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第5节反冲运动火箭精品导学案


16-17 学年度第 2 学期 高一物理选修 3-5“比教学”导学案 编号 26 使用时间 编制:张西永

审核:张勇

§ 16.5 反冲运动 火箭
班级
【学习目标】

姓名

学号

1.了解反冲运动的概念及反冲运动的一些应用. 2.知道反冲运动的原理. 3.掌握应用动量守恒定律解决反冲运动问题. 4.了解火箭的工作原理及决定火箭最终速度大小的因素.

【学习重点】 【学习难点】

应用动量守恒定律解决反冲运动问题 火箭的工作原理及决定火箭最终速度大小的因素


一、反冲运动

习 案

任务 1 、 阅读课本 完成自主 学习; 任务 2 、 你还有那 些地方没 弄明白?

1. 定义: 根据动量守恒定律, 如果一个静止的物体在内力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______的方向运动,这个现象叫做______. 2.反冲原理:反冲运动的基本原理是___________定律,如果系统的一部分获得了 某一方向的动量,系统的其他部分就会在这一方向的反方向上获得____________的 动量. 3.公式:若系统的初始动量为零,则动量守恒定律的形式变为 0=____________, 此式表明,做反冲运动的两部分的动量大小______、方向______,而它们的速率与 质量成______. 二、火箭 4. 原理: 火箭的飞行应用了_____的原理, 靠喷出气流的_____作用来获得巨大速度. 5.影响火箭获得速度大小的因素:一是____________,二是火箭喷出物质的质量与 火箭本身质量之比.喷气速度______,质量比______,火箭获得的速度越大. 6.小试牛刀 (1)做反冲运动的两部分的动量一定大小相等,方向相反.( (2)一切反冲现象都是有益的.( ) ) ) )

(3)章鱼、乌贼的运动利用了反冲的原理.(

(4)火箭点火后离开地面向上运动,是地面对火箭的反作用力作用的结果.( (5)在没有空气的宇宙空间,火箭仍可加速前行.( ) )

(6)火箭发射时,火箭获得的机械能来自于燃料燃烧释放的化学能.(

把规范修炼成一种习惯 - 1 - 把认真内化为一种性格

16-17 学年度第 2 学期 高一物理选修 3-5“比教学”导学案 编号 26 使用时间 编制:张西永

审核:张勇

(7)反冲运动中,内力做功的代数和是否为零?

(8) 两位同学在公园里划船, 当小船离码头大约 1.5 m 时,有一位同学心想:自己在体育课上立定跳远 的成绩从未低于 2m,跳到岸上绝对没有问题.于是 她纵身一跳, 结果却掉到了水里(如图所示), 她为什 么不能如她所想的那样跳到岸上呢?

(9)假如在月球上建一飞机场,应配置喷气式飞机 还是螺旋桨飞机呢?


探究 1 人船模型

究 案

学习札记

【合作探究 1】所示,为一条约为 180 kg 的小船漂浮在静水中,当人从船尾走向船 头时,小船也发生了移动,不计水的阻力. 探讨 1:小船发生移动的动力是什么力?小船向哪个方向 运动?

探讨 2:当人走到船头相对船静止时,小船还运动吗?为什么?

【例 1】有一只小船停在静水中,穿上一人从船头走向船尾,如果人的质量 m=60kg, 船的质量 M=120kg,船长 L=3m。则船在水中移动的距离是多少?(水的阻力不计)

【练 1】质量为 M 的热气球吊筐中有一质量为 m 的人,共同静止在距地面为 h 的高 空中.现从气球上放下一根质量不计的软绳,为使此人沿软绳能安全滑到地面,则 软绳至少有多长?

把规范修炼成一种习惯 - 2 - 把认真内化为一种性格

16-17 学年度第 2 学期 高一物理选修 3-5“比教学”导学案 编号 26 使用时间 编制:张西永

审核:张勇

探究 2 火箭 【合作探究 2】如图所示,是多级运载火箭的示意图,发射时, 先点燃第一级火箭,燃料用完后,空壳自动脱落,然后下一级火 箭开始工作. 探讨 1:火箭点火后能加速上升的动力是什么力?

探讨 2:要提升运载物的最大速度可采用什么措施?

【例 2】将静置在地面上,质量为 M(含燃料)的火箭模型点火升空,在极短时间内以 相对地面的速度 v0 竖直向下喷出质量为 m 的炽热气体.忽略喷气过程重力和空气阻 力的影响,则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是________.

【练 2】一火箭喷气发动机每次喷出 m=200 g 的气体,气体离开发动机喷出时的速 度 v=1 000 m/s(相对地面),设火箭质量 M=300 kg,发动机每秒喷气 20 次.求当第 三次气体喷出后,火箭的速度多大?

巩固案(堂清小卷) (满分 100 分)

得分

错因分析

1. (15 分)某人站在静止于水面的船上,从某时刻开始,人从船头走向船尾,水的 阻力不计,则( )

A.人匀速运动,船则匀速后退,两者的速度大小与它们的质量成反比 B.人走到船尾不再走动,船也停止不动 C.不管人如何走动,人在行走的任意时刻人和船的速度方向总是相反,大小与 它们的质量成反比 D.船的运动情况与人行走的情况无关

把规范修炼成一种习惯 - 3 - 把认真内化为一种性格

16-17 学年度第 2 学期 高一物理选修 3-5“比教学”导学案 编号 26 使用时间 编制:张西永

审核:张勇

2. (15 分)竖直发射的火箭质量为 6×103 kg.已知每秒钟喷出气体的质量为 200 kg. 若要使火箭获得 20.2 m/s2 的向上加速度,则喷出气体的速度大小应为( A.700 m/s B.800 m/s C.900 m/s D.1 000 m/s )

3. (15 分)一枚火箭搭载着卫星以速率 v0 进入太空预定位置,由控制系统使箭体与 卫星分离.已知前部分的卫星质量为 m1,后部分的箭体质量为 m2,分离后箭体以速 率 v2 沿火箭原方向飞行,若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化,则分离后卫 星的速率 v1 为( A.v0-v2 m2 C.v0- v2 m1 ) B.v0+v2 m2 D.v0+ (v0-v2) m1

4. (15 分)小车静置在光滑水平面上,站在车上一端 的人练习打靶,靶装在车上的另一端,如图所示(小圆 点表示枪口).已知车、人、枪和靶的总质量为 M(不 含子弹),每颗子弹质量为 m,共 n 发.打靶时,每发 子弹都打中靶且留在靶里,并等前一发打入靶中后,再打下一发.若枪口到靶的距 离为 d,待打完 n 发子弹后,小车移动的距离为________. 5. (40 分)如图所示,光滑水平面上停着一只木球和载人小车,木球的质量为 m, 人和车的总质量为 M,已知 M:m=16:1。人以速度 v0 沿水平面将木球推向正前方 的固定挡板,木球被挡板弹回,人接住球后再以同样的对地速度将球推向挡板,设 木球与挡板相碰时无机械能损失,求人经过几次推球之后,再也不能接到木球。

把规范修炼成一种习惯 - 4 - 把认真内化为一种性格

16-17 学年度第 2 学期 高一物理选修 3-5“比教学”导学案 编号 26 使用时间 编制:张西永

审核:张勇

参考答案 1.ABC 2.C 3.D 4. nmd M+nm 5.9 次

把规范修炼成一种习惯 - 5 - 把认真内化为一种性格


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