2017-2018学年同步备课套餐之物理教科版选修3-5讲义：第1章+碰撞与动量守恒+3+课时2+wor

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1、课时2反冲现象与火箭的发射［学习目标］1.了解反冲运动及反冲运动的典型事例2能够应用动量守恒定律解决反冲运动问题.3.了解火箭的工作原理及决定火箭最终速度大小的因素.知识探究新知探究点点落实—、反冲运动［导学探究］在生活中常见到这样的情形：吹饱的气球松手后喷出气体，同时向相反方向飞去;点燃“钻天猴”的药捻，便会向后喷出亮丽的火焰，同时“嗖”的一声飞向天空；乌贼向后喷出水后，它的身体却能向前运动，结合这些事例，体会反冲运动的概念，并思考以下问题:(1)反冲运动的受力有什么特点？(2)反冲运动过程中系统的动量、机械能冇什么变

2、化？答案(1)物体的不同部分受相反的作用力，在内力作用下向相反方向运动.(2)反冲运动中，相互作用的内力一般情况下远大于外力，所以可以用动量守恒定律来处理；反冲运动中，由于有其他形式的能转变为机械能，所以系统的机械能增加.［知识梳理］反冲运动1.定义：如果一个静止的物体在业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.反冲运动的特点：是物体间作用力与反作用力产生的效果.3.反冲运动的条件(1)系统不受外力或所受合外力为零.(2)内力远大于外力.(3)某一方向上不受外力或

3、所受合外力为零.4.反冲运动遵循的规律：反冲运动遵循动量守恒宦律.［即学即用］判断下列说法的正误.(1)反冲运动可以用动量守恒定律来处理.(V)(2)—切反冲现象都是有益的.(X)(3)章鱼、乌贼的运动利用了反冲的原理.(V)(4)反冲运动是相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果.(V)(5)只有系统合外力为零的反冲运动才能用动量守恒定律來分析.(X)二、火箭［导学探究］1.火箭飞行利用了怎样的工作原理？在分析火箭运动问题时可否应用动量守恒定律？答案火箭靠向后连续喷射高速气体飞行，利用了反冲原理.由于火箭与“高温

4、、高压”燃气组成的系统内力很大，远大于系统所受重力及阻力，故可应用动量守恒定律.2.设火箭发射前的总质量是燃料燃尽后的质量为加，火箭燃气的喷射速度为s试求燃料燃尽后火箭飞行的最大速度，.答案在火箭发射过程中，由于内力远大于外力，所以可认为动量守恒.取火箭的速度方向为正方向,发射前火箭的总动量为0,发射后的总动量为加”则由动量守恒定律得所以"3.分析提高火箭飞行速度的可行办法.答案由上问可知火箭喷气后最大的速度，=(呼一1)。故可以用以下办法提高火箭飞行速度：①提高喷气速度；②提高火箭的质量比；③使用多级火箭，一般为三级.

5、［知识梳理］火箭的原理1.工作原理应用反冲运动,其反冲过稈动量守恒.它靠向后喷出的气流的反冲作用而获得血前的速度.2.影响火箭最终速度大小的因素(1)喷气速度：现代液体燃料火箭的喷气速度约为2000〜4000m/s.(2)火箭的质量比：指火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的质量之比.现代火箭的质量比一般小于10.喷气速度越大,质量比越大,火箭获得的速度越大.［即学即用］判断下列说法的正误.(1)火箭点火后离开地面加速向上运动，是地面对火箭的反作用力作用的结果.(X)(2)在没有空气的宇宙空间，火箭仍可加速前行.(V)三、“

6、人船模型”探究［导学探究］如图1甲所示，人在漂浮在水面上的小船上行走，小船同时向着相反的方向运动,其简化运动如图乙.(不考虑船受到水的阻力)(1)人的速度和船的速度有什么关系？(2)人和船的位移有什么关系？答案(1)原來静止的“人”和“船”发生相互作用时，所受外力的矢量和为零，则动量守恒.在相互作用的过程中，由mv-Mv2=0知任一时刻“人”和“船”的速度大小Z比等于质量的反比.整个过程中“人”走“船”行，“人”停“船”停.⑵因为任意时刻mV=Mv2,所以处］=加2，即人和船的位移与质量成反比.［知识梳理］“人船模型”

7、的特点和遵循的规律1•7两足动量守f旦矩律：—加2^2=0，也有〃7］兀1—加2乳2=0.2.运动特点：人动船动，人静船餐，人快船快，人慢船慢，人左船生；人、船的速度(平均速度或瞬时速度)与它们的质量成反比，人、船的位移与它们的质量成反比，即箫.3.应用上述关系吋要注意一个问题：即公式中o和x—般都是相对地宜而言的.［即学即用］分析下面的情景，判断下列说法的正误.-人从停泊在码头边的船上往岸上跳，若该船的缆绳并没拴在码头上，贝％(1)船质量越小，人越难跳上岸.(V)(2)船质量越大，人越难跳上岸.(X)(3)人跳跃相对船

8、的速度等于相对地的速度.(X)题型探究一、反冲运动的应用【例11反冲小车静止放在水平光滑玻璃上，点燃酒精，水蒸气将橡皮塞水平喷出，小车沿相反方向运动.如果小车运动前的总质量M=3kg,水平喷出的橡皮塞的质量加=0.1kg.(1)若橡皮塞喷出时获得的水平速度0=2.9m/s,求小车的反冲速度；(2)若橡皮塞喷出时速度大