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16.5 反冲运动 火箭.ppt.



实 验: 把气球吹满气,猛一松手,会出现什么情形呢?

一、反冲运动
静止或运动的物体分离出一部分物 体 ,使另一部分向相反方向运动的现象, 反冲运动。 反冲运动中,如果属于内力远远 大于外力的情况,可以认为反冲运动 中系统动量守恒。

火箭模型

在箭支前端缚上火药筒,利 用火药向后喷发产生的反冲作用 力把箭发射出去。

1

中国新型自行榴弹炮

2

.

. 自 行 火 炮 为 什 么 要 装 在 履 带 式 车 辆 上 ? 车 身 后 的 止 退 犁 又 是 起 什 么 作 用 的 呢 ?

喷气式飞机通过连续不断地向后喷射高 速燃气,可以得到超过音速的飞行速度。

法国 “幻 影”200 0

反击式水轮机是靠水流的反冲作用旋转的。

? 反冲运动-火箭.flv

水火箭
简单制作与探究

一、水火箭制作原理
作用力与反作用力、牛顿第三运动定律: 如果以一力推(拉)一物体时,该物体 会以相等大小的力推(拉)施力者 水火箭是利用水和空气的质量之比,空气 压力把水从火箭尾部的喷嘴向下高速喷出, 在反作用下,水火箭快速上升,加速度、 惯性滑翔在空中飞行,像导弹一样有一个 飞行轨迹,最后达到一定高度, 从而得到 火箭模型。

二、水火箭制作
制作工具: 软胶塞

平嘴钳 硬胶可乐瓶两个
剪刀、小刀各一把

水火箭发射装置
整套单车气门心

二、水火箭制作

1.用两个可乐 瓶合在一起组 成火箭,只用 一个瓶全箭体, 然后用另一个 瓶头部接在箭 体上,做成流 线型。如图所 示:
图 2 自行车胎气嘴

2.制作水火制的关键:选择良好的发射装置 控制好可乐瓶的气密性。

对于第一个发射装置,气密性不好(气密性好,也是有唯一性)

第二、第三个发射装置,气密性。能发射多个类型的水火箭。

怎样才能做好水火箭的气密性?

发射装置的气嘴与可乐瓶的接口的紧密性是关键

为了保证接口的紧密性,可用软塞套在气嘴的 外面,使气嘴与可乐瓶相接时,能很好的密封。

由第一种装置做成的水火箭需要多 人才能很好地发射。

由第二,第三种装置做成的水火 箭能很好地发射。

可见,水火箭的气密性对实验形响很大,对定性的研究结果也影响也 很大。

第一种发射装置也 能做好气密性,但 只是对指定类型的 火箭体(可乐瓶)

第二、第三种发射 装置的选择性较大, 能适用于不同的水 火箭发射。

三、实验现象分析
1.竖直反射后,火箭不 是竖直上升 无机翼,发射角度有所 偏离、风影响 2.火箭降落后,瓶内出 现较多水雾

四、定性研究: 1.水的多少与飞行高度的关系

当可乐瓶中装三分之一的水时,水火箭 能飞起的高度较大。水太少或者过多都 会影响飞行高度。

四、定性研究: 2.瓶内气压的大小与飞行高度的关系

用同一个火箭装置在里面装有 相同量的水,两次竖直向上发 射火箭,但火箭内的气压不一 样

结论:火箭内气压越大飞行越高, 火箭内气压越小飞行越低。

五、水火箭应用于教学
施放程序 加水 打气 发射 說 明 可解释物理名詞 动量守恒 气压 作用力与反作用 力 重力、空气阻力

利用动量守恒,使火箭飞的更快 利用水火箭內、外空气压力差,产生作用力 利用作用力与反作用力使火箭前进 飞行时,空气阻力和重力使火箭减速、停止

飞行

水火箭应用于教学

可以让学生直观了解导弹,运载火箭的发射 升空,回收的过程,导弹的飞行与飞机的飞行 原理及不同点。解释牛顿第一、第二、第三 定律(作用与反作用、惯性、能量守恒定律) 了解一些基本的空气动力学和飞行力学等方 面知识。

那么火箭在燃料燃尽时所能获得 的最终速度与什么有关呢? 假设火箭发射前的总质量为M,燃 料燃尽后的质量为m,火箭燃气对地的 喷射速度为v1,燃料燃尽后火箭的飞行 速度v为多大?
在火箭发射过程中,由于内力远大于外力, 所以动量守恒.发射前的总动量为 0,发射后的 总动量为 mv ? (M ? m)v1 (以火箭的速度方向为正方向)

由动量守恒得 :

mv ? (M ? m)v1 ? 0

( M ? m)v1 M ?v ? ? ( ? 1)v1 m m

燃料燃尽时火箭获得的最终速度由 M 喷气速度及质量比 共同决定 。
m

反 冲 运 动 火 箭

反 冲 运 动

1.定义:静止或运动的物体分离出一部 分物体 ,使另一部分向相反方向运动的 现象叫反冲运动。
2.反冲运动中一般遵循动量守恒定律 3 . 防止:射击时,用肩顶住枪身 1.飞行的原理---利用反冲运动 应用:反击式水轮机、喷气式飞机 、火箭等

火 箭 2.决定火箭最终飞行速度的因素

喷气速度
质量比


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