反沖現(xiàn)象+火箭+導(dǎo)學(xué)案 高二上學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊(cè)

1.6反沖現(xiàn)象火箭導(dǎo)學(xué)案學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解反沖現(xiàn)象及反沖現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用(難點(diǎn))。2.理解火箭的飛行原理，能夠應(yīng)用動(dòng)量守恒定律分析火箭飛行的問題(重點(diǎn))。3.掌握“人船”模型的特點(diǎn)，并能運(yùn)用動(dòng)量守恒定律分析、解決相關(guān)問題(重難點(diǎn))。4.能運(yùn)用動(dòng)量守恒定律解決“爆炸問題”。一、反沖現(xiàn)象的理解與應(yīng)用1．定義一個(gè)靜止的物體在________的作用下分裂為兩部分，一部分向某個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，另一部分必然向____________方向運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。2．規(guī)律：反沖運(yùn)動(dòng)中，相互作用力一般較________，滿足______________________________。3．反沖現(xiàn)象的應(yīng)用及防止(1)應(yīng)用：農(nóng)田、園林的噴灌裝置利用反沖使水從噴口噴出時(shí)，一邊噴水一邊________。(2)防止：用槍射擊時(shí)，由于槍身的________會(huì)影響射擊的準(zhǔn)確性，所以用步槍射擊時(shí)要把槍身抵在肩部，以減少反沖的影響。思考與討論：只有系統(tǒng)合外力為零時(shí)，反沖運(yùn)動(dòng)才能用動(dòng)量守恒定律來分析，這種說法是否正確？____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________深化總結(jié)：1．反沖運(yùn)動(dòng)的三個(gè)特點(diǎn)(1)物體的不同部分在內(nèi)力作用下向相反方向運(yùn)動(dòng)。(2)反沖運(yùn)動(dòng)中，系統(tǒng)不受外力或內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，遵循動(dòng)量守恒定律或在某一方向上動(dòng)量守恒。(3)反沖運(yùn)動(dòng)中，由于有其他形式的能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，所以系統(tǒng)的機(jī)械能增加。2．討論反沖運(yùn)動(dòng)應(yīng)注意的兩個(gè)問題(1)速度的方向性：對(duì)于原來靜止的整體，可任意規(guī)定某一部分的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，則反方向運(yùn)動(dòng)的另一部分的速度就要取負(fù)值。(2)速度的相對(duì)性：反沖問題中，若已知相互作用的兩物體的相對(duì)速度，將各速度轉(zhuǎn)換成相對(duì)同一參考系的速度，再列動(dòng)量守恒方程。二、火箭的工作原理分析1．火箭的主要用途：火箭作為運(yùn)載工具，例如發(fā)射探測儀器、常規(guī)彈頭和核彈頭、人造衛(wèi)星和宇宙飛船。2．火箭的工作原理：火箭是利用燃?xì)飧咚賴姲l(fā)時(shí)的反沖運(yùn)動(dòng)，遵循動(dòng)量守恒定律。思考與討論：1．火箭發(fā)射前的總質(zhì)量為M、燃料燃盡后火箭的質(zhì)量為m，火箭燃?xì)獾膰娚渌俣葹関1，求燃料燃盡后火箭的飛行速度v為多大？_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．根據(jù)上述分析，討論如何提高火箭飛行獲得的速度大小。_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________三、“人船模型”問題一質(zhì)量為M的小船靜止在水面上，站在船尾的質(zhì)量為m的小孩，從靜止開始向左運(yùn)動(dòng)。求此過程中：(1)船向哪運(yùn)動(dòng)？當(dāng)小孩速度為v時(shí)，船速多大；(2)當(dāng)小孩向左移動(dòng)了x時(shí)，船的位移多大；(3)小孩和船的位移大小與兩者質(zhì)量有什么關(guān)系；(4)若小孩從船頭移動(dòng)到船尾，船長為L，小孩的位移為多大。____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________四、爆炸問題有一炸彈突然爆炸分成了兩塊，在爆炸前后，系統(tǒng)的動(dòng)量和機(jī)械能怎樣變化，為什么？答案：一、1．內(nèi)力相反的2．大動(dòng)量守恒定律3．(1)旋轉(zhuǎn)(2)反沖思考與討論不正確。在反沖運(yùn)動(dòng)中，即使系統(tǒng)所受合外力不為零，因內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，外力可以忽略，也可用動(dòng)量守恒定律來解釋。二、思考與討論1．在火箭發(fā)射過程中，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，所以動(dòng)量守恒。以火箭的速度方向?yàn)檎较?，發(fā)射前的總動(dòng)量為0；發(fā)射后的總動(dòng)量為：mv－(M－m)v1由動(dòng)量守恒定律得：0＝mv－(M－m)v1得v＝eq\f(M－m,m)v1＝(eq\f(M,m)－1)v1。2．根據(jù)v＝(eq\f(M,m)－1)v1，分析可知，若要提高火箭獲得的速度，應(yīng)①提高火箭發(fā)射前的總質(zhì)量和燃料燃盡后火箭的質(zhì)量比；②提高火箭噴出的燃?xì)獾乃俣?。三?1)因?yàn)樾『⑴c小船組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，當(dāng)小孩向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，小船向右運(yùn)動(dòng)。設(shè)小孩的速度v的方向?yàn)檎较?，?dāng)小孩速度為v時(shí)，mv－Mv′＝0，解得v′＝eq\f(mv,M)。(2)由人船系統(tǒng)始終動(dòng)量守恒可知meq\x\to(v)－Meq\x\to(v′)＝0，故當(dāng)小孩的位移大小為x時(shí)，有mx－Mx′＝0，解得x′＝e