反沖運動火箭課件

新課標人教版課件系列《高中物理》選修3-5新課標人教版課件系列《高中物理》116.5《反沖運動－火箭》16.5《反沖運動－火箭》2教學目標（一）知識與技能1．進一步鞏固動量守恒定律2．知道反沖運動和火箭的工作原理，了解反沖運動的應用3．了解航天技術(shù)的發(fā)展和應用（二）過程與方法理解反沖運動的物理實質(zhì)，能夠運用動量守恒定律分析、解決有關(guān)反沖運動的問題。（三）情感、態(tài)度與價值觀培養(yǎng)學生動手動腦的能力，發(fā)掘?qū)W生探索新知識的潛能。教學目標（一）知識與技能3★教學重點運用動量守恒定律認識反沖運動的物理實質(zhì)★教學難點動量守恒定律的應用．★教學方法教師啟發(fā)、引導，學生討論、交流。★教學用具：鋁箔紙，火柴和支架，反擊式水輪機轉(zhuǎn)輪的原理模型，禮花，有關(guān)航天發(fā)射、空間站等的錄像帶剪輯，投影片，多媒體輔助教學設備★課時安排1課時 ★教學重點4檢索反沖運動火箭反沖運動的應用影響火箭飛行速度的因素反沖運動在現(xiàn)代技術(shù)中的應用中國航天事業(yè)的成就檢索反沖運動火箭反沖運動的應用影響火箭飛行速度的因素反沖運動5當一個物體向某一方向射出（或拋出）它的一部分時，這個物體的剩余部分將向相反方向運動。這就是反沖運動。什么樣的現(xiàn)象屬于反沖運動?當一個物體向某一方向射出（或拋出）它的一部分時，這個物體的剩6反沖運動火箭課件7最早的載人火箭的記錄是明代一名叫萬戶的人，他坐在綁有幾十支火箭的椅子上。手拿兩個大風箏，叫人點燃火箭，想使自己飛上天去，但他失敗了，而且為此獻出了生命。他的為科學獻身的精神是令人敬佩和值得我們學習的。最早的載人火箭的記錄是明代一名叫萬戶的人，他坐在綁有幾十支火8反沖運動火箭課件9長征一號長征一號10如何解決有關(guān)反沖運動的問題？特點：？物體間相互作用突然發(fā)生，時間短，作用強。物體系無外力作用或外力遠小于內(nèi)力時，反沖運動中動量是守恒的。如何解決有關(guān)反沖運動的問題？特點：？物體間相互作用突然發(fā)生，11例1在沙堆上有一木塊，M=5Kg,木塊上放一爆竹，質(zhì)量為m=0.10Kg,點燃后木塊陷入沙中5cm,若沙對木塊運動的阻力恒為58N，不計火藥質(zhì)量和空氣阻力，求爆竹上升的最大高度？系統(tǒng)是：過程是：共受幾個力？∑F是：正向為：陷入沙中5cm有用嗎？20例1在沙堆上有一木塊，M=5Kg,木塊上放一爆竹，質(zhì)量為m12例2某人在一只靜止于水面的小船上練習射擊，船、人、槍、靶、子彈的總質(zhì)量為M，槍內(nèi)有n顆子彈，每顆子彈質(zhì)量為m，槍口到靶的距離為l,子彈射出時相對于地速度為v,在發(fā)射后一顆子彈時，前一顆已陷入靶中，則在發(fā)射完n顆子彈后小船后退的距離為多少？例2某人在一只靜止于水面的小船上練習射擊，船、人、槍、靶、子13例3：傳送帶以V0=2m/s的速度把質(zhì)量m=20kg的行李包送到原來靜止的光滑軌道的小車上，其質(zhì)量為M=30kg，包與車間的動摩擦因數(shù)為=0.4，則包從滑上車到最遠處所經(jīng)歷的時間為多少？0.3例3：傳送帶以V0=2m/s的速度把質(zhì)量m=20kg的行李14如圖所示，質(zhì)量為M的光滑滑塊放置在光滑的水平面上，另一質(zhì)量m的物體以速度v向上滑去，物體剛好能到達最高點，求物體到m達最高點的速度?例4：如圖所示，質(zhì)量為M的光滑滑塊放置在光滑的水平面上，另一質(zhì)量m15如圖所示，一排人站在沿x軸的水平軌道旁，原點O兩側(cè)人的序號都記為n(n＝1，2，3…)每人只有一個沙袋，x＞0一側(cè)的每個沙袋的質(zhì)量為m＝14kg，x＜0一側(cè)的每個沙袋的質(zhì)量m'＝20kg，一質(zhì)量為M＝48kg的小車以某初速度從原點出發(fā)向正x方向滑行，不計軌道阻力，當車每經(jīng)過一人身旁時，此人就把沙袋以水平速度v朝與車相反的方向沿車面扔到車上，u的大小等于扔此沙袋之前的瞬間車速大小的2n倍(n是此人的序號數(shù))

(1)空車出發(fā)后，車上堆積了幾個沙袋時，車就反向滑行？

(2)車上最終有大小沙袋共多少個？※例5如圖所示，一排人站在沿x軸的水平軌道旁，原點O兩側(cè)人的序號都16分析：本題未告知小車的初速，事實上車上的沙袋數(shù)與小車的初速無關(guān)，這是因為小車車速越快，扔沙袋的反向速度也越大。另外，本題若逐次運用動量守恒定律計算是非常麻煩的。抓住動量為一狀態(tài)量的特點，即可巧解此題。分析：本題未告知小車的初速，事實上車上的沙袋數(shù)與小車的初速無17解：(1)設空車出發(fā)后，車上堆積了n個沙袋反向，則第n個沙袋未扔前動量為：［M＋(n－1)m］Vn其中Vn為車過第n個人身邊時的車速，依題意有m2nVn＞［M＋(n－1)m］Vn

解得n＞34/14＝2.4

因為n為整數(shù)，故取n＝3

(2)同理有：［M＋3m＋(n'－1)m'］Vn'＝m′.2n′Vn′解得n'＝8

最后結(jié)果是車上有沙袋總數(shù)N＝3＋8＝11個。解：(1)設空車出發(fā)后，車上堆積了n個沙袋反向，則第n個沙袋18相關(guān)知識介紹：榴彈炮反擊式水輪機：噴氣式飛機：火箭相關(guān)知識介紹：榴彈炮反擊式水輪機：噴氣式飛機：火箭19中國新型自行榴彈炮

火炮被稱為“戰(zhàn)爭之神”。自行火炮起源于第二次世界大戰(zhàn)的“法西斯德國”，當時德國陸軍將一種淘汰的坦克底盤裝上大口徑榴彈炮裝備炮兵，當時它的名稱是：突擊炮。榴彈炮中國新型自行榴彈炮榴彈炮20自行火炮為什么要裝在履帶式的車輛上呢？履帶表面有較深的突起抓地鉤型設計？摩擦系數(shù)較大，止退。止退犁，看到了嗎？止退犁上又有兩個液壓緩沖器。這一切都是為了提高火炮的連射時的命中精度而精心設計的。自行火炮為什么要裝在履帶式的車輛上呢？21

同學們是不是在電影里看到，火炮在發(fā)射時炮管一縮一伸的運動？有的人稱之為：縮頭炮。為什么炮管要做這樣的運動呢？

我們知道：根據(jù)中學物理中的動量守恒定律，火炮在發(fā)射炮彈時，炮身將存在向炮彈發(fā)射方向相反的方向運動的趨勢。如果我們將炮身固定住，當然有利于連發(fā)的命中精度，但是巨大的反沖作用就全靠炮身的材料硬度抵消了

這樣的結(jié)果是火炮的壽命大大減少，這顯然是不合理的設計。因此只有設計一種裝置，它可以先允許炮身做反沖運動，并把這種運動能量儲存為彈性勢能，等反沖運動結(jié)束時，再利用儲存的那部分能量使炮身復位，這就是火炮緩沖器的作用。火炮中的物理學還多著吶！彈道學、彈頭引信解鎖原理、光學瞄準儀、雷達炮瞄等等。。

同學們，一門火炮中的物理現(xiàn)象和解決問題的思路是不是說明學好物理是多么的重要??！

同學們是不是在電影里看到，火炮在發(fā)射時炮管一縮22火箭火箭23影響火箭飛行速度的因素主要有兩個，一是燃氣噴射的速度，二是火箭的質(zhì)量比（即火箭開始飛行時的質(zhì)量與燃料燃盡時的質(zhì)量之比）。只有在很短時間內(nèi)，火箭速度的變化非常小，以地面為參照物噴氣的速度可以認為不變的情況下，可以近似得出：MV-mv=0由此可知該時刻火箭的速度：

要提高噴氣速度，就要使用高質(zhì)量的燃料，目前常用的液體燃料是液氫，用液氧做氧化劑。目前的技術(shù)條件下，火箭的質(zhì)量比在6-10左右，要發(fā)射人造衛(wèi)星，用一級火箭還不能達到所需的速度，必須用多級火箭。影響火箭飛行速度的因素主要有兩個，一是燃氣噴射的速度，二是火24反沖運動火箭課件25運載火箭一般采用液體推進劑，第一、二級多用液氧、煤油或四氧化二氮、偏二甲肼。末級用液氧、液氫高能推進，稱為低溫液體火箭，技術(shù)比較復雜，目前只有美國、俄斯、法國、中國和日本等少數(shù)幾個國家掌握低溫液體火箭技術(shù)目前擁有運載火箭的國家有俄羅斯、美國、法國、英國、中國、日本、印度和以色列。當今世界上最大的運載火箭是俄羅斯的“能源”號，它長60米，底部最大直徑20米，重3000多噸，能將120噸的有效載荷送入近地軌道。迄今為止運載火箭均為一次使用的，成本高。一次發(fā)射，少的幾千萬美元，多的上億美元。不能重復使用，資源浪費大。運載火箭一般采用液體推進劑，第一、二級多用液氧、煤油或四氧化26西昌衛(wèi)星發(fā)射中心西昌衛(wèi)星發(fā)射中心27簡介西昌衛(wèi)星發(fā)射中心（XSLC）隸屬于中國衛(wèi)星發(fā)射測控中心（CLTC），主要用于發(fā)射地球同步轉(zhuǎn)移軌道（GTO）衛(wèi)星。XSLC位于中國西南部的四川省西昌地區(qū)，其總部設在距發(fā)射場65公里的西昌市內(nèi)。

還可發(fā)射太陽同步軌道衛(wèi)星和低軌道衛(wèi)星，目前可以發(fā)射長征二號E、長征三號、長征三號甲、長征三號乙等四種我國自行研制的運載火箭。簡介還可發(fā)射太陽同步軌道衛(wèi)星和低軌道衛(wèi)星，目前可28反擊式水輪機是大型水力發(fā)電站應用最廣泛的水輪機。它是靠水流的反沖作用旋轉(zhuǎn)的。我國早在70年代就能生產(chǎn)轉(zhuǎn)輪直徑5.5米，質(zhì)量110噸，最大功率達30萬千瓦