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1、 5 5 反沖運動反沖運動 火箭火箭1. 知道反沖現(xiàn)象，會運用動量守恒定律解釋反沖現(xiàn)象。知道反沖現(xiàn)象，會運用動量守恒定律解釋反沖現(xiàn)象。2. 知道火箭的飛行原理，初步了解提高火箭質量比的有效知道火箭的飛行原理，初步了解提高火箭質量比的有效方法。方法。3. 知道火箭的主要用途，了解人類航空、航天事業(yè)的巨大知道火箭的主要用途，了解人類航空、航天事業(yè)的巨大成就。成就。學 習 目 標 首先通過視頻展示神舟飛船發(fā)射時激動人心的震撼場面，不僅使同學們首先通過視頻展示神舟飛船發(fā)射時激動人心的震撼場面，不僅使同學們對反沖運動有一個直觀的印象，也極大地激發(fā)學生的民族自信心和愛國熱情。對反沖運動有一個直觀的印象，也
2、極大地激發(fā)學生的民族自信心和愛國熱情。進而列舉了自行榴彈炮、章魚等反沖實例，導入新課。進而列舉了自行榴彈炮、章魚等反沖實例，導入新課。 在定義了反沖運動之后，根據(jù)反沖運動的特點，遵循動量守恒定律。學在定義了反沖運動之后，根據(jù)反沖運動的特點，遵循動量守恒定律。學生很容易列出動量守恒方程。但在實際問題中，運用動量守恒定律就有一定生很容易列出動量守恒方程。但在實際問題中，運用動量守恒定律就有一定的困難了。本節(jié)課典例探究選用了人船模型并把它作為重點。用位移表示動的困難了。本節(jié)課典例探究選用了人船模型并把它作為重點。用位移表示動量守恒，有一定難度。為了更好地掌握這個模型，緊接著又設計了氣球上升量守恒，有
3、一定難度。為了更好地掌握這個模型，緊接著又設計了氣球上升的題目，加深學生的理解。在最后課堂檢測中，又設計了第四題加以鞏固。的題目，加深學生的理解。在最后課堂檢測中，又設計了第四題加以鞏固。 動量守恒定律是選修動量守恒定律是選修3-5的重點，也是高考必考的內容，并且近幾年考的重點，也是高考必考的內容，并且近幾年考查難度有逐漸加大的趨勢。反沖是動量守恒定律的一個具體運用。不同的反查難度有逐漸加大的趨勢。反沖是動量守恒定律的一個具體運用。不同的反沖形式，可以引申出不同類型的題目，經常出現(xiàn)在高考和各類模擬試題中。沖形式，可以引申出不同類型的題目，經常出現(xiàn)在高考和各類模擬試題中。本節(jié)課在學生前兩年物理學
4、習能力提高的基礎上，難度上高于課本，做到一本節(jié)課在學生前兩年物理學習能力提高的基礎上，難度上高于課本，做到一步到位。步到位。設 計 思 路新 課 導 入 履帶式自行榴彈炮炮車后面為什么裝有止退犁？履帶表面履帶式自行榴彈炮炮車后面為什么裝有止退犁？履帶表面為什么有較深的突起抓地鉤型設計？為什么有較深的突起抓地鉤型設計？思考與討論思考與討論 你知道章魚、烏賊怎樣游水嗎？它們先把水吸入體腔，你知道章魚、烏賊怎樣游水嗎？它們先把水吸入體腔，然后用力壓水，通過身體前面的孔將水噴出，使身體很快地然后用力壓水，通過身體前面的孔將水噴出，使身體很快地運動。運動。 章魚能夠調整自己的噴水口的方向，這樣可以使得身
5、體章魚能夠調整自己的噴水口的方向，這樣可以使得身體向任意方向前進。向任意方向前進。 你認為章魚游水時應用了什么物理原理？你認為章魚游水時應用了什么物理原理？思考與討論思考與討論 1. 定義定義 ：一個物體在內力的作用下分裂為兩個部分，一一個物體在內力的作用下分裂為兩個部分，一部分向某一方向運動，另一部分必然向相反的方向運動。部分向某一方向運動，另一部分必然向相反的方向運動。這個現(xiàn)象叫做反沖。這個現(xiàn)象叫做反沖。2. 特點：特點：內力遠遠大于外力，反沖運動中系統(tǒng)動量守恒。內力遠遠大于外力，反沖運動中系統(tǒng)動量守恒。新 課 講 授3. 物理原理：遵循動量守恒定律。物理原理：遵循動量守恒定律。解析：作用
6、前解析：作用前的動量的動量 p = 0 作用后的動量作用后的動量 p = m + M根據(jù)動量守恒定律有：根據(jù)動量守恒定律有：p = p 例：例： 一炮彈靜止在光滑的水平地面上，點火爆炸后恰好分裂一炮彈靜止在光滑的水平地面上，點火爆炸后恰好分裂成質量成質量分別為分別為 m 和和 M 的兩塊彈片，假設分開后兩塊彈片沿同的兩塊彈片，假設分開后兩塊彈片沿同一條直線運動，一條直線運動，質量為質量為 m 的這一塊彈片的速度的這一塊彈片的速度大小為大小為 ，求另，求另一塊彈片一塊彈片的速度的速度 。即即 m + M = 0 解得：解得：mM 負號表示作用后的兩彈片運動方向相反負號表示作用后的兩彈片運動方向相
7、反4. 反沖運動的應用：反沖運動的應用：大炮、火箭的發(fā)射、反擊式水輪機工大炮、火箭的發(fā)射、反擊式水輪機工作原理和蒸汽炮車等。作原理和蒸汽炮車等。例例1 機關槍機關槍的質量的質量 M 8 kg，射出的，射出的子彈質量子彈質量 m 20 g，若，若子彈從槍口飛出子彈從槍口飛出的速度的速度 1000 m/s，則求機關槍后退的，則求機關槍后退的速速度大小度大小 。0.02 1000m/s2.5 m/s8mM 典 例 探 究典 例 探 究例例2 如圖所示，長為如圖所示，長為 L 的船靜止在平靜的水面上，立于左側的船靜止在平靜的水面上，立于左側船尾的人的質量為船尾的人的質量為 m，船的質量為，船的質量為
8、M，不計水的阻力，人從，不計水的阻力，人從船尾走到右側船頭的過程中，求船對地面的運動位移大小。船尾走到右側船頭的過程中，求船對地面的運動位移大小。典 例 探 究典 例 探 究0mM 12xx 12xxL 1MxLMm 2mxLMm mh = Ms（s 為氣球上升的位移）為氣球上升的位移）例例3 載人的氣球原來靜止在離地面高為載人的氣球原來靜止在離地面高為 h 的空中，氣球質的空中，氣球質量為量為 M，質量為，質量為 m 的人要沿氣球上的繩梯安全著地，如圖的人要沿氣球上的繩梯安全著地，如圖所示，則繩梯長度至少為多長？所示，則繩梯長度至少為多長？解析解析 以人和氣球為系統(tǒng)，在人沿繩梯著以人和氣球為
9、系統(tǒng)，在人沿繩梯著地的過程中動量守恒，有：地的過程中動量守恒，有：解得：解得：mshM 所以繩的總長為：所以繩的總長為：MmLhshM 典 例 探 究典 例 探 究1. 古代火箭古代火箭2. 現(xiàn)代火箭現(xiàn)代火箭 火箭在燃料燃盡時所能獲得的最終速度與什么火箭在燃料燃盡時所能獲得的最終速度與什么有關呢？有關呢？ 假設火箭發(fā)射前的總質量為假設火箭發(fā)射前的總質量為 M，燃料燃盡后的，燃料燃盡后的質量為質量為 m，火箭燃氣對地的噴射速度，火箭燃氣對地的噴射速度為為 1，燃料燃，燃料燃盡后火箭的飛行盡后火箭的飛行速度速度 為多大？為多大？ ？想 一 想想 一 想11()(1)MmMmm 燃料燃盡時火箭獲得的
10、最終速度由燃料燃盡時火箭獲得的最終速度由噴氣速度噴氣速度及質量比及質量比 共同決定。要提高噴氣速度，就要使用高質量的燃料。共同決定。要提高噴氣速度，就要使用高質量的燃料。 要發(fā)要發(fā)射人造衛(wèi)星，用一級火箭還不能達到所需的速度，必須用多射人造衛(wèi)星，用一級火箭還不能達到所需的速度，必須用多級火箭。級火箭。Mm漫漫漫漫“長征長征”路：長征系列運載火箭發(fā)展史路：長征系列運載火箭發(fā)展史第一節(jié)火箭脫離過程第一節(jié)火箭脫離過程反沖運動反沖運動 火箭火箭反沖反沖運動運動1. 定義：向氣體噴出的反方向運動定義：向氣體噴出的反方向運動2. 原理：動量守恒定律原理：動量守恒定律3. 常見反沖運動：煙花、噴氣式飛機常見反
11、沖運動：煙花、噴氣式飛機火箭火箭1. 發(fā)展：從宋代開始發(fā)展：從宋代開始2. 原理：動量守恒定律原理：動量守恒定律3. 速度速度噴氣速度噴氣速度 質量比質量比Mm課 堂 總 結1. 一靜止的質量為一靜止的質量為 M 的原子核，以相對地的的原子核，以相對地的速度速度 放射放射出一質量為出一質量為 m 的粒子后，原子核剩余部分作反沖運動的的粒子后，原子核剩余部分作反沖運動的速度大小為（速度大小為（ ）BA.C.MmM Mm D.B.MmM mMm 課 堂 測 試A+A+ 2. 一一小型火箭在高空繞地球做勻速圓周運動，若其沿運動方小型火箭在高空繞地球做勻速圓周運動，若其沿運動方向的相反方向釋放出一物體
12、向的相反方向釋放出一物體P，不計空氣阻力，不計空氣阻力，則則 （ ） A. 火箭一定離開原軌道運動火箭一定離開原軌道運動 B. 物體物體 P 一定離開原來原軌道運動一定離開原來原軌道運動 C. 火箭運動半徑一定增大火箭運動半徑一定增大 D. 物體運動半徑一定減小物體運動半徑一定減小AC13. 5 m/s3. 一火箭噴氣發(fā)動機每次噴出質量一火箭噴氣發(fā)動機每次噴出質量 m = 200 g的氣體，氣體的氣體，氣體離開發(fā)動機噴出時對地離開發(fā)動機噴出時對地速度速度 = 1000 m/s，設火箭質量，設火箭質量 M = 300 kg，發(fā)動機每秒噴發(fā)，發(fā)動機每秒噴發(fā) 20 次。則運動第次。則運動第 1 秒末，火箭的速秒末，火箭的速度多大度多大 ？ 4. 如圖所示，如圖所示， 質量為質量為 M、傾角、傾角為、長度為長度為s的斜面放在光的斜面放在光滑水平地面上，一個滑水平地面上，一個質量為質量為 m 的物塊的物塊 A，由斜面頂端自由下，由斜面頂端自由下滑，求當滑，求當 物塊A滑到斜面底端時，斜面在水平地面上移動的滑到斜面底端時，斜面在水平地面上移動的距離為多少？距離為多少？cosmsMm x
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