《反沖運動-火箭》教案

PAGEPAGE1《反沖運動-火箭》教案一、教學(xué)目標(biāo)【知識與技能】能夠運用動量守恒定律解釋反沖現(xiàn)象，理解反沖運動。知道火箭飛行原理和主要用途?！具^程與方法】通過對反沖運動實例的分析，能運用動量守恒定律分析，解釋反沖運動，提高運用動量守恒定律分析和解決實際問題的能力。【情感態(tài)度與價值觀】通過對生活中反沖運動實例的理解與分析，樹立將物理知識應(yīng)用于實際的意識，通過對我國航空、航天事業(yè)巨大成就的了解，進一步激發(fā)熱愛祖國的情感。二、教學(xué)重難點【重點】知道什么是反沖運動及其原理?！倦y點】如何正確應(yīng)用動量守恒定律分析、解決反沖運動的問題。三、教學(xué)過程環(huán)節(jié)一：導(dǎo)入新課播放視頻：長征系列運載火箭發(fā)射升空過程。章魚或烏賊的運動過程。提出問題：火箭升空和章魚等運動的原理是什么?引出課題環(huán)節(jié)二：新課講授1.反沖運動。教師簡單說明：火箭升空后向后排出大量高溫高壓燃氣，章魚等向運動的反方向噴水。教師演示：拿一個氣球，充氣、松手觀察現(xiàn)象。師生共同分析氣球的運動：氣球充氣，捏住氣孔，氣球和其中的氣體作為一個整體處于靜止?fàn)顟B(tài)，松手后，氣體向后排出，具有動量，與氣球之間產(chǎn)生相互作用，從而使氣球獲得反向的速度。如烏賊通過向?qū)Ⅲw內(nèi)一部分液體向后排出從而獲得一個向前速度。師生共同概括給出反沖運動的定義：某個物體向某一方向高速噴射出大量液體、氣體或彈射出一個小物體，從而使物體本身獲得一個反向速度的現(xiàn)象叫反沖運動。教師再引導(dǎo)學(xué)生尋找生活中的反沖現(xiàn)象的案例，如：反沖式灌溉器、燃放爆竹、反擊式水輪機、噴氣式飛機、水上汽艇、火箭、發(fā)射炮彈、射擊等。分析以上現(xiàn)象，師生共同總結(jié)反沖運動的特點：一是不同部分運動方向相反，二是系統(tǒng)的動能增加，三是在反沖運動中，系統(tǒng)所受的合外力一般不為零，但反沖現(xiàn)象中內(nèi)力遠大于外力，所以反沖運動中系統(tǒng)的動量守恒。2.火箭。教師再次展示火箭升空圖片，火箭獲得的最終速度與哪些因素有關(guān)?并讓學(xué)生以小組的形式先討論課本中思考與討論的內(nèi)容，即：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?fàn)顟B(tài)。這個人手中拿著一個質(zhì)量為Delta;m的小物體。現(xiàn)在他以相對與飛船為u的速度把小物體拋出。①小物體的動量改變量是多少?②人的動量改變量是多少?③人的速度改變量是多少?學(xué)生小組間分享探究結(jié)果。教師出示火箭運行的假設(shè)條件，讓學(xué)生獨立完成火箭獲得的速度的計算。設(shè)火箭在Delta;t時間內(nèi)噴射燃氣的質(zhì)量為Delta;m，噴出燃氣的速度是u，噴出燃氣后火箭的質(zhì)量為m。求火箭獲得的速度Delta;v。根據(jù)動量守恒定律，火箭原來的動量為零，噴氣后火箭與燃氣的總動量仍然應(yīng)該是零，即mDelta;v+Delta;mu=0解出：Delta;v=-Delta;mu/m可見火箭燃料耗盡時所能達到的最大飛行速度，主要取決于兩個因素，一是噴氣速度，二是火箭的質(zhì)量比。介紹火箭發(fā)展史及我國航天事業(yè)的發(fā)展史。環(huán)節(jié)三：鞏固提高例題：爆竹的質(zhì)量M=0.3kg，其中火藥的質(zhì)量m=30g，其燃燒時產(chǎn)生的氣體以v=160m/s的對地速度離開爆竹，不計空氣阻力。求爆竹能升到多高?(g取10m/s