反冲现象火箭（教学设计）高二年级物理选择性必修1（人教版）

1.6反冲现象火箭教学设计备课人学科物理课题1.4实验：验证动量守恒定律教学内容分析本节通过生产生活中的现象介绍反冲运动，通过演示实验加深学生对反冲现象的认识和理解，最后介绍火箭的飞行原理，体现了物理与生活和科技的紧密联系。通过本节的学习，促进学生运动与相互作用观的进一步发展，学会定性分析生产生活中的实际问题。依据教材“思考与讨论”栏目的设计，引导学生根据动量守恒定律，完成对人的速度变化量的推导。在此基础上定量分析火箭的速度。教材在“科学漫步”中介绍“三级火箭”的内容，既是对火箭知识的拓展，又进一步介绍我国在航天事业中的成就，有利于激发学生的爱国热情。学情分析本节课的教学对象是高二年级的学生，他们已具有一定的分析能力、抽象思维能力和逻辑推理能力，已经学习拿握了力、能量、动量、动量守恒等概念，并且可以利用力、能量、动量、动量守恒等角度去分析问题、解决问题，另外，在初中阶段接触过“水火箭”。今天学习反冲现象其实学生在前面动量守恒、碰撞学习中已经用到这种思想，只不过没有给学生提出反冲现象这个概念，现在从定义的角度把这个概念提出来，让学生进一步理解反冲现象，掌握动量守恒、功能关系的使用范围、解题步骤和程序框架。因此本节课的教学目标是：第一，通过实验认识反冲运动，能举出反冲运动的实例，道火箭的发射时反冲现象，第二，能结合动量守恒定律对常见的反冲现象进行解释；第三，了解我国航天事业的巨大成就，增强对我国科学技术发展的自信。教学目标1.通过实验认识反冲运动，能举出反冲运动的实例，知道火箭的发射是反冲现象。2.能结合动量守恒定律对常见的反冲现象作出解释。3.了解我国航天事业的巨大成就，增强对我国科学技术发展的自信。教学重难点1.教学重点：如何应用动量守恒定律分析、解决反冲运动。2.教学难点：动量守恒定律对反冲运动进行定量计算。教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图新课导入观看视频，以下现象体现了什么物理原理？学生尝试在纸上写下自己对该物理原理的思考观看视频，激发学生兴趣新课教学第一部分：反冲现象一、做一做布置做实验：把气球吹满气，然后松手，气球会怎样？提问：是什么导致气球如此运动？并和学生一起分析运动原因。提问：你还能举出哪些类似的例子？在学生举例子的基础上在展现自己的例子。反冲运动请同学们阅读课文，并总结反冲运动的知识，然后和学生总结反冲运动的概念：：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。这个现象叫反冲。①物体间相互作用突然发生，时间短，作用强。②系统所受外力一般不为零，但远远小于内力。提问：气球是如何实现反冲的，在反冲运动中，能量如何转化?然后利用前面的例子帮助学生总结反冲运动中能量变化情况。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。总结反冲运动的规律：（1）动力学角度:相互作用的两部分物体内力远大于作用在任意一部分其上他外力，可近似认为任一一部分物体合外力近似等于内力，由于内力很大，任意部分加速很快。（2）动量角度:相互作用的内力一般情况下远大于外力或在某一方向上内力远大于外力，所以可以用动量守恒定律或在某一方向上应用动量守恒定律来处理。能量角度: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。提问：你知道反冲运动在生产生活中和科学技术中有哪些应用吗？（1）灌溉喷水（2）水上滑行（3）喷气飞机你知道在生产生活中和科学技术中有哪些地方需要防止反冲带来的危害吗？中国新型履带式自行榴弹炮炮车的履带表面有较深的突起抓地钩型设计是为了增大摩擦力，止退犁和两个液压缓冲器，都是为了在火炮连射时起到“止退”的作用，提高命中精度而精心设计的。用步枪射击时要把枪身抵在肩部，以减少反冲的影响老旧式的炮车发射炮弹前需要先固定学生做实验，并尝试说明气球的状态。学生在老师引导下回答问题学生举例子学生阅读课文并思考总结动量的概念及特点。学生在老师的引导下总结反冲运动能量变化情况。学生举出反冲运动在生活中应用与防止的例子。让学生感受反冲运动的情景。尝试分析反冲运动原因。深层次感受反冲运动的实质。学生在前面分析的基础上总结得出动量的相关知识，感受物理规律的建立过程。全方位感受反冲运动的知识。在举例子中深入感受反冲运动在生活中应用于防止的例子，锻炼学生观察生活的同时，培养学生用辩证的思维去思考问题能力。第二部分：火箭情景：火箭发射前的总质量为M、燃料燃尽后的质量为m，火箭燃气的喷射速度为v1，求燃料燃尽后火箭的飞行速度v为多大？【分析】火箭发射过程中内力远大于外力，所以动量守恒。（以火箭的速度方向为正方向）则：mv－（Mm）v1=0提问：影响火箭速度的主要因素有哪些？（1）燃气喷射的速度（2）火箭的质量比（即火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的质量之比）目前的技术条件下，火箭的质量比在610左右。提高火箭速度的办法有哪些？阅读课文，了解中国火箭发展历程和总结人类通过哪些途径提高火箭质量比和喷气速度？如何提高火箭燃气的喷射速度？【提示】要提高喷气速度，就要使用高质量的燃料，目前常用的液体燃料是液氢，用液氧做氧化剂。如何提高火箭提高火箭质量比？【提示】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，但火箭的级数不是越多越好，级数越多构造越复杂，工作的可靠性越差，目前多级火箭一般都是三级。简述中国火箭发展历程？①古代火箭我国早在宋代就发明了火箭，在箭支上扎个火药筒，火药筒的前端是封闭的，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。②现代火箭结构现代火箭较古代火箭结构复杂得多，现代火箭主要由壳体和燃料组成，壳体是圆筒形的，前端是封闭的尖端，后端有尾喷管，燃料燃烧产生的高温高压燃气从尾喷管迅速喷出，火箭就向前飞去。学生尝试解答问题学生尝试回答学生尝试回答提高火箭速度的办法。学生阅读课文，提炼总结问题。采用情景思考，让学生感受反冲运动在科技领域的应用。让学生学会用物理原理和数学思维解答实际问题。锻炼学生阅读归纳能力，在阅读课文中感受中国科技发展，提升自豪感。课堂总结1．飞行的原理利用反冲运动2．决定火箭最终飞行速度的因素火箭1．飞行的原理利用反冲运动2．决定火箭最终飞行速度的因素火箭1．定义：静止或运动的物体分离出一部分物体，使另一部分向相反方向运动的现象叫反冲运动。2．反冲运动中一般遵循动量守恒定律3.应用与防止反冲运动反冲运动火箭板书设计1．飞行的原理利用反冲运动2．决定火箭最终飞行速度的因素火箭1．飞行的原理利用反冲运动2．决定火箭最终飞行速度的因素火箭1．定义：静止或运动的物体分离出一部分物体，使另一部分向相反方向运动的现象叫反冲运动。2．反冲运动中一般遵循动量守恒定律3.应用与防止反冲运动反冲运动火箭作业设计作业分为两块，一是课堂练习，旨在对本堂课学习中动量的概念和实验思路进行检测，一是分层练习，分层次的训练学生对知识的掌握情况。教学反思与评价本节课的设计以提升学生核心素养，促进学生有效学习为理念，把教材和课程标准按照要求进行科学准确的分解落实。在反冲运动规律的形成过程中，强调以讨论和深究规律为核心任务，密切联系生活实际，充分发挥创设问题情境的作用。教师向学生提供相关图文信息和实验器材，营造让学生主动参与的深堂教学环境，激发学习兴趣。以任务驱动的方式，通过方亲设计、实验操作、数据（现象）分析、结论展示、归纳提升等教学环节促进师生、生生之间的互动、交流。在互动交流中将信息建构形成知识，知识内化形成见识，见识体验形成意识，全方位调动学生主动获取知识，使教学活动、学习活动真正得以发生。整个教学设计中，教师将物理学科核心素养的基本要素渗透于“情境素材、驱动任务、学习活动和教师行为”的设计之中，通过四者之间的相互作用达成学科素养的落实。从知识与技能的习得，到问题解决，习惯的培养，能力的提升，再到学科思想和方法的内化，形成了一个完整和连贯的过程。这对于目前基于学科核心素养的物理课堂教学具有良好的推动作用。物理学科核心素养是学生科学素养的重要组成部分，也是新时期教、学、研、评活动的依据，对其进行研究、解读