动量守恒定律你知道章鱼课件.ppt

1、第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律1.1.实验：探究碰撞中的不变量实验：探究碰撞中的不变量2.2.动量和动量定律动量和动量定律3.3.动量守恒定律动量守恒定律4.4.碰撞碰撞5.5.反冲运动反冲运动 火箭火箭 把气球吹满气，猛的一松手，会出把气球吹满气，猛的一松手，会出现什么现象？现什么现象？ 这些现象有没有共同之处？这些现象有没有共同之处？若有，共同点是什么？若有，共同点是什么？思考？思考？共同点：共同点：1 1、物体在内力的作用下、物体在内力的作用下2 2、一个物体分成两个部分、一个物体分成两个部分3 3、两部分运动方向相反、两部分运动方向相反这种现象叫作这种现象叫作反冲反冲 如果

2、一个如果一个静止静止的物体在的物体在内力的作内力的作用用下分裂成下分裂成两个部分两个部分，一部分向某个，一部分向某个方向运动，另一个部分向方向运动，另一个部分向相反相反的方向的方向运动运动。这种现象称为。这种现象称为反冲运动反冲运动。 注：注：被分离的一部分物体可以是高速喷被分离的一部分物体可以是高速喷射出的射出的液体液体、气体气体，也可以是，也可以是固体固体一、反冲运动一、反冲运动定义：定义：反冲运动遵循什么样的物理规律？反冲运动遵循什么样的物理规律？ 作用前：作用前：P = 0P = 0作用后作用后: P = m v + M V: P = m v + M V则根据动量守恒定律有：则根据动量

3、守恒定律有： P = PP = P 即即 m v + M V = 0 m v + M V = 0 故有：故有：V = V = ( m / M ) v ( m / M ) v 负号就表示作用后的两部分运动方向负号就表示作用后的两部分运动方向相反相反遵循动量守恒定律遵循动量守恒定律特点：特点：1 1、物体在内力的作用下、物体在内力的作用下2 2、一个物体分成两个部分、一个物体分成两个部分3 3、两部分运动方向相反、两部分运动方向相反物理原理：动量守恒定律物理原理：动量守恒定律 你知道章鱼，水母怎样游泳吗？你知道章鱼，水母怎样游泳吗？ 它们先把水吸入体腔，然后用力压水，它们先把水吸入体腔，然后用力压

4、水，通过身体前面的孔喷出，使身体很快的运动通过身体前面的孔喷出，使身体很快的运动乌贼乌贼你认为章鱼、水母游泳时运用了什么原理你认为章鱼、水母游泳时运用了什么原理呢？呢？（反冲）（反冲）生活中的反冲运动生活中的反冲运动用枪射击时，子弹向前飞去，枪身发生反冲向后运用枪射击时，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。射击时要把枪身抵在肩部，以减少反冲的影响。生活中的反冲运动生活中的反冲运动农田、园林的灌溉装置能够一边喷水一边旋转，农田、园林的灌溉装置能够一边喷水一边旋转，这是因为

5、喷口的朝向略有偏斜，水从喷口喷出时，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喷管因反冲而旋转，这样可以自动改变喷水的方向向生活中的反冲运动生活中的反冲运动反击式水轮机反击式水轮机是是大型水力发电站大型水力发电站应用最广泛的水应用最广泛的水轮机。它是靠水轮机。它是靠水流的反冲作用旋流的反冲作用旋转的。我国早在转的。我国早在7 70 0年代就能生产转年代就能生产转轮直径轮直径5.55.5米，质米，质量量110110吨，最大功吨，最大功率达率达3030万千瓦的万千瓦的反击式水轮机。反击式水轮机。 喷气式飞机喷气式飞机通过连续不断地向通过连续不断地向后喷射

6、高速燃气，可以得到很高的飞后喷射高速燃气，可以得到很高的飞行速度。行速度。生活中的反冲运动生活中的反冲运动火箭二、火箭二、火箭古代火箭的发展经历了哪些阶段？古代火箭的发展经历了哪些阶段？宋代宋代古代火箭由哪几个部分组成？古代火箭由哪几个部分组成？明代明代现代现代 我国早在宋代就发明了火箭，在我国早在宋代就发明了火箭，在箭杆箭杆上捆一个上捆一个前端封闭的火药筒前端封闭的火药筒，火药点燃后，火药点燃后生成的燃气以很大的速度向后喷出，火箭生成的燃气以很大的速度向后喷出，火箭由于由于反冲反冲而向前运动。而向前运动。古代的火古代的火 箭箭二、火箭二、火箭现代的火箭思考与讨论：思考与讨论： 质量为质量为

7、m m 的人在远离任何星体的太空中，与他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。船总保持相对静止的状态。 这个人手中拿着一个质量为这个人手中拿着一个质量为mm的小物体，现在的小物体，现在他以相对于飞船为他以相对于飞船为u u的速度将小物体抛出。的速度将小物体抛出。1 1、小物体的动量改变量是多少？、小物体的动量改变量是多少？2 2、人的动量改变量是多少？、人的动量改变量是多少？3 3、人的速度改变量是多少？、人的速度改变量是多少？p=u mp=-u mv=-um/m火箭火箭 设火箭在设火箭在

8、t t时间内喷射燃气的质量是时间内喷射燃气的质量是mm，喷出燃气的速度是喷出燃气的速度是u u，喷出燃气后火箭的质量是，喷出燃气后火箭的质量是m m。求火箭获得的速度求火箭获得的速度vv。（忽略阻力和重力的影响）。（忽略阻力和重力的影响）由动量守恒得：由动量守恒得：m mv + mu =0v + mu =0解：解：v = -u(m/m)v = -u(m/m) 通过通过v = -mu/mv = -mu/m式式可以看出可以看出火箭所获得的速度与哪些因素有关火箭所获得的速度与哪些因素有关? ?u u越大、越大、m/mm/m越大，火箭获得的速度越大。越大，火箭获得的速度越大。火箭起飞时的质量与火箭除燃

9、料外的箭体质量之火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比。即：火箭的质量比比。即：火箭的质量比现代火箭喷气速度在现代火箭喷气速度在20004000m/s20004000m/s质量比一般小于质量比一般小于1010火箭及其结构示意图齐奥齐奥尔科尔科夫斯夫斯基基发射人造地球卫星运送载人飞船运载空间站运载探测器专题专题 人船模型人船模型适用条件：适用条件： （1 1）系统的总动量守恒或某一方向的动量）系统的总动量守恒或某一方向的动量守恒。守恒。 （2 2）构成系统的）构成系统的m m1 1、m m2 2原来静止，因相互原来静止，因相互作用而运动。作用而运动。 （3 3）s s1 1、s s2 2均

10、为沿动量守恒方向相对于同均为沿动量守恒方向相对于同一参考系的位移。一参考系的位移。【例【例1 1】如图所示，长为】如图所示，长为l l、质量为、质量为M M的小船停在静水的小船停在静水中，一个质量为中，一个质量为m m的人站在船头，若不计水的阻力，的人站在船头，若不计水的阻力，当人从船头走到船尾的过程中，船和人对地面的当人从船头走到船尾的过程中，船和人对地面的位移各是多少？位移各是多少？1,msLMm2MsLMm总结步骤：总结步骤： （1 1）找相对位移；）找相对位移； （2 2）画情景图，找出位移关系；）画情景图，找出位移关系； （3 3）列位移关系方程、动量守恒方程。）列位移关系方程、动量守恒方程。反冲反冲运动运动1. 1. 定义：向气体喷出的反方向定义：向气体喷出的反方向 运动运动2. 2. 原理：动量守恒定律原理：动量守恒定律3. 3. 应用：反击式水轮机、射击应用：反击式水轮机、射击火箭火箭1. 1. 发展：宋代发展：宋代- -明代明代- -现代现代2. 2. 原理：反冲运动原理：反冲运动3. 3. 提高速提高速 度方法度方法 提高喷气速度提高喷气速度u u增加质量比增加质量比m/mm/m反冲运动反冲运动