高中物理-反沖運動 火箭教學設計學情分析教材分析課后反思

反沖運動火箭教學設計教學內(nèi)容教師活動學生活動設計意圖實驗引入演示一：釋放被吹起的氣球：先將氣球出氣端口水平釋放，學生觀察氣球飛行方向；師：這是一個氣球，為了便于同學們觀察，老師在里面放了些面粉，保持出氣孔水平，氣球處于靜止狀態(tài)，一松手，氣球會飛出，注意觀察開始時氣球飛出的方向，做演示。提問：你們看到什么現(xiàn)象？師：再做一次演示，還能看到什么現(xiàn)象，原因是什么？思考：若是讓氣球飛向?qū)W生，該如何釋放氣球？嘗試解釋這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。觀察演示實驗，思考問題、提出自己的想法。建立感性認識形成概念投放課件：章魚運動的動態(tài)圖和反沖式小車動態(tài)圖師：章魚能在水中游泳，需要先將水吸入體腔，用力壓水，將水排出，從而獲得反向沖力；將氣球上綁一小車，讓氣球緩慢向后噴出氣體，小車就向相反方向運動。這些運動具有哪些共同特點？師生共同總結(jié)出反沖運動概念：物體初狀態(tài)均靜止，在內(nèi)力作用下分成兩部分，一部分向一方運動，另一部分必然向相反方向運動，這就是反沖運動。分析章魚運動、反沖小車的共同特點，總結(jié)反沖運動概念明確反沖特征拓展應用師：你能舉出日常生活中反沖的實例嗎？觀看動態(tài)圖：觀看生活中的反沖例子，反沖的應用與防止：灌溉噴水器：應用反沖，均勻灑水；步槍射擊：防止反沖，射擊時用肩頂住槍；水火箭：水流為什么會把人沖倒？原因：反沖的力很大。師：反沖運動中一般內(nèi)力遠大于外力，滿足動量守恒；做反沖運動的物體，開始時物體靜止，初動能是零，最后兩部分都有速度，末速度不是零，都有末動能，滿足動能增加，這是反沖運動和碰撞的區(qū)別。尋找生活中的反沖運動，進一步探索反沖的本質(zhì)特征。鞏固理解概念小結(jié)師:請獨立完成學案上知識小結(jié)，并展示答案。1、反沖運動定義：一個靜止的物體在內(nèi)力的作用下分裂為兩部分，一部分向某個方向運動，另一部分必然向相反的方向運動的現(xiàn)象。2、特點：（1）反沖運動是物體的不同部分在內(nèi)力作用下的結(jié)果；（2）反沖運動中，相互作用力一般很大，認為內(nèi)力遠大于外力，通?？梢杂脛恿渴睾銇硖幚?。（3）在反沖運動中，由于有其他形式的能轉(zhuǎn)化為機械能，所以系統(tǒng)的總動能增加。完成填空并陳述明確概念原理探究水從管中流出時會使容器轉(zhuǎn)動（反沖式水輪機原理）教師介紹儀器構造，師生共同完成演示：第一遍觀察容器是否轉(zhuǎn)動，第二遍觀察水流出的方向和容器轉(zhuǎn)動的方向是否相同。辨析：看大屏幕，這些運動屬于反沖運動嗎？孔明燈：讓學生分析上升原因，受浮力大于重力，不是反沖運動；沙漏：沙往下流是由于受到重力作用，物體沒有分成兩部分，整體靜止，不是反沖；鉆天猴：往天上飛是反沖運動。師：這是宋朝的火箭，在箭上扎一個火藥筒，火藥筒前端封閉，火藥點燃后產(chǎn)生燃氣以很大的速度從尾部向下噴出，火箭由于反沖而向上運動。師：做目標評價一的1、2兩題參與演示實驗，觀察實驗現(xiàn)象并做解釋：水流出后，對器壁有相反方向的沖力。根據(jù)反沖的基本特征辨析孔明燈、沙漏、鉆天猴是否為反沖運動揭示現(xiàn)象背后的本質(zhì)規(guī)律目標評價11、反沖小車靜止放在水平玻璃上，小車總質(zhì)量（包括橡皮塞）M＝3kg，水平噴出質(zhì)量m=0.1kg的橡皮塞，橡皮塞噴出時速度v＝2.9m／s，求小車的反沖速度？教師點撥：列動量守恒方程，小車剩下的質(zhì)量為M-m，原因：總質(zhì)量是M2、一人靜止于完全光滑的水平冰面上.現(xiàn)欲離開冰面，下列可行的方法是（）A.向后踢腿B.手臂向前甩C.在冰面上滾動D.脫下外衣水平拋出教師點撥：靜止的人要想在光滑面上運動，伸胳膊蹬腿兒都不行，原因人是一個整體，總動量守恒，不會有速度，只能把人分成兩部分，通過反沖才能運動，往外扔衣服。太空中人處于完全失重狀態(tài)，要想改變自己運動，必須通過反沖運動才能完成，觀看《太空旅客》片段，進一步體會反沖運動。獨立完成后陳述依據(jù)檢查學習目標1完成情況原理應用師：剛才我們研究了宋朝的火箭，跟它原理一樣，現(xiàn)代的火箭也是運用了反沖運動起飛的，先看視頻，模擬火箭工作原理：播放視頻：模擬火箭工作原理和單級火箭發(fā)射，了解火箭升空原理。師：完成學案上算一算，計算火箭的速度算一算：火箭的速度設火箭相對于地面以速度u噴出質(zhì)量是Δm的燃氣，剩余箭體的質(zhì)量是m，開始時火箭靜止，請同學們計算在這樣一次噴氣后火箭獲得的速度Δv為多大？由動量守恒：QUOTEm?v+?mu=0m得出：QUOTE?v=-?mmu師：怎樣能夠增大火箭獲得的速度？增大火箭燃料質(zhì)量Δm，噴氣速度u越大，箭體質(zhì)量越小，火箭獲得速度就越大。觀看視頻思考原理應用動量守恒定律計算火箭速度理論聯(lián)系實踐拓展視野（火箭）師：一級火箭的速度不會很大，達不到衛(wèi)星發(fā)射的最低速度7.9km/s，所以發(fā)射衛(wèi)星、宇宙飛船需要多級加速，請看神舟十號飛船升空片段。播放視頻：神舟十號飛船發(fā)射升空，了解多級火箭發(fā)射運載物的原理。師：請同學們自主閱讀課本第24頁一二自然段，完成學案上學習目標二的知識小結(jié)部分觀看發(fā)射視頻，了解發(fā)射原理，完成自主閱讀培養(yǎng)愛國精神和民族自豪感知識小結(jié)1.工作原理：火箭是利用反沖運動工作的，其反沖過程動量守恒?；鸺剂先紵?，高速向后噴出氣體，火箭獲得向前的速度，隨著不斷噴出氣體而加速。2、影響火箭獲得速度大小的因素（閱讀課本第23至24頁火箭部分，回答下列問題）（1）噴氣速度：現(xiàn)代液體燃料火箭的噴氣速度約為2000～4000m/s。（2）火箭的質(zhì)量比：指火箭起飛時的質(zhì)量與火箭除燃料以外的箭體質(zhì)量之比?，F(xiàn)代火箭的質(zhì)量比一般不超過10。噴氣速度越大，質(zhì)量比越大，火箭獲得的速度越大。3、現(xiàn)代火箭的主要用途：利用火箭作為

運載工具，例如發(fā)射探測儀器、常規(guī)彈頭和核彈頭、人造衛(wèi)星和宇宙飛船等。我國的火箭技術已經(jīng)跨入了世界的先進行列，這是幾代人的辛苦與堅持，希望同學們也能努力學習，爭取為祖國的繁榮昌盛譜寫自己的輝煌，未來屬于你們，當然，當下你們要好好學習，才能在不久的將來做一個對社會有用的人。做學案上目標評價二完成填空并陳述系統(tǒng)梳理知識要點目標評價2【目標評價二】運送人造地球衛(wèi)星的火箭開始工作后，火箭做加速運動的原因是(

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A．燃料燃燒推動空氣，空氣反作用力推動火箭

B．火箭發(fā)動機將燃料燃燒產(chǎn)生的氣體向后排出，氣體的反作用力推動火箭

C．火箭吸入空氣，然后向后排出，空氣對火箭的反作用力推動火箭

D．火箭燃料燃燒發(fā)熱，加熱周圍空氣，空氣膨脹推動火箭

學生完成練習并展示答案檢查學習目標2完成情況本節(jié)小結(jié)這節(jié)課你學到了什么？有哪些收獲？看大屏幕知識小結(jié)，識記背誦對整節(jié)課進行梳理整合板書設計目標一：反沖運動1、定義：兩個物體、內(nèi)力作用、分成兩部分、向相反方向運動2、特點：內(nèi)力遠大于外力動量守恒機械能增加目標二：火箭1、原理：反沖由動量守恒：QUOTEm?v+?mu=0m?v+?mu=0，得出：QUOTE?2、影響火箭速度的因素：=1\*GB3①噴氣速度=2\*GB3②火箭的質(zhì)量比3、火箭的用途：反沖運動火箭學情分析高二的學生已經(jīng)具備了一定的邏輯思維能力和抽象能力，但是還需要感性認識作為基礎，因此本節(jié)課需要在大量實例的基礎上進行。高中生喜歡實驗，尤其是能夠參與的實驗，通過實驗可以較好地調(diào)動積極性?！皠恿渴睾愣伞睂κ噶恳筝^高，學生雖然已經(jīng)學習了不少的矢量，但是矢量的方向仍舊是易錯點，學生的關注點更多地是放在數(shù)值上，對方向的正負關注不夠，因此在分析反沖運動時，運動和受力的方向是重中之重，不容半點放松。學生的定性分析進行的較好，在定性分析過程中，結(jié)合動量定理和動量守恒定律將定性認識提升到定量認識會有助于其深入理解和應用這些定律。反沖運動火箭效果分析學生在對反沖運動的概念的形成過程中很順利，效果挺好，對演示實驗的觀察仔細，解釋也比較到位。在學生獨立完成知識小結(jié)部分掌握很好。對反沖運動的辨析上個別學生不理解，但通過學生分析，教師補充的方式已經(jīng)掌握。對目標評價一的兩個題目，第一題個別學生質(zhì)量出現(xiàn)問題，教師點撥到位，第二個題目有些學生不理解，通過播放視頻也已經(jīng)體會到位。在拓展視野部分，通過學生親自動筆算一算火箭的速度，以及視頻播放，學生閱讀課本等手段，學生對目標評價二掌握到位。反沖運動火箭教材分析本節(jié)介紹了動量守恒定律在生產(chǎn)和科技方面的應用，通過生活、生產(chǎn)中的現(xiàn)象介紹反沖運動，通過演示實驗加深對反沖運動的理解，最后介紹了火箭的飛行原理——反沖運動。這一節(jié)一方面體現(xiàn)了動量守恒定律的應用，另一方面也體現(xiàn)了從物理走向社會的新課程理念。本節(jié)中，做好反沖實驗是教學中的關鍵環(huán)節(jié)，可以演示一些反沖現(xiàn)象，還可以提供一些反沖的視頻供學生分析。在分析反沖現(xiàn)象的過程中，需要注意：雖然有時系統(tǒng)所受外力的矢量和不為0，但是由于系統(tǒng)內(nèi)力遠遠大于外力，所以系統(tǒng)的總動量可視為守恒的，可以用動量守恒定律來求解。還應說明所涉及的動量是相對于同一個慣性參考系成立的?！八伎寂c討論”欄目的內(nèi)容可以引導學生根據(jù)動量守恒定律，完成書上的推導。為了更加形象地展示該反沖過程，可以播放《太空旅客》中的反沖片段，幫助學生建立感性認識。課本介紹了分級火箭的原理和結(jié)構。在這之后，可以介紹一些我國的航天、航空事業(yè)進步情況，“神舟”系列飛船以及我國的登月計劃可以激發(fā)學習熱情，培養(yǎng)愛國精神。第五節(jié)反沖運動火箭【學習目標】1.通過分析實際例子了解反沖運動的特點，通過運用動量守恒定律解釋反沖現(xiàn)象，體會自然界的和諧與統(tǒng)一。2.知道火箭的飛行原理和主要用途。了解我國的航空、航天事業(yè)的巨大成就和當前的航空、航天計劃，激發(fā)學生熱愛祖國的情感。【學習過程】【學習目標一】反沖運動演示一：釋放被吹起的氣球：先將氣球出氣端口水平釋放，學生觀察氣球飛行方向；思考：若是讓氣球飛向?qū)W生，該如何釋放氣球？嘗試解釋這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。師生共同總結(jié)出反沖運動概念：你能舉出日常生活中反沖的實例嗎？看動態(tài)圖：觀看生活中的反沖例子，反沖的應用與防止：知識小結(jié)：1、反沖運動定義：一個靜止的物體在內(nèi)力的作用下分裂為兩部分，一部分向某個方向運動，另一部分必然向相反的方向運動的現(xiàn)象。2、特點：（1）反沖運動是物體的不同部分在內(nèi)力作用下的結(jié)果；（2）反沖運動中，相互作用力一般很大，認為內(nèi)力遠大于外力，通常可以用動量守恒來處理。（3）在反沖運動中，由于有其他形式的能轉(zhuǎn)化為機械能，所以系統(tǒng)的總動能增加。演示實驗二：水從管中流出時會使容器轉(zhuǎn)動，學生觀察實驗現(xiàn)象并做解釋（反沖式水輪機原理）辨析：看大屏幕，這些運動屬于反沖運動嗎？【目標評價一】1、反沖小車靜止放在水平玻璃上，小車總質(zhì)量（包括橡皮塞）M＝3kg，水平噴出質(zhì)量m=0.1kg的橡皮塞，橡皮塞噴出時速度v＝2.9m／s，求小車的反沖速度？2、一人靜止于完全光滑的水平冰面上.現(xiàn)欲離開冰面，下列可行的方法是（）A.向后踢腿B.手臂向前甩C.在冰面上滾動D.脫下外衣水平拋出【學習目標二】火箭播放視頻：模擬火箭工作原理和單級火箭發(fā)射，了解火箭升空原理。算一算：火箭的速度設火箭相對于地面以速度u噴出質(zhì)量是Δm的燃氣，剩余箭體的質(zhì)量是m，開始時火箭靜止，請同學們計算在這樣一次噴氣后火箭獲得的速度Δv為多大？播放視頻：神舟十號飛船發(fā)射升空，了解多級火箭發(fā)射運載物的原理。自主閱讀課本第24頁一二自然段，完成知識小結(jié)部分：知識小結(jié)：工作原理：火箭是利用反沖運動工作的，其反沖過程動量守恒。火箭燃料燃燒，高速向后噴出氣體，火箭獲得向前的速度，隨著不斷噴出氣體而加速。2、影響火箭獲得速度大小的因素（閱讀課本第23至24頁火箭部分，回答下列問題）（1）噴氣速度：現(xiàn)代液體燃料火箭的噴氣速度約為2000～4000m/s。（2）火箭的質(zhì)量比：指火箭起飛時的質(zhì)量與火箭除燃料以外的箭體質(zhì)量之比?，F(xiàn)代火箭的質(zhì)量比一般不超過10。噴氣速度越大，質(zhì)量比越大，火箭獲得的速度越大。3、現(xiàn)代火箭的主要用途：利用火箭作為

運載工具，例如發(fā)射探測儀器、常規(guī)彈頭和核彈頭、人造衛(wèi)星和宇宙飛船等?！灸繕嗽u價二】運送人造地球衛(wèi)星的火箭開始工作后，火箭做加速運動的原因是(

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A．燃料燃燒推動空氣，空氣反作用力推動火箭

B．火箭發(fā)動機將燃料燃燒產(chǎn)生的氣體向后排出，氣體的反作用力推動火箭

C．火箭吸入空氣，然后向后排出，空氣對火箭的反作用力推動火箭

D．火箭燃料燃燒發(fā)熱，加熱周圍空氣，空氣膨脹推動火箭

【學后反思】反沖運動火箭課后反思學生在前面已經(jīng)學習了動量守恒定律，知道了碰撞過程的動量是守恒，也知道了碰撞過程具有總動能不增加的特點。建立好反沖運動的概念，首先要做好本節(jié)課的演示實驗，第一個放飛氣球的演示實驗可能是個別氣球的面粉放太多，導致第一次的現(xiàn)象不太明顯就落地了，而本身氣球在空中就是打轉(zhuǎn)兒的，注意引導學生觀察學生剛開始釋放瞬間氣球的運動情況；然后通過看動態(tài)圖，總結(jié)拿出反沖運動的概念，為了更進一步理解反沖運動，采用了繼續(xù)讓學生舉例、教師列舉生活中的應用與防止，更好的理解了反沖運動；通過水火箭的延伸，適時歸納出反沖運動的特點就顯得水到渠成。之后進行演示反擊式水輪機的原理小實驗時，為了便于學生觀察，進行了兩次演示，在第二次的時候不小心撒了些水，幸好知道有水，在之前把電腦桌面關上了，也算是防患于未然，有驚無險，在學生解釋完原理之后，緊接辨析哪些是反沖運動，屬于概念深化部分，也算是小小的目標評價，通過學生的解答情況來看，算是掌握比較到位。之后的目標評價一的第1題是運用之前的動量守恒知識來處理反沖問題的應用，學生掌握到位；第2題是與生活相結(jié)合的題目，算是理論聯(lián)系實際，學以致用，之后播放的《太空旅客》片段，讓學生深刻體會到學習物理是有用的。更具有震撼作用的應該是火箭的發(fā)射，這是典型的反沖運動的應用，也開闊了學生的視野，教師播放神舟十號飛船升空，學生閱讀課本，適時的愛國教育，對他們來說也不覺得突兀，一切順理成章。雖然本節(jié)課四平八穩(wěn)的下來了，也有不足之處，反應在教師平