高中物理-反冲现象 火箭教学设计学情分析教材分析课后反思

第一章动量守恒定律

第六节反冲现象火箭

教学设计

一【教学目标】

1.（物理观念）了解反冲运动的概念及反冲运动的一些应用.

2.（科学思维）理解反冲运动的原理，能够应用动量守恒定律解决反

冲运动问题.

3.（科学探究）了解火箭的工作原理及决定火箭最终速度大小的因素,

了解新中国航空航天发展历程，学习科学家献身精神，掌握科技，报

效祖国。

二教学重点、难点

1、了解反冲运动的概念及反冲运动的一些应用。（重点）

2、知道反冲运动的原理。（重点）

3、掌握应用动量守恒定律解决反冲运动问题。（重点、难点）

4、了解火箭的工作原理及决定火箭最终速度大小的因素。（难点）

三准备好实验器材:模拟水轮机，气垫导轨，光电门，细绳套，气球，

鱼线

四授课过程：

引入新课

教师：新课之前，两位同学做个游戏，站在滑板上正面相对，彼

此推一下。观察运动情况。

这节课我们将揭开这个谜底

反冲现象，火箭（板书）

第一环节认识反冲现象特点，形成物理观念。

四人一组，合作体验气球飞行实验。两个同学拉直细线，气球套

在细线上，一个同学释放气球，自由放出气体，另一个同学准备第二

个。观察实验现象。

问：气球原来怎样状态？气球为什么会快速飞出？结合刚才两位

同学互推和气球实验，分析这类运动有什么特点？讨论后分享。

点评学生作答

如果把原来气球和里面气体看成一个系统，气球对气体的力和气

体对气球力是内力还是外力。补充：气球收缩，挤压气体，气体飞出，

同时回给气体反作用力，作用力反作用力等大反向。

学生总结运动特点：两部分物体，在内力作用下，向相反方向。（板

书）

我们给反冲现象下一个定义：

原来静止的物体在内力作用下，分成两部分，向相反方向运动，这

种现象叫反冲现象。

第二环节根据生活体验，举例反冲现象，探究规律，形成科学思

维。

问：生活中有哪些反冲现象？引导学生举例。

学生举例：教师引导学生根据情况补充

章鱼，放枪发射炮弹后坐力，导弹，火箭和喷气式飞机，烟花爆竹

钻天猴等

课件展示：农田喷灌装置，喷水和喷嘴相互作用，喷口转动从而更

多面积的浇水。

实验（展示给学生看）：介绍仪器，学生倒入水后运动。

我们一起看实验：

分析：水竖直倒入，水平流出，初状态时，水和容器静止状态。水

水平流出后，水和弯管分成两部分，忽略阻力，弯管在内力作用下向

相反运动，带动整个容器向相反方向转动。这样的装置有什么用途？

教师：这也是反击式水轮机的基本原理。

图片和视频：飞行背包，水上飞行器。学生分析原理。总结：原

来静止，内力作用分为两部分，使他们向相反向运动，是反冲运动。

反冲现象有利也有害，譬如火炮发射后，后坐力使得炮身后退。挡

住会损坏炮身。早期火炮有这方面的弊端。引导学生讨论想出一个办

法？能否设计一个装置防止反冲带来的不利，液压缓冲。

通过定性分析，展开定量推理。

没有外力时，系统只有内力作用，遵循动量守恒定律：（板书）

公式：0=miVi+m2v2

第三环节实验探究，验证反冲运动遵循动量守恒定律。

气垫导轨，细绳套，让两个滑块相连，打开气泵，烧断细线，让滑

块由静止开始弹开。验证动量守恒。

我们用气垫导轨上两块滑块在弹簧片弹力作用下弹开，验证它们是否

符合动量守恒定律？光电门直接测出？答：时间。介绍1滑块质量

0.220kg,2滑块质量0.165kg。

tlV,miV1t2

v21112V2

由于光电门遮光片宽度都是0.005m,

两个左边同学看第一组数据，右边同学看第二组数据。填写表格,

形成结论。忽略误差，反冲运动遵循动量守恒。

第四环节学以致用，分析火箭的反冲原理，了解新中国航空航天发

展历程，培养学生的科学态度与责任。

长

征

2号

F型

运

载

火

箭

频

箭视

段火

看一

事？

的故

火箭

古代

分享

同学

生：

和今

前世

箭的

聊火

起聊

我们一

火

现代

学习

一起

，我们

故乡

箭的

是火

中国

代，

国宋

于中

发明

火箭

古代

。

和原理

箭结构

视频：

一起看

喷出

自身

是与

用还

互作

气相

与大

火箭

问？

原理，

用反冲

箭也利

问：火

。

力作用

理解内

：一定

总结

推力，

用形成

气体作

情境：

看问题

飞

边的

他旁

，与

空中

的太

星体

任何

远离

人在

m的

量为

1质

例题

。

的状态

对静止

保持相

飞船总

，他与

作用

力的

于没有

止。由

对静

船相

为

飞船

对于

以相

在他

体。现

的小物

m

量为A

个质

着一

中拿

人手

这个

，

抛出

物体

把小

速度

u的

少？

是多

变量

量改

的动

物体

1.小

少？

是多

变量

量改

人的动

2.

3.人的速度改变量是多少？

.解：(1)选飞船为参考系，小物体和人的初速度为零，小物体的动

量改变量，Zlpi=mu-0=mu

(2)人和小物体组成的系统无外力作用，动量守恒，根据动量守恒定

律，

人的动量改变量Ap2==mu

(3)由人的动量改变量zip?=MAV

人的速度改变量，Av=^=—

MM

让学生充分讨论，然后作答。并点评

类以上问题探究火箭m,喷出气体△!!!,速度V,火箭获得的速度取

决于什么因素。

一是喷气速度，二是火箭总质量和剩余质量之比。喷气速度越大，质

量比越大，火箭末速度越大。

找同学来分享一下中国火箭和中国航天标志性的事件：

1964年6月29日，中程弹道导弹东风-2试射成功。

1966年10月27日导弹核武器发射试验成功。弹头精确命中目标，

实现核爆炸。

1970年4月24日，中国“东方红”一号飞向太空。这是中国发射

的第一颗人造卫星。

1987年8月，中国返回式卫星为法国搭载试验装置。这是中国打

入世界航天市场的首次尝试。

2003年10月15日，神舟五号载人飞船升空；

2007年10月24日，搭载着我国首颗探月卫星“嫦娥一号”的长征

三号甲运载火箭成功发射。

科学家设计出多级火箭，能够携带更多燃料，同时用完的外壳直

接抛掉，剩余质量减小，有效提高最终速度，但是不是级数越多越好，

级数越多，可靠性越差。多级火箭一般是三级。

我们国家的火箭导弹技术经过儿十年发展，已经跃居世界前列。

我们国家也成功加入载入航天俱乐部，航天科技对一个国家的经济,

政治，军事等领域有着重要意义，以钱学森为代表的老一辈科学家爱

国情怀和忘我工作开启了中国航天的篇章，鼓舞着我们每一个人，我

们也要学好科技知识，报效祖国。

五学生小结：

物体的不同部分在内力作用

任上下向相反方向运动

特点--------------------------

〔

反——系统总动能增加

X____________________________________________

冲

现规律：系统动量守恒

象

〕、应用与防止

工作原理：应用了反冲的原理

一影响火箭获得速喷气速度

、度大小的因素--------

I质量比

六作业：

1查阅资料制作水火箭

2书面作业课后题1-3

反冲运动火箭同步练习

一、单选题

1.2019年1月3日早上，"嫦娥四号"探测器从距离月面15公里处开

始实施动力下降，不断接近月球.在距月面某高度处开始缓速下

降，对障碍物和坡度进行识别，并自主避障，30s后降落在月面.若

“嫦娥四号〃的质量为,八2,，月球表面的重力加速度大小为

1.2X103kg

,,,2,悬停时，发动机向下喷出速度为.，,的高温高

1.6m/s23.6x103m/s

压气体，则探测器在缓速下降的30s内消耗的燃料质量约为.认为

探测器的质量不变）（）

A.4kgB.164gC.80kgD.160ag

2.如图，质量为力的人在质量为必的平板车上从左端走到右端，若

不计平板车与地面的摩擦，则下列说法正确的是（）

A.人在车上行走时，车将向右运动

B.当人停止走动时，由于车的惯性大，车将继续后退

C.若人越慢地从车的左端走到右端，则车在地面上移动的距离越

大

D.不管人在车上行走的速度多大，车在地面上移动的距离都相同

3.下列说法错误的是（）

A.火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度

B.体操运动员在着地时屈腿是为了减小地面对运动员的作用力

C.用枪射击时要用肩部抵住枪身是为了减少反冲的影响

D.为了减轻撞车时对司乘人员的伤害程度，发动机舱越坚固越好

4.如图所示，两辆质量均为必的小车4和4置于光滑的水平面上，

有一质量为勿的人静止站在力车上，两车静止。若这个人自4车

跳到夕车上，接着又跳回4车并与/车相对静止。则此时月车和

夕车的速度之比为（）

A.Af+mB・m+MC.M

mMM+mM+m

5.如图所示，在光滑的桌面上静止着一质量於"'

IM

M=200kgm=5Qkg'

止站在车的左端，车的长度L=1。/沿车的左端走到右端的过

程中，车将（）

A.向左运动2/B.向左运动4/C.向左运动6m

D.向左运动8m

6.如图所示，小车静止在光滑水平面上，/方是小车内半圆弧轨道的

水平直径，现将一小球从距/点正上方।高处由静止释放，小球由

A点沿切线方向经半圆轨道后从夕点冲出，在空中能上升的最大

高度为不计空气阻力。下列说法正确的是，、

0.8b（）

r

A.在相互作用过程中，小球和小车组成的系

统动量守恒

B.小球离开小车后做竖直上抛运动

C.小球离开小车后做斜上抛运动

D.小球第二次冲出轨道后在空中能上升的最大高度为。向

7.如图所示，在光滑的水平面上有一辆长为乙质

量为m的平板车左端紧靠着墙壁，右端站着一

质量为〃的同学（可视为质点），某时刻当该同学

向左跳出，恰好落在平板车的左端。此时平板车离开墙壁的距离

()

A.LB.mLC.7nLD.ML

M+mMM+m

8.如图，质量为200〃g的小船在静止水面上以.，的速率向右匀速

3m/s

行驶，一质量为50优的救生员站在船尾，相对小船静止。若救生

员相对船以的速率水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船

6m/s

的速率为（）

A.B.C.D.

4.2m/s3m/s2.5m/s2.25m/s

9.如图所示，在固定的光滑水平桌面上有半径相等的两小球甲和乙,

小球甲质量是小球乙质量的3倍，两小球中间夹有一被压缩的轻

弹簧（不拴接）。当轻弹簧被放开时，两小球各自在桌面上滑行一

段距离后飞离桌面落在地面上。（不考虑空气阻力）则

左（甲州郴⑵右

I一.口

A.压缩的轻弹簧对甲、乙两小球做功之比为、.

B.两小球在与轻弹簧作用过程中速度变化量之和为零

C.两小球在飞行过程中的动量变化量大小相等

D.甲、乙两小球在空中飞行时水平位移大小之比为

1:3

二、多选题

10.某同学想用气垫导轨模拟“人船模型”该同学到实验室里，将一质

量为欣长为L的滑块置于水平气垫导轨上（不计摩擦）并接通电

源.该同学又找来一个质量为力的蜗牛置于滑块的一端，在食物

的诱惑下，蜗牛从该端移动到另一端.下面说法正确的是（）

A.只有蜗牛运动，滑块不运动B.滑块运动的距离是M

L

M+m

C.蜗牛运动的位移是滑块的丝倍D.滑块与蜗牛运动的距离之

m

和为L

11.如图，一人在平板车上行走，不计平板车与

水平地面的摩擦，空气的阻力也不考虑。则

下列说法正确的是（）

A.人在车上向右行走时，车将向左运动

B.当人停止走动时，由于车的惯性大，车将继续运动

C.若人缓慢地在车上行走时，车可能不动

D.当人从车上的左端行走到右端，不管人在车上行走的速度多大,

车在地面上移动的距离都相同

12.小车静止在光滑水平面上，站在车上右端的人练习打靶，靶装在

车上的左端，如图所示。已知车、人、枪和靶的总质量为,“不含

M（

子弹，每发子弹质量为力，共A发，打靶时，枪口到靶的距离为

d0若每发子弹打入靶中，就留在靶里，且待前一发打入靶中后，

再打下一发。以下说法正确的是

A.当第〃发子弹打入靶后，小车将以一定的一

速度向右匀速运动

B.当第〃发子弹打入靶后，小车应停在