反冲运动火箭教案(共2篇)
反冲运动火箭教案 篇1
《反冲运动火箭》教学设计
【教学目标】
一、知识与技能
1.知道什么是反冲运动。
2.能够用动量守恒定律解释反冲运动并进行简单计算。3.了解一些火箭的工作原理。
二、过程与方法
通过观察反冲现象,寻找它们共同规律的过程培养学生的观察能力和发现问题的能力。
三、情感态度与价值观
体会物理知识来源于生活而又应用于生活的特点,培养学生主动探究、乐于探究的品质。【教学重点】
1.能够认清某一运动是否为反冲运动。2.用动量守恒定律对反冲运动进行解释。【教学难点】
动量守恒定律对反冲运动进行定量计算。【教学方法】
教师启发引导,学生讨论、交流、实验等。【教学用具】
一些关于反冲应用的图片、动画、视频、气球 火柴 塑料管,小木棒等。【教学过程】
(一):新课引入:
投影神舟五号飞船发射时的照片,提出问题:火箭为什么能离开地球,升上天空,实现我国的飞天梦!大胆的说出自己的想法。演示实验一:定向释放气球实验。
小组合作讨论:刚才这三个实验有相互作用吗?分别是谁和谁之间的相互作用? 学生讨论、交流后得出:均是相互作用。喷出的气体与气球的相互作用。让学生举例:你能举出哪些物体的运动类似于气球所做的运动?
如:节日的礼花,喷气式飞机,反击式水轮机,乌贼,章鱼游泳,火箭等所作的运动。
• 这样的例子很多:如实验演示二:
• 演示:在玻璃管上放泡沫板,在泡沫板上放遥控小车。用遥控器启动小车,再观察。
探究:讨论这两个实验有什么共同点?(与碰撞比较在形式上有何不同)
学生讨论、交流后得出:
1、物体在内力的作用下
2、一个物体分成两个部分
3、两部分运动方向相反
师:我们把这种相互作用下运动称为反冲运动,本节课我们就研究反冲运动。
(二)新课教学:
总结:如果一个静止的物体在内力的作用下分裂成两个部分,一部分向某个方向运动,另一个部分向相反的方向运动。这种现象称为反冲运动。
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. 三:反冲运动物理规律:
合力为0或者内力远大于外力,遵循动量守恒定律
作用前:P = 0
作用后: P′ = m v + M V 则根据动量守恒定律有: P′ = P
即
m v + M V = 0
故有:V = −(m / M)v 负号就表示作用后的两部分运动方向相反
特点:
1、物体在内力的作用下或者内力远大于外力。
2、一个物体分成两个部分。
3、两部分运动方向相反。、内力做正功,总动能增加。物理原理:动量守恒定律。
课堂练习: 一静止的质量为M的原子核,以相对地的速度v放射出一质量为m的粒子后,原子核剩余部分运动的速度大小为(B)A
MV/m
B
MV/(M-m)C(M-m)v/m
D
(M+m)v/m 四:反冲运动的应用。
1.你知道章鱼,乌贼怎样游泳吗?
它们先把水吸入体腔,然后用力压水,通过身体前面的孔喷出,使身体很快的运动.你认为章鱼、乌贼游泳时运用了什么原理呢?(反冲运动)2.农田、园林的灌溉装置能够一边喷水一边旋转,这是因为喷口的朝向略有偏斜,水从喷口喷出时,喷管因反冲而旋转,这样可以自动改变喷水的方向。从而达到全面灌溉的效果。
3.反击式水轮机是大型水力发电站应用最广泛的水轮机。它是靠水流的反冲作用旋转的。我国早在70年代就能生产转轮直径5.5米,质量110吨,最大功率达30万千瓦的反击式水轮机。原理:当水从转轮的叶片中流出时,转轴由于反冲而旋转再带动发电机发电。
4.喷气式飞机通过连续不断地向后喷射高速燃气,可以实现超音速的飞行。第四代喷气式飞机有更强大的发动机喷射高速燃气,可以实现超音速巡航。5.火箭
(1).古代的火 箭:我国早在宋代就发明了火箭,在箭杆上捆一个前端封闭的火药筒,火药点燃后生成的燃气以很大的速度向后喷出,火箭由于反冲而向前运动。
自己动手:同学们能不能自制一个小火箭呢?(2).现代的火箭 思考与讨论:
例:火箭发射时喷射出来的燃气的质量为m1,燃料燃尽后火箭的质量为m2,火箭燃气的喷射速度为V1,燃料燃尽后火箭的飞行速度V2为多大?
解析: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,发射后的总动量也为0
有:m1v1+m2v2=0
则:V2=-m1v1/m2
负号表示速度的方向。可见,燃料燃尽时火箭获得的最终速度由喷气速度和m1/m2决定。
可见:多级火箭能及时把空壳抛掉,使火箭的总质量减少,因而能够达到很高的速度,可用来完成洲际导弹、人造卫星、宇宙飞船等的发射工作,但是火箭的级数不是越多越好,级数越多,构造越复杂,工作的可行性越差,目前多级火箭一般都是三级火箭。
五:反冲运动的防止。
(1).用枪射击时,子弹向前飞去,枪身发生反冲向后运动。枪身的反冲会影响射击的准确性,所以用步枪射击时要把枪身抵在肩部,以减少反冲的影响。
(2)中国新型自行榴弹炮
火炮被称为“战争之神”。自行火炮起源于第二次世界大战的“法西斯德国”,当时德国陆军将一种淘汰的坦克底盘装上大口径榴弹炮装备炮兵,当时它的名称是:突击炮。
• 自行火炮为什么要装在履带式的车辆上呢? • 履带表面有较深的突起抓地钩型设计? •
摩擦系数较大,止退。
• 止退犁,看到了吗?止退犁上又有两个液压缓冲器。这一切都是为了提高火炮的连射时的命中精度而精心设计的。课堂练习
机关枪重8kg,射出的子弹质量为20克,若子弹的出口速度是1000m/s,则机枪的后退速度是多少? 解析:
mv0.021000Vm/s2.5m/sM8课堂小结反冲运动1.定义:向气体喷出的反方向反冲运动运动2.原理:动量守恒定律3.应用:反击式水轮机、射击1.发展:宋代-明代-现代2.原理:反冲运动火箭3.提高速提高喷气速度u度方法增加质量比Δm/m
• 作 业:阅读本课后的“阅读材料” • 到图书室、阅览室了解有关火箭的知识
• 按照课本上“小实验”介绍的方法,自制一枚小火箭 完成P17-19“本章小结”及“习题
运载火箭空中发射伞降运动分析 篇2
运载火箭空中发射伞降运动分析
主要计算了运载火箭内舱式空中发射过程中,运载器在点火以前,运载器及降落伞系统(物伞系统)从发射平台抛出后的运动轨迹及姿态.通过分析两刚体的`力学关系,建立了九自由度的物伞系统数学模型,并进行仿真计算.由仿真结果可以决定其最佳的发射时间及姿态.
作 者:许志 唐硕 XU Zhi TANG Shuo 作者单位:西北工业大学,航天学院,陕西,西安,710072刊 名:飞行力学 ISTIC PKU英文刊名:FLIGHT DYNAMICS年,卷(期):200624(1)分类号:V412关键词:空中发射 运载器 物伞系统