《反沖現(xiàn)象 火箭》參考課件 03

思考：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，使身體很快地運(yùn)動。章魚能夠調(diào)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(jìn)。你認(rèn)為章魚游水時應(yīng)用了什么物理原理嗎？如何解釋呢？新課引入反沖新課引入章魚靜止在水里，運(yùn)動內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，動量守恒，水往左運(yùn)動，章魚往右運(yùn)動。力學(xué)角度：水往左噴出，章魚給水往左的力，再由牛頓第三定律，水給章魚往右的力。動量角度：第一章

動量守恒定律1.6反沖現(xiàn)象火箭反沖現(xiàn)象1.反沖現(xiàn)象:系統(tǒng)在內(nèi)力作用下，當(dāng)一部分向某一方向的運(yùn)動時，剩余部分沿相反方向運(yùn)動的現(xiàn)象。

發(fā)射炮彈時，炮彈從炮筒中飛出，炮身則向后退。炮身的這種后退運(yùn)動叫作反沖。（1）物體的不同部分在內(nèi)力作用下向相反方向運(yùn)動。（2）反沖運(yùn)動和碰撞、爆炸有相似之處，相互作用力常為變力，且作用力大，一般都滿足內(nèi)力>>外力，所以反沖運(yùn)動可用動量守恒定律來處理。（3）反沖中，由于有其他形式的能轉(zhuǎn)化為動能，所以系統(tǒng)的總動能增加。2.特點(diǎn)反沖現(xiàn)象

把一個氣球吹起來，用手捏住氣球的通氣口，然后突然放開，讓氣體噴出，觀察氣球的運(yùn)動?，F(xiàn)象：通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，氣球口朝下，氣球往上飛，氣球口朝上，氣球往下飛。反沖現(xiàn)象思考：如何解釋剛才的現(xiàn)象呢？

氣球向一個方向噴氣時，就會受到一個相反方向的力，而向相反方向運(yùn)動，這是反沖現(xiàn)象。思考：氣球噴氣會受到一個相反方向力的作用向相反方向運(yùn)動，如果噴出的不是氣，而是液體像水，會怎樣呢？反沖現(xiàn)象

把一個氣球吹起來，用手捏住氣球的通氣口，然后突然放開，讓氣體噴出，觀察氣球的運(yùn)動。

如圖所示，把彎管裝在可旋轉(zhuǎn)的盛水容器的下部。當(dāng)水從彎管流出時，容器怎樣旋轉(zhuǎn)？反沖現(xiàn)象

如圖所示，把彎管裝在可旋轉(zhuǎn)的盛水容器的下部。當(dāng)水從彎管流出時，容器怎樣旋轉(zhuǎn)？現(xiàn)象：盛水容器轉(zhuǎn)動的方向剛好和水噴出的方向相反。歸納：反沖的力的方向和物體噴出氣體和液體的方向相反。反沖現(xiàn)象

灌溉噴水器是利用反沖原理設(shè)計的一種自動灌溉裝置，轉(zhuǎn)動方向與水的噴射方向相反,水的前進(jìn)導(dǎo)致管的后退，彎管就旋轉(zhuǎn)起來。灌溉噴水器反沖的應(yīng)用

2017年5月5日，中國第一架國產(chǎn)大型噴氣式客機(jī)C919順利完成它的首次飛行。C919是商飛公司按照國際標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)、制造的大型噴氣式民用飛機(jī)，最多可以乘坐190人（C919得名的原因之一）。噴氣式飛機(jī)反沖的應(yīng)用海上沖水反沖的應(yīng)用

海上沖水是利用反沖原理設(shè)計的一種游玩項(xiàng)目。

中國新型履帶式自行榴彈炮炮車的履帶表面有較深的突起抓地鉤型設(shè)計是為了增大摩擦力，止退犁和兩個液壓緩沖器，都是為了在火炮連射時起到“止退”的作用，提高命中精度而精心設(shè)計的。大炮止退犁反沖的防止反沖的防止步槍射擊

射擊時，子彈向前飛去，由于動量守恒，槍身獲得向后的動量，發(fā)生反沖現(xiàn)象，因此肩膀會感到痛。

步槍射擊

7月24日，東京奧運(yùn)會女子10米氣步槍決賽上，中國“00”后小將、來自清華大學(xué)的楊倩一舉奪冠，拿下東京奧運(yùn)會首金。

我國早在宋代就發(fā)明了火箭，在箭桿上捆一個前端封閉的火藥筒，火藥點(diǎn)燃后生成的燃?xì)庖院艽蟮乃俣认蚝髧姵觯鸺捎诜礇_而向前運(yùn)動。古代的火箭火箭古代的火箭（模型）

現(xiàn)代火箭較古代火箭結(jié)構(gòu)復(fù)雜得多，現(xiàn)代火箭主要由殼體和燃料組成，殼體是圓筒形的，前端是封閉的尖端，后端有尾噴管，燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)鈴奈矅姽苎杆賴姵觯鸺拖蚯帮w去?，F(xiàn)代的火箭火箭思考：火箭獲得速度由什么決定呢？反沖速度火箭思考與討論：質(zhì)量為m的人在遠(yuǎn)離任何星體的太空中，與他旁邊的飛船相對靜止。由于沒有力的作用，他與飛船總保持相對靜止的狀態(tài)。這個人手中拿著一個質(zhì)量為?m的小物體?，F(xiàn)在他以相對于飛船為u的速度把小物體拋出。1.小物體的動量改變量是多少？2.人的動量改變量是多少？3.人的速度改變量是多少？火箭思考與討論：質(zhì)量為m的人在遠(yuǎn)離任何星體的太空中，與他旁邊的飛船相對靜止。由于沒有力的作用，他與飛船總保持相對靜止的狀態(tài)。這個人手中拿著一個質(zhì)量為?m的小物體?，F(xiàn)在他以相對于飛船為u的速度把小物體拋出。1.小物體的動量改變量是多少？2.人的動量改變量是多少？3.人的速度改變量是多少？火箭uΔmvm

假設(shè)火箭在地球表面由靜止起飛時，在極短的時間△t內(nèi)噴出燃?xì)獾馁|(zhì)量為△m，噴出的燃?xì)庀鄬姎馇盎鸺乃俣却笮閡，噴出燃?xì)夂蠡鸺馁|(zhì)量為m,我們設(shè)法計算火箭在這樣一次噴氣后增加的速度△v？模型分析發(fā)射前的總動量為：發(fā)射后的總動量為：

系統(tǒng)由動量守恒得：0mΔv-Δmu0=mΔv-Δmu

在火箭向后噴氣的極短時間內(nèi)，內(nèi)力>>外力，可近似認(rèn)為動量守恒，設(shè)噴出燃?xì)夂蠡鸺黾拥乃俣葹棣，火箭的速度方向?yàn)檎较颍耗Ｐ头治靓m正方向燃?xì)馑俣萿影響火箭飛行速度的主要因素是什么呢？1.燃?xì)鈬娚涞乃俣?/p>

2.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）。火箭【問題】衛(wèi)星發(fā)射最小速度為7.9km/s，如何能提升火箭的發(fā)射速度，解決衛(wèi)星發(fā)射問題？現(xiàn)代的火箭噴氣速度通常在2000-5000m/s質(zhì)量比：Δm/m一般小于10，火箭強(qiáng)度有限

多級火箭發(fā)射時，較大的第一級火箭燃燒結(jié)束后，便自動脫落，接著第二級、第三級依次工作，燃燒結(jié)束后自動脫落，這樣可以不斷地減小火箭殼體的質(zhì)量，減輕負(fù)擔(dān)．目前多級火箭一般都是三級火箭，因?yàn)槿壔鸺苓_(dá)到目前發(fā)射人造衛(wèi)星的需求．而且級數(shù)越多，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，并難以控制。多級火箭日本-M系列美國-大力神號俄羅斯—能源號歐洲—阿麗亞娜長征系列中國火箭發(fā)射人造地球衛(wèi)星運(yùn)送載人飛船火箭能為我們做些什么呢？運(yùn)載空間站運(yùn)載探測器火箭中國航天史錢學(xué)森（1911.12.11－2009.10.31）錢學(xué)森（1911.12.11－2009.10.31），漢族，吳越王錢镠第33世孫，生于上海，祖籍浙江省杭州市臨安。世界著名科學(xué)家，空氣動力學(xué)家，中國載人航天奠基人，中國科學(xué)院及中國工程院院士，中國兩彈一星功勛獎?wù)芦@得者，被譽(yù)為“中國航天之父”“中國導(dǎo)彈之父”“中國自動化控制之父”和“火箭之王”，由于錢學(xué)森回國效力，中國導(dǎo)彈、原子彈的發(fā)射向前推進(jìn)了至少20年。中國航天史中國航天史

東方紅一號衛(wèi)星，是中國發(fā)射的第一顆人造地球衛(wèi)星，由以錢學(xué)森為首任院長的中國空間技術(shù)研究院自行研制，于1970年4月24日21時35分發(fā)射。該衛(wèi)星發(fā)射成功標(biāo)志著中國成為繼蘇聯(lián)、美國、法國、日本之后世界上第五個用自制火箭發(fā)射國產(chǎn)衛(wèi)星的國家。中國航天史中國航天史中國航天史中國航天史中國航天史中國航天史中國航天史中國航天史中國航天史2021年6月17日15時54分，神舟十二號載人飛船入軌后順利完成入軌狀態(tài)設(shè)置，采用自主快速交會對接模式成功對接于天