2020-2021学年6 反冲现象 火箭课前预习课件ppt

这是一份2020-2021学年6 反冲现象 火箭课前预习课件ppt，共23页。PPT课件主要包含了观察并思考，内力作用下，反冲现象，并解释原因，物理情景，如何减小反冲的影响，反冲的防止大炮，思考与讨论，反冲的应用火箭，古代火箭等内容，欢迎下载使用。
你知道章鱼、乌贼是怎样游动的吗？它们先把水吸入体腔，然后用力压水，通过身体前面的孔将水喷出，使身体很快地运动。章鱼能够调整喷水的方向，这样可以使得身体向任意方向前进。章鱼游动时体现了什么物理原理？
观察并思考？
通过以下现象请抽象概括出什么叫反冲？反冲运动都体现了什么原理？
b. 一个物体分为两个部分
c.两部分运动方向相反
1. 定义：一个静止的物体在内力的作用下分裂为两个部分，一部分向某一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（recil）。
注：被分离的一部分物体可以是高速喷射出的液体、气体，也可以是固体．
①内力远大于外力，动量守恒定律
②其他形式的能转化为动能，机械能增加
1. 把一个气球吹起来，用手捏住气球的通气口，然后突然放开， 让气体喷出，观察气球的运动。
2. 如图,把弯管装在可旋转的盛水容器的下部。当水从弯管流出时， 容器就旋转起来。
4．反冲现象的应用和防止（1）反冲现象的应用：农田、园林的喷灌装置能够一边喷水一边旋转，这是因为水从喷口喷出时，喷管因反冲而旋转。反击式水轮机是使水从转轮的叶片中流出，使转轮由于反冲而旋转，从而带动发电机发电。喷气式飞机和火箭的飞行是靠喷出的气流的反冲作用而获得巨大的速度，等等。
1.6 反冲运动 火箭—【新教材】 人教版（2019）高中物理选择性必修一课件(共25张PPT)
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（2）避免有害的反冲运动
射击时，子弹向前飞去，枪身向后发生反冲，这就会影响射击准确性等。所以用步枪射击时要把枪身抵在肩部，以减少反冲的影响。
例1.一门大炮，炮身质量M，炮弹质量m，炮弹水平射出时相对于地面的速度为v0，不计炮身与地面的摩擦，求炮身向后反冲的速度v的大小？
若M=200kg，m=4kg，v0=100m/s，则v=？
电影里经常看到，火炮在发射时炮管一缩一伸的运动。有的人称之为：缩头炮。巨大的反冲作用就全靠炮身的材料硬度抵消了，这样的结果是火炮的寿命大大减少，这显然是不合理的设计。
我们要设计一种装置，它可以先允许炮身做反冲运动，并把这种运动能量储存为弹性势能，等反冲运动结束时，再利用储存的那部分能量使炮身复位，这就是火炮缓冲器的作用。
我们如何既避免反冲危害又能保证命中精准度呢？
减小反冲的影响-----自行火炮的止退犁和缓冲器
中国新型自行榴弹炮装在履带式的车辆上且履带表面有较深的突起抓地钩型设计是为了增大摩擦力，止退。止退犁和两个液压缓冲器，都是为了提高火炮连射时的命中精度而精心设计的。
在箭支前端缚火药筒，利用火药向后喷发产生的反作用力把箭发射出去。这是世界上最早的喷射火器。
火箭和喷气式飞机的飞行应用了反冲的原理，它们都靠喷出气流的反冲作用而获得巨大的速度。现代的喷气式飞机，靠连续不断地向后喷出气体，飞行速度能够超过1000 m/s。火箭的主要用途是：利用火箭作为运载工具，例如发射探测器、常规弹头、人造卫星和宇宙飞船等。
质量为 m 的人在远离任何星体的太空中，与他旁边的飞船相对静止。由于没有力的作用，他与飞船总保持相对静止的状态。
这个人手中拿着一个质量为 ∆ m 的小物体。现在他以相对于飞船为 u 的速度把小物体抛出
1. 小物体的动量改变量是多少？2. 人的动量改变量是多少？3.人的速度改变量是多少？
火箭结构主要由壳体和燃料两大部分组成。火箭燃料燃烧时，从尾部喷出的气体具有很大的动量，根据动量守恒定律，火箭获得等大反向的动量，因而发生连续的反冲现象，随着推进剂的消耗，火箭的质量逐渐减小，加速度不断增大，当推进剂燃尽时，火箭即以获得的速度沿着预定的空间轨道飞行。
设火箭在Δt时间内喷射燃气的质量是Δm，喷出燃气的速度是u，喷出燃气后火箭的质量是m。设法算火箭获得的速度Δv。（忽略阻力和重力的影响）
由 ，可以看出火箭所获得的速度与那些因素有关?
一是燃气喷射的速度二是火箭的质量比，即：火箭起飞时喷射燃气的质量与燃料燃尽时箭体的质量之比
喷气的速度：目前常用的液体燃料是液氢，用液氧做 氧化剂，喷气速度在2000m/s到4000m/s 质量比：火箭的质量比在6～10 左右要发射人造卫星，这样的火箭还不能达到所需的速度
如何解决卫星发射问题？
【答案】：运用多级火箭
多级火箭是由单级火箭构成，发射时先点燃第一级火箭，燃料用完后，空壳自动脱落，然后下一级火箭脱落，多级火箭及时把外壳脱落，使火箭的总质量减少，因而达到更高的速度。但并非火箭级数越多就越好，级数越多结构越复杂，技术要求越高，工作可靠性越差，目前多级火箭一般是三级火箭。