高中物理 1.4 反沖運動課件 粵教版選修3-5.ppt
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,,,高中物理選修3-5粵教版,第四節(jié)反沖運動,[目標定位]1.認識反沖運動,能舉出幾個反沖運動的實例.2.結合動量守恒定律對反沖現象做出解釋;進一步提高運用動量守恒定律分析和解決實際問題的能力.3.了解火箭的飛行原理及決定火箭最終速度大小的因素.,一、反沖運動1.反沖:當一個物體向某一方向射出(或拋出)其中的一部分時,這個物體的剩余部分將向相反方向運動的現象叫反沖.2.反沖現象遵循___________定律想一想為什么反沖運動系統動量守恒?答案反沖運動是系統內力作用的結果,雖然有時系統所受的合外力不為零,但由于系統內力遠遠大于外力,所以系統的總動量是守恒的.,動量守恒,二、火箭1.工作原理:火箭的工作原理是______運動,其反沖過程_____守恒.它靠向后噴出的氣流的反沖作用而獲得_____的速度.2.火箭的最大速度取決于兩個條件:一是向后的________;二是________,即火箭開始飛行時的質量與__________時的質量之比.現代火箭能達到的質量比不超過__.,反沖,動量,向前,噴氣速度,質量比,燃料燃盡,10,一、對反沖運動的理解1.反沖運動的特點及遵循的規(guī)律(1)特點:是物體之間的作用力與反作用力產生的效果.(2)條件:①系統不受外力或所受外力之和為零;②內力遠大于外力;③系統在某一方向上不受外力或外力分力之和為零;(3)反沖運動遵循動量守恒定律.,2.討論反沖運動應注意的兩個問題(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,剩余部分的反沖速度與拋出部分必然相反.(2)速度的相對性:一般都指對地速度.【例1】(單選)質量相等的A、B兩球之間壓縮一根輕質彈簧,靜置于光滑水平桌面上,當用板擋住小球A而只釋放B球時,B球被彈出落到距桌邊水平距離為s的地面上,如圖1-4-1所示.若再次以相同力壓縮該彈簧,取走A左邊的擋板,將A、B同時釋放,則B球的落地點距桌邊(),圖1-4-1,答案D,針對訓練如圖1-4-2所示是一門舊式大炮,炮車和炮彈的質量分別是M和m,炮筒與地面的夾角為α,炮彈出口時相對于地面的速度為v0.不計炮車與地面的摩擦,求炮身向后反沖的速度v為________.圖1-4-2,二、火箭的原理2.火箭噴氣屬于反沖類問題,是動量守恒定律的重要應用.在火箭運動的過程中,隨著燃料的消耗,火箭本身的質量不斷減小,對于這一類的問題,可選取火箭本身和在相互作用的時間內噴出的全部氣體為研究對象,取相互作用的整個過程為研究過程,運用動量守恒的觀點解決問題.,【例2】一火箭噴氣發(fā)動機每次噴出m=200g的氣體,氣體離開發(fā)動機噴出時的速度v=1000m/s.設火箭質量M=300kg,發(fā)動機每秒鐘噴氣20次.(1)當第三次噴出氣體后,火箭的速度多大?(2)運動第1s末,火箭的速度多大?答案(1)2m/s(2)13.5m/s解析火箭噴氣屬反沖現象,火箭和氣體組成的系統動量守恒,運用動量守恒定律求解.,借題發(fā)揮分析火箭類問題應注意的三個問題(1)火箭在運動過程中,隨著燃料的燃燒,火箭本身的質量不斷減小,故在應用動量守恒定律時,必須取在同一相互作用時間內的火箭和噴出的氣體為研究對象.注意反沖前、后各物體質量的變化.(2)明確兩部分物體初、末狀態(tài)的速度的參考系是否為同一參考系,如果不是同一參考系要設法予以調整,一般情況要轉換成對地的速度.(3)列方程時要注意初、末狀態(tài)動量的方向.反沖物體速度的方向與原物體的運動方向是相反的.,三、反沖運動的應用——“人船模型”1.“人船模型”問題兩個原來靜止的物體發(fā)生相互作用時,若所受外力的矢量和為零,則動量守恒.在相互作用的過程中,任一時刻兩物體的速度大小之比等于質量的反比.這樣的問題歸為“人船模型”問題.,2.人船模型的特點,【例3】如圖1-4-3所示,長為L、質量為M的小船停在靜水中,質量為m的人從靜止開始從船頭走到船尾,不計水的阻力,求船和人相對地面的位移各為多少?,圖1-4-3,借題發(fā)揮“人船模型”是利用平均動量守恒求解的一類問題,解決這類問題應明確:(1)適用條件:①系統由兩個物體組成且相互作用前靜止,系統總動量為零;②在系統內發(fā)生相對運動的過程中至少有一個方向的動量守恒(如水平方向或豎直方向).(2)畫草圖:解題時要畫出各物體的位移關系草圖,找出各長度間的關系,注意兩物體的位移是相對同一參考系的位移.,- 配套講稿:
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