反冲运动火箭

高二物理选修3-5 反冲运动火箭★新课标要求（一）知识与技能1．进一步巩固动量守恒定律2．知道反冲运动和火箭的工作原理，了解反冲运动的应用3．了解航天技术的发展和应用（二）过程与方法理解反冲运动的物理实质，能够运用动量守恒定律分析、解决有关反冲运动的问题。

（三）情感、态度与价值观培养学生动手动脑的能力，发掘学生探索新知识的潜能。

★教学重点运用动量守恒定律认识反冲运动的物理实质★教学难点动量守恒定律的应用．★教学方法教师启发、引导，学生讨论、交流。

★教学用具：铝箔纸，火柴和支架，反击式水轮机转轮的原理模型，礼花，有关航天发射、空间站等的录像带剪辑，投影片，多媒体辅助教学设备★课时安排1 课时★教学过程（一）引入新课教师：用实验方法引入新课：〖演示实验1〗老师当众吹一个气球，然后，让气球开口向自己放手，看到气球直向学生飞去，人为制造一点“惊险气氛”，活跃课堂氛围。

〖演示实验2〗用薄铝箔卷成一个细管，一端封闭，另一端留一个很细的口，内装由火柴头上刮下的药粉，把细管放在支架上，用火柴或其他办法给细管加热，当管内药粉点燃时，生成的燃气从细口迅速喷出，细管便向相反的方向飞去。

〖演示实验3〗把弯管装在可以旋转的盛水容器的下部，当水从弯管流出时，容器就旋转起来。

提问：实验1、2中，气球、细管为什么会向后退呢？实验3中，细管为什么会旋转起来呢？看起来很小的几个实验，其中包含了很多现代科技的基本原理：如火箭的发射，人造卫星的上天，大炮发射等。

应该如何去解释这些现象呢？这节课我们就学习有关此类的问题。

（二）进行新课1、反冲运动（1）分析：细管为什么会向后退？教师：引导学生自学书本，展开讨论，得出结论：当气体从管内喷出时，它具有动量，由动量守恒定律可知，细管会向相反方向运动。

（2）分析：反击式水轮机的工作原理：当水从弯管的喷嘴喷出时，弯管因反冲而旋转，这是利用反冲来造福人类，象这样的情况还很多。

学生：交流，举例，并说明其工作原理。

反冲运动火箭教材分析：《反冲运动火箭》是《动量》一章的最后一节，是对动量守恒定律的应用。

主要介绍动量守恒定律在生产，生活和科学技术中的应用，使学生了解什么是反冲运动，反冲运动在科学技术中有哪些应用，怎样应用动量守恒定律正确处理火箭等有关反冲运动的问题。

教材利用各种实例激发学生的学习和联系实际探究问题的兴趣，主要目的培养学生发现问题和处理问题的能力。

因此本节教学应紧扣教材的主旨，积极的调动学生学习的主动性和能动性，引导学生学习相关知识和处理相关问题。

对于反冲运动模型的处理（人船模型），则应该是在学生对反冲运动有了充分的了解和掌握了相关知识后在老师的引导下分析解决。

教学目标：一、知识与技能：1、知道反冲运动的含义和反冲运动在技术上的应用。

2、知道火箭的飞行原理和主要用途。

3、会用动量守恒定律解决反冲运动相关的问题。

4、联系实际运用动量守恒定律解释反冲现象，加深对反冲运动的认识。

5、进一步提高用动量守恒定律分析、解决问题的能力。

二、过程与方法：1、通过观察物理现象发现问题，提出问题。

2、通过参与科学探究活动，培养和提高学生的实验操作能力、观察分析能力。

指导学生利用理论知识学习和体会探索物理问题的基本方法。

3、学会从实例中分析、归纳影响反冲运动的规律以及影响反冲运动速度的因素，并对其加以验证。

4、通过讲解分析让学生掌握处理反冲运动（人船）及相关模型的处理方法。

三、情感态度和价值观：1、培养学生理论联系实际的能力。

2、激发学生的学习和联系实际探究问题的兴致，主要目的培养学生发现问题和处理问题的能力。

3、培养学生对科学研究的兴趣，激发学生的爱国热情。

教学器材：铝箔管（选用）、火柴、鞭炮引信、可乐瓶、输液器（医用）、简单支架（自制）、带孔橡皮塞、气筒、水重点、难点：1、对反冲运动的认识、及动量守恒定律在反冲运动中的应用2、对人船模型的理解和处理教学过程：一、复习提问：1、动量守恒定律的内容，应用动量守恒定律时的注意事项。

动量守恒的十种模型解读反冲和火箭模型模型解读1. 反冲运动作用原理反冲运动是系统内物体之间的作用力和反作用力产生的效果动量守恒反冲运动中系统不受外力或内力远大于外力，所以反冲运动遵循动量守恒定律机械能增加反冲运动中，由于有其他形式的能转化为机械能，所以系统的总机械能增加2．火箭(1)火箭的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)影响火箭获得速度大小的因素①喷气速度：现代液体燃料火箭的喷气速度约为2__000~4__000m/s 。

②火箭的质量比：指火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比，决定于火箭的结构和材料。

现代火箭的质量比一般小于10。

火箭获得的最终速度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v 1，如图所示，在火箭发射过程中，由于内力远大于外力，所以动量守恒。

发射前的总动量为0，设燃料燃尽后火箭的飞行速度为v ，发射后的总动量为mv -(M -m )v 1(以火箭的速度方向为正方向)由动量守恒定律，mv -(M -m )v 1=0解得v=Mm-1 v1由此可知，燃料燃尽时火箭获得的最终速度由喷气速度及质量比Mm决定。

喷气速度越大，质量比越大，火箭获得的速度越大。

(3)．多级火箭：能及时把空壳抛掉，使火箭的总质量减少，因而能够达到很高的速度，但火箭的级数不是越多越好，级数越多，构造越复杂，工作的可靠性越差，目前多级火箭一般都是三级火箭。

【典例精析】1.(2017·全国理综I卷·14)将质量为1.00kg的模型火箭点火升空，50g燃烧的燃气以大小为600m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。

在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)A.30kg⋅m/sB.5.7×102kg⋅m/sC.6.0×102kg⋅m/sD.6.3×102kg⋅m/s【针对性训练】1.(2024重庆模拟2)如题图1所示，水火箭又称气压式喷水火箭、水推进火箭，由饮料瓶、硬纸片等环保废旧材料制作而成。

反冲运动火箭教学设计引言：反冲运动火箭是一种可以利用反冲原理推动自己移动的装置。

它可以作为一个富有乐趣且教育意义的教学工具，帮助学生深入理解牛顿第三定律和反冲运动原理。

本文将介绍使用反冲运动火箭进行教学的步骤和设计，并探讨如何在课堂中引入相关的物理概念。

一、材料准备：为了制作反冲运动火箭，我们需要以下材料：1. 一个塑料瓶：可以使用250毫升或更大容量的塑料瓶作为火箭的身体。

2. 管状材料：例如纸板、竹筒或塑料管。

这将被用作火箭的喷射口。

3. 海绵球或压缩空气软瓶：用于给火箭提供推动力的物体。

4. 胶带：用于固定火箭的喷射口和其他零件。

5. 剪刀：用于切割和修整材料。

二、设计步骤：以下是制作反冲运动火箭的步骤：1. 准备好一个塑料瓶作为火箭的主体。

确保其底部是平坦的。

2. 使用剪刀和胶带将管状材料固定在瓶的底部，作为火箭的喷射口。

喷射口应该朝向火箭的尾部。

3. 取一个海绵球或压缩空气软瓶，并将其推入瓶内。

这个物体将用来产生火箭的推力。

4. 用胶带将火箭的喷射口严密封闭，确保气体只能通过管状材料喷出。

5. 将发射器的准备好，确保地面平坦且无障碍物。

6. 持住火箭，将喷射口指向空旷的地方，并轻轻推动火箭底部的物体，释放火箭。

三、教学实践：1. 引入物理概念：在使用反冲运动火箭之前，可以引入相关的物理概念，如牛顿第三定律。

解释反冲原理是什么，为什么会有反方向的作用力产生，并将其与实际生活中的例子联系起来。

2. 制作火箭：让学生按照上述步骤制作自己的火箭，并鼓励他们在设计中发挥创造力。

可以让学生分成小组，互相合作制作火箭。

3. 实施实验：在室外开展实验，确保有足够的空间进行火箭的发射。

让学生依次发射自己制作的火箭，并观察火箭在发射过程中的变化和运动轨迹。

4. 分析实验结果：让学生观察火箭的运动轨迹，并与他们预测的结果进行比较。

引导学生思考为什么火箭会向相反的方向移动，以及火箭的运动速度和推力是否与释放底部物体的力有关。

反冲运动制作火箭的原理
让我尝试以精简的语言概括反冲运动制作火箭的基本原理:反冲运动制作火箭是利用喷气原理推动火箭飞行。

其基本原理是:1. 火箭后部装有发动机喷管,内装燃料和氧化剂。

2. 点火时,燃料与氧化剂反应生成高温高压气体喷出喷管。

3. 喷气具有动量,根据动量守恒定律,产生与喷气方向相反的反作用力。

4. 反作用力推动火箭以相反方向加速前进,这就是反冲运动。

5. 只要燃料持续燃烧,发动机持续推力,火箭可以不断加速,直到燃料耗尽。

6. 通常需控制发动机推力方向,使火箭保持稳定飞行。

以上就是反冲火箭的基本工作原理。

这些关键点使用简洁的语言即可阐述清楚,冗长的说明无法带来更多实质性信息。