编写：付开维审核：刘于贵校对：李宇辉16.5反冲运动火箭学案班级：班级：姓名：姓名：【学习目标】识记：（1）经历实验探究，认识反冲运动，能举出几个反冲运动的实例；理解：(2)结合动量守恒定律对反冲现象做出解释；进一步提高运用动量守恒定律分析和解决实际问题的能力；应用：(3)知道火箭的飞行原理和主要用途，了解我国的航空、航天事业的巨大成就。【重点】运用动量守恒定律认识反冲运动的物理实质【难点】动量守恒定律的应用．【自主检测】一、反冲1、一个静止的物体在____________的作用下分裂为两个糠郑啥渴睾愣煽芍阂徊糠窒?某个方向运动，而另一部_______________运动，我们称为反冲。此时动量守恒定律的表达式可表示为：_______________。2、反冲现象在生活中有着广泛的应用，比如灌溉喷水器、反击式水轮机、喷气式飞机、火箭等，但我们也要____反冲现象存在着弊端，用枪射击时，子弹向前飞去，由于反冲现象枪身会________，从而影响射击的________。二、火箭1、工作原理：火箭的飞行应用了_____的原理，火箭的燃料点燃后燃烧生成的高温燃气以很大的速度______喷出，火箭由于反冲而向前运动。2、影响火箭获得速度大小的因素：（1）____________；（2）质量比（火箭______的质量与火箭____________质量之比）；（3）______越大，______越大，火箭最终获得的速度就越大。3、现代火箭主要用来发射探测仪器、常规弹头或核弹头、人造卫星或宇宙飞船，即利用火箭作为运载工具。【知识点拨】知识点拨】一．反冲运动与动量守恒在以下三种情况中均可用动量守恒定律解决反冲运动问题：1．系统不受外力或所受外力之和为零，满足动量守恒的条件，可以用动量守恒定律解决反冲运动问题；2．系统虽然受到外力作用，但内力远远大于外力，外力可以忽略决反冲运动问题；，也可以用动量守恒定律解3．系统虽然所受外力之和不为零，系统的动量不守恒，但系统在某一方向上不受外力或外力在该方向上的分力之和为零，则系统的动量在该方向上的分量保持不变，可以用该方向上动量守恒解决反冲问题。在讨论反冲运动时应注意以下两点：（1）速度的方向性。（2）速度的相对性。在反冲运动中，若已知条件是物体间的相对速度，利用动量守恒定律列方程时，一般应把相对速度转化为对地速度。【经典体验】1.如图16-1所示，一个连同装备总质量为M=100千克的宇航员，在距离飞船为S=45米与飞船处于相地静止状态。宇航员背着装有质量为m0=0.5千克氧气的贮氧筒，可以将氧气以V=50米/秒的速度从喷咀喷出。为了安全返回飞船，必须向返回的相反方向喷出适量的氧，同时保留一部分氧供途中呼吸，且宇航员的耗氧率为R=2.5×10千克/秒。不考虑喷出的氧气对设备及宇航员总质量的影响。试计算：(1)喷氧量应控制在什么范围?(2)为了使总耗氧量最低，应一次喷出多少氧?返回所需的最长和最短时间是多少?-4返回时间又是多少?分析与解：一般飞船沿椭圆轨道运动，不是惯性参照系。但是在一段很短的圆弧上，可以认为飞船作匀速直线运动，是惯性参照系。(1)设有质量为m的氧气，以速度v相对喷咀，即宇航员喷出，且宇航员获得相对于飞船为V的速度，据动量守恒定律：mv-MV=0则宇航员返回飞船所需的时间为：t=S/V=MS/mv而安全返回的临界条件为：m+Rt=m0，以t=MS/mv代入上式，得：mv-m0vm+RMS=0，2图16-1m=把m0、v、R、M、S代入上式可得允许的最大和最小喷氧量为：mmax=0.45千克，mmin=0.05千克。返回的最短和最长时间为：tmin==200秒，tmax==1800秒(2)返回飞船的总耗氧量可表示为：△M=m+Rt=(MS/vt)+Rt因为MS/vt与Rt之积为常量，且当两数相等时其和最小，即总耗氧量最低，据：MS/vt=Rt，所以相应返回时间为：t=相应的喷氧量应为：m=Rt=0.15千克。=600秒想一想：还有什么方法可求出这时的喷氧量?(m=MS/vt=0.15千克)2：如图所示，总质量为M的气球下端悬着质量为m的人而静止于高度为h的空中，欲使人能安全沿绳着地，人下方的绳至少应为多长？分析与解：气球和人原静止于空中，说明系统所受合外力为零，故人下滑过程中系统动量守恒。人着地时，绳梯辽儆Υゼ暗孛妗Ｒ蛭讼禄?程中，人和气球在应意时刻的动量大小都相等，所以整个过程中平均动量守恒，若设绳梯长为L,人沿绳下滑至地面的时间为t,由动量守恒定律，有h（L?h)h?m=0tt(m+M)hL=MM【自主探究】自主探究】1、火箭的飞行是由于火箭喷出的气体向后推周围的空气，空气对火箭有一个向前的反作