人教版(新教材)高中物理選擇性必修1教學(xué)設(shè)計(jì)1：1 6 反沖現(xiàn)象 火箭教案

人教版（新教材）高中物理選擇性必修第一冊(cè)PAGEPAGE11.6反沖現(xiàn)象火箭課題反沖現(xiàn)象火箭課時(shí)1教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1．進(jìn)一步鞏固動(dòng)量守恒定律.2．知道反沖現(xiàn)象和火箭的工作原理，了解反沖現(xiàn)象的應(yīng)用.3．了解航天技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用.（二）過程與方法理解反沖現(xiàn)象的物理實(shí)質(zhì)，能夠運(yùn)用動(dòng)量守恒定律分析、解決有關(guān)反沖現(xiàn)象的問題.（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦的能力，發(fā)掘?qū)W生探索新知識(shí)的潛能.重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：運(yùn)用動(dòng)量守恒定律認(rèn)識(shí)反沖現(xiàn)象的物理實(shí)質(zhì)教學(xué)難點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用．教具準(zhǔn)備鋁箔紙，火柴和支架，反擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的原理模型，禮花，有關(guān)航天發(fā)射、空間站等的錄像帶剪輯，投影片，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備.教學(xué)過程與教學(xué)內(nèi)容備注（一）引入新課教師：用實(shí)驗(yàn)方法引入新課：演示實(shí)驗(yàn)1：老師當(dāng)眾吹一個(gè)氣球，然后，讓氣球開口向自己放手，看到氣球直向?qū)W生飛去，人為制造一點(diǎn)“驚險(xiǎn)氣氛”，活躍課堂氛圍.演示實(shí)驗(yàn)2：用薄鋁箔卷成一個(gè)細(xì)管，一端封閉，另一端留一個(gè)很細(xì)的口，內(nèi)裝由火柴頭上刮下的藥粉，把細(xì)管放在支架上，用火柴或其他辦法給細(xì)管加熱，當(dāng)管內(nèi)藥粉點(diǎn)燃時(shí)，生成的燃?xì)鈴募?xì)口迅速噴出，細(xì)管便向相反的方向飛去.演示實(shí)驗(yàn)3：把彎管裝在可以旋轉(zhuǎn)的盛水容器的下部，當(dāng)水從彎管流出時(shí)，容器就旋轉(zhuǎn)起來.提問：實(shí)驗(yàn)1、2中，氣球、細(xì)管為什么會(huì)向后退呢？實(shí)驗(yàn)3中，細(xì)管為什么會(huì)旋轉(zhuǎn)起來呢？看起來很小的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，其中包含了很多現(xiàn)代科技的基本原理：如火箭的發(fā)射，人造衛(wèi)星的上天，大炮發(fā)射等.應(yīng)該如何去解釋這些現(xiàn)象呢？這節(jié)課我們就學(xué)習(xí)有關(guān)此類的問題.（二）進(jìn)行新課一、反沖現(xiàn)象1、反沖現(xiàn)象一個(gè)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(gè)方向運(yùn)動(dòng)，另外一個(gè)部分必然向相反方向運(yùn)動(dòng)，這個(gè)現(xiàn)象叫反沖現(xiàn)象.（1）分析：細(xì)管為什么會(huì)向后退？教師：引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)書本，展開討論，得出結(jié)論：當(dāng)氣體從管內(nèi)噴出時(shí),它具有動(dòng)量,由動(dòng)量守恒定律可知,細(xì)管會(huì)向相反方向運(yùn)動(dòng).（2）分析：反擊式水輪機(jī)的工作原理：當(dāng)水從彎管的噴嘴噴出時(shí)，彎管因反沖而旋轉(zhuǎn)，這是利用反沖來造福人類，象這樣的情況還很多.2．反沖現(xiàn)象遵循的規(guī)律反沖現(xiàn)象是系統(tǒng)內(nèi)力作用的結(jié)果，雖然有時(shí)系統(tǒng)所受的合外力不為零，但由于系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力，所以系統(tǒng)的總動(dòng)量是守恒的.3．反沖現(xiàn)象的應(yīng)用實(shí)例（1）利用有益的反沖現(xiàn)象反擊式水輪機(jī)是使水從轉(zhuǎn)輪的葉片中流出，使轉(zhuǎn)輪由于反沖而旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電.噴氣式飛機(jī)是靠噴出的氣流的反沖作用而獲得巨大的速度，等等.（2）避免有害的反沖現(xiàn)象射擊時(shí)，子彈向前飛去，槍身向后發(fā)生反沖，這就會(huì)影響射擊準(zhǔn)確性等.學(xué)生：交流，舉例，并說明其工作原理.如：噴氣式飛機(jī)、我國人民引以為榮的運(yùn)載火箭等.例1：一個(gè)靜止的質(zhì)量為M的不穩(wěn)定原子核，放射出一個(gè)質(zhì)量為m的粒子，（1）粒子離開原子核時(shí)速度為v0，則原子核剩余部分的速率等于.（2）粒子離開原子核時(shí)相對(duì)原子核的速度為v0，則原子核剩余部分的速率等于.〖解析〗由于放射過程極短，放射過程中其他外力的沖量均可不計(jì)，整個(gè)原子核系統(tǒng)動(dòng)量守恒.（1）設(shè)剩余部分對(duì)地的反沖速度為v′,由于原子核原來靜止，故后來粒子的動(dòng)量大小等于剩余部分的動(dòng)量大小，即有mv0=(M—m)v′，解得;v′=mv0/(M—m)（2）設(shè)剩余部分對(duì)地的反沖速度為v′，則粒子的對(duì)地速率為v=v0—v′.由于原子核原來靜止，故后來粒子的動(dòng)量大小等于剩余部分的動(dòng)量大小，即有m(v0—v′)=(M—m)v′，所以v′=mv0/M即剩余部分速率為mv0/M.火箭的工作原理是利用反沖現(xiàn)象，是火箭燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)鈴奈矅姽苎杆賴姵鰰r(shí)，使火箭獲得反沖速度，故正確〖答案〗為選項(xiàng)B.本題考查了火箭的工作原理，要注意與火箭發(fā)生相互作用的是火箭噴出的燃?xì)?，而不是外界的空?而與帶螺旋槳的直升機(jī)發(fā)生相互作用的才是空氣，應(yīng)注意兩者的區(qū)別.二、火箭教師：指導(dǎo)學(xué)生看書，對(duì)照書上“三級(jí)火箭”圖，介紹火箭的基本構(gòu)造和工作原理.1．發(fā)射火箭的原理火箭是利用了反沖原理，發(fā)射火箭時(shí)，尾管中噴射出的高速氣體有動(dòng)量，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，火箭就獲得向上的動(dòng)量，從而向上飛去.即mΔv+Δmu=0解得：2．決定火箭性能的參數(shù)根據(jù)可知，火箭性能晌參數(shù)與噴氣速度u和火箭質(zhì)量比有關(guān)，一般u在2000~4000m/s，質(zhì)量之比小于10.3．用多級(jí)火箭發(fā)射衛(wèi)星獲得所需速度目前多級(jí)火箭一般都是三組火箭.因?yàn)槿M火箭能達(dá)到目前發(fā)射人造衛(wèi)星的需求，又因級(jí)數(shù)越多，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，并難以控制，因此降低了性能的可靠性，難以達(dá)到預(yù)期的目的.播放課前準(zhǔn)備的有關(guān)衛(wèi)星發(fā)射、“和平號(hào)”空間站、“探路者”號(hào)火星探測(cè)器以及我國“神舟號(hào)”飛船等電視錄像，使學(xué)生不僅了解航天技術(shù)的發(fā)展和宇宙航行的知識(shí)，而且要學(xué)生知道，我國的航天技術(shù)已經(jīng)跨入了世界先進(jìn)行列，激發(fā)學(xué)生的愛國熱情.教師：在此基礎(chǔ)上，指導(dǎo)學(xué)生閱讀課后閱讀材料——《航天技術(shù)的發(fā)展和宇宙航行》.例2：運(yùn)送人造地球衛(wèi)星的火箭開始工作后，火箭做加速運(yùn)動(dòng)的原因是()A．燃料推動(dòng)空氣，空氣的反作用力推動(dòng)火箭B．火箭發(fā)動(dòng)機(jī)用力將燃料燃燒產(chǎn)生的氣體向后推出，氣體的反作用力推動(dòng)火箭C．火箭吸入空氣，然后向后排出，空氣對(duì)火箭的反作用力推動(dòng)火箭D．火箭燃料燃燒發(fā)熱，加熱周圍空氣，空氣膨脹推動(dòng)火箭〖解析〗火箭的工作原理是利用反沖現(xiàn)象，是火箭燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)鈴奈矅姽苎杆賴姵鰰r(shí)，使火箭獲得反沖速度，故正確〖答案〗為選項(xiàng)B.〖答案〗B（三）課堂小結(jié)教師活動(dòng)：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容.請(qǐng)一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請(qǐng)同學(xué)評(píng)價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容.學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的