反冲运动 火箭

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。

答：明确研究过程、明确初末状态注意外力之和与合外力的区别。

二、导入新课
前面我们学习过的有关动量守恒定律的内容主要研究的都是物体间相互碰撞的情况，这是碰撞的特点决定的。

碰撞是运动的物体相遇，在极短的时间内通过相互作用运动状态发生显著变化的过程。

正是因为碰撞的作用时间极短，相互作用的内力极大，因而，对有些碰撞尽管外力之和
不为零，但外力相对内力可忽略不计，所以动量仍可以认为近似守恒，这也是我们将碰撞作为动量守恒定律研究问题的原因。

在动量守恒定律应用中除了碰撞的模型之外，还存在着另一种常见的模型，即反冲运动。

教师活动：演示：本节课本上的反冲运动
演示：鞭炮引信点燃后的反冲运动
介绍：课本中提到的各种常见的反冲运动
教师（设问）：同学们，你们能看出这些现象有什么共同点吗？（引导学生得出答案）学生：当燃气从细管中（或鞭炮引信）喷出时，细管向相反的方向运动。

教师归纳：这种向相反方向的运动，通常中做反冲。

教师（设问）：那么，为什么会产生反冲现象呢？针对教材实验（1）引导学生利用动量守恒定律得出答案
学生：当燃气从细管中（或鞭炮引信）喷出时，它们具有了动量，由动量守恒定律可知，细管就应有个反方向的动量，所以要向相反的方向运动。

教师：在实际中常常需要考虑反冲。

用枪射击时，子弹向前飞去，枪身向后发生反冲。

枪身的反冲会影响射击的准确性，所以用步枪射击时，要把枪身抵在肩部，以减少反冲的影响。

反冲有广泛的应用介绍教材中的几种应用：灌溉喷水器、反击式水轮机、喷气式飞机和火箭。

引导学生回顾我国四大发明（增强学生的民族自豪感和爱国主义情结）。

教师（设问）：同学们你们知道古代火箭是怎样制做的吗？它的原理又是怎样的？
学生：回答出火箭的构造和原理。

（有了对反冲的认识，这一点学生可以回答很全面）教师：很好，那同学们知不知道，现在火箭的原理和古代的基本相同，但构造要复杂的多（介绍现代火箭的构造）
教师：那么同学们知不知道为什么现在的火箭的构造要如此复杂吗？
学生：应该跟火箭飞行所能达到的最大速度有关。

（有过预习的学生可能回答出一些内容，但总体认识模糊不清）
教师：不错，我们知道现代火箭的一个最大用途是发射卫星，我们也知道要将卫星发射上天的最小速度即是第一宇宙速度。

同学还记得第一宇宙速度的大小吗？
学生：7.9km/s。

教师：很明显这是一个很大的速度，那么古代的火箭是不可能达到这个速度的，那么，怎样才能达到这么大的速度呢？我们首先要知道火箭所能达到的最大速度和什么有关。

下面我们来看一组实验。

请同学们留意一下我刚才所提的问题。

教师：演示可乐瓶中装有空气时，空气反冲的实验。

（1）橡皮塞较松，空气以很小的速度喷出，可乐瓶反冲的高度不大；
（2）橡皮塞较紧，空气以很大的速度喷出，可乐瓶有较大的反冲高度。

教师：这两个实验同学们可以得到一个什么样的结论呢？
学生：反冲的速度和喷气速度有关，喷气速度越在，反冲的速度也越大。

教师：不错，那么下面我们再换一种“燃料”试试。

（演示）：空气换成水的情况，（橡皮塞较松，装的水量不多），可乐瓶反冲的高度明显比空气反冲的高度大的多。

教师：这个实验又可以说明些什么道理呢？
学生：火箭的最大速度还与反冲物体的质量有关。

教师：提出喷气速度和质量比的概念，引导学生得出：火箭飞行的最大速度，也就是
燃料燃尽时获得的最终速度，主要取决于两个条件：一是喷气速度；二是质量比（火箭开始的质量和燃料燃尽时的质量比）。

讲解分析：这一点我们同样可以用动量守恒定律推得：假设火箭的喷气速度为V 0，开始飞行时的质量为M 0，燃料燃尽时的质量为M ，火箭最终速度为V 。

因为重力相对于火箭反冲的影响远小于火箭受到反冲的作用力，所以重力在运动过程中动量近似守恒（注：实际不守恒），由动量守恒定律可以得：
0 = MV —（M 0-M ）V 0
火箭的最终速度即可表示为： M
V M M V 00)(-= 下面我们再来验证一下这个结论。

演示实验：瓶中有较多的水，橡皮塞很紧。

让学生动手为可乐瓶冲气（增强互动，提高学生的兴趣，有条件可到户外实验）。

教师：介绍多级火箭和我国的火箭科技的发展。

组织学生阅读相关材料增加学生学习兴趣。

例题选讲：
如图所示，在沙堆表面放置一长方形木块A ，其上现再放一
个质量为M B =0.1㎏的爆竹B ，木块A 的质量为M A =6.0㎏， 当爆竹爆炸到木块停止下陷历时0.1s ，已知木块在沙中受到 的平均阻力是90N ，求爆竹能上升的最大高度，设爆竹中火
药的质量及空气阻力忽略不计。

（取g=10m/s 2）
思考与练习：
如图所示，长为L ，质量为M 的船停在静水中，一质量为
m 的人站在船头，若不计水的阻力，当人从船头走到船尾
过程中，船和人对地面的位移各是多少？
三、课后小结：
教师利用板书，总结本节课的内容以及处理问题的方法
四、布置作用：
想一想：同学知道，水火箭能上升的最大高度和瓶中水喷出的速度及瓶中水的多少有
关，那么是不是瓶中的水越多火箭上升的高度越大呢？瓶中的水有多少时，
火箭上升的高度才能达到最大呢？
做一做：水火箭的制做并不复杂，同学们课后可以自己制做一个水火箭，并且看谁的
水火箭上升的高度最在，谁的火箭飞行最稳定。

练一练：对思考与练习中的问题，同学课后先思考一下，看能不能自己将这个问题解
出。

五、教学构思和实验设计
本节课新的知识不多，主要是动量守恒定律在现实中的应用和对实际问题的处理方法.。