教学设计,反冲运动——火箭
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《反冲运动 火箭》教学设计
【课题】 《反冲运动 火箭》
【教材】 人教版普通高中物理课程标准实验教科书选修3-5第十六章第五节
【课标要求】
《普通高中物理课程标准（实验）》要求，“知道动量守恒定律的普遍意义”；“能用动量守恒定律定量分析一维问题”；“了解火箭的发射利用了反冲现象”。
【教学内容分析】
本节课实质上是动量守恒定律的延伸和拓展。教材通过乌贼、反击式水轮机、火箭等介绍了反冲运动在生产、生活和科学技术中的应用，使学生知道反冲运动及其原理，并从动量守恒的角度对反冲运动加以正确的分析和解释。使学生了解我国古代火箭的发明和现代火箭事业的发展，了解火箭的原理和主要用途。教学内容与现代科技密切相关，体现了STS教育的思想，对于学生进一步了解物理学的思想和方法，认识物理学在技术中的应用，具有十分重要的意义。
【学情分析】
1.知识基础：学生在日常生活中对反冲运动有所了解，基于动量定理及动量守恒定律知识的学习，已经具备应用动量守恒定律分析解释生活和生产中一些典型现象的能力。
2.兴趣特点：学生对未知的物理现象具有较强的好奇心和求知欲。本节课是对动量守恒定律应用的延伸和拓展，涉及到大自然中的生物运动和科学技术、航天发展等知识，对学生的吸引力较大，易于激发学生学习物理的热情。
3.认知困难：对动量守恒定律认识不深刻，缺乏理性化的思维过程，一旦涉及到具体的物理模型，学生难免会感到束手无策。
【教学目标】
一、知识与技能：
1.知道什么是反冲运动；
2.能结合动量守恒定律对反冲现象做出解释；
3.知道反冲运动在各领域的应用，了解火箭的飞行原理和主要用途。
二、过程与方法： 1 1.通过分析生活中有关反冲运动的实例，提高分析、解决实际问题的能力；
2.通过反冲运动物理原理的探究过程，认识物理实验、物理模型和数学工具在物理学发展过程中的重要作用。
三、情感态度与价值观：
1.通过反冲运动的广泛应用，领略自然界的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲，有将物理知识应用于生活和生产实践的意识；
2.通过反冲运动原理的实验探究，体验科学探究的艰辛与喜悦；
3.了解我国航天发展现状，激发爱国热情和民族自豪感。
【教学重点】
反冲运动的原理及其应用。
【教学难点】
反冲运动现象的分析和解释。
【教学方法】 情景教学、启发引导、实验探究
【学习方法】 自主探究、合作学习、讨论交流
【教学器材】 试管、酒精灯、气球、小车、水平轨道、注射器、支架、弹簧、棉线、火柴等。
【课时安排】 45分钟
【教学过程设计】
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
一、创设情境引入新课
1.趣味实验
趣味实验一：
点燃酒精灯
趣味实验二：
参与实验，观察实验现象并加以思考。
激发学生的学习兴趣和探索欲望，进而导入新课。
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2.分析归纳
3.反冲运动
将吸有水的注射器
放入水中
趣味实验三:
释放气球
提问：
根据观察，总结出实验现象的共同点。
分析归纳：
引导学生概括出什么是反冲。
总结实验现象的共同点：
1.内力的作用下。
2.一个物体分成两个部分。
3.两部分运动方向相反。
思考并回答：
“一个物体在内力的作用下分为两个部分，一部分向某一方向运动，另一部分必然向相反的方向运动。这个现象叫做反冲。”
引导学生观察分析实验现象的共同点。培养学生观察能力和语言表达能力。
概括出什么是反冲运动。培养学生分析归纳的能力。
二、实验探究：反冲运动的原理
1.提出问题
2.猜想与假设
提问：
在这些现象背后，包含什么物理原理？
利用反冲蒸汽炮实验引导学生猜想。
思考。
猜想：
可能是动量守恒定律。
增加实验探究环节，提出关键性问题，让学生主动参与到探究过程中。
引导学生进行猜想与假设。
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3.制定计划与设计实验
4.进行实验、记录数据
5.分析与论证
提供器材引导学生设计反冲实验。
引导学生分析，得出结论。
如果满足动量守恒定律的条件，可以利用动量守恒定律分析处理反冲运动。
利用实验室已有器材和身边物体分组进行实验设计与实验探究。
将数据记录在表格中。思考、讨论并回答。
综合实验分析的结果得出反冲运动的原理：
动量守恒定律。
通过实验探究总结规律，引导学生体验知识的形成过程。
培养学生处理信息的能力。
掌握反冲运动的物理本质，突破教学重点。
三、反冲运动的应用
利用趣味小实验引导学生分析解释反冲现象，并结合实际从生活、生产、军事、科技等方面列举反冲运动的应用（自制简易，低成本实验仪器）。
分析解释反冲现象。
反冲有广泛的应用：灌溉喷水器、反击式水轮机、喷气式飞机、火箭等。
体现从生活走向物理，从物理走向生活。加深学生对知识的理解和掌握。
四、火箭
火箭是反冲运动的重要应用之一。
介绍我国宋代发明火箭和我国现代火箭技
思考分析，讨论，回答问题。
使学生了解有关火箭的相关知识。
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术已跨入世界先进行列。
介绍：
1.火箭的工作原理。
2.火箭的主要用途。
例题：设火箭在t时间内喷射燃气的质量是m，喷出燃气的速度是u，喷出燃气后火箭的质量是m。我们设法算火箭获得的速度v。
对学生的作答进行点评与总结。
解：根据动量守恒定律，火箭原来的动量为零，喷气后火箭与燃气的总动量仍然是零，即：
0muvm
解出：
ummv
培养学生运用动量守恒定律分析解决问题的能力。
五、知识拓展
讨论：火箭飞行的最大速度是由什么因素决定的？
问题：如何提高火箭的速度？
小常识介绍：
1.火箭的级数不是越多越好，级数越多，构造越复杂，工作的可靠性和安全性就越差，一般多级火箭不会超过四级。
2.现代火箭的喷气速度
结合习题的计算结果加以思考，回答。
1.喷气速度。
2.质量比。
思考并回答。
1.减轻火箭本身质量。
2.多级火箭。
了解、思考。
对火箭的认识加以深化，使学生知道决定火箭最终速度的两个因素。
引出多级火箭。
拓展学生的科学视野。
