1、第十六章 動量守恒定律 第5節 反沖運動 火箭人教版選修人教版選修3-5實實 驗驗 ： 把氣球吹滿氣，猛一松手，會出現什把氣球吹滿氣，猛一松手，會出現什么情形呢？么情形呢？ 一個物體在內力的作用下分裂為兩個一個物體在內力的作用下分裂為兩個部分，一部分向某一方向運動另一部部分，一部分向某一方向運動另一部分必然向相反的方向運動。這個現象分必然向相反的方向運動。這個現象叫做反沖叫做反沖一一、反沖反沖1、定義：、定義：2、要要 點：點：b. 一個物體分為兩個部分一個物體分為兩個部分3、物理原物理原 理：理：作用前：作用前：P = 0作用后作用后: P = m v + M V則根據動量守恒定律有：則根據

2、動量守恒定律有： P = P即即 m v + M V = 0 故有：故有：V = ( m / M ) v負號就表示作用后的兩部分運動方向相反負號就表示作用后的兩部分運動方向相反a. 內力作用下內力作用下遵循動量守恒定律遵循動量守恒定律c. 兩部分運動方向相反兩部分運動方向相反4、反沖運動的應用：、反沖運動的應用：反沖運動：反沖運動：大炮大炮反沖運動：反沖運動：火箭的發射火箭的發射反擊式水輪機反擊式水輪機是大是大型水力發電站應用型水力發電站應用最廣泛的水輪機。最廣泛的水輪機。它是靠水流的反沖它是靠水流的反沖作用旋轉的。我國作用旋轉的。我國早在早在70年代就能生年代就能生產轉輪直徑產轉輪直徑5.5

3、米，米，質量質量110噸，最大功噸，最大功率達率達30萬千瓦的反萬千瓦的反擊式水輪機。擊式水輪機。它是如何利用反沖運動發電的呢？它是如何利用反沖運動發電的呢？二二、火火 箭箭 1、古代火箭、古代火箭2、現代火箭、現代火箭思考與討論 質量為 m 的人在遠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。 這個人手中拿著一個質量為m的小物體，現在他以相對于飛船為u的速度將小物體拋出。1、小物體的動量改變量是多少？、小物體的動量改變量是多少？2、人的動量改變量是多少？、人的動量改變量是多少？3、人的速度的改變量是多少？、人的速度的改變量是多少？例例1、設火箭

4、在設火箭在t時間內噴射燃氣的質量是時間內噴射燃氣的質量是m，噴出燃氣的速度是噴出燃氣的速度是u，噴出燃氣后火箭的質量是，噴出燃氣后火箭的質量是m。設法算火箭獲得的速度。設法算火箭獲得的速度v。（忽略阻力和。（忽略阻力和重力的影響）重力的影響）思考分析思考分析 解：火箭的殼體和火箭內的氣體組成系統，在燃氣噴出的過程中，動量守恒。根據動量守恒定律，選與火箭相對靜止的物體為參考系，火箭原來的動量為零，噴氣后火箭與燃氣的總動量仍然為零。 即：mv + mu =0解出：解出： v = -mu/m通過（通過（1）式）式v=-mu/m，可以看出火箭所獲得的，可以看出火箭所獲得的速度與那些因素有關速度與那些因

5、素有關?（1）u越大，越大，m/m越大火箭獲得的速度越大。越大火箭獲得的速度越大。（2）現代火箭的噴氣速度在）現代火箭的噴氣速度在20004000m/s。（3）火箭起飛時的質量與火箭除去燃料外的殼體質量）火箭起飛時的質量與火箭除去燃料外的殼體質量之比叫做火箭的質量比，這個參數一般小于之比叫做火箭的質量比，這個參數一般小于10。 解決辦法：解決辦法： 要提高噴氣速度，就要使用高質量的燃料，要提高噴氣速度，就要使用高質量的燃料， 目前常用的液體燃料是液氫，用液氧做氧化劑。目前常用的液體燃料是液氫，用液氧做氧化劑。 目前的技術條件下，要發射人造衛星，用一目前的技術條件下，要發射人造衛星，用一級火箭還

6、不能達到所需的速度，必須用多級火箭。級火箭還不能達到所需的速度，必須用多級火箭。例例2、機關槍重機關槍重8kg，射出的子彈質量為，射出的子彈質量為20克，若子彈的出口速度是克，若子彈的出口速度是1000m/s，則機，則機槍的后退速度是多少？槍的后退速度是多少？例例3、一靜止的質量為一靜止的質量為M的原子核，以相對地的的原子核，以相對地的速度速度v放射出一質量為放射出一質量為m的粒子后，原子核剩余的粒子后，原子核剩余部分作反沖運動的速度大小為（部分作反沖運動的速度大小為（ ）D、A、B、C、B例例4、采取下列哪些措施有利于增加噴氣采取下列哪些措施有利于增加噴氣式飛機的飛行速度（式飛機的飛行速度（ ）A. 使噴出的氣體速度增大使噴出的氣體速度增大 B. 使噴出的氣體溫度更高使噴出的氣體溫度更高C. 使噴出的氣體質量更大使噴出的氣體質量更大 D. 使噴出的氣體密度更小使噴出的氣體密度更小AC反沖運動火箭反沖反沖運動運動1. 定義：定義：向氣體噴出的反方向向氣體噴出的反方向 運動運動2. 原理：原理：動量守恒定律動量守恒定律3.