屆高考物理核心要點突破系列課件：第章第五節(jié)《反沖運動火箭》人教選修

第五節(jié)反沖運動火箭

目標(biāo)概覽學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.知道什么是反沖運動，了解反沖運動的應(yīng)用和防止．2．知道火箭的飛行原理．3．了解我國航天技術(shù)的發(fā)展情況．重點難點：1.重點：反沖運動的特點．2．難點：反沖運動的應(yīng)用．學(xué)法指導(dǎo)：通過作用力和反作用力做功情況，體驗反沖運動中的能量轉(zhuǎn)化，感悟選擇研究對象的技巧．

核心要點突破課堂互動講練隨堂達(dá)標(biāo)自測基礎(chǔ)知識梳理課時活頁訓(xùn)練第五節(jié)反沖運動火箭

一、反沖1．反沖運動：物體中的一部分通過內(nèi)力作用向某一方向運動，使另一部分___________________的現(xiàn)象，叫做反沖運動．2．反沖運動的特點：反沖運動和碰撞、爆炸相似，相互作用力_______，一般都滿足動量守恒，所以反沖運動可用動量守恒定律來處理．3．反沖運動的應(yīng)用：火箭、噴氣式飛機(jī)、水輪機(jī)、灌溉噴水器等．基礎(chǔ)知識梳理向相反方向運動很大二、火箭1．火箭的工作原理：火箭的燃料點燃后燃燒生成的_______________燃?xì)庖院艽蟮乃俣萠___噴出，火箭由于_______而向前運動．2.現(xiàn)代火箭的主要構(gòu)造：火箭主要由______和________兩大部分組成．3．現(xiàn)代火箭的主要用途：現(xiàn)代火箭主要用來發(fā)射探測儀器、常規(guī)彈頭或核彈頭、人造衛(wèi)星和宇宙飛船，即利用火箭作運載工具．高溫高壓向后反沖殼體燃料4．火箭飛行所能達(dá)到的最大速度主要取決于兩個條件：一是____________，二是_________.____________越大，________越大，最終速度就越大．噴氣速度質(zhì)量比質(zhì)量比噴氣速度思考“神舟七號”飛船從發(fā)射軌道進(jìn)入轉(zhuǎn)移軌道時，需要增大速率，火箭發(fā)動機(jī)應(yīng)向哪個方向噴射燃?xì)?？從轉(zhuǎn)移軌道進(jìn)入繞月軌道需要降低速率，此時火箭發(fā)動機(jī)又應(yīng)向哪個方向噴射氣體？【思考·提示】增大速率向運動的反方向噴氣，降低速率向運動方向噴氣．核心要點突破一、反沖現(xiàn)象的應(yīng)用及防止1．反沖是生活和生產(chǎn)實踐中常見的一種現(xiàn)象，在許多場合，反沖是不利的，如大炮射擊時，由于炮身的反沖，會影響炮彈的出口速度和準(zhǔn)確性．為了減小反沖的影響，可增大炮身的阻力．但還有許多場合，恰好是利用了反沖，如反擊式水輪機(jī)是應(yīng)用反沖而工作的，噴氣式飛機(jī)和火箭是反沖的重要應(yīng)用，它們都是靠噴出氣流的反沖作用而獲得巨大速度的．2．反沖運動的產(chǎn)生，是系統(tǒng)內(nèi)力作用的結(jié)果，兩個相互作用的物體A、B組成的系統(tǒng)，A對B的作用力使B獲得某一方向的動量，B對A的作用力使A獲得相反方向的動量，從而使A沿著與B的運動方向相反的方向做反沖運動．特別提醒反沖運動的典型實例是人船模型，可以概括為以下幾條：1．“人走船走，人停船?！保?．人與船的位移、速度大小均與人船質(zhì)量成反比．3．人與船的對地位移大小之和等于人、船的相對位移．二、在討論反沖運動問題時，應(yīng)注意什么？1．速度的反向性．對于原來靜止的整體，拋出部分具有速度時，剩余部分的反沖是相對于拋出部分來說的，兩者運動方向必然相反．在列動量守恒方程時，可任意規(guī)定某一部分的運動方向為正方向，則反方向的另一部分的速度應(yīng)取負(fù)值．2．速度的相對性．反沖運動中，存在相互作用的物體間發(fā)生相對運動，已知條件中告知的常常是物體的相對速度，在應(yīng)用動量守恒定律時，應(yīng)將相對速度轉(zhuǎn)換為絕對速度(一般為對地速度)．3．總質(zhì)量為M的物體，拋出質(zhì)量為m的部分后，剩余部分的質(zhì)量為(M－m)，當(dāng)M?m時，剩余部分質(zhì)量可認(rèn)為仍為M.4．火箭是反沖運動的典型應(yīng)用之一，它靠噴出氣體的反沖作用而獲得很高的速度．火箭的工作原理是動量守恒定律，火箭飛行所能達(dá)到的最大速度，也就是燃料燃盡時火箭獲得的速度，其大小主要取決于兩個條件：一是噴氣速度；二是質(zhì)量比(火箭開始飛行時的質(zhì)量與燃料燃盡時的質(zhì)量比)．噴氣速度越大，質(zhì)量比越大，火箭的最終速度也越大．為了提高噴氣速度，需要使用密度小、燃燒值大的燃料．即時應(yīng)用一個靜止的質(zhì)量為M的不穩(wěn)定原子核，放射出一個質(zhì)量為m的粒子，粒子離開原子核時相對于核的速度為v0，則原子核剩余部分的速率為________．三、反沖運動和靠外界反作用力運動有什么區(qū)別？反沖運動是靠系統(tǒng)內(nèi)力使相互作用的兩部分向相反方向運動．如火箭是靠自身噴出氣體獲得動力．特點是一般可用動量守恒進(jìn)行處理．而靠外界反作用力獲得動力，動量不守恒，如劃船時，船是靠外界水的作用力作動力．特別便提醒火箭碎攜帶豬燃料棗和氧賺化劑都可以防在大堤氣層廉以外墨飛行矩，而煌噴氣隊式飛桃機(jī)沒脈有氧糕化劑吳，不融能飛慶到大賠氣層邪以外拘．課堂互動講練反沖運動與“人船模型”如圖8－5－1所示驕，質(zhì)紹量為M＝30必0集kg的小跳船，錦長為L＝3穴m，浮罵在靜怎水中球，開甜始時麻質(zhì)量腦為m＝60昨k萍g的人粗站在律船頭旗，人顧和船召均處冊于靜削止?fàn)钏緫B(tài)．摘若此殘人從云船頭田走到丈船尾秀，不污計水巡壽的阻找力，段則船障將前茂進(jìn)多月遠(yuǎn)？例1圖8－5－1【答案】0.茂5跨m例2利用動量守恒、機(jī)械能守恒解決反沖運動問題如圖8－5－2所示幅，帶熔有光蝕滑的奇半徑驗為R的1/貸4圓弧貿(mào)軌道熟的滑據(jù)塊靜指止在扣光滑隸水平鉛面上歸，滑窗塊的父質(zhì)量倍為M.使一匆只質(zhì)饅量為m的小務(wù)球由世靜止蛛從A點釋組放，洋當(dāng)小壓球從B點水須平飛佳出時縫，滑亞塊的貼速度遇為多惱大？圖8－5－2【思維直升華】小球易下滑尿的過裙程中上，由崇于滑訊塊后袍退，米滑塊塊對小霸球的昂支持份力和貴小球崖的運邪動方濾向并關(guān)不垂豬直，愿除重狡力對浸小球廟做功忍外，禮支持灑力也詳對小貨球做凝功，姜因此側(cè)小球鏈的機(jī)捏械能贏不守禍恒．轉(zhuǎn)但對暗小球宿和滑聽塊這教一系腸統(tǒng)，均由于輩此過征程中茄沒有曬機(jī)械話能與粱其他姥形式答的能址的轉(zhuǎn)伍換，艙所以賞系統(tǒng)收的機(jī)庭械能稼守恒翻．例3一火膨箭噴所氣發(fā)厭動機(jī)價每次酒噴出m＝20值0航g的氣找體，各氣體辣離開幻玉發(fā)動管機(jī)時車噴出光的速需度v＝10躲00露m漿/s，設(shè)瞧火箭繡質(zhì)量M＝30脅0嘴kg，發(fā)輝動機(jī)啄每秒章噴氣20次，柿求：(1共)當(dāng)?shù)诖呷螇怏w燃噴出宴后，爹火箭珠的速共度多堡大？(2忽)運動燙第1肝s末，脆火箭糕的速哨度多懸大？反沖運動中的變質(zhì)量問題【答案】(1艇)2遮m右/s(2孝)1介3.歡5裳m/蜜s【思維故升華】(1震)有關(guān)監(jiān)反沖灣運動全的問鼻題主沉要有喇兩大氣類①求作炸用力傻，此舊時應(yīng)烏正確貝選取站研究雜對象素，應(yīng)事用動倡量定奧理求潤解．②求反奏沖速館度，唱此時源應(yīng)選版取相勤互作敢用的橋系統(tǒng)漁，應(yīng)溫用動擦量守輕恒定屋律求光解．