《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】

 

　　实验器材：铝箔纸，火柴，支架，反击式水轮机原理模型，一些关于反冲应用的图片、动画、视频等。

 

　　【教学过程】

 

　　新课引入：

 

　　师：物体间的相互作用除碰撞以外还有另一种方式也较常见，我们先观察几个实验，看一看它们是否不同于碰撞但也是相互作用。

 

　　演示实验一：释放充了气的气球，气球喷气的同时向前“窜”。

 

　　演示实验二：教材图16．5-3乙（铝箔纸、火柴药粉、支架）。

 

　　演示实验三：教材图16．5-3甲（反击式水轮机原理）。

 

　　师：刚才这三个实验是相互作用吗？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。实验一是喷出的气体与气球的相互作用；实验二是喷出的气体与铝箔卷的相互作用；实验三是喷出的水与喷嘴之间的相互作用。

 

　　师：这种相互作用与碰撞有什么不同？

 

　　学生讨论、交流后得出：碰撞中两个物体先是分开的，相互作用后可能合为一体，也可能再次分开，而这种相互作用中两个物体本来是一体的，通过相互作用才分开。

 

　　师：我们把这种相互作用称为反冲运动，本节课我们就研究反冲运动。

 

　　新课教学：

 

　　板书：一、认识反冲运动

 

　　板书：1．反冲运动：静止或运动的物体通过分离出一部分物体使另一部分物体向反方向运动的现象。

 

　　师：反冲运动在生产、生活中很常见。

 

　　播放视频：章鱼或乌贼的运动；草坪喷灌装置等。

 

　　师：你还能列举出其它实例吗？

 

　　学生讨论、交流后会得出很多实例，如：打枪时枪会后座，爆竹“二踢脚”第一响后飞上天空，旋转烟花，喷气式飞机，火箭，高压锅气阀旋转，甚至打喷嚏等。

 

　　教师播放这些现象的视频以加深感性认识。

 

　　师：前面我们做的三个实验中，为什么静止的物体喷出一部分物体后，另一部分物体会获得速度后退呢？

 

　　学生讨论、交流，有用动量守恒定律解释的，也有用相互作用力解释的。

 

　　板书：2．反冲运动满足动量守恒定律

 

　　        系统不受外力

 

　　条件是 系统某一方向不受外力

 

　　        系统内力远大于外力

 

　　教师和学生一起完成以下两个例题以体会如何用动量守恒定律对反冲运动进行定量计算。

 

　　例题1．教材P21 思考与讨论．

 

　　例题2．炮车质量为M，炮弹质量为m，炮筒与水平方向成角，若炮弹离开炮口时对地速度为v，求炮车后退速度。（已知地面对炮车的摩擦力远小于炮筒中气体产生的推力）

 

　　板书：二、反冲运动的主要应用──火箭

 

　　让学生自学课文，要求知道火箭的最终速度取决于哪两个要素.

 

　　课堂练习：

 

　　学生自己完成以下三个小题，以巩固本节课所学。（第3题较难，可以删去）

 

　　1．一个静止的质量为M的不稳定原子核，当它放射出质量为m的速度为v的粒子后，原子核剩余部分的速度多大？

 

　　2．火箭喷气发动机每次喷出m=200 g的气体，喷出的气体相对于地面的速度v=1000 m/s．设火箭初始质量为M= 300 kg，初速度为零，发动机每秒喷气20次，在不考虑空气阻力和地球引力的情况下，火箭1s末的速度多大？

 

　　3．质量为m=60 kg的人站在质量为M=100 kg的小车上，一起以v=3 m/s的速度在光滑水平面上作匀速直线运动，若人相对于车以u = 4 m/s的速度向后跳出，则车速变为多大？

 

　　参考答案：1． 2．132 m/s   3．4．5 m/s

 

　　课堂小结：

 

　　1．能够认识什么样的运动为反冲运动。

 

　　2．会用动量守恒定律解释或计算反冲运动。

 

　　作业：

 

　　1．搜集一些反冲运动的其它典型应用，了解其工作原理，如水电站的反击式水轮机等。

 

　　2．教材P22 1．2．3