反沖現(xiàn)象、火箭+教學設(shè)計 高二上學期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊

【教學設(shè)計】課題名稱：反沖現(xiàn)象火箭學科：高中物理教科書版本：人民教育出版社普通高中教科書物理授課年級：高二年級選擇性必修第一冊1.學習目標（1）通過實驗認識反沖運動，能舉出反沖運動的實例，知道火箭發(fā)射是一種反沖現(xiàn)象。（2）能結(jié)合動量守恒定律對常見的反沖現(xiàn)象做出解釋。（3）了解我國航天事業(yè)的巨大成就，增強對我國科學技術(shù)發(fā)展的自信。2.重點難點本節(jié)課的重點和難點都是應用動量守恒定律解釋生產(chǎn)生活中的反沖現(xiàn)象，進而深化對物體系統(tǒng)力與運動關(guān)系的理解，形成物理觀念，提高學生的科學思維素養(yǎng)。3.教學方法為提升物理學科核心素養(yǎng)，實現(xiàn)課程目標要求，本節(jié)課主要采取討論法、實驗法、任務驅(qū)動法等。4.教學準備課堂導學案，多媒體素材，演示實驗器材（細繩、氣球、自制反沖水輪機等），實驗探究器材（氣球、打氣筒、空飲料瓶、工字釘、水盆等）。5.教學設(shè)計本節(jié)課的主要設(shè)計思路如下：教學過程環(huán)節(jié)學習目標學習內(nèi)容學習活動學習資源第1環(huán)節(jié)1.真實情境引入新課，引起學生興趣，引發(fā)學生思考。2.培養(yǎng)善于觀察，善于發(fā)現(xiàn)問題的思維習慣。【引入新課】播放噴氣式飛行器的視頻，引入新課。【分析表達】通過已有知識和經(jīng)驗，對生活中實際問題進行初步判斷?！締栴}驅(qū)動】視頻中的飛行器是如何飛行的？其原理和鳥類的飛行是一樣的嗎？【交流活動】1.根據(jù)學生已有認知和生活經(jīng)驗，舉例說明自己對該問題的判斷。2.提出進一步探究的方案。1.有趣的視頻資源引入新課。用生活中的真實情境引發(fā)學生的興趣。2.結(jié)合生活實例，設(shè)置問題情境進一步引發(fā)思考：反沖運動是怎樣發(fā)生的？第2環(huán)節(jié)1.在已有知識和能力的基礎(chǔ)上，觀察反沖現(xiàn)象，探索反沖運動的本質(zhì)，形成正確的物理觀念。2.依據(jù)動量守恒定律，對反沖運動做出解釋，訓練科學思維。3.能準確表述反沖運動的定義和特點，并從生活中尋找反沖運動的實例，加以分析和討論【科學探究】觀察生活中反沖運動的實例，解釋反沖現(xiàn)象的本質(zhì)，培養(yǎng)科學探究能力和分析歸納能力?！究茖W思維】通過思考和分析，解釋反沖運動的規(guī)律，加深對動量守恒定律的理解?！疚锢碛^念】1.一個物體系統(tǒng)在內(nèi)力的作用下，一部分向某一方向運動時，剩余部分將沿相反的方向運動，這個現(xiàn)象叫做反沖。2.反沖運動是動量守恒定律的一種表現(xiàn)?！緦嶒炋骄俊?.學生分組實驗：研究氣球的反沖運動。2.教師演示實驗：老師利用繩子，控制氣球的飛行軌跡，更方便大家觀察，請同學來解釋現(xiàn)象?！締栴}驅(qū)動】研究反沖運動的研究對象是什么？氣球能噴氣飛行的原因是什么？該運動滿足動量守恒的條件嗎？【分析推理】研究對象為氣球和噴出的氣體。在內(nèi)力遠大于外力時，可以認為該系統(tǒng)動量守恒。氣球能噴氣飛行的原因是受到了噴出氣體的反作用力?！練w納總結(jié)】反沖運動的本質(zhì)是動量守恒定律的一種表現(xiàn)。1.觀察實際情境，了解反沖運動的現(xiàn)象。2.通過實驗，探究反沖運動的本質(zhì)和規(guī)律。通過問題驅(qū)動，引導學生思考。（實驗器材：氣球、打氣筒、膠帶、細繩、小段吸管）3.通過視頻材料，展示大量反沖運動的現(xiàn)象：章魚遇到危險時，噴出墨汁，自身利用反沖原理瞬速逃走。射擊時，槍管由于反沖會發(fā)生移動，影響射擊準度，有經(jīng)驗的槍手會適當下調(diào)瞄準位置等等。幫助學生加深對于反沖現(xiàn)象和反沖規(guī)律的理解。第3環(huán)節(jié)1.通過對反沖運動的認識和理解，對反沖運動進行實際應用。2.培養(yǎng)動手能力，體會物理規(guī)律和生產(chǎn)生活的緊密聯(lián)系?！究茖W探究】通過分析自動噴淋裝置的工作原理，理解自動噴淋裝置的反沖運動特點，并在實際中應用物理規(guī)律，探究制作模擬噴淋裝置?！緫B(tài)度責任】體驗物理規(guī)律和生產(chǎn)生活的緊密聯(lián)系。【問題驅(qū)動】觀察自動噴淋裝置，噴水口會不斷發(fā)生轉(zhuǎn)動，大家猜一下是什么原因讓噴水口轉(zhuǎn)起來的？是不是需要有個電機提供動力呢？【實驗探究】1.學生分組實驗：每組準備了一個礦泉水瓶，并可以用懸線提起。以小組為單位進行探究：如何在瓶上扎孔，可以使瓶子邊灑水邊旋轉(zhuǎn)？2.教師演示實驗：用彎曲的吸管，放大噴水的方向，展示礦泉水瓶的反沖運動。1.展示實際情境：視頻資料，演示花園中的自動噴淋灌溉裝置。2.實驗模擬制作旋轉(zhuǎn)噴淋裝置。（實驗器材：礦泉水瓶（帶懸線）、水、工字釘、水盆、標志線（貼于瓶身））第4環(huán)節(jié)1.拓展應用，運用反沖運動規(guī)律，解釋航天器的推進原理。進一步加深對動量守恒定律的理解。2.了解我國航天事業(yè)的巨大成就，培養(yǎng)愛國情操?！究茖W探究】應用反沖原理，解釋航天器的推進規(guī)律，并能進行定量分析。加深對動量守恒定律的理解。建立系統(tǒng)內(nèi)物體運動規(guī)律的相關(guān)物理觀念?！緫B(tài)度責任】了解我國航天事業(yè)的巨大成就，增強對我國科學技術(shù)發(fā)展的自信?！締栴}驅(qū)動】1.大氣層以外，航天器飛行的原理是什么？2.如何控制飛行的速度及方向呢?【例】質(zhì)量為m的人在遠離任何星體的太空中，與他旁邊的飛船相對靜止。由于沒有力的作用，他與飛船總保持相對靜止的狀態(tài)。這個人手中拿著一個質(zhì)量為?m的小物體?，F(xiàn)在他以相對于飛船為u的速度把小物體拋出：1.小物體的動量改變量是多少？人的動量改變量是多少？2.人的速度改變量是多少？人獲得的速度與哪些因素有關(guān)？1.展示真實情境：視頻資料：機器人總動員片段，機器人在太空中反沖運動。體會反沖運動的對于航天飛行器的意義，并探究反沖運動的速度與哪些因素有關(guān)。2.視頻資料:我國早在宋代就發(fā)明了火箭，是世界上最早應用火箭的國家?，F(xiàn)如今，我國正由航天大國向航天強國邁進，盤點一下2023年我國的航天大事？第5環(huán)節(jié)課后實踐型作業(yè)，學以致用?！究茖W探究】尋找并解釋生活中的反沖運動，并利用動量守恒定律做出解釋?！咎骄繉嶒灐?.制作反沖原理的趣味裝置，加深對反沖規(guī)律的理解并能進行實際應用。2.了解航天員在太空中的生活。視頻資料：“天宮一號”太空授課。板書設(shè)計1【課后反思】本節(jié)課《反沖現(xiàn)象火箭》是在學生陸續(xù)學習了動量和沖量兩個基本概念、動量定理和動量守恒定律兩個重要規(guī)律之后，對物體系統(tǒng)力與運動的關(guān)系的進一步研究，旨在原有認知的基礎(chǔ)上，形成更為深刻的物理觀念，并能運用動量守恒定律對生產(chǎn)和生活中的實例進行分析和解釋。應用規(guī)律解決問題，既是本節(jié)課的重點也是難點。為此，在教學設(shè)計中重點加強了一下幾個方面：首先是展示真實情境，發(fā)揮物理學科優(yōu)勢特點。反沖現(xiàn)象是生活中常見的現(xiàn)象，因此本節(jié)課很容易獲取身邊的真實情境，引導學生在探究、質(zhì)疑、交流、歸納中得到反沖現(xiàn)象的本質(zhì)，碰撞出思維火花，加深對動量守恒定律的理解。其次是精選實驗情境，進行大量的實驗探究和操作。無論是氣球?qū)嶒?，還是自動噴淋灌溉裝置的模擬制作，都是學生既熟