù)與小車的初速無關(guān)，這是因?yàn)樾≤囓囁僭娇?，扔沙袋的反向速度也越大。另外，本題若逐次運(yùn)用動量守恒定律計(jì)算是非常麻煩的。抓住動量為一狀態(tài)量的特點(diǎn)，即可巧解此題。解：(1)設(shè)空車出發(fā)后，車上堆積了n個沙袋反向，則第n個沙袋未扔前動量為：［M＋(n－1)m］Vn其中Vn為車過第n個人身邊時的車速，依題意有m2nVn＞［M＋(n－1)m］Vn

解得n＞34/14＝2.4

因?yàn)閚為整數(shù)，故取n＝3

(2)同理有：［M＋3m＋(n'－1)m'］Vn'＝m′.2n′Vn′解得n'＝8

最后結(jié)果是車上有沙袋總數(shù)N＝3＋8＝11個。中國新型自行榴彈炮

火炮被稱為“戰(zhàn)爭之神”。自行火炮起源于第二次世界大戰(zhàn)的“法西斯德國”，當(dāng)時德國陸軍將一種淘汰的坦克底盤裝上大口徑榴彈炮裝備炮兵，當(dāng)時它的名稱是：突擊炮。榴彈炮自行火炮為什么要裝在履帶式的車輛上呢？履帶表面有較深的突起抓地鉤型設(shè)計(jì)？摩擦系數(shù)較大，止退。止退犁，看到了嗎？止退犁上又有兩個液壓緩沖器。這一切都是為了提高火炮的連射時的命中精度而精心設(shè)計(jì)的。火箭影響火箭飛行速度的因素主要有兩個，一是燃?xì)鈬娚涞乃俣?，二是火箭的質(zhì)量比（即火箭開始飛行時的質(zhì)量與燃料燃盡時的質(zhì)量之比）。只有在很短時間內(nèi)，火箭速度的變化非常小，以地面為參照物噴氣的速度可以認(rèn)為不變的情況下，可以近似得出：MV-mv=0由此可知該時刻火箭的速度：

要提高噴氣速度，就要使用高質(zhì)量的燃料，目前常用的液體燃料是液氫，用液氧做氧化劑。目前的技術(shù)條件下，火箭的質(zhì)量比在6-10左右，要發(fā)射人造衛(wèi)星，用一級火箭還不能達(dá)到所需的速度，必須用多級火箭。運(yùn)載火箭一般采用液體推進(jìn)劑，第一、二級多用液氧、煤油或四氧化二氮、偏二甲肼。末級用液氧、液氫高能推進(jìn)，稱為低溫液體火箭，技術(shù)比較復(fù)雜，目前只有美國、俄斯、法國、中國和日本等少數(shù)幾個國家掌握低溫液體火箭技術(shù)目前擁有運(yùn)載火箭的國家有俄羅斯、美國、法國、英國、中國、日本、印度和以色列。當(dāng)今世界上最大的運(yùn)載火箭是俄羅斯的“能源”號，它長60米，底部最大直徑20米，重3000多噸，能將120噸的有效載荷送入近地軌道。迄今為止運(yùn)載火箭均為一次使用的，成本高。一次發(fā)射，少的幾千萬美元，多的上億美元。不能重復(fù)使用，資源浪費(fèi)大。西昌衛(wèi)星發(fā)射中心簡介西昌衛(wèi)星發(fā)射中心（XSLC）隸屬于中國衛(wèi)星發(fā)射測控中心（CLTC），主要用于發(fā)射地球同步轉(zhuǎn)移軌道（GTO）衛(wèi)星。XSLC位于中國西南部的四川省西昌地區(qū)，其總部設(shè)在距發(fā)射場65公里的西昌市內(nèi)。

還可發(fā)射太陽同步軌道衛(wèi)星