河北省唐山市开滦第二中学高中物理16.5反冲运动、火箭导学案新人教版选修3-5【学习目标】(1)经历实验探究,认识反冲运动,能举出几个反冲运动的实例;(2)结合动量守恒定律对反冲现象做出解释;进一步提高运用动量守恒定律分析和解决实际问题的能力;(3)知道火箭的飞行原理和主要用途,了解我国的航空、航天事业的世巨大成就。【重点难点】1.运用动量守恒定律认识反冲运动的物理实质【学习内容】【自主预习】一、反冲1、一个静止的物体在____________的作用下分裂为两个部分,由动量守恒定律可知:一部分向某个方向运动,而另一部_______________运动,我们称为反冲。此时动量守恒定律的表达式可表示为:_______________。2、反冲现象在生活中有着广泛的应用,比如灌溉喷水器、反击式水轮机、喷气式飞机、火箭等,但我们也要____反冲现象存在着弊端,用枪射击时,子弹向前飞去,由于反冲现象枪身会________,从而影响射击的________。二、火箭1、工作原理:火箭的飞行应用了_____的原理,火箭的燃料点燃后燃烧生成的高温燃气以很大的速度______喷出,火箭由于反冲而向前运动。2、影响火箭获得速度大小的因素:(1)____________;(2)质量比(火箭______的质量与火箭____________质量之比);(3)______越大,______越大,火箭最终获得的速度就越大。3、现代火箭主要用来发射探测仪器、常规弹头或核弹头、人造卫星或宇宙飞船,即利用火箭作为运载工具。【课堂小结与反思】【典型例题】【例1】一个连同装备总质量为M=100kg的宇航员在距离飞船x=45m处相对飞船处于静止状态。他带有一个装有m0=0.5kg氧气的贮气筒,贮气筒上有一个可以使氧气以v=50m/s的速度喷出的喷嘴,宇航员必须向着飞船相反方向放出氧气,才能回到飞船。同时还要保留一部分氧气供途中呼吸用,宇航员的耗氧率为Q=2.5×10-4kg/s。不考虑喷出的氧气对设备及宇航员总质量的影响,如果在开始返回时瞬时喷出0.1kg氧气,宇航员能否安全返回飞船?1【例2】如图16-5-1所示,长为L、质量为M的小船停在静水中,质量为m的人从静止开始从船头走到船尾,不计水的阻力,求船和人对地面的位移各为多少?【例3】气球质量为200kg,载有质量为50kg的人,静止在空中距地面20m高的地方,如图所示,气球下方悬根质量可忽略不计的绳子,此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面,为了安全到达地面,则这根绳长至少为多少米?(不计人的高度)【课后练习】1、下列运动属于反冲运动的是()A、乒乓球碰到墙壁后弹回B、发射炮弹后炮身后退C、喷气式飞机喷气飞行D、火箭的发射2.假定冰面是光滑的,某人站在冰冻河面的中央,他想到达岸边,则可行的办法是()A.步行B.挥动双臂2C.在冰面上滚动D.脱去外衣抛向岸的反方向3、运送人造卫星的火箭开始工作后,火箭做加速运动的原因是A.火箭发动机将燃料燃烧产生的气体向后推出,气体给火箭的反作用力推动火箭B.燃料燃烧推动空气,空气反作用力推动火箭C.火箭吸入空气,然后向后排出,空气对火箭的反作用力推动火箭D.火箭燃料燃烧发热,加热周围空气,空气膨胀推动火箭4、采取下列哪些措施有利于增加喷气式飞机的飞行速度()A.使喷出的气体速度增大B.使喷出的气体温度更高C.使喷出的气体质量更大D.使喷出的气体密度更小5.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.Δmv0/(M-Δm);B.—Δmv0/(M-Δm);C.Δmv0/MD.—Δmv0/M6、一只青蛙,蹲在置于水平地面上的长木板一端,并沿板的方向朝另一端跳,在下列情况下,青蛙一定不能跳过长木板的是()A.木板的上表面光滑而底面粗糙B.木板的上表面粗糙而底面光滑C.木板的上下表面都粗糙D.木板的上下表面都光滑7、A、B两船的质量均为M,它们都静止在平静的湖面上,当A船上质量为M/2的人以水平速度v从A船跳到B船,再从B船跳回A船.设水对船的阻力不计,经多次跳跃后,人最终跳到B船上,则().A.A、B两船的速度大小之比为3∶2B.A、B(包括人)动量大小之比为1∶1C.A、B(包括人)动量之和为零D.因跳跃次数未知,故以上答案均无法确定8.装有炮弹的火炮总质量为m1,炮弹的质量为m2,炮弹射出炮口时对地的速率为V0,若炮管与水平地面的夹角为θ,则火炮后退的速度大小为()A.m2V0/m1B.—m2V0/(m1一m2)C.m2V0cosθ/(m1一m2)D.m2V0cosθ/m13