高中物理 第1章 第4节 反冲运动教案 粤教版选修3-5-粤教版高二选修3-5物理教案VIP免费

第四节反冲运动[学习目标]1.了解反冲运动的概念及反冲运动的一些应用.2.知道反冲运动的原理.3.会应用动量守恒定律解决反冲运动问题．(重点、难点)4.了解火箭的工作原理及决定火箭最终速度大小的因素．一、反冲运动1．定义根据动量守恒定律，如果一个静止的物体在内力的作用下分裂为两个部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动，这个现象叫做反冲．2．反冲原理反冲运动的基本原理是动量守恒定律，如果系统的一部分获得了某一方向的动量，系统的其他部分就会在这一方向的反方向上获得同样大小的动量．3．公式若系统的初始动量为零，则动量守恒定律的形式变为mv＋(M－m)v′＝0，此式表明，做反冲运动的两部分的动量大小相等、方向相反，而它们的速率与质量成反比．二、火箭1．原理火箭的飞行应用了反冲的原理，靠喷出气流的反冲作用来获得巨大速度．2．影响火箭获得速度大小的因素一是喷气速度，二是火箭喷出物质的质量与火箭本身质量之比．喷气速度越大，质量比越大，火箭获得的速度越大．1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)做反冲运动的两部分的动量一定大小相等，方向相反．(√)(2)一切反冲现象都是有益的．(×)(3)章鱼、乌贼的运动利用了反冲的原理．(√)(4)火箭点火后离开地面向上运动，是地面对火箭的反作用力作用的结果．(×)(5)在没有空气的宇宙空间，火箭仍可加速前行．(√)2．一人静止于光滑的水平冰面上，现欲向前运动，下列可行的方法是()A．向后踢腿B．手臂向后甩C．在冰面上滚动D．向后水平抛出随身物品D[A、B两项中人与外界无作用，显然不行；对于C项，由于冰面光滑，也不行；对于D选项，人向后水平抛出随身物品的过程中，得到随身物品的反作用力，即利用了反冲运动的原理，从而能向前运动．]3．静止的实验火箭，总质量为M，当它以对地速度v0喷出质量为Δm的高温气体后，火箭的速度为()A.B．－C.D．－B[以v0为正方向，由动量守恒定律得Δmv0＋(M－Δm)v＝0，得火箭的速度v＝－，选项B正确．]反冲运动1.反冲运动的特点及遵循的规律(1)特点：是物体之间的作用力与反作用力产生的效果．(2)条件：①系统不受外力或所受外力的矢量和为零；②内力远大于外力；③系统在某一方向上不受外力或该方向上所受外力之和为零．(3)反冲运动遵循动量守恒定律．2．讨论反冲运动应注意的两个问题(1)速度的反向性对于原来静止的物体，被抛出部分具有速度时，剩余部分的运动方向与被抛出部分必然相反．(2)速度的相对性一般都指对地速度．3．“人船模型”问题(1)定义两个原来静止的物体发生相互作用时，若所受外力的矢量和为零，则动量守恒．在相互作用的过程中，任一时刻两物体的速度大小之比等于质量的反比．这样的问题归为“人船模型”问题.(2)特点①两物体满足动量守恒定律：m11－m22＝0.②运动特点：a.人动船动，人停船停，人快船快，人慢船慢，人左船右；b．人船位移比等于它们质量的反比，人船平均速度(瞬时速度)比等于它们质量的反比，即＝＝.注：应用此关系时要注意一个问题：即公式1、2和x一般都是相对地面而言的．【例1】质量为M的热气球吊筐中有一质量为m的人，共同静止在距地面为h的高空中．现从气球上放下一根质量不计的软绳，为使此人沿软绳能安全滑到地面，则软绳至少有多长？[解析]如图所示，设绳长为L，人沿软绳滑至地面的时间为t，由图可知，L＝x人＋x球．设人下滑的平均速度大小为v人，气球上升的平均速度大小为v球，由动量守恒定律得0＝Mv球－mv人即0＝M－m，0＝Mx球－mx人又有x人＋x球＝L，x人＝h解以上各式得L＝h.[答案]h解决“人船模型”应注意两点1．适用条件：(1)系统由两个物体组成且相互作用前静止，系统总动量为零；(2)在系统内发生相对运动的过程中至少有一个方向的动量守恒(如水平方向或竖直方向)．2．画草图：解题时要画出各物体的位移关系草图，找出各长度间的关系，注意两物体的位移是相对同一参考系的位移．训练角度1：对反冲现象的认识1．以下实例中不是利用反冲现象的是()A．当枪发射子弹时，枪身会同时向后运动B．乌贼向前喷水，从而使自己向后游动C．火箭中的火药燃烧向下喷气，推动自身向上运动D．战斗机在紧急情况...