1.4反冲运动
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§8—5 反冲运动1.反冲:1.1概念:由于系统中的一部分物体向某一方向运动,而使另一部分物体向相反方向运动,这种现象叫反冲.反冲是动量守恒定律应用的一类典型实例.1.2 特征:遵从动量守恒定律1.3应用:反击式水轮机、喷气式飞机、火箭都是反冲的重要应用.2.火箭:2.1原理:根据反冲运动原理(动量守恒定律)当火箭推进剂燃烧时,从尾部喷出的气体具有很大的动量,根据动量守恒定律,火箭就获得数值相等、方向相反的动量。
因而发生连续的反冲现象,随着推进剂的消耗,火箭逐渐减轻,加速度不断增大,当推进剂烧尽时,火箭即以获得的速度沿预定的空间轨道飞行。
根据动量守恒定律可以推导出单级火箭的最终速度公式(设火箭开始时飞行时速度为零,用u 表示燃烧气体相对于火箭的喷射速度,M 0表示火箭开始时的总质量,M s 是火箭喷气终了时剩下的外壳及其他附属设备的总质量,M 0/M s 通常称为火箭的质量比):v M Mv M M M v s s )1(000-=-=2.2 用途:发射探测器、常规弹头、核弹头、人造卫星或宇宙飞船的运载工具。
2.3 结构:由壳体核燃料组成,燃料从尾部迅速喷出,火箭向前飞出。
最终速度取决于喷气速度和起飞质量和燃料耗尽时的质量之比3. 航天技术的发展和宇宙航行1957年10月,前苏联发射了第一颗人造地球卫星,使人类突破了地球表面的限制和地球大气的屏障,从此揭开了航天时代的序幕.1961年4月,前苏联宇航员加加林成为第一个进入太空的地球人. 1969年7月,美国宇航员阿姆斯特朗乘坐“阿波罗11号”宇宙飞船 首次登上月球,之后,人们相继完成了对金星、水星、土星、火星等太阳系 行星的探测.我国于1964年6月自行研制的运载火箭腾空而起,1970年4月24日,我国第一颗人造卫星一次发射成功.1999年11月20号,我国成功发射的“神舟”号试验飞船标志着我国载人航天技术有了重大突破,这使我国成为世界上掌握这一高技术的第三个国家.【例1】课外科技小组制作一只“水火箭”,用压缩空气压出水流使火箭运动。
第四节 反冲运动[目标定位] 1.了解反冲运动及反冲运动的应用.2.能够应用动量守恒定律解决反冲运动的相关问题.3.了解火箭的飞行原理及决定火箭最终速度大小的因素.一、反冲运动1.反冲:当一个物体向某一方向射出(或抛出)其中的一部分时,这个物体的剩余部分将向相反方向运动的现象叫反冲. 2.反冲现象遵循动量守恒定律想一想 为什么反冲运动系统动量守恒?答案 反冲运动是系统内力作用的结果,虽然有时系统所受的合外力不为零,但由于系统内力远远大于外力,所以系统的总动量是守恒的. 二、火箭1.工作原理:火箭的工作原理是反冲运动,其反冲过程动量守恒.它靠向后喷出的气流的反冲作用而获得向前的速度.2.火箭的最终速度取决于两个条件:一是向后的喷气速度v ;二是质量比Mm,即火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的质量之比.预习完成后,请把你疑惑的问题记录在下面的表格中一、对反冲运动的理解1.反冲运动的特点及遵循的规律(1)特点:是物体之间的作用力与反作用力产生的效果. (2)条件:①系统不受外力或所受外力之和为零; ②内力远大于外力;③系统在某一方向上不受外力或该方向所受外力之和为零; (3)反冲运动遵循动量守恒定律. 2.讨论反冲运动应注意的两个问题(1)速度的反向性:对于原来静止的整体,被抛出部分具有速度时,剩余部分的速度方向与被抛出部分的速度方向必然相反. (2)速度的相对性:一般都指对地速度.【例1】 质量相等的A 、B 两球之间压缩一根轻质弹簧,静置于光滑水平桌面上,当用板挡住小球A 而只释放B 球时,B 球被弹出落到距桌边水平距离为s 的地面上,如图1所示.若再次以相同力压缩该弹簧,取走A 左边的挡板,将A 、B 同时释放,则B 球的落地点距桌边( )图1A.s 2B. 2 s C .s D.22s 答案 D解析 挡板挡住A 球时,弹簧的弹性势能全部转化为B 球的动能,有E p =12mv B 2,挡板撤走后,弹性势能被两球平分,则有E p =2×12mv B ′2,由以上两式解得v B ′=22v B ,由平抛运动知识可知s =v B t ,s ′=v B ′t ,所以s =22s ,D 对. 针对训练 如图2所示是一门旧式大炮,炮车和炮弹的质量分别是M 和m ,炮筒与地面的夹角为α,炮弹出口时相对于地面的速度为v 0.不计炮车与地面的摩擦,求炮身向后反冲的速度v 为________.图2答案mv 0cos αM解析 取炮弹与炮车组成的系统为研究对象,因不计炮车与地面的摩擦,所以水平方向动量守恒.炮弹发射前,系统的总动量为零,炮弹发射后,炮弹的水平分速度为v 0cos α,根据动量守恒定律有:mv 0cos α-Mv =0 所以炮车向后反冲的速度为v =mv 0cos αM. 二、火箭的原理1.火箭燃料燃尽时火箭获得的最大速度由喷气速度v 和质量比M m(火箭开始起飞时的质量与燃料燃尽时的质量之比)两个因素决定.2.火箭喷气属于反冲类问题,是动量守恒定律的重要应用.在火箭运动的过程中,随着燃料的消耗,火箭本身的质量不断减小,对于这一类的问题,可选取火箭本身和在相互作用的时间内喷出的全部气体为研究对象,取相互作用的整个过程为研究过程,运用动量守恒的观点解决问题.【例2】一火箭喷气发动机每次喷出m=200 g的气体,气体离开发动机喷出时的对地速度v=1 000 m/s.设火箭质量M=300 kg,发动机每秒钟喷气20次.(计算结果在小数点后保留一位有效数字)(1)当第三次喷出气体后,火箭的速度多大?(2)运动第1 s末,火箭的速度多大?答案(1)2.0 m/s (2)13.5 m/s解析火箭喷气属于反冲现象,火箭和气体组成的系统动量守恒,运用动量守恒定律求解.(1)选取整体为研究对象,运用动量守恒定律求解.设喷出三次气体后火箭的速度为v3,以火箭和喷出的三次气体为研究对象,据动量守恒定律得:(M-3m)v3-3mv=0,故v3=3mvM-3m ≈2.0 m/s(2)发动机每秒钟喷气20次,以火箭和喷出的20次气体为研究对象,根据动量守恒定律得:(M-20m)v20-20mv=0,故v20=20mvM-20m≈13.5 m/s.借题发挥分析火箭类问题应注意的三个问题(1)火箭在运动过程中,随着燃料的燃烧,火箭本身的质量不断减小,故在应用动量守恒定律时,必须取在同一相互作用时间内的火箭和喷出的气体为研究对象.注意反冲前、后各物体质量的变化.(2)明确两部分物体初、末状态的速度的参考系是否为同一参考系,如果不是同一参考系要设法予以调整,一般情况要转换成对地的速度.(3)列方程时要注意初、末状态动量的方向.反冲物体速度的方向与原物体的运动方向是相同的.三、反冲运动的应用——“人船模型”1.“人船模型”问题两个原来静止的物体发生相互作用时,若所受外力的矢量和为零,则动量守恒.在相互作用的过程中,任一时刻两物体的速度大小之比等于质量的反比.这样的问题归为“人船模型”问题.2.人船模型的特点(1)两物体满足动量守恒定律:m1v1-m2v2=0.(2)运动特点:人动船动,人停船停,人快船快,人慢船慢,人左船右;人船位移比等于它们质量的反比,人船平均速度(瞬时速度)比等于它们质量的反比,即s 1s 2=v 1v 2=m 2m 1.(3)应用此关系时要注意一个问题:即公式中v 1、v 2和s 1、s 2一般都是相对地面而言的. 【例3】 如图3所示,长为L 、质量为M 的小船停在静水中,质量为m 的人从静止开始从船头走到船尾,不计水的阻力,求船和人相对地面的位移各为多少?图3答案mm +MLMm +ML解析 设任一时刻人与船速度大小分别为v 1、v 2,作用前都静止.因整个过程中动量守恒,所以有mv 1=Mv 2.而整个过程中的平均速度大小为v 1、v 2, 则有m v 1=M v 2.两边乘以时间t 有m v 1t =M v 2t , 即ms 1=Ms 2. 且s 1+s 2=L , 可求出s 1=Mm +ML ,s 2=mm +ML .借题发挥 “人船模型”是利用平均动量守恒求解的一类问题,解决这类问题应明确: (1)适用条件:①系统由两个物体组成且相互作用前静止,系统总动量为零;②在系统内发生相对运动的过程中至少有一个方向的动量守恒(如水平方向或竖直方向). (2)画草图:解题时要画出各物体的位移关系草图,找出各长度间的关系,注意两物体的位移是相对同一参考系的位移.反冲运动1.小车上装有一桶水,静止在光滑水平地面上,如图4所示,桶的前、后、底及侧面各装有一个阀门,分别为S 1、S 2、S 3、S 4(图中未全画出).要使小车向前运动,可采用的方法是( )图4A .打开阀门S 1B .打开阀门S 2C .打开阀门S 3D .打开阀门S 4答案 B解析 反冲运动中,系统的两部分运动方向相反,要使小车向前运动,水应向后喷出,故选项B 正确.火箭的原理2.运送人造地球卫星的火箭开始工作后,火箭做加速运动的原因是( ) A .燃料燃烧推动空气,空气反作用力推动火箭B .火箭发动机将燃料燃烧产生的气体向后推出,气体的反作用力推动火箭C .火箭吸入空气,然后向后推出,空气对火箭的反作用力推动火箭D .火箭燃料燃烧发热,加热周围空气,空气膨胀推动火箭 答案 B解析 火箭工作的原理是利用反冲运动,火箭燃料燃烧产生的高温高压燃气从尾喷管迅速喷出时,使火箭获得反冲速度,故选B 项.3.将静置在地面上质量为M (含燃料)的火箭模型点火升空,在极短时间内以相对地面的速度v 0竖直向下喷出质量为m 的炽热气体.忽略喷气过程重力和空气阻力的影响,则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是( ) A.m Mv 0 B.M mv 0 C.MM -mv 0 D.mM -mv 0 答案 D解析 火箭模型在极短时间内喷出炽热气体,设火箭模型获得速度为v ,据动量守恒定律有0=(M -m )v -mv 0,得v =mM -mv 0,故选D.“人船”模型的应用4.如图5所示,一个倾角为α的直角斜面体静置于光滑水平面上,斜面体质量为M ,顶端高度为h .今有一质量为m 的小物体,沿光滑斜面下滑,当小物体从斜面顶端自由下滑到底端时,斜面体在水平面上移动的距离是( )图5A.mh M +mB.Mh M +mC.mh cot αM +mD.Mh cot αM +m答案 C解析 此题属“人船模型”问题,m 与M 组成的系统在水平方向上动量守恒,设m 在水平方向上对地位移为s 1,M 在水平方向对地位移为s 2, 因此0=ms 1-Ms 2.①且s 1+s 2=h cot α.②由①②可得s 2=mh cot αM +m,故选C.(时间:60分钟)题组一 反冲运动的理解和应用 1.下列不属于反冲运动的是( ) A .喷气式飞机的运动 B .直升机的运动 C .火箭的运动 D .反击式水轮机的运动答案 B解析 反冲现象是一个物体分裂成两部分,两部分朝相反的方向运动,故直升机不是反冲现象.2.关于反冲运动的说法中,正确的是( ) A .抛出物m 1的质量要小于剩下质量m 2才能获得反冲B .若抛出质量m 1大于剩下的质量m 2,则m 2的反冲力大于m 1所受的力C .反冲运动中,牛顿第三定律适用,但牛顿第二定律不适用D .对抛出部分和剩余部分都适用于牛顿第二定律 答案 D解析 反冲运动的定义为由于系统的一部分物体向某一方向运动,而使另一部分向相反方向运动,这种现象叫反冲运动.定义中并没有确定两部分物体之间的质量关系,故选项A 错误;在反冲运动中,两部分之间的作用力是一对作用力与反作用力,由牛顿第三定律可知,它们大小相等,方向相反,故选项B错误;在反冲运动中一部分受到的另一部分的作用力产生了该部分的加速度,使该部分的速度逐渐增大,在此过程中对每一部分牛顿第二定律都成立,故选项C错误,选项D正确.3.一航天器完成对月球的探测任务后,在离开月球的过程中,由静止开始沿着与月球表面成一倾角的直线飞行,先加速运动,再匀速运动,探测器通过喷气而获得推动力,以下关于喷气方向的描述中正确的是( )A.探测器加速运动时,沿直线向后喷气B.探测器加速运动时,竖直向下喷气C.探测器匀速运动时,竖直向下喷气D.探测器匀速运动时,不需要喷气答案 C解析探测器加速运动时,通过喷气获得的推动力与月球对探测器的引力的合力沿加速方向,选项A、B错误;探测器匀速运动时,通过喷气获得的推动力与月球对探测器的引力的合力为零,根据反冲运动的特点可知选项C正确,选项D错误.4.假设一个人静止于完全光滑的水平冰面上,现欲离开冰面,下列方法中可行的是( ) A.向后踢腿B.手臂向后甩C.在冰面上滚动D.脱下外衣水平抛出答案 D解析踢腿、甩手对整个身体系统来讲是内力,内力不改变系统整体的运动状态.5.一个人在地面上立定跳远的最好成绩是s,假设他站在船头要跳到距离在L远处的平台上,水对船的阻力不计,如图1所示.则( )图1A.只要L<s,他一定能跳上平台B.只要L<s,他有可能跳上平台C.只要L=s,他一定能跳上平台D.只要L=s,他有可能跳上平台答案 B解析立定跳远时,人离地时速度为v.从船上起跳时,人离船时速度为v′.船的速度为v船,由能量守恒E=12mv2,E=12mv′2+12mv船2,所以v′<v,人跳出的距离变小,所以B正确.6.如图2所示,船静止在平静的水面上,船前舱有一抽水机,抽水机把前舱的水均匀的抽往后舱,不计水的阻力,下列说法中正确的是( )图2A.若前、后舱是分开的,则前舱将向后加速运动B.若前、后舱是分开的,则前舱将向前加速运动C.若前、后舱不分开,则船将向后加速运动D.若前、后舱不分开,则船将向前加速运动答案 B解析前、后舱分开时,前舱和抽出的水相互作用,靠反冲作用前舱向前加速运动,若不分开,前、后舱和水是一个整体,则船不动.7.人的质量m=60 kg,船的质量M=240 kg,若船用缆绳固定,船离岸1.5 m时,人恰好可以跃上岸.若撤去缆绳,如图3所示,人要安全跃上岸,船离岸的距离为(不计水的阻力,两次人消耗的能量相等,两次从离开船到跃上岸所用的时间相等)( )图3A.1.5 m B.1.2 m C.1.34 m D.1.1 m答案 C解析船用缆绳固定时,设人起跳的速度为v0,则s0=v0t撤去缆绳,由动量守恒得:0=mv1-Mv2,两次人消耗的能量相等,即动能不变1 2mv02=12mv12+12Mv22解得v1=MM+mv0故s1=v1t=MM+ms0≈1.34 m,C正确.题组二火箭问题分析8.静止的实验火箭,总质量为M,当它以对地速度v0喷出质量为Δm的高温气体后,火箭的速度为( )A.ΔmM -Δmv 0 B .-ΔmM -Δmv 0 C.ΔmMv 0D .-Δm Mv 0答案 B解析 火箭整体动量守恒,则有(M -Δm )v +Δmv 0=0,解得:v =-ΔmM -Δmv 0,负号表示火箭的运动方向与v 0相反.9.竖直发射的火箭质量为6×103kg.已知每秒钟喷出气体的质量为200 kg.若要使火箭获得20.2 m/s 2的向上加速度,则喷出气体的速度大小应约为( ) A .700 m/s B .800 m/s C .900 m/s D .1 000 m/s答案 C解析 火箭和喷出的气体动量守恒,即每秒喷出气体的动量等于火箭每秒增加的动量,即m气v 气=m 箭v 箭,由动量定理得火箭获得的动力F =m 箭v 箭t =m 气v 气t=200v 气,又F -m 箭g =m 箭a ,得v 气=900 m/s. 题组三 “人船模型”的应用10.某人站在静止于水面的船上,从某时刻开始,人从船头走向船尾,水的阻力不计,则下列说法不正确的是( )A .人匀速运动,船则匀速后退,两者的速度大小与它们的质量成反比B .人走到船尾不再走动,船也停止不动C .不管人如何走动,人在行走的任意时刻人和船的速度方向总是相反,大小与它们的质量成反比D .船的运动情况与人行走的情况无关 答案 D解析 由动量守恒定律可知,A 、B 、C 正确.11.一条约为180 kg 的小船漂浮在静水中,当人从船尾走向船头时,小船也发生了移动,忽略水的阻力,以下是某同学利用有关物理知识分析人与船相互作用过程时所画出的草图,图中虚线部分为人走到船头时的情景,请用有关物理知识判断下列图中所描述物理情景正确的是( )答案 B解析 人和船组成的系统动量守恒,总动量为零,人向前走时,船将向后退,人船位移比等于它们质量的反比,且船的质量大于人的质量,故B 正确.12.小车静置在光滑水平面上,站在车上一端的人练习打靶,靶装在车上的另一端,如图4所示(小圆点表示枪口).已知车、人、枪和靶的总质量为M (不含子弹),每颗子弹质量为m ,共n 发.打靶时,每发子弹都打中靶且留在靶里,并等前一发打入靶中后,再打下一发.若枪口到靶的距离为d ,待打完n 发子弹后,小车移动的距离为________.图4答案nmdM +nm13.如图5所示,质量为m 、半径为R 的小球,放在半径为2R 、质量为2m 的大空心球内,大球开始静止在光滑水平面上,当小球从图示位置无初速度地沿大球内壁滚到最低点时,大球移动的距离为多大?图5答案 13R解析 由水平方向平均动量守恒有:ms 小球=2ms 大球, 又s 小球+s 大球=R , 所以s 大球=13R .。
反冲运动知识点总结1. 反冲运动的起源反冲运动最早起源于极限运动,是一种通过身体的自由旋转和翻转来完成的高难度动作。
它包括了滑板、自行车、滑雪、滑轮等多种运动项目。
在20世纪80年代初期,反冲运动开始在全球范围内兴起,成为了一种受欢迎的极限运动。
2. 反冲运动的基本技巧反冲运动的基本技巧主要包括了空中旋转、翻转和抓地等。
其中,空中旋转是指运动员在空中完成360度以上的旋转动作;翻转是指运动员在空中完成头朝下的翻转动作;抓地是指运动员在滑行中进行手部或者脚部的动作。
3. 反冲运动的装备反冲运动所需要的装备主要包括了相应的滑板、自行车、滑雪板、滑轮等。
这些装备需要具备良好的稳定性和灵活性,以便运动员能够完成各种高难度的动作。
4. 反冲运动的危险性由于反冲运动的高难度,所以它的危险性也较高。
运动员在进行这些动作的时候需要具备高度的技术水平以及强大的体能,否则容易发生意外。
5. 反冲运动的比赛形式目前,反冲运动已经成为了一项专业的运动项目,包括了滑板、自行车、滑雪、滑轮等多种比赛形式。
在这些比赛中,运动员需要在规定的时间内完成各种高难度的动作,以取得最高的得分。
6. 反冲运动的发展随着反冲运动的发展,越来越多的人开始加入到这一运动项目中。
同时,也有越来越多的专业反冲运动赛事在世界范围内举办。
这些都为反冲运动的发展提供了良好的条件。
7. 反冲运动的训练反冲运动的训练主要包括了体能训练、技术训练和心理训练。
其中,体能训练是指通过各种力量训练和灵活性训练来提高运动员的体能水平;技术训练是指通过实战演练和练习来提高运动员的技术水平;心理训练是指通过心理辅导和训练来提高运动员的心理素质。
总结:反冲运动是一项高难度的极限运动,它需要运动员具备高度的体能和技术水平。
同时,也需要运动员具备良好的心理素质和团队合作精神。
希翼本文中对反冲运动有所了解。
第四节反冲运动1.当一个物体向某一方向射出(或抛出)它的一部分时,这个物体的剩余部分将向__________运动,这种现象称为________现象.2.反冲运动中,若系统不受外力作用或所受外力________内力时,系统的动量守恒.3.利用______运动,火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气从尾喷管迅速喷出时,使火箭获得巨大的速度,这就是火箭的工作原理.4.下列不属于反冲运动的是()A.喷气式飞机的运动B.直升飞机的运动C.火箭的运动D.反击式水轮机的运动5.假定冰面是光滑的,某人站在冰冻河面的中央,他想到达岸边,则可行的办法是()A.步行B.挥动双臂C.在冰面上滚动D.脱去外衣抛向岸的反方向【概念规律练】知识点一反冲现象1.一颗质量为0.02 kg的子弹以2 700 m/s的速度从枪口射出,枪身的质量为7.5 kg,若枪是自由放置的,设子弹射出的方向为正方向,则枪的反冲速度是________m/s.2.一门旧式大炮,炮身的质量M=1 000 kg,水平发射一枚质量是2.5 kg 的炮弹.如果炮弹从炮口飞出时的速度是600 m/s,求炮身后退的速度大小.知识点二火箭的运动3.运送人造地球卫星的火箭开始工作后,火箭做加速运动的原因是() A.燃料推动空气,空气的反作用力推动火箭B.火箭发动机将燃料燃烧产生的气体向后迅速喷出,气体的反作用力推动火箭C.火箭吸入空气,然后向后排出,空气对火箭的反作用力推动火箭D.火箭燃料燃烧发热,加热周围空气,空气膨胀推动火箭4.火箭发动机每次喷出m0=200 g的气体,喷出的气体相对于地面的速度为v=1 000 m/s,设火箭的初质量M=300 kg,发动机每秒喷气20次,在不考虑地球引力及空气阻力的情况下,火箭在1 s末的速度为多大?。
新课标-反冲运动教案第一章:反冲运动的概念与特点1.1 教学目标了解反冲运动的定义及特点掌握反冲运动在实际中的应用1.2 教学内容反冲运动的定义反冲运动的特点反冲运动在实际中的应用案例1.3 教学方法讲授法:讲解反冲运动的定义及特点案例分析法:分析反冲运动在实际中的应用案例1.4 教学步骤1.4.1 引入反冲运动的概念通过提问方式引导学生回顾之前学过的运动知识,为新课的学习做好铺垫1.4.2 讲解反冲运动的定义及特点利用PPT展示反冲运动的定义及特点,让学生直观地了解反冲运动分组讨论:让学生分组讨论反冲运动的特点,并派代表进行汇报1.4.3 分析反冲运动在实际中的应用案例展示反冲运动在实际中的应用案例,如火箭发射、喷气式飞机等让学生思考并回答:反冲运动在这些应用中起到了什么作用?1.5 作业布置请学生结合自己的生活经验,举例说明反冲运动的应用,并简要描述其原理第二章:反冲运动的计算与分析2.1 教学目标掌握反冲运动的计算方法能够分析反冲运动中的相关物理量2.2 教学内容反冲运动的速度计算公式反冲运动中的动量守恒定律反冲运动中的能量守恒定律2.3 教学方法讲授法:讲解反冲运动的计算方法及物理定律实践操作法:让学生动手进行反冲运动的计算练习2.4 教学步骤2.4.1 复习反冲运动的基本概念通过提问方式检查学生对反冲运动的基本概念的掌握情况2.4.2 讲解反冲运动的计算方法及物理定律利用PPT展示反冲运动的速度计算公式、动量守恒定律和能量守恒定律举例讲解:让学生通过具体案例理解反冲运动的计算方法及物理定律2.4.3 反冲运动的计算练习给出一个反冲运动的问题,让学生独立完成计算学生互相交流解题过程,教师进行点评和讲解2.5 作业布置请学生根据所学内容,完成课后练习题,巩固反冲运动的计算及分析方法第三章:反冲运动的应用实例3.1 教学目标了解反冲运动在实际中的应用实例掌握反冲运动在解决问题中的优势和局限性3.2 教学内容反冲运动在火箭发射中的应用反冲运动在喷气式飞机中的运用反冲运动在其他领域的应用实例3.3 教学方法讲授法:讲解反冲运动在实际中的应用实例案例分析法:分析反冲运动在解决问题中的优势和局限性3.4 教学步骤3.4.1 复习反冲运动的基本概念通过提问方式检查学生对反冲运动的基本概念的掌握情况3.4.2 讲解反冲运动在实际中的应用实例利用PPT展示反冲运动在火箭发射、喷气式飞机等领域的应用实例分析反冲运动在这些问题解决中的优势和局限性3.4.3 反冲运动在其他领域的应用实例引导学生思考反冲运动在其他领域中的应用实例,如船舶推进、喷泉等3.5 作业布置请学生结合自己的生活经验,举例说明反冲运动在其他领域的应用,并简要描述其原理第四章:反冲运动的实验探究4.1 教学目标能够设计简单的反冲运动实验学会通过实验数据分析反冲运动的特点4.2 教学内容反冲运动的实验设计反冲运动实验数据的采集与处理实验结果的分析与讨论4.3 教学方法实验法:进行反冲运动实验数据分析法:对实验数据进行处理和分析4.4 教学步骤4.4.1 实验原理讲解讲解反冲运动的实验原理,明确实验目的和注意事项4.4.2 实验操作学生分组进行实验,教师巡回指导4.4.3 实验数据采集与处理学生按照规定方法采集实验数据,并进行处理4.4.4 实验结果分析与讨论学生展示实验结果,进行数据分析与讨论4.5 作业布置第五章:反冲运动在科技领域的应用5.1 教学目标了解反冲运动在现代科技领域中的应用认识反冲运动在科技发展中的重要性5.2 教学内容反冲运动在航天领域的应用反冲运动在军事领域的应用反冲运动在其他科技领域的应用5.3 教学方法讲授法:讲解反冲运动在科技领域的应用案例分析法:分析反冲运动在科技发展中的重要性5.4 教学步骤5.4.1 复习反冲运动的基本概念通过提问方式检查学生对反冲运动的基本概念的掌握情况5.4.2 讲解反冲运动在科技领域的应用利用PPT展示反冲运动在航天、军事等领域的应用实例5.4.3 反冲运动在其他科技领域的应用实例引导学生思考反冲运动在其他科技领域的应用实例,如深海探测、等5.5 作业布置请学生结合自己的生活经验,举例说明反冲运动在其他科技领域的应用,并简要描述其原理。
1.4反冲运动第一篇:1.4反冲运动1.4反冲运动(1课时新课、1课时习题讲评)一、教学目标:1、知识和技能:(1)知道什么是反冲运动,能举出几个反冲运动的实例;(2)能应用动量守恒定律正确解释反冲运动的现象和处理反冲运动有关的问题。
2、过程与方法:通过动量守恒定律在反冲运动中的应用,体会这一定律在物理学中的广泛应用,进一步提高用动量守恒定律分析和解决实际问题的能力。
3、情感、态度和价值感:培养学生善于从实验中总结规律和热心科学研究的兴趣。
二、教学重点:1、反冲运动的本质涵义和特征。
2、应用动量守恒定律正确处理反冲运动有关的问题。
三、教学难点:如何应用动量守恒定律分析、解决反冲运动。
四、教学方法:实验法五、教学器材:多媒体、水火箭六、教学设计:1.新课引入:观看火箭升空的视频火箭发射的原理是什么?火箭飞行的最大速度由身因素决定?要解决这些问题,我们先来了解这一节的学习内容《反冲运动》。
2.新课讲解(一)、反冲运动引入:拿一个气球,给它充足气,然后松手,观察现象。
释放气球后,气球内的气体向后喷出,气球向相反的方向飞出。
分析:给气球内吹足气,捏紧出气孔,此时气球和其中的气体作为一个整体处于静止状态。
松开出气孔时,气球中的气体向后喷出,气体具有能量,此时气体和气球之间产生相互作用,气球就向前冲出。
思考:能举出哪些物体的运动类似于气球所作的运动?(节日燃放的礼花、反击式水轮机、枪炮射击、火箭等做的运动。
)总结:上述运动共同的特点。
某个物体系统向某一方向射出(或抛出)它的一部分,从而使物体系统剩余部分向相反方向运动,这种现象叫做反冲运动。
(在举例时有些同学可能简单的举例说飞机。
可以进入以下讨论:螺旋桨式飞机和喷气式飞机产生前进的动力的原理是否相同?它们是否都能在没有空气的太空中飞行?)根据气球所做的反冲运动,得到:在反冲现象中,物体系统所做的合外力一般不为零;但是反冲运动中如果外力远小于内力,可以近似认为反冲运动中系统动量守恒。
(二)演示反冲运动实验一、用可乐瓶做一个水火箭,方法是用一段吸管和透明胶带在瓶上固定一个导向管,瓶口塞一橡皮塞,在橡皮塞上钻一孔,在塞上固定一只自行车车胎上的进气阀门,并在气门芯内装上小橡皮管,在瓶中先注入约1/3体积的水,用橡皮塞把瓶口塞严,将尼龙线穿过可乐瓶上的导向管,使线的一端拴在门的上框上,另一端拴在板凳腿上,要使线拉直,将瓶的进气阀与打气筒相接,向筒内打气到一定程度时,瓶塞脱开,水从瓶口喷出,瓶向反方向飞去。
实验二:装置:在玻璃板上放一辆小车,小车上用透明胶带粘中一块浸有酒精的棉花。
实验做法:点燃浸有酒精的棉花,管中的酒精蒸气将橡皮塞冲出,同时看到小车沿相反方向运动。
(三)反冲运动的规律:例:火箭发射前的总质量为M、燃料燃尽后的质量为m,火箭燃气的喷射速度为v1,燃料燃尽后火箭的飞行速度v为多大? 学生小组讨论并解答,教师投影学生解答结果。
3.课堂练习:课本P16第1题、第2踢4.作业布置:P17第3题、第4题《名师金典》七、板书设计:1.4反冲运动1.定义:物体的一部分向某一方向运动时,剩余部分向相反方向运动。
2.解释:力的作用是相互的3.火箭原理:反冲运动4.应用:运输工具八、教学反思:本节内容为动量守恒定律应用的一典型例子,需要在分析例子引导学生注意反冲运动的本质规律,学生对动量守恒的概念仍然有模糊,对动量守恒的条件记忆不牢固,理解不够透彻,当讲解例题的时候仍有学生反应不过来,反冲运动满足了系统内力远远大于系统外力的条件,造成学生在考虑火箭运动的时候忽略了可以用动量守恒的方法来求解。
当明确反冲运动与动量守恒的关系以后,要学生尝试利用动量守恒定律来分析生活中的一些例子,加强学生对动量守恒定律的使用特点的认识,有助于以后的习题讲评中中心任务的转移,即把对反冲运动的认识转移到动量守恒的应用熟悉上。
本节课中的实验演示根据实际情况可用实物或者视频展示,建议先安排视频演示,在鼓励学生自行制作实验器材,验证本节内容。
第二篇:反冲运动《反冲运动》的教学说教材:我今天要说的是小学科学五年级《运动和力》这一单元的一篇教材,本单元根据学生兴趣爱好,选取学生熟悉的小车作为研究对象。
本课是使小车运动起来的最后一课,增加了“对小车运动的思考”这个内容,使形成的概念更具普遍意义。
同时对前面所学的《我们的小缆车》、《用橡皮筋作动力》两节课起到了升华和提高的作用。
本课有两个主要活动:活动一,通过有目的的玩气球,观察反冲力的现象;活动二,用气球推动小车。
有了前一个活动的基础,学生完全能自主地找到装配汽车的方法,在课本的75页出示了材料图和装配图,教师在学生具体操作上进行简单的指导就可以啦。
本课通过“气球为什么能推动小车?”这一问题的研讨,引出对反冲力的认识,包括反冲力与小车的运动方向和反冲力是怎样产生的一系列问题。
当然,我这堂课最主要的还是针对课文中的两个实验活动不足,加以创新。
教学目标:1、增加学生对反冲力和反冲运动的感性认识;2、使学生加深运动和力度的结合;3、科学概念:气球里的气体喷出来时会产生一个和喷出方向相反的推力,叫反冲力。
过程和方法:1、玩气球,体现创新后气球的反冲力;2、组装、创新气球小车,研究小车的反冲力;情感、态度、价值观:体验实验的重要性和培养学生的创新思维及动手能力。
教学重点:会用气球作动力推动小车。
教学难点:理解反冲力的作用。
教学准备:小车、气球、纸怀、废旧笔杆等等。
教学过程:一、导入:不知道同学们有没有从电视里观看到“神舟七号”运载火箭升空画面,有吧!那么谁知道火箭向前推进的原理是什么吗?没人知道了吧。
告诉大家火箭推进的原理是运用了气流的反冲力。
大家想知道什么是反冲力吗?在我们的身旁还有那些东西运用了反冲力的原理?这节课我们就一起来探讨这些问题。
二、教学:实验一:玩气球,初步感受反冲力。
B:1、演示原实验(放飞气球);2、实验不足之处:气球到处乱飘,稳定性差,没有进行的方向,看不清反冲现象,不能达到实验目的。
b:1、创新实验方案:增加一个纸杯;2、纸杯制作方法:从杯口往杯底树直剪成条纹状,再在杯底剪一个小孔,把气球嘴朝下穿过小孔。
c:演示实验注意事项:气球要大一点,而且尽量吹大,纸杯底部的孔不能太小,否则放气太慢,飞不起来,但也不能太大。
d:演示创新实验(放飞气球)。
结论:创新后的实验跟原气球相比较,更具有稳定性和方向性,学生很容易感受到气球的反冲力,达到了实验目的。
实验二:用气球驱动小车B:1、讲述原实验所用材料:一辆小车、一个气球、纸杯和直通气管等;2、演示原实验;3、指出不足:①实验时,气球吹得很大,挡在前面,阻力大很难前进;②较大物体在前,动力在后,小车很容易摔尾,导致小车向前推进时,容易偏离方向,影响实验成功率。
b:创新措施:将气球喷嘴由直管换成“V”型通气管。
c:创新原理:前小后大,呈流线型,前进时,便于排开空气,减少阻力,不置于摔尾,保持前进的方向于小车一致。
d:1、创新实验注意事项:喷口的大小要合适,过于小了力不够,过大了,喷气时间太短;2、所选气球不能太小,因为气球的反冲力是很小的。
e:演示创新后的实验:结论:通过这二个实验,我们发现创新后的小车,实验效果更明显,小车减少了阻力,在反冲力的作用下运动得更远。
三、自我评价:这个喷气小车,我认为操作简单、形象直观。
让学生在活动中增加了对反冲力和反冲运动的认识,另外,整个实验取材简单、方便,一辆小车、一个气球,还有几节由废旧笔杆做成的“V”型弯管。
从课堂实际教学来看,学生学习兴趣浓厚,对科学的探索欲望很高,充分调动了学生探索科学的积极性,培养了他们的创新思维及动手能力。
第三篇:反冲运动火箭教案《反冲运动火箭》教学设计【教学目标】一、知识与技能1.知道什么是反冲运动。
2.能够用动量守恒定律解释反冲运动并进行简单计算。
3.了解一些火箭的工作原理。
二、过程与方法通过观察反冲现象,寻找它们共同规律的过程培养学生的观察能力和发现问题的能力。
三、情感态度与价值观体会物理知识来源于生活而又应用于生活的特点,培养学生主动探究、乐于探究的品质。
【教学重点】1.能够认清某一运动是否为反冲运动。
2.用动量守恒定律对反冲运动进行解释。
【教学难点】动量守恒定律对反冲运动进行定量计算。
【教学方法】教师启发引导,学生讨论、交流、实验等。
【教学用具】实验器材:反击式水轮机原理模型,一些关于反冲应用的图片、动画、视频、火炮、火柴、酒精、气球等。
【教学过程】新课引入:师:物体间的相互作用除碰撞以外还有另一种方式也较常见,我们先观察三个实验,看一看它们是否也有相互作用?演示实验一:反击式水轮机。
演示实验二:铝箔纸火箭。
演示实验三:定向释放气球实验。
探究一:小组合作讨论:刚才这三个实验有相互作用吗?分别是谁和谁之间的相互作用?学生讨论、交流后得出:均是相互作用。
实验一是喷出的水与喷嘴之间的相互作用。
实验二是火箭和气体的相互作用;实验三是喷出的气体与气球的相互作用。
探究二:讨论这三个实验有什么共同点?(与碰撞比较在形式上有何不同)学生讨论、交流后得出:1、原来静止,2、相互作用的两个物体本来是一个整体,3、通过相互作用才分开。
师:我们把这种相互作用下运动称为反冲运动,本节课我们就研究反冲运动。
新课教学:总结:1.反冲运动:静止或运动的物体通过分离出一部分物体使另一部分物体向反方向运动的现象。
反冲运动在生产、生活中很常见。
探究三:请讨论举例生产、生活中有哪些反冲运动?学生讨论、交流后会得出很多实例如:打枪时枪会后座,爆竹“二踢脚”第一响后飞上天空,旋转烟花,喷气式飞机,火箭,高压锅气阀旋转,甚至打喷嚏、章鱼游泳等。
视频2:认识反冲运动。
可见只要注意观察,反冲运动在我们身边到处都有。
为什么会发生反冲现象呢?探究四:以气球喷气为例讨论为什么静止的气球向后喷出气体后,气球会获得向前的速度呢?学生讨论、交流:有用动量守恒定律解释的,也有用相互作用力解释的。
总结归纳:2.反冲运动原理:反冲运动满足动量守恒定律三类条件:系统不受外力系统某一方向不受外力系统内力远大于外力知道了反冲原理就请大家帮下面的宇航员出出注意探究五:讨论离开飞船的宇航员与飞船相对静止,他怎样才能回到飞船?大家都知道了我国长征系列火箭处于世界顶尖水平,火箭发射卫星就是利用反冲运动的原理,我们知道要想发射卫星最小速度是多少?那么如何把火箭的发射速度提高到这么大?探究六:用如下实例讨论如何提高火箭的发射速度?设静止的火箭起飞时在极短的时间内喷射燃气的质量为△m,喷出的燃气相对地面的速度为V,喷出燃气后火箭的质量为m,我们设法计算火箭在这样一次喷气后增加的速度△v?你的结论是:探究七:你得到的这几个量在实际发射火箭时是否是想取多大就去多大呢?快去教材中找找吧。