反沖運動火箭教學設計學習目標1．通過反沖運動的事例，總結出反沖運動的定義，并且用動量守恒定律解釋反沖現象。2．分析火箭的飛行原理，并通過計算說明如何提高火箭的速度。3．通過了解我國航空、航天事業的巨大成就，增強民族自尊心和愛國熱情。教學重點運用動量守恒定律認識反沖運動的物理實質。教學難點應用動量守恒定律分析解決問題。教學過程（一）復習1.動量守恒定律的表達式是什么？2.動量守恒定律的條件是什么？（二）引入新課演示實驗：在易拉罐的側面下方鉆幾個傾斜的小孔，當往易拉罐中倒入水后，易拉罐會隨著水的噴出而向噴水的反方向旋轉。告訴學生反擊式水輪機的工作情況跟這個實驗是一樣的，展示反擊式水輪機的圖片，讓學生根據實驗觀察到的現象分析反擊式水輪機的轉輪和水的運動方向有什么關系，并分析水輪機為什么能夠旋轉。讓學生小組討論，得出結論：當水從管內噴出時，它具有動量，由動量守恒定律可知，轉輪會向相反方向運動，從而旋轉起來。告訴學生這是反沖運動，讓學生觀看幾個反沖運動的視頻，然后小組討論反沖運動具有哪些特點，小組代表回答得出結論：(1)系統開始靜止；（2）分裂的兩部分在內力作用下向相反方向運動；（3）內力遠大于外力，遵循動量守恒定律。（三）進行新課一、反沖運動1．定義：一個靜止的物體在內力的作用下分裂為兩部分，一部分向某個方向運動，另外一個部分必然向相反方向運動，這個現象叫反沖運動。2．原理：反沖運動是系統內力作用的結果，雖然有時系統所受的合外力不為零，但由于系統內力遠遠大于外力，所以系統的總動量是守恒的。3．生活中的反沖現象對生活中的反沖現象提出問題，讓學生小組討論并選代表回答。提問：你知道章魚、烏賊怎樣游泳嗎？學生回答，教師點評。提問：你認為章魚和烏賊游泳時應用了什么物理原理？學生回答，教師點評。（2）播放校園內的灌溉視頻，讓學生觀看時注意噴水的方向有什么特點。提問：視頻的噴灌裝置為什么能夠一邊噴水一邊旋轉？學生回答，教師點評。（3）展示噴氣式飛機圖片提問：噴氣式飛機為什么要向后噴氣？學生回答，教師點評。（4）播放小孩打槍視頻：視頻中小孩開槍后向后倒下。提問：視頻中的小孩為什么會跌倒？學生回答，教師點評。提問：為了射擊的準確性，用槍射擊時應該怎樣做？學生回答，教師點評。（5）展示履帶式自行榴彈炮圖片提問：履帶式自行榴彈炮炮車后面裝有止退犁，履帶表面有較深的突起抓地鉤型設計，為什么要有這兩種設計？學生回答，教師點評。4.做一做每組一個同學把氣球吹起來后松手，讓學生觀察松手的瞬間氣球的運動，并思考氣球為什么會出現這樣的運動情況。學生回答，教師點評。二、火箭1.播放天舟一號成功發射的視頻，讓學生知道我國的航天技術已經跨入了世界先進行列，激發學生的學習興趣和愛國熱情。教師提問：天舟一號是用什么發射成功的？學生答：火箭。教師：火箭點火后為什么能夠升空？學生回答，教師點評。總結原理：利用反沖運動，遵循動量守恒定律。2.古代火箭與現代火箭圖片對比我國早在宋代就發明了火箭，在箭桿上捆個火藥筒，火藥筒的前端是封閉的，火藥點燃后生成的燃氣以很大的速度向后噴出，火箭由于反沖而向前運動。3.火箭速度（1）火箭增加的速度設火箭飛行時在極短的時間t內噴射燃氣的質量是m，噴出的燃氣相對噴氣前火箭的速度是u，噴出燃氣后火箭的質量是m。求火箭在這樣一次噴氣后增加的速度v。讓學生代表上白板做，其他學生在紙上做，教師點評。[解析]以噴氣前的火箭為參考系，根據動量守恒定律，得mv+mu=0解出讓學生根據計算結果分析如何可以使火箭增加的速度v增大？學生回答，教師點評。（2）火箭最終速度假設火箭發射前的總質量為M，燃料燃盡后的質量為m，火箭燃氣對地的噴射速率為v1，燃料燃盡后火箭的飛行速度v為多大？讓學生代表上白板做，其他學生在紙上做，教師點評。[解析]以火箭的速度方向為正方向，根據動量守恒定律，得mv-(M-m)v1=0解出讓學生由計算結果分析火箭在燃料燃盡時所能獲得的最終速度與什么有關呢？學生回答，教師點評。教師：一級火箭達不到發射人造地球衛星的7.9km/s的速度，為了提高火箭的速度，必須用多級火箭，但實際應用中一般不會超過四級，因為級數太多時，連接機構和控制機構的質量會增加很多，工作的可靠性也會降低。展示三級火箭圖片，然后展示第一級火箭脫離過程圖片，并進行介紹：多級火箭由單級火箭組成，發射時先點燃第一級火箭，燃料用完以后空殼自動脫落，然后下一級火箭開始工作。4.長征系列運載火箭發展史1964年6月，我國自行研制的運載火箭首次升空。1970年4月24日，我國第一顆人造衛星一次發射成功。我國的大型系列運載火箭以“長征”命名，至今已經完成100多次各種衛星的發射任務，成功地實現了載人航天飛行，并在國際航天市場占有一席之地。我國的火箭技術已經跨入了世界先進行列。5.火箭用途現代火箭主要用來發射探測儀器、常規彈頭或核彈頭、人造衛星或宇宙飛船，即利用火箭作為運載工具。中國的火箭把兩彈一星發射成功奠定了中國在世界上的大國地位，讓中國人在世界上可以揚眉吐氣，不必懼怕帝國主義的武力威脅和核訛詐了。鄧小平說過：“如果六十年代以來中國沒有原子彈、氫彈，沒有發射衛星，中國就不能叫有重要影響的大國，就沒有現在這樣的國際地位，這些東西反映一個民族的能力，也是一個民族、一個國家興旺發達的標志。”兩彈一星的元勛有23位，包括錢學森、錢三強、鄧稼先、郭永懷等。我們要學習功臣們艱苦奮斗、無私奉獻的精神。正是有了這樣的精神，他們不怕狂風飛沙，不懼嚴寒酷暑，沒有條件，創造條件；沒有儀器，自己制造；缺少資料，刻苦鉆研。就是這樣，他們以驚人的毅力和速度從無到有、從小到大，創造出“兩彈一星”的驚人業績。“兩彈一星”精神，是愛國主義、集體主義、社會主義精神和科學精神的活生生體現，是中國人民在20世紀為中華民族創造的新的寶貴精神財富。我們要繼續發揚光大這一偉大精神，使之成為全國各族人民在現代化建設道路上奮勇開拓的巨大推動力量。（四）課堂檢測1.下列屬于反沖運動的有()A．噴氣式飛機的運動B．火箭的運動C．直升機的運動D．反擊式水輪機的運動[答案]ABD2.運送人造地球衛星的火箭開始工作后，火箭做加速運動的原因是()A．燃料推動空氣，空氣的反作用力推動火箭B．火箭發動機用力將燃料燃燒產生的氣體向后推出，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．火箭燃料燃燒發熱，加熱周圍空氣，空氣膨脹推動火箭[答案]B（五）課堂小結讓學生小組討論總結本節課的內容，允許內容的順序不同，從而構建他們自己的知識框架。請一個組的代表發言，請其他組同學評價并進行補充，最后教師點評給出結論。通過總結課堂內容，培養學生的概括總結能力。學情分析同學們已經學習了動量守恒定律的知識，能夠利用動量守恒定律分析解決相關問題，在生活中也見到過少量的反沖現象，而且也具備了分析總結問題的能力，因此同學們根據老師提供的多個反沖現象可以總結出反沖現象的特點，部分同學也能夠想到反沖現象的原理是動量守恒定律。但是有些反沖現象學生沒見過，比如絕大多數學生沒見過反擊式水輪機，所以我用一個演示實驗模擬反擊式水輪機，讓學生對反擊式水輪機有一個清晰的認識。效果分析有趣的演示實驗、分組實驗以及視頻資料激發了學生的學習興趣，課堂氣氛活躍，同學們積極發言。從同學們對問題的回答情況、對本節知識的小結情況以及對課堂檢測的掌握情況看，同學們對本節課非常感興趣，而且掌握了本節知識，目標達成度很高。而且本節課適時地引出了兩彈一星精神，對學生進行了愛國主義教育。教材分析《反沖運動火箭》一節是《動量守恒定律》一章的最后一節內容，是對動量守恒定律的應用。前四節內容已經介紹了動量和動量守恒定律的知識，本節內容主要介紹動量守恒定律在生產、生活和科學技術中的應用，使學生了解什么是反沖運動，反沖運動在科學技術中有哪些應用，怎樣應用動量守恒定律正確處理火箭等有關反沖運動的問題。教材利用各種實例激發學生的學習和聯系實際探究問題的興趣，主要目的培養學生發現問題和處理問題的能力。因此本節教學應緊扣教材的主旨，積極的調動學生學習的主動性和能動性，引導學生學習相關知識和處理相關問題。本節課的重點是運用動量守恒定律認識反沖運動的物理實質，難點是應用動量守恒定律分析解決問題。本節課可以分兩個課時進行，第1課時學習反沖運動和火箭，在學生對反沖運動有了充分的了解和掌握了相關知識后，第2課時在老師的引導下分析解決反沖運動模型（人船模型）。評測練習1.下列屬于反沖運動的有()A．噴氣式飛機的運動B．火箭的運動C．直升機的運動D．反擊式水輪機的運動[答案]ABD2.運送人造地球衛星的火箭開始工作后，火箭做加速運動的原因是()A．燃料推動空氣，空氣的反作用力推動火箭B．火箭發動機用力將燃料燃燒產生的氣體向后推出，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．火箭燃料燃燒發熱，加熱周圍空氣，空氣膨脹推動火箭[答案]B課后反思本節課用生動的實驗和有趣的視頻激發了學生的學習興趣，活躍了課堂氣氛。本節課的所有知識都是教師引導學生分析總結出來的，體現了教為主導學為主體的原則，最后的課堂小結也是讓學生總結的，培養了學生的概括總結能力。本節課學生能夠利用已學的動量守恒定律分析解決生活中的問題，既使學生有成就感，又使學生感受到物理來源于生活應用于生活，增加了學習物理