6.反冲现象 火箭
学习目标：1.[物理观念]通过学习了解反冲运动和反冲运动在生活中的应用． 2.[科学思维]通过实例分析，能够应用动量守恒定律解决反冲运动问题． 3.[科学思维]通过学习和课外阅读，知道火箭的飞行原理，了解我国航天技术的发展．
☆ 阅读本节教材，回答第24页“问题”并梳理必要知识点．教材第24页问题提示：反冲原理，章鱼游泳类似于火箭的发射，靠向后喷水的反作用力使自己前进．
一、反冲现象 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，另一部分必然向相反的方向运动，这个现象叫作反冲．
2．反冲原理
反冲运动的基本原理是动量守恒定律，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同样大小的动量．
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＝m1v1＋m2v2，此式表明，做反冲运动的两部分的动量大小相等、方向相反，而它们的速率与质量成反比．
利用动量守恒定律解决反冲问题时，速度通常是以地面为参考系的速度，而不是系统内两物体的相对速度．
二、火箭 1．原理
火箭的飞行应用了反冲的原理，靠喷出气流的反冲作用来获得巨大速度． 2．影响火箭获得速度大小的因素
一是喷气速度，二是火箭喷出物质的质量与火箭本身质量之比．喷气速度越大，质量比越大，火箭获得的速度越大．
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)做反冲运动的两部分的动量一定大小相等，方向相反． (2)章鱼、乌贼的运动利用了反冲的原理．
(√) (√)
(3)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．
(×) (√)
(4)在没有空气的宇宙空间，火箭仍可加速前行．
(5)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． (√) 2．运送人造地球卫星的火箭开始工作后，火箭做加速运动的原因是( ) A．燃料推动空气，空气反作用力推动火箭
B．火箭发动机用力将燃料燃烧产生的气体向后推出，气体的反作用力推动火箭 C．火箭吸入空气，然后向后排出，空气对火箭的反作用力推动火箭 D．火箭燃料燃烧发热，加热周围空气，空气膨胀推动火箭
B [火箭工作中，动量守恒，当向后喷气时，则火箭受一向前的推力从而使火箭加速，故只有B正确．]
3．(多选)2024年春节上映的国产科幻大片《流浪地球》中有这样的情节：为了自救，人类提出一个名为“流浪地球”的大胆计划，即倾全球之力在地球表面建造上万座发动机，推动地球离开太阳系，用2 500年的时间奔往另外一个栖息之地．这个科幻情节中有反冲运动的原理．现实中的下列运动，属于反冲运动的有( )
A．汽车的运动 C．火箭的运动
B．直升机的运动 D．反击式水轮机的运动
CD [汽车的运动利用了汽车的牵引力，不属于反冲运动，故A错误；直升机的运动利用了空气的反作用力，不属于反冲运动，故B错误；火箭的运动是利用喷气的方式获得动力的，属于反冲运动，故C正确；反击式水轮机的运动利用了水的反冲作用而获得动力，属于反冲运动，故D正确．]
取一只药瓶或一个一端有孔的蛋壳，在其盖上钻一小孔(瓶盖与瓶子需密封)，再取一块厚泡沫塑料，参照图做成船的样子，并在船上挖一凹坑，以容纳盛酒精的容器(可对反冲运动的理解
用金属瓶盖)．用两段铁丝，弯成环状以套住瓶的两端，并将铁丝的端头分别插入船中． 将一棉球放入容器中，并倒入少量酒精，在瓶中装入半瓶开水．将船放入水中，点燃酒精棉球后一会儿产生水蒸气，当水蒸气从药瓶盖的孔中喷出时，小船便能勇往直前了．小船向前运动体现了什么物理原理？ 提示：反冲原理． 1．反冲运动的特点 (1)物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动．
(2)在反冲运动中，相互作用力一般较大，通常可以用动量守恒定律来处理． (3)在反冲运动中，由于有其他形式的能转化为机械能，所以系统的总动能增加． 2．反冲运动的应用与防止 (1)利用有益的反冲运动
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；喷气式飞机和火箭都是靠喷出气流的反冲作用而获得巨大的速度．
(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． 3．处理反冲运动应注意的问题 (1)速度的方向
对于原来静止的整体，抛出部分与剩余部分的运动方向必然相反．在列动量守恒方程时，可任意规定某一部分的运动方向为正方向，则反方向的速度应取负值．
(2)相对速度问题
在反冲运动中，有时遇到的速度是两物体的相对速度．此类问题中应先将相对速度转换成对地的速度后，再列动量守恒定律方程．
(3)变质量问题
如在火箭的运动过程中，随着燃料的消耗，火箭本身的质量不断减小，此时必须取火箭本身和在相互作用的短时间内喷出的所有气体为研究对象，取相互作用的这个过程为研究过程来进行研究．
【例1】 反冲小车静止放在水平光滑玻璃上，点燃酒精，蒸汽将橡皮塞水平喷出，
第1章 6 反冲现象 火箭—2024-2024学年新教材人教版(2024)高中物理选择性必修第一册练习
