高中物理-反沖現(xiàn)象 火箭教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

第一章動(dòng)量守恒定律

第六節(jié)反沖現(xiàn)象火箭

教學(xué)設(shè)計(jì)

一【教學(xué)目標(biāo)】

1.（物理觀念）了解反沖運(yùn)動(dòng)的概念及反沖運(yùn)動(dòng)的一些應(yīng)用.

2.（科學(xué)思維）理解反沖運(yùn)動(dòng)的原理，能夠應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解決反

沖運(yùn)動(dòng)問題.

3.（科學(xué)探究）了解火箭的工作原理及決定火箭最終速度大小的因素,

了解新中國(guó)航空航天發(fā)展歷程，學(xué)習(xí)科學(xué)家獻(xiàn)身精神，掌握科技，報(bào)

效祖國(guó)。

二教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

1、了解反沖運(yùn)動(dòng)的概念及反沖運(yùn)動(dòng)的一些應(yīng)用。（重點(diǎn)）

2、知道反沖運(yùn)動(dòng)的原理。（重點(diǎn)）

3、掌握應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解決反沖運(yùn)動(dòng)問題。（重點(diǎn)、難點(diǎn)）

4、了解火箭的工作原理及決定火箭最終速度大小的因素。（難點(diǎn)）

三準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)器材:模擬水輪機(jī)，氣墊導(dǎo)軌，光電門，細(xì)繩套，氣球，

魚線

四授課過程：

引入新課

教師：新課之前，兩位同學(xué)做個(gè)游戲，站在滑板上正面相對(duì)，彼

此推一下。觀察運(yùn)動(dòng)情況。

這節(jié)課我們將揭開這個(gè)謎底

反沖現(xiàn)象，火箭（板書）

第一環(huán)節(jié)認(rèn)識(shí)反沖現(xiàn)象特點(diǎn)，形成物理觀念。

四人一組，合作體驗(yàn)氣球飛行實(shí)驗(yàn)。兩個(gè)同學(xué)拉直細(xì)線，氣球套

在細(xì)線上，一個(gè)同學(xué)釋放氣球，自由放出氣體，另一個(gè)同學(xué)準(zhǔn)備第二

個(gè)。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

問：氣球原來怎樣狀態(tài)？氣球?yàn)槭裁磿?huì)快速飛出？結(jié)合剛才兩位

同學(xué)互推和氣球?qū)嶒?yàn)，分析這類運(yùn)動(dòng)有什么特點(diǎn)？討論后分享。

點(diǎn)評(píng)學(xué)生作答

如果把原來氣球和里面氣體看成一個(gè)系統(tǒng)，氣球?qū)怏w的力和氣

體對(duì)氣球力是內(nèi)力還是外力。補(bǔ)充：氣球收縮，擠壓氣體，氣體飛出，

同時(shí)回給氣體反作用力，作用力反作用力等大反向。

學(xué)生總結(jié)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：兩部分物體，在內(nèi)力作用下，向相反方向。（板

書）

我們給反沖現(xiàn)象下一個(gè)定義：

原來靜止的物體在內(nèi)力作用下，分成兩部分，向相反方向運(yùn)動(dòng)，這

種現(xiàn)象叫反沖現(xiàn)象。

第二環(huán)節(jié)根據(jù)生活體驗(yàn)，舉例反沖現(xiàn)象，探究規(guī)律，形成科學(xué)思

維。

問：生活中有哪些反沖現(xiàn)象？引導(dǎo)學(xué)生舉例。

學(xué)生舉例：教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)情況補(bǔ)充

章魚，放槍發(fā)射炮彈后坐力，導(dǎo)彈，火箭和噴氣式飛機(jī)，煙花爆竹

鉆天猴等

課件展示：農(nóng)田噴灌裝置，噴水和噴嘴相互作用，噴口轉(zhuǎn)動(dòng)從而更

多面積的澆水。

實(shí)驗(yàn)（展示給學(xué)生看）：介紹儀器，學(xué)生倒入水后運(yùn)動(dòng)。

我們一起看實(shí)驗(yàn)：

分析：水豎直倒入，水平流出，初狀態(tài)時(shí)，水和容器靜止?fàn)顟B(tài)。水

水平流出后，水和彎管分成兩部分，忽略阻力，彎管在內(nèi)力作用下向

相反運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)整個(gè)容器向相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣的裝置有什么用途？

教師：這也是反擊式水輪機(jī)的基本原理。

圖片和視頻：飛行背包，水上飛行器。學(xué)生分析原理。總結(jié)：原

來靜止，內(nèi)力作用分為兩部分，使他們向相反向運(yùn)動(dòng)，是反沖運(yùn)動(dòng)。

反沖現(xiàn)象有利也有害，譬如火炮發(fā)射后，后坐力使得炮身后退。擋

住會(huì)損壞炮身。早期火炮有這方面的弊端。引導(dǎo)學(xué)生討論想出一個(gè)辦

法？能否設(shè)計(jì)一個(gè)裝置防止反沖帶來的不利，液壓緩沖。

通過定性分析，展開定量推理。

沒有外力時(shí)，系統(tǒng)只有內(nèi)力作用，遵循動(dòng)量守恒定律：（板書）

公式：0=miVi+m2v2

第三環(huán)節(jié)實(shí)驗(yàn)探究，驗(yàn)證反沖運(yùn)動(dòng)遵循動(dòng)量守恒定律。

氣墊導(dǎo)軌，細(xì)繩套，讓兩個(gè)滑塊相連，打開氣泵，燒斷細(xì)線，讓滑

塊由靜止開始彈開。驗(yàn)證動(dòng)量守恒。

我們用氣墊導(dǎo)軌上兩塊滑塊在彈簧片彈力作用下彈開，驗(yàn)證它們是否

符合動(dòng)量守恒定律？光電門直接測(cè)出？答：時(shí)間。介紹1滑塊質(zhì)量

0.220kg,2滑塊質(zhì)量0.165kg。

tlV,miV1t2

v21112V2

由于光電門遮光片寬度都是0.005m,

兩個(gè)左邊同學(xué)看第一組數(shù)據(jù)，右邊同學(xué)看第二組數(shù)據(jù)。填寫表格,

形成結(jié)論。忽略誤差，反沖運(yùn)動(dòng)遵循動(dòng)量守恒。

第四環(huán)節(jié)學(xué)以致用，分析火箭的反沖原理，了解新中國(guó)航空航天發(fā)

展歷程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。

長(zhǎng)

征

2號(hào)

F型

運(yùn)

載

火

箭

頻

箭視

段火

看一

事？

的故

火箭

古代

分享

同學(xué)

生：

和今

前世

箭的

聊火

起聊

我們一

火

現(xiàn)代

學(xué)習(xí)

一起

，我們

故鄉(xiāng)

箭的

是火

中國(guó)

代，

國(guó)宋

于中

發(fā)明

火箭

古代

。

和原理

箭結(jié)構(gòu)

視頻：

一起看

噴出

自身

是與

用還

互作

氣相

與大

火箭

問？

原理，

用反沖

箭也利

問：火

。

力作用

理解內(nèi)

：一定

總結(jié)

推力，

用形成

氣體作

情境：

看問題

飛

邊的

他旁

，與

空中

的太

星體

任何

遠(yuǎn)離

人在

m的

量為

1質(zhì)

例題

。

的狀態(tài)

對(duì)靜止

保持相

飛船總

，他與

作用

力的

于沒有

止。由

對(duì)靜

船相

為

飛船

對(duì)于

以相

在他

體?，F(xiàn)

的小物

m

量為A

個(gè)質(zhì)

著一

中拿

人手

這個(gè)

，

拋出

物體

把小

速度

u的

少？

是多

變量

量改

的動(dòng)

物體

1.小

少？

是多

變量

量改

人的動(dòng)

2.

3.人的速度改變量是多少？

.解：(1)選飛船為參考系，小物體和人的初速度為零，小物體的動(dòng)

量改變量，Zlpi=mu-0=mu

(2)人和小物體組成的系統(tǒng)無外力作用，動(dòng)量守恒，根據(jù)動(dòng)量守恒定

律，

人的動(dòng)量改變量Ap2==mu

(3)由人的動(dòng)量改變量zip?=MAV

人的速度改變量，Av=^=—

MM

讓學(xué)生充分討論，然后作答。并點(diǎn)評(píng)

類以上問題探究火箭m,噴出氣體△!!!,速度V,火箭獲得的速度取

決于什么因素。

一是噴氣速度，二是火箭總質(zhì)量和剩余質(zhì)量之比。噴氣速度越大，質(zhì)

量比越大，火箭末速度越大。

找同學(xué)來分享一下中國(guó)火箭和中國(guó)航天標(biāo)志性的事件：

1964年6月29日，中程彈道導(dǎo)彈東風(fēng)-2試射成功。

1966年10月27日導(dǎo)彈核武器發(fā)射試驗(yàn)成功。彈頭精確命中目標(biāo)，

實(shí)現(xiàn)核爆炸。

1970年4月24日，中國(guó)“東方紅”一號(hào)飛向太空。這是中國(guó)發(fā)射

的第一顆人造衛(wèi)星。

1987年8月，中國(guó)返回式衛(wèi)星為法國(guó)搭載試驗(yàn)裝置。這是中國(guó)打

入世界航天市場(chǎng)的首次嘗試。

2003年10月15日，神舟五號(hào)載人飛船升空；

2007年10月24日，搭載著我國(guó)首顆探月衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”的長(zhǎng)征

三號(hào)甲運(yùn)載火箭成功發(fā)射。

科學(xué)家設(shè)計(jì)出多級(jí)火箭，能夠攜帶更多燃料，同時(shí)用完的外殼直

接拋掉，剩余質(zhì)量減小，有效提高最終速度，但是不是級(jí)數(shù)越多越好，

級(jí)數(shù)越多，可靠性越差。多級(jí)火箭一般是三級(jí)。

我們國(guó)家的火箭導(dǎo)彈技術(shù)經(jīng)過兒十年發(fā)展，已經(jīng)躍居世界前列。

我們國(guó)家也成功加入載入航天俱樂部，航天科技對(duì)一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì),

政治，軍事等領(lǐng)域有著重要意義，以錢學(xué)森為代表的老一輩科學(xué)家愛

國(guó)情懷和忘我工作開啟了中國(guó)航天的篇章，鼓舞著我們每一個(gè)人，我

們也要學(xué)好科技知識(shí)，報(bào)效祖國(guó)。

五學(xué)生小結(jié)：

物體的不同部分在內(nèi)力作用

任上下向相反方向運(yùn)動(dòng)

特點(diǎn)--------------------------

〔

反——系統(tǒng)總動(dòng)能增加

X____________________________________________

沖

現(xiàn)規(guī)律：系統(tǒng)動(dòng)量守恒

象

〕、應(yīng)用與防止

工作原理：應(yīng)用了反沖的原理

一影響火箭獲得速噴氣速度

、度大小的因素--------

I質(zhì)量比

六作業(yè)：

1查閱資料制作水火箭

2書面作業(yè)課后題1-3

反沖運(yùn)動(dòng)火箭同步練習(xí)

一、單選題

1.2019年1月3日早上，"嫦娥四號(hào)"探測(cè)器從距離月面15公里處開

始實(shí)施動(dòng)力下降，不斷接近月球.在距月面某高度處開始緩速下

降，對(duì)障礙物和坡度進(jìn)行識(shí)別，并自主避障，30s后降落在月面.若

“嫦娥四號(hào)〃的質(zhì)量為,八2,，月球表面的重力加速度大小為

1.2X103kg

,,,2,懸停時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)向下噴出速度為.，,的高溫高

1.6m/s23.6x103m/s

壓氣體，則探測(cè)器在緩速下降的30s內(nèi)消耗的燃料質(zhì)量約為.認(rèn)為

探測(cè)器的質(zhì)量不變）（）

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

2.如圖，質(zhì)量為力的人在質(zhì)量為必的平板車上從左端走到右端，若

不計(jì)平板車與地面的摩擦，則下列說法正確的是（）

A.人在車上行走時(shí)，車將向右運(yùn)動(dòng)

B.當(dāng)人停止走動(dòng)時(shí)，由于車的慣性大，車將繼續(xù)后退

C.若人越慢地從車的左端走到右端，則車在地面上移動(dòng)的距離越

大

D.不管人在車上行走的速度多大，車在地面上移動(dòng)的距離都相同

3.下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.火箭靠噴出氣流的反沖作用而獲得巨大速度

B.體操運(yùn)動(dòng)員在著地時(shí)屈腿是為了減小地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力

C.用槍射擊時(shí)要用肩部抵住槍身是為了減少反沖的影響

D.為了減輕撞車時(shí)對(duì)司乘人員的傷害程度，發(fā)動(dòng)機(jī)艙越堅(jiān)固越好

4.如圖所示，兩輛質(zhì)量均為必的小車4和4置于光滑的水平面上，

有一質(zhì)量為勿的人靜止站在力車上，兩車靜止。若這個(gè)人自4車

跳到夕車上，接著又跳回4車并與/車相對(duì)靜止。則此時(shí)月車和

夕車的速度之比為（）

A.Af+mB?m+MC.M

mMM+mM+m

5.如圖所示，在光滑的桌面上靜止著一質(zhì)量於"'

IM

M=200kgm=5Qkg'

止站在車的左端，車的長(zhǎng)度L=1。/沿車的左端走到右端的過

程中，車將（）

A.向左運(yùn)動(dòng)2/B.向左運(yùn)動(dòng)4/C.向左運(yùn)動(dòng)6m

D.向左運(yùn)動(dòng)8m

6.如圖所示，小車靜止在光滑水平面上，/方是小車內(nèi)半圓弧軌道的

水平直徑，現(xiàn)將一小球從距/點(diǎn)正上方?高處由靜止釋放，小球由

A點(diǎn)沿切線方向經(jīng)半圓軌道后從夕點(diǎn)沖出，在空中能上升的最大

高度為不計(jì)空氣阻力。下列說法正確的是，、

0.8b（）

r

A.在相互作用過程中，小球和小車組成的系

統(tǒng)動(dòng)量守恒

B.小球離開小車后做豎直上拋運(yùn)動(dòng)

C.小球離開小車后做斜上拋運(yùn)動(dòng)

D.小球第二次沖出軌道后在空中能上升的最大高度為。向

7.如圖所示，在光滑的水平面上有一輛長(zhǎng)為乙質(zhì)

量為m的平板車左端緊靠著墻壁，右端站著一

質(zhì)量為〃的同學(xué)（可視為質(zhì)點(diǎn)），某時(shí)刻當(dāng)該同學(xué)

向左跳出，恰好落在平板車的左端。此時(shí)平板車離開墻壁的距離

()

A.LB.mLC.7nLD.ML

M+mMM+m

8.如圖，質(zhì)量為200〃g的小船在靜止水面上以.，的速率向右勻速

3m/s

行駛，一質(zhì)量為50優(yōu)的救生員站在船尾，相對(duì)小船靜止。若救生

員相對(duì)船以的速率水平向左躍入水中，則救生員躍出后小船

6m/s

的速率為（）

A.B.C.D.

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

9.如圖所示，在固定的光滑水平桌面上有半徑相等的兩小球甲和乙,

小球甲質(zhì)量是小球乙質(zhì)量的3倍，兩小球中間夾有一被壓縮的輕

彈簧（不拴接）。當(dāng)輕彈簧被放開時(shí)，兩小球各自在桌面上滑行一

段距離后飛離桌面落在地面上。（不考慮空氣阻力）則

左（甲州郴⑵右

I一.口

A.壓縮的輕彈簧對(duì)甲、乙兩小球做功之比為、.

B.兩小球在與輕彈簧作用過程中速度變化量之和為零

C.兩小球在飛行過程中的動(dòng)量變化量大小相等

D.甲、乙兩小球在空中飛行時(shí)水平位移大小之比為

1:3

二、多選題

10.某同學(xué)想用氣墊導(dǎo)軌模擬“人船模型”該同學(xué)到實(shí)驗(yàn)室里，將一質(zhì)

量為欣長(zhǎng)為L(zhǎng)的滑塊置于水平氣墊導(dǎo)軌上（不計(jì)摩擦）并接通電

源.該同學(xué)又找來一個(gè)質(zhì)量為力的蝸牛置于滑塊的一端，在食物

的誘惑下，蝸牛從該端移動(dòng)到另一端.下面說法正確的是（）

A.只有蝸牛運(yùn)動(dòng)，滑塊不運(yùn)動(dòng)B.滑塊運(yùn)動(dòng)的距離是M

L

M+m

C.蝸牛運(yùn)動(dòng)的位移是滑塊的絲倍D.滑塊與蝸牛運(yùn)動(dòng)的距離之

m

和為L(zhǎng)

11.如圖，一人在平板車上行走，不計(jì)平板車與

水平地面的摩擦，空氣的阻力也不考慮。則

下列說法正確的是（）

A.人在車上向右行走時(shí)，車將向左運(yùn)動(dòng)

B.當(dāng)人停止走動(dòng)時(shí)，由于車的慣性大，車將繼續(xù)運(yùn)動(dòng)

C.若人緩慢地在車上行走時(shí)，車可能不動(dòng)

D.當(dāng)人從車上的左端行走到右端，不管人在車上行走的速度多大,

車在地面上移動(dòng)的距離都相同

12.小車靜止在光滑水平面上，站在車上右端的人練習(xí)打靶，靶裝在

車上的左端，如圖所示。已知車、人、槍和靶的總質(zhì)量為,“不含

M（

子彈，每發(fā)子彈質(zhì)量為力，共A發(fā)，打靶時(shí)，槍口到靶的距離為

d0若每發(fā)子彈打入靶中，就留在靶里，且待前一發(fā)打入靶中后，

再打下一發(fā)。以下說法正確的是

A.當(dāng)?shù)凇òl(fā)子彈打入靶后，小車將以一定的一

速度向右勻速運(yùn)動(dòng)

B.當(dāng)?shù)凇òl(fā)子彈打入靶后，小車應(yīng)停在