1.6反沖現(xiàn)象火箭課件高二上學(xué)期物理人教版選擇性2

反沖現(xiàn)象

火箭選擇性必修

第一冊第一章

動量守恒定律章魚把水向后噴出，身體向前移動；開炮時，炮彈飛出、炮身后退；射擊時，子彈飛出，槍身后座。這樣的現(xiàn)象叫作反沖現(xiàn)象。反沖現(xiàn)象體現(xiàn)了什么物理原理呢？本節(jié)課，我們來學(xué)習(xí)反沖現(xiàn)象，并研究應(yīng)用了反沖現(xiàn)象的典型例子——火箭。反沖現(xiàn)象反沖現(xiàn)象一、反沖現(xiàn)象1.反沖現(xiàn)象：由于系統(tǒng)中的一部分物體向某一方向運動而使另一部分向

相反的方向運動的現(xiàn)象。2.反沖運動的特點：①系統(tǒng)的不同部分在內(nèi)力作用下向相反方向運動。②內(nèi)力通常遠大于外力（或在某一方向上內(nèi)力遠大于外力），系統(tǒng)動量守恒或在某一方向動量守恒。③機械能增加，有其他形式的能量轉(zhuǎn)化為機械能。3.反沖的原理：系統(tǒng)動量守恒。或：火箭現(xiàn)代火箭知識結(jié)構(gòu)：為了提高速度，設(shè)計成多級（不超過四級）火箭。功能：發(fā)射人造衛(wèi)星、宇宙飛船、洲際導(dǎo)彈。原理：利用反沖運動，靠噴出氣流的反沖作用而獲得巨大的速度。想一想：火箭噴出氣體后速度為什么能持續(xù)增加呢？以上描述的情境與火箭發(fā)射的原理大致相同。下面我們來分析火箭的問題。1.小物體的動量該變量：2.根據(jù)反沖原理，人和小物體系統(tǒng)動量守恒：

，故人的動量改變?yōu)椋?.由：

，得：火箭的速度設(shè)火箭飛行時在極短的時間?t內(nèi)噴射燃氣的質(zhì)量是?m，噴出的燃氣相對噴氣前火箭的速度是u，噴出燃氣后火箭的質(zhì)量是m。計算火箭在這樣一次噴氣后增加的速度?v。思考：怎樣選擇參考系比較方便？因為要求的是火箭噴出氣體后增加的速度，所以可以以噴氣前的火箭作為參考系。這樣噴氣前火箭的速度為0，噴氣后的速度為?v；噴出的氣體的速度則為u?；鸺乃俣仍O(shè)火箭飛行時在極短的時間?t內(nèi)噴射燃氣的質(zhì)量是?m，噴出的燃氣相對噴氣前火箭的速度是u，噴出燃氣后火箭的質(zhì)量是m。計算火箭在這樣一次噴氣后增加的速度?v。解析：以噴氣前的火箭為參考系。噴氣前火箭的速度為0，噴氣后的速度為?v；噴出的氣體的速度則為u。對噴出的氣體及噴出燃氣后的火箭系統(tǒng)，由動量守恒定律得：可知，火箭噴出的燃氣的速度u越大、火箭噴出物質(zhì)的質(zhì)量與火箭本身質(zhì)量之比越大，火箭獲得的速度?v就越大。想一想：若火箭每次噴氣的情況相同，每次噴氣后的速度增量是否相同呢？思考：注意：該式不以地面為參考系，而是以噴氣前的飛機為參考系，只要氣體相對飛機被向后噴出，飛機的速度就會增加?；鸺@得的推力設(shè)火箭飛行時在極短的時間?t內(nèi)噴射燃氣的質(zhì)量是?m，噴出的燃氣相對噴氣前火箭的速度是u，噴出燃氣后火箭的質(zhì)量是m?？筛鶕?jù)動量定理計算火箭獲得的推力。解析：設(shè)火箭對噴出氣體?m的推力為F，噴出氣體對火箭的反作用力為F推；則對噴出的氣體?m由動量定理得：可知，火箭噴出的燃氣的速度u越大、單位時間內(nèi)噴出的氣體質(zhì)量越大，火箭獲得的推力就越大。由牛頓第三定律得：想一想：若火箭均勻的噴氣，火箭將做什么樣的運動，是勻加速直線運動嗎？1.火箭的飛行原理：反沖以噴氣前的火箭為參考系。噴氣前火箭的速度為0，噴氣后的速度為?v；噴出的氣體的速度則為u。二、火箭2.火箭每次噴氣后的速度增加?v①u越大、火箭噴出物質(zhì)的質(zhì)量與火箭本身質(zhì)量之比越大，火箭獲得的速度?v就越大。②隨著氣體不斷噴出，火箭質(zhì)量m越來越小，若?m和u不變，則?v越來越大。二、火箭3.火箭獲得的推力：噴出氣體對火箭的反作用力①u越大、單位時間內(nèi)噴出的氣體質(zhì)量越大，火箭獲得的推力就越大。②

若火箭均勻噴氣，則推力不變，但由于火箭本身質(zhì)量不斷減小，故火箭的加速度是變化的。對噴出的氣體?m,由動量