人教版(新教材)高中物理选择性必修1教学设计1：1 6 反冲现象 火箭教案

人教版（新教材）高中物理选择性必修第一册PAGEPAGE11.6反冲现象火箭课题反冲现象火箭课时1教学目标（一）知识与技能1．进一步巩固动量守恒定律.2．知道反冲现象和火箭的工作原理，了解反冲现象的应用.3．了解航天技术的发展和应用.（二）过程与方法理解反冲现象的物理实质，能够运用动量守恒定律分析、解决有关反冲现象的问题.（三）情感、态度与价值观培养学生动手动脑的能力，发掘学生探索新知识的潜能.重点难点教学重点：运用动量守恒定律认识反冲现象的物理实质教学难点：动量守恒定律的应用．教具准备铝箔纸，火柴和支架，反击式水轮机转轮的原理模型，礼花，有关航天发射、空间站等的录像带剪辑，投影片，多媒体辅助教学设备.教学过程与教学内容备注（一）引入新课教师：用实验方法引入新课：演示实验1：老师当众吹一个气球，然后，让气球开口向自己放手，看到气球直向学生飞去，人为制造一点“惊险气氛”，活跃课堂氛围.演示实验2：用薄铝箔卷成一个细管，一端封闭，另一端留一个很细的口，内装由火柴头上刮下的药粉，把细管放在支架上，用火柴或其他办法给细管加热，当管内药粉点燃时，生成的燃气从细口迅速喷出，细管便向相反的方向飞去.演示实验3：把弯管装在可以旋转的盛水容器的下部，当水从弯管流出时，容器就旋转起来.提问：实验1、2中，气球、细管为什么会向后退呢？实验3中，细管为什么会旋转起来呢？看起来很小的几个实验，其中包含了很多现代科技的基本原理：如火箭的发射，人造卫星的上天，大炮发射等.应该如何去解释这些现象呢？这节课我们就学习有关此类的问题.（二）进行新课一、反冲现象1、反冲现象一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部分，一部分向某个方向运动，另外一个部分必然向相反方向运动，这个现象叫反冲现象.（1）分析：细管为什么会向后退？教师：引导学生自学书本，展开讨论，得出结论：当气体从管内喷出时,它具有动量,由动量守恒定律可知,细管会向相反方向运动.（2）分析：反击式水轮机的工作原理：当水从弯管的喷嘴喷出时，弯管因反冲而旋转，这是利用反冲来造福人类，象这样的情况还很多.2．反冲现象遵循的规律反冲现象是系统内力作用的结果，虽然有时系统所受的合外力不为零，但由于系统内力远远大于外力，所以系统的总动量是守恒的.3．反冲现象的应用实例（1）利用有益的反冲现象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.喷气式飞机是靠喷出的气流的反冲作用而获得巨大的速度，等等.（2）避免有害的反冲现象射击时，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.学生：交流，举例，并说明其工作原理.如：喷气式飞机、我国人民引以为荣的运载火箭等.例1：一个静止的质量为M的不稳定原子核，放射出一个质量为m的粒子，（1）粒子离开原子核时速度为v0，则原子核剩余部分的速率等于.（2）粒子离开原子核时相对原子核的速度为v0，则原子核剩余部分的速率等于.〖解析〗由于放射过程极短，放射过程中其他外力的冲量均可不计，整个原子核系统动量守恒.（1）设剩余部分对地的反冲速度为v′,由于原子核原来静止，故后来粒子的动量大小等于剩余部分的动量大小，即有mv0=(M—m)v′，解得;v′=mv0/(M—m)（2）设剩余部分对地的反冲速度为v′，则粒子的对地速率为v=v0—v′.由于原子核原来静止，故后来粒子的动量大小等于剩余部分的动量大小，即有m(v0—v′)=(M—m)v′，所以v′=mv0/M即剩余部分速率为mv0/M.火箭的工作原理是利用反冲现象，是火箭燃料燃烧产生的高温高压燃气从尾喷管迅速喷出时，使火箭获得反冲速度，故正确〖答案〗为选项B.本题考查了火箭的工作原理，要注意与火箭发生相互作用的是火箭喷出的燃气，而不是外界的空气.而与带螺旋桨的直升机发生相互作用的才是空气，应注意两者的区别.二、火箭教师：指导学生看书，对照书上“三级火箭”图，介绍火箭的基本构造和工作原理.1．发射火箭的原理火箭是利用了反冲原理，发射火箭时，尾管中喷射出的高速气体有动量，根据动量守恒定律，火箭就获得向上的动量，从而向上飞去.即mΔv+Δmu=0解得：2．决定火箭性能的参数根据可知，火箭性能晌参数与喷气速度u和火箭质量比有关，一般u在2000~4000m/s，质量之比小于10.3．用多级火箭发射卫星获得所需速度目前多级火箭一般都是三组火箭.因为三组火箭能达到目前发射人造卫星的需求，又因级数越多，结构越复杂，并难以控制，因此降低了性能的可靠性，难以达到预期的目的.播放课前准备的有关卫星发射、“和平号”空间站、“探路者”号火星探测器以及我国“神舟号”飞船等电视录像，使学生不仅了解航天技术的发展和宇宙航行的知识，而且要学生知道，我国的航天技术已经跨入了世界先进行列，激发学生的爱国热情.教师：在此基础上，指导学生阅读课后阅读材料——《航天技术的发展和宇宙航行》.例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，空气的反作用力推动火箭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〖解析〗火箭的工作原理是利用反冲现象，是火箭燃料燃烧产生的高温高压燃气从尾喷管迅速喷出时，使火箭获得反冲速度，故正确〖答案〗为选项B.〖答案〗B（三）课堂小结教师活动：让学生概括总结本节的内容.请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容.学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的