反冲运动 火箭 说课稿 教案 教学设计
物理:反冲运动火箭 说课教案(新人教版选修3-5).doc
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《反冲运动火箭》说课教案一、目的要求:教学内容的地位:本节知识是高中物理教材第七章第五节,即第七章动量的最后一节。
知识的结构相对简单,但内容是对本章知识的总结和复习,尤其是对动量守恒定律知识的复习。
学生在前面的学习中学习了具体的知识—动量及动量守恒定律,并能够对一些物理模型进行简单的解题,但一旦涉及到具体的问题,难免会束手无策。
所以本节知识的地位是非常重要的。
此外,本节知识还涉及到了一些具体的生活中的问题以及一些高科技知识;加之目前高考正面向能力测试,更多的接近生活接近科技前沿的问题考题的出现,使得本节知识显得尤为的重要了。
虽然教学大纲规定为A档,即了解知道;而且从前物理老师总是把本课作为学生自学或占用少量时间讲解的内容,但随着素质教育的发展,本节的知识必成为教学的重点。
综上原因,我对本节课的内容进行了深入的研究和细致的设计。
通过本节课的学习,学生不仅要了解生活中的反冲运动,更要学会利用动量知识解决生活中的实际问题,这是本课的根本目的。
二、教学内容1、教学的重点:(1)巩固和深化动量守恒定律(2)知道反冲运动和火箭原理(3)了解反冲运动的应用(4)了解航天技术的发展和宇宙航行2、教学难点:(1)巩固和深化动量守恒定律(2)知道反冲运动和火箭原理3、重点难点确定分析:在目的要求部分我已经说明,本节的知识关键在于对前面知识的总结和应用,而动量守恒定律知识更是重要的重要,而且学生在这部分知识的应用才刚刚接触,熟悉程度不够。
所以巩固和深化动量守恒定律的内容既是教学的重点,又是教学的难点。
反冲运动和火箭则是对反冲运动的具体应用,所以他的地位也是极为重要的。
了解反冲运动的应用和航天技术的发展和宇宙航行,一方面使学生把具体的生活知识和学习的内容紧密结合,另一方面提高学生的处理实际问题能力,并通过我国的航天技术发展教学提高学生的爱国热忱,因此,二者的地位同样非常重要。
4、教材分析及设计:教材中,对于反冲运动的原理仅仅进行了简单的介绍,学生在解题过程中使用的动量守恒定律并没有进行数学上的推理,针对这方面,我在教学中加入了这部分知识,并由学生进行推理、说明。
高二物理《反冲运动 火箭》说课教案
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高二物理《反冲运动火箭》说课教案
《反冲运动火箭》说课教案
一、目的要求:
教学内容的地位:本节知识是高中物理教材第七章第五节,即第七章动量的最后一节。
知识的结构相对简单,但内容是对本章知识的总结和复习,尤其是对动量守恒定律知识的复习。
学生在前面的学习中学习了具体的知识—动量及动量守恒定律,并能够对一些物理模型进行简单的解题,但一旦涉及到具体的问题,难免会束手无策。
所以本节知识的地位是非常重要的。
此外,本节知识还涉及到了一些具体的生活中的问题以及一些高科技知识;加之目前高考正面向能力测试,更多的接近生活接近科技前沿的问题考题的出现,使得本节知识显得尤为的重要了。
虽然教学大纲规定为A档,即了解知道;而且从前物理老师总是把本课作为学生自学或占用少量时间讲解的内容,但随着素质教育的发展,本节的知识必成为教学的重点。
综上原因,我对本节课的内容进行了深入的研究和细致的设计。
通过本节课的学习,学生不仅要了解生活中的反冲运动,更要学会利用动量知识解决生活中的实际问题,这是本课的根本目的。
二、教学内容
1、教学的重点:(1)巩固和深化动量守恒定律
(2)知道反冲运动和火箭原理
(3)了解反冲运动的应用
(4)了解航天技术的发展和宇宙航行
2、教学难点:(1)巩固和深化动量守恒定律
(2)知道反冲运动和火箭原理
3、重点难点确定分析:在目的要求部分我已经说明,本节的知识关键在于对前面知识的总。
教学设计5:16.5 反冲运动 火箭
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主题3:
探究反冲与碰撞的联系和区别
前面我们学习的碰撞和反冲运动,那么这两者之间有什么联系和区别?这里我们主要研究一维碰撞,在解题中如何正确确定到底是何种运动?从而正确选择解题方法。
反冲运动与一维碰撞都是短时间内进行的,且系统内力远大于外力,系统动量守恒。在一维碰撞过程中有可能发生我们所说的特殊的一种碰撞,机械能不会增加,但是在反冲运动中,机械能更多的时候是增加的。
在反冲现象中,系统所做的合外力一般不为零;
但是反冲运动中如果属于内力远大于外力的情况,可以认为反冲运动中系统动量守恒。
火箭就是利用了反冲原理。
了解火箭的发展过程,有条件的学校可让学生自己动手做水火箭的中重点难点的突破,并且实验具有一定的趣味性,能够激发学生的学习兴趣。
课前
准备
反冲小车、气球、水等
导学过程设计
程序设计
学习内容
教师行为
学生行为
媒体运用
新课导入
创设情境
上节课我们学习了物体间的一种相互作用——碰撞,物体间的相互作用除碰撞以外还有另一种方式,也较常见,那就是反冲运动。那么,反冲运动与碰撞过程有什么异同点呢?反冲运动又遵循什么规律呢?这就是本节课我们要研究的问题。
就学案中教材诠释交流的内容与结对学习的同学交流。
第二层级
(小组讨论
小组展示
补充质疑
教师点评)
主题1:
反冲
实验演示:拿一个气球,给它充足气,然后松手,观察现象。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。
板书
第三层级
基本检测
高中物理《反冲运动火箭(1)》优质课教案、教学设计
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反冲运动火箭(教学设计)★教学目标知识与技能1.知道什么是反冲运动,了解反冲运动的应用和防止;2.知道火箭的飞行原理。
过程与方法1、结合实际例子,体会物理就在身边;2、经历实验探究,认识反冲运动;3、通过结合动量守恒定律对反冲运动现象做出解释。
进一步提高运用动量守恒定律分析和解决实际问题的能力。
情感态度与价值观1、通过实验,分析得到什么是反冲运动,培养学生善于从实验中总结规律和热心科学研究的兴趣、勇于探索的品质。
2、通过介绍我国成功地研制和发射长征系列火箭的事实,结合我国古代对于火箭的发明和我国的现代火箭技术已跨入世界先进行列,激发学生热爱祖国的情感。
★教学重点反冲运动;应用动量守恒定律正确处理喷气飞机、火箭一类问题★教学难点应用动量守恒定律分析、解决反冲运动。
★教具气球,自制反冲小车,自制喷水小船,水盆,蓝墨水,自制反ft式水轮机转轮的原理模型,烧杯,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★教学过程引入新课播放视频(一):神舟七号的发射过程;(二)演示:反冲小车(三)喷水小船思考与讨论:1.火箭是如何获得向上运动的动力?小车和气球是如何获得运动的动力?小船又是如何获得运动的动力?2.这三种现象的共同点是什么?目的:利用火箭发射的视频引入,激发学生学习兴趣,培养学生善于从实验中总结规律和热爱科学研究的品质;引导学生总结反冲运动的概念及遵守的规律;理解系统。
进行新课一、反冲运动1 . 定义:一个静止的物体在内力的作用下分裂为两个部分,一部分向某个方向运动,另一部分必然向相反的方向运动。
这个现象叫做反冲。
特点:(1)概念在内力作用下。
(2)一个物体分为两部分。
(3)两部分运动方向相反。
①教师:强调定义中的物体一般为两物体组成的系统。
如气球(气球与喷出的气体)②师生共同分析反冲受力的特点(以气球为例)————物体所受外力一般不为零,但比内力小的多2. 物理规律:动量守恒定律分析气球反冲的实例:若喷出气体的速度为v2,质量是m2;小车和气球的总质量为m1,求气球的速度v1研究对象:喷出的气体与小车和气球组成的整体初状态动量:P1=0末状态动量:P2= m1 v1+ m2 v2根据动量守恒定律:0 = m1 v1+ m2 v2可得:v1= -m2 v2/m1 负号表示v1 与v2 方向相反目的:培养学生应用动量守恒定律解决实际问题的能力3. 应用与防止学生演示:水流的反冲学生解释现象:(水流水平喷出,弯管由于反冲向水流的反方向转动)目的:培养学生动手能力,将理论结合实践,探究和深入理解知识规律的能力,同时激发了学生对科学的兴趣教师:这就是反ft式水轮机的工作原理,水力发电站常常利用反ft式水轮机来带动发电机的多媒体展示反ft式水轮机的图片,对反ft式水轮机有更深刻的认识。
反冲运动说课稿
![反冲运动说课稿](https://img.taocdn.com/s3/m/a55c63db58fafab069dc02f2.png)
说课稿各位评委、各位老师、各位同学,大家好!我今天讲的课题是《反冲运动火箭》,选自人教版选修3-5教材第十六章第5节,下面是我的说课部分,很高兴能跟大家一起探讨。
下面我将从以下几个方面进行分析:首先进行教学分析,包括了教学目标与重难点。
为了认清教学目标,我结合新课程标准理念,以学生的发展为本,提出了三维教学目标。
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。
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。
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。
进而,得出教学重难点:我认为,本节课的重点在于引导学生了解生活中的反冲运动,通过动手参与演示实验体会和理解反冲运动中的动量守恒。
同时,根据学生的知识储备和心理特点,我分析了学生的基本情况。
学生经过前边的学习,已经掌握了动量守恒定律及其守恒条件。
积累了一定的动量守恒物理模型。
迫切想要知道除了碰撞过程,还有什么动量守恒定律的应用实例。
根据前面的分析,我总结出教学方法秉着循序渐进、启发性、发展性、巩固性、理论联系实际等教学原则,主要采用实验法与讲授法相结合的教学方法。
教学过程设计把前面的分析与设计落实到教学中,我设计如下教学程序:第一部分【导入】:在多媒体上投影出神州五号发射图片,引导学生思考火箭为什么能够飞离地面进入高空。
第二部分【演示实验】:演示实验一:气球反冲;演示实验二:反击式水轮机;演示实验三:反冲小车第三部分【学生分组讨论】:观察实验,边体验,边讨论,三个演示实验中是否有相互作用,分别是谁和谁之间的相互作用。
第四部分【学生讨论总结】:学生分组讨论:三个演示实验的运动有什么共同点。
总结反冲运动特点第五部分【反冲运动的应用】:生列举生活中的反冲运动,体会物理就在身边,任何物理现象都有有利的方面也有有害的方面,要合理利用,有效规避风险。
《反冲运动火箭》教学设计
![《反冲运动火箭》教学设计](https://img.taocdn.com/s3/m/0a6d5dfb52d380eb62946df5.png)
《反冲运动火箭》教学设计《反冲运动火箭》教学设计教学目标:(1)知道什么是反冲运动,结合生产、生活中的实际例子,理解什么是反冲运动;体会物理就在身边。
(2)经历实验探究,认识反冲运动,能结合动量守恒定律对反冲运动做出解释。
进一步提高运用动量守恒定律分析和解决实际问题的能力。
(3)知道火箭的飞行原理和主要用途。
了解我国的航空、航天事业的巨大成就和当前的航空、航天计划,激发学生热爱祖国的情感。
教学重点:(1)知道什么是反冲。
(2)巩固和深化动量守恒定律,知道反冲运动和火箭原理以及了解反冲运动的应用。
教学难点:应用动量守恒定律分析、解决反冲运动。
教学资源:(1)演示器材:气球(2)视频和图片资料:生活中的反冲现象、火箭发射的雄姿、古代火箭、长征系列运载火箭(3)多媒体教学设备教学过程:3.引导学生对几个物理过程中反冲的应用和防止做出解释说明,对于灌溉喷水器,当水从弯管的喷嘴喷出时,弯管因反冲而旋转。
对于喷气式飞机和火箭,它们靠尾部喷出气流的反冲作用而获得速度。
枪、炮射击时,由于反冲会影响射击的准确性。
所以用步枪时我们要把枪身抵在肩部,以减小反冲的影响。
通过对几个实例的分析,明确反冲既有有利的一面,也有不利的一面,在看待事物时我们要学会用一分为二的观点。
反冲运动一个很重要的应用是火箭,下面我们就来认识火箭。
(二)、火箭问题1、古代火箭是什么样的?学生思考、回答以后,用多媒体演示古代火箭。
视频展示现代火箭的发射过程。
问题2、现代火箭与古代火箭有什么相同和不同之处?引导学生回答:现代火箭和古代火箭原理相同,都是利用反冲现象来工作的。
但现代火箭结构复杂得多,速度大得多。
问题3、火箭的最终速度与什么有关?引导学生分析教材中的“思考与讨论”,明确研究对象和参照物的选取。
再分析解答教材19页火箭速度的问题。
解答:火箭壳体和火箭内的气体组成系统,在喷气过程中动量守恒。
选与原来火箭相对静止的物体为参照物,火箭原来的动量为零,喷气后火箭与燃气的总动量仍然为零。
高中物理《反冲运动 火箭》优质课教案、教学设计
![高中物理《反冲运动 火箭》优质课教案、教学设计](https://img.taocdn.com/s3/m/56b4338dba1aa8114431d9e7.png)
提出问题:三个
实验的中展示运
评价量表
实践小组组长
进行总结
得 出 共 同
特 点 : 内
,
如何利用反冲运动的。
民智慧,增强学生的民
族自豪感。
不当代的航天飞船,也是利用反
冲运动制作的。
看ppt
学生代表分享航天发展
增 强 自 豪感
火箭发射速度的
例题
应用动量守恒
进 一 步 确定 反 冲 运
教学设计
课题:高中物理选修3-5第十六章第五节“反冲运动 火箭”
课前或课外教学学习活动
教师的教学行
为
应用的技能
要素
学生的学习行
为
学 生 学 习
效果
引导学生理解课本,布置实
践作业
创新设计, 运用废弃物
品进行制作
动手设计反冲模拟装置, 进
行视频拍摄
课堂教学活动
教师课堂教学活
动设计
应用的技能
要素
学生课堂学习
活动设计
课 堂 学 生
学习效果
引入新课
神舟九号发射视频,提出要求, 仔细观察火箭点
火升空过程。
视频剪辑
学生观看现象
引 起 学 生的震撼
火箭升空的动力来源于哪儿?运动有什么特点?
问题串
学生思考
激 发 学 生的 学 习 热情
新课进行
物理实践小组展示
实物操作加视频讲解
实践小组的成员展示“无帆小船”“反ft式水轮机” “喷气小车”三组设计
,动 的 实 质
动 量 守 恒定律
表达式,加强动
定律自行推导
量守恒定律的应
火箭发射速度
反冲运动火箭教案
![反冲运动火箭教案](https://img.taocdn.com/s3/m/657f71933086bceb19e8b8f67c1cfad6185fe951.png)
反冲运动火箭教案教案:反冲运动与火箭一、教学目标1.了解反冲运动的基本原理。
2.了解火箭的基本原理。
3.能够理解反冲运动和火箭在实际应用中的作用。
4.能够掌握通过实验观察与分析反冲运动和火箭的基本运行原理。
二、教学过程1.导入(10分钟)教师通过问题导入学生思考:当你坐在橡皮艇上,用桨从后向前划水的时候,橡皮艇是不是会往后退?为什么?2.理论阐述(30分钟)教师向学生介绍反冲运动的基本原理:反冲运动是指物体的运动状态发生改变时,与物体相互作用的两个物体会产生相互作用力,且大小相等、方向相反。
根据牛顿第三定律可知,物体对另一物体施加的力,另一物体同样对其施加力,但是两个物体的运动方向是相反的。
教师向学生显疑解惑:利用橡皮艇划桨的例子,我们可以看到当人划桨向后的时候,人与橡皮艇会产生相互作用力,人受到的作用力是向后的,而橡皮艇受到的作用力是向前的,因而橡皮艇会往后退。
教师向学生介绍火箭的基本原理:火箭是一种利用反冲运动推进的装置,它将带有燃料的燃料筒一端点燃,燃烧产生的废气通过喷嘴向后排放。
由于牛顿第三定律的作用,废气向后排放会产生向前的推力,使火箭向前移动。
3.实验演示(30分钟)教师为学生准备火箭发射实验装置,并进行实验演示。
教师向学生展示火箭发射实验装置的组装和操作过程,并解释实验原理。
4.实验设计(20分钟)在教师的引导下,学生分组设计自己的火箭发射实验,并向教师提交实验方案。
实验方案应包括:实验目的、材料与器材、步骤与要点。
5.实验操作(40分钟)学生按照实验方案进行实验操作,记录实验数据。
6.实验结果分析(20分钟)学生对实验数据进行分析和总结,并将结果进行展示。
7.实验总结(10分钟)学生根据实验结果和分析,总结火箭发射实验的运行原理,并结合反冲运动的基本原理进行归纳。
三、教学反思通过设计实验和实际操作,学生在实践中学会了通过观察和分析来认识实际物理现象,并加深了对反冲运动和火箭原理的理解。
人教版高中物理选修35《16.5反冲运动火箭》教学设计
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人教版高中物理选修3-5《 16.5 反冲运动火箭》教课方案教课方案部分16.5反冲运动火箭【教课目标】(一)知识与技术1.进一步牢固动量守恒定律2.知道反冲运动和火箭的工作原理,认识反冲运动的应用3.认识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,可以运用动量守恒定律分析、解决有关反冲运动的问题。
(三)感情、态度与价值观培育学生着手动脑的能力,发掘学生研究新知识的潜能。
【教课要点】运用动量守恒定律认识反冲运动的物理实质【教课难点】动量守恒定律的应用.【教课方法】教师启迪、指引,学生谈论、交流。
【教课器具】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,投电影,多媒体辅助教课设备【课时安排】1课时【教课过程】(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,而后,让气球张口向自己松手,看到气球直向学生飞去,人为制造一点“惊险氛围”,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,用火柴或其余方法给细管加热,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。
发问:实验 1、2 中,气球、细管为何会向退后呢?实验 3 中,细管为何会旋转起来呢?看起来很小的几个实验,此中包含了好多现代科技的基根源理:如火箭的发射,人造卫星的上天,大炮发射等。
应当如何去解说这些现象呢?这节课我们就学习有关此类的问题。
(二)进行新课一、反冲运动1、反冲运动一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部分,一部分向某个方向运动,别的一个部分必定向相反方向运动,这个现象叫反冲运动。
(1)分析:细管为何会向退后?教师:指引学生自学书籍,睁开谈论,得出结论:当气体从管内喷出时,它拥有动量,由动量守恒定律可知,细管会向相反方向运动。
反冲运动 火箭 说课稿 教案
![反冲运动 火箭 说课稿 教案](https://img.taocdn.com/s3/m/eeb7e36910a6f524ccbf85ca.png)
摘要本节课主要介绍了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喷气式飞机、火箭等有关反冲运动的问题。
引言演示:拿一个气球,给它充足气,然后松手,观察现象。
描述现象: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。
教师:在日常生活中,类似于气球这样的运动很多,本节课我们就来研究这种运动——反冲运动、火箭和爆炸现象。
新课教学:分析气球所做的运动: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。
学生举例:你能举出哪些物体的运动类似于气球所做的运动?学生:节日中燃放的礼花、喷气式飞机、反击式水轮机、火箭等所做的运动。
请同学们概括一下上述运动的特点,教师结合学生的叙述总结得到:1.概念:某个物体向某一方向高速喷射出大量的液体、气体或弹射出一个小物体,从而使物体本身获得一反向速度的现象,叫反冲运动。
分析气球、火箭等所做的反冲运动,得到:2.特点:(1)在反冲现象中,系统所受的合外力一般不为0;(2)反冲运动中如果属于内力远远大于外力的情况,可以认为反冲运动中系统动量守恒。
例题1:平静的水面上有一载人的小船,船和人的总质量为M,站立在船上的人手中拿一质量为m的物体,起初人相对船静止,船、人、物以共同速度v0前进,当人相对于船以速度u向相反方向将物体抛出后,船和人的速度为多大?(水的阻力不计)解析:学生讨论本题中选什么作为研究对象,并判断动量是否守恒。
学生:①选取人、船、物体组成的系统为研究对象。
②系统受到重力和浮力作用(由于水的阻力不计),所以符合动量守恒的条件。
教师出示几个解题过程,学生讨论分析是否正确。
解法一:对系统列方程的得:(m+M)v0=Mv分析得到:这种解法是错误的,错误在于列方程时没有注意到研究对象的系统性,在相互作用结束后,丢掉了抛出的物体的动量。
第6节 反冲现象 火箭 教学设计
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第6节反冲现象火箭[学习目标]1.了解反冲运动的概念及反冲运动的一些应用.2.知道反冲运动的原理.(重点)3.掌握应用动量守恒定律解决反冲运动问题.(重点、难点)4.了解火箭的工作原理及决定火箭最终速度大小的因素.(难点)知识点1反冲现象1.定义一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部分,一部分向某个方向运动,另一部分必然向相反的方向运动的现象.2.规律:反冲运动中,相互作用力一般较大,满足动量守恒定律.3.反冲现象的应用及防止(1)防止:用枪射击时,由于枪身的反冲会影响射击的准确性,所以用枪射击时要把枪身抵在肩部,以减少反冲的影响.(2)应用:农田、园林的喷灌装置利用反冲使水从喷口喷出时,一边喷水一边旋转.[判一判]1.(1)一切反冲现象都是有益的.()(2)章鱼、乌贼的运动利用了反冲的原理.()提示:(1)×(2)√[想一想]两位同学在公园里划船,当小船离码头大约1.5 m时,有一位同学心想:自己在体育课上立定跳远的成绩从未低于2 m,跳到岸上绝对没有问题.于是她纵身一跳,结果却掉到了水里(如图所示),她为什么不能如她所想的那样跳到岸上呢?提示:这位同学与船组成的系统在不考虑水的阻力的情况下,所受合外力为零,在她跳起前后遵循动量守恒定律.在她向前跳起瞬间,船要向后运动.知识点2火箭1.工作原理:利用反冲的原理,火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气向后喷出,使火箭获得巨大的向前的速度.2.影响火箭获得速度大小的两个因素(1)喷气速度:现代火箭的喷气速度为2 000~5 000 m/s.(2)质量比:火箭初始时的质量与燃料用完时箭体质量之比.喷气速度越大,质量比越大,火箭获得的速度越大.[判一判]2.(1)火箭点火后离开地面加速向上运动,是地面对火箭的反作用力作用的结果.()(2)在没有空气的宇宙空间,火箭仍可加速前行.()(3)火箭发射时,火箭获得的机械能来自燃料燃烧释放的化学能.()提示:(1)×(2)√(3)√1.(反冲现象)(2022·甘肃天水一中期末)如图,质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶,一质量为m的救生员站在船尾,相对小船静止.若救生员相对小船以速率v水平向左跃入水中,则救生员跃出后小船相对水面的速率为()A.v0+mMv B.v0-mMvC .v 0+m M +m vD .v 0+m M (v 0-v )解析:选C.设救生员跃出后小船相对水面的速率为v ′,以向右为正方向,根据动量守恒定律,有()M +m v 0=-m ()v -v ′+M v ′,解得v ′=v 0+m M +m v . 2.(火箭原理)(多选)下列措施中有利于增加火箭的飞行速度的是( )A .使喷出的气体速度增大B .使喷出的气体温度更高C .使喷出的气体质量更大D .使喷出的气体密度更小解析:选AC.设火箭的初动量为p ,原来的总质量为M ,喷出的气体质量为m ,速度大小是v ,剩余的质量(M -m )的速度大小是v ′,由动量守恒定律得:p =(M -m )v ′-m v ,得:v ′=p +m vM -m ,由上式可知:m 、v 越大,v ′越大.3.(火箭原理)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 .火箭发动机用力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,然后向后排出,空气对火箭的反作用力推动火箭D .火箭燃料燃烧放热,加热周围空气,空气膨胀推动火箭解析:选 B.本题考查了火箭的工作原理,要注意与火箭发生相互作用的是火箭喷出的燃气,而不是外界的空气.火箭的工作原理是利用反冲,是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.4.(反冲现象)(多选)手持篮球的跳远运动员起跳后,当他运动到最高点时欲提高跳远成绩,运动员应将手中的篮球( )A .竖直向上抛出B .向前方抛出C .向后方抛出D .竖直向下抛出解析:选CD.要提高跳远成绩,要么使运动员获得更大的水平速度,C选项可实现;要么使运动员延长运动时间,D选项可实现.探究一对反冲现象的理解【问题导引】反冲是一种常见的运动现象,如火箭、喷气式飞机、节日礼花、射击等,反冲现象的实质是什么?提示:反冲现象的实质是相互作用的物体或同一物体的两部分之间的作用力和反作用力产生的运动效果.反冲现象的三个特点1.物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动.2.反冲现象中,相互作用的内力一般情况下远大于外力或在某一方向上内力远大于外力,所以可以用动量守恒定律或在某一方向上应用动量守恒定律来处理.3.反冲现象中,由于有其他形式的能转化为机械能,所以系统的总动能增加.【例1】(2022·广东肇庆期末)2021年6月17日9时22分,我国神舟十二号载人飞船发射圆满成功.神舟十二号载人飞船发射瞬间的画面如图,在火箭点火发射瞬间,质量为m的燃气以大小为v的速度从火箭喷口在很短时间内喷出.已知发射前火箭的质量为M,则在燃气喷出后的瞬间,火箭的速度大小为(燃气喷出过程不计重力和空气阻力的影响)()A.v B.2vC.Mmv D.mM-mv[解析]以向上为正方向,由动量守恒定律可得()M-m v′-m v=0,解得v′=mM-mv,D正确.[答案] D[针对训练1]小车上装有一桶水,静止在光滑水平地面上,如图所示,桶的前、后、底及侧面各装有一个阀门,分别为S1、S2、S3、S4(图中未全画出),要使小车向前运动,可采用的方法是()A.打开阀门S1B.打开阀门S2C.打开阀门S3D.打开阀门S4解析:选B.根据反冲特点,当阀门S2打开时,小车将受到向前的推力,从而向前运动,故B正确,A、C、D错误.探究二“人船模型”问题【问题导引】如图所示,一质量为m的人站在一质量为M的船头上,开始时人、船均静止,现在人从船头走向船尾.(水对船的阻力很小)(1)该过程中,人和船组成的系统动量守恒吗?两者速度是什么关系?(2)该过程中两者对地位移有何关系?提示:(1)该过程中,水的阻力忽略不计,人和船的动量守恒,两者速度大小满足m v1=M v2,方向相反.(2)由于m v1=M v2又m v1t=M v2t则mx1=Mx2,即x1x2=M m.1.“人船模型”问题的特征: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.运动特点:两个物体的运动特点是“人”走“船”行,“人”停“船”停.3.处理“人船模型”问题的两个关键(1)利用动量守恒,先确定两物体的速度关系,再确定两物体通过的位移的关系.初始时刻,系统静止,如果两物体相互作用的时间为t ,在这段时间内两物体的位移大小分别为x 1和x 2,则有m 1x 1t -m 2x 2t =0,即m 1x 1-m 2x 2=0.(2)画出各物体的位移关系图,找出它们相对地面的位移的关系.4.推广:原来静止的系统在某一个方向上动量守恒,运动过程中,在该方向上速度方向相反,也可应用处理人船模型问题的思路来处理.例如,小球沿弧形槽滑下,求弧形槽移动距离的问题.【例2】 (2022·哈尔滨六中期末)长为L 的小船停在静水中,质量为m 的人由静止开始从船头走到船尾.不计水的阻力,船对地面位移的大小为d ,则小船的质量为( )A.m ()L +d dB.m ()L -d dC.mL dD.m ()L +d L[解析] 船和人组成的系统,在水平方向上动量守恒,人在船上行进,船向后退,设船的质量为M ,人的速度方向为正方向,由动量守恒定律得m v -M v 1=0,人从船头到船尾,船对地面位移的大小为d ,则人相对于地面的位移为L-d ,则有m L -d t =M d t ,解得M =m ()L -d d. [答案] B[针对训练2] 如图所示,物体A 和B 质量分别为m 1和m 2,其图示直角边长分别为a 和b .设B 与水平地面无摩擦,当A 由顶端O 从静止开始滑到B 的底端时,B 的水平位移是( )A.m2m1+m2b B.m1m1+m2bC.m1m1+m2(b-a) D.m2m1+m2(b-a)解析:选C.由A、B组成的系统,在相互作用过程中水平方向动量守恒,则m2x-m1(b-a-x)=0解得x=m1(b-a)m1+m2,故C正确,A、B、D错误.探究三火箭发射和爆炸类问题1.动量守恒:爆炸是在极短的时间内完成的,爆炸物体间的相互作用力远远大于受到的外力.2.动能增加:在爆炸过程中,有其他形式的能量(如化学能)转化为动能.3.位移为零:爆炸时间极短,物体产生的位移很小,可忽略不计,可认为爆炸前后位置不变.【例3】(2022·长春外国语学校期末)在爆炸实验基地有一发射塔,发射塔正下方的水平地面上安装有声音记录仪.爆炸物自发射塔竖直向上发射,上升到空中最高点时炸裂成质量之比为2∶1、初速度均沿水平方向的两个碎块.遥控器引爆瞬间开始计时,在5 s末和6 s末先后记录到从空气中传来的碎块撞击地面的响声.已知声音在空气中的传播速度为340 m/s,忽略空气阻力.下列说法正确的是( )A .两碎块的位移大小之比为1∶2B .爆炸物的爆炸点离地面高度为80 mC .爆炸后质量大的碎块的初速度为68 m/sD .爆炸后两碎块落地点之间的水平距离为340 m[解析] 爆炸时,水平方向,根据动量守恒定律可知m 1v 1-m 2v 2=0,因两块碎块落地时间相等,则 m 1x 1-m 2x 2=0,则x 1x 2=m 2m 1=12,则两碎块的水平位移之比为1∶2,而从爆炸开始抛出到落地的位移之比不等于1∶2,A 错误;设两碎片落地时间均为t ,由题意可知(5-t )v 声(6-t )v 声=12,解得t =4 s ,爆炸物的爆炸点离地面高度为h =12gt 2=12×10×42 m =80 m ,B 正确;爆炸后质量大的碎块的水平位移x 1=(5-4)×340 m =340 m ,质量小的碎块的水平位移x 2=(6-4)×340 m =680 m ,爆炸后两碎块落地点之间的水平距离为340 m +680 m =1 020 m ,质量大的碎块的初速度为v 10=x 1t =3404m/s =85 m/s ,C 、D 错误.[答案] B【例4】 一火箭喷气式发动机每次喷出m = 200 g 的气体,气体离开发动机喷出时的速度v =1 000 m/s(相对地面),设火箭质量M =300 kg ,发动机每秒喷气20次.求当经过三次气体喷出后,火箭的速度.[解析] 法一 喷出气体的运动方向与火箭的运动方向相反,系统动量守恒.第一次气体喷出后,火箭速度为v 1,有(M -m )v 1-m v =0所以v 1=m v M -m第二次气体喷出后,火箭速度为v 2,有(M-2m)v2-m v=(M-m)v1所以v2=2m vM-2m第三次气体喷出后,火箭速度为v3,有(M-3m)v3-m v=(M-2m)v2所以v3=3m vM-3m =3×0.2×1 000300-3×0.2m/s≈ 2 m/s.法二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)v3-3m v=0所以v3=3m vM-3m≈2 m/s.[答案] 2 m/s(建议用时:35分钟)[基础巩固练]1.(多选)向空中发射一物体,不计空气阻力,当此物体的速度恰好沿水平方向时,物体炸裂为a、b两块,若质量较大的a块的速度方向仍沿原来的方向,则()A.b的速度方向一定与原速度方向相反B.从炸裂到落地的这段时间里,a飞行的水平距离一定比b的大C.a、b一定同时到达水平地面D.在炸裂过程中,a、b受到的力的大小一定相等解析:选CD.爆炸后系统的总机械能增加,但水平方向动量守恒,m v0=m a v a +m b v b,因m v0与m a v a同向,设v0方向为正方向,若m a v a<m v0,则v b与v a同向;若m a v a=m v0,则v b=0,即b做自由落体运动;若m a v a>m v0,则m b v b<0,即v b与v0反向.因题目只知m a>m b和v a与v0同向,不知v a与v0的大小关系,不能确定a、b两块的速度大小,所以A、B不能确定;因炸开后两者竖直方向都做自由落体运动,且高度相同,故C正确;由牛顿第三定律知D正确.2.一炮舰在湖面上匀速行驶,突然从船头和船尾同时向前和向后发射一发炮弹,设两炮弹质量相同,相对于地面的速率相同,牵引力、阻力均不变,则船的动量和速度的变化是()A.动量不变,速度增大B.动量变小,速度不变C.动量增大,速度增大D.动量增大,速度减小解析:选 A.炮舰具有一向前的动量,在发射炮弹的过程中动量守恒,由于两发炮弹的总动量为零,因而船的动量不变,又因为船发射炮弹后质量变小,因此船的速度增大,A正确.3.一装有柴油的船静止于水平面上,若用一水泵把前舱的油抽往后舱,如图所示.不计水的阻力,船的运动情况是()A.向前运动B.向后运动C.静止D.无法判断解析:选 A.虽然抽油的过程属于船与油的内力作用,但油的质量发生了转移,从前舱转到了后舱,相当于人从船的一头走到另一头的过程,故A正确.4.如图所示,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()A.mhM+mB.MhM+mC.mh cot αM+mD.Mh cot αM+m解析:选C.此题属于“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x1,M在水平方向上对地位移为x2.因此0=mx1-Mx2①且x1+x2=h cot α②由①②可得x2=mh cot αM+m.5.如图所示,装有炮弹的火炮总质量为m1,炮弹的质量为m2,炮弹射出炮口时对地的速率为v0,若炮管与水平地面的夹角为θ,则火炮后退的速度大小为(设水平面光滑)()A.m2m1v0 B.m2v0m1-m2C.m2v0cos θm1-m2D.m2v0cos θm1解析:选 C.炮弹和火炮组成的系统水平方向动量守恒,0=m2v0cos θ-(m1-m2)v,得v=m2v0cos θm1-m2,故C正确.6.有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,小船又窄又长(估计重1吨左右),一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量,他进行了如下操作:首先将船平行码头自由停泊,然后他轻轻从船尾上船,走到船头后停下,而且轻轻下船,用卷尺测出船后退的距离d,然后用卷尺测出船长L.已知他身体的质量为m,则小船的质量为多少?解析:如图所示.设该同学在时间t内从船尾走到船头,由动量守恒定律知,人、船在该时间内的平均动量大小相等,即m x 人t =M d t又x 人=L -d解得M =m (L -d )d. 答案:m (L -d )d[综合提升练]7.质量为M 的火箭,原来以速度v 0在太空中飞行,现在突然向后喷出一股质量为Δm 的气体,喷出气体相对火箭的速度为v ,则喷出气体后火箭的速率为( )A.M v 0+Δm v MB.M v 0-Δm v MC.M v 0+Δm v mD.M v 0-Δm v m解析:选A.依题意可知,火箭原来相对地的速度为v 0,初动量为p 0=M v 0,质量为Δm 的气体喷出后,火箭的质量为(M -Δm ),设气体喷出后,火箭和气体相对地的速度分别为v 1和v 2,则气体相对火箭的速度v =v 1+v 2,v 2=v -v 1,选v 1的方向为正方向,则系统的末动量p =(M -Δm )v 1+Δm [-(v -v 1)]=M v 1-Δm v ,由动量守恒定律,有p =p 0,则M v 1-Δm v =M v 0,所以v 1=M v 0+Δm v M,故A 正确.8.(多选)(2022·重庆西南大学附中期中)如图所示,在光滑的水平面上有一静止的质量为M 的凹槽,凹槽内表面为光滑的半圆弧轨道,半径为R ,两端AB 与圆心等高,现让质量为m 的物块从A 点以竖直向下的初速度v 0开始下滑,则在运动过程中( )A .物块与凹槽组成的系统在水平方向动量守恒B .物块运动到B 点时速度大于v 0C .物块运动到B 点后将从B 点飞出做竖直上抛运动D.物块运动到B点时,凹槽向左移动了2mRM+m解析:选ACD.物块与凹槽组成的系统在水平方向受力为零,所以水平方向动量守恒,故A正确;该系统水平方向动量守恒,所以当物块运动到B点时只有竖直方向的速度,之后将从B点飞出做竖直上抛运动,此时凹槽速度为零,根据能量关系,可知物块的速度等于v0,故B错误,C正确;设物块从A到B 的时间为t,物块发生的水平位移大小为x,则凹槽产生的位移为2R-x,取水平向右为正方向,则根据水平方向动量守恒有m xt -M2R-xt=0,解得2R-x=2mRM+m,故D正确.9.质量为m、半径为R的小球,放在半径为2R、质量为2 m 的大空心球内,大球开始静止在光滑水平面上.当小球从如图所示的位置无初速度沿内壁滚到最低点时,大球移动的距离是()A.R2 B.R3C.R4 D.R6解析:选B.由水平方向平均动量守恒有mx小球t=2mx大球t,又x小球+x大球=R,所以x大球=13R,B正确.10.(多选)小车静止在光滑水平面上,站在车上的人练习打靶,靶装在车上的另一端,如图所示.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,枪口到靶的距离为d.若每发子弹打入靶中,就留在靶里,且待前一发打入靶中后,再打下一发.则以下说法中正确的是()A.待打完n发子弹后,小车将以一定的速度向右匀速运动B.待打完n发子弹后,小车应停在射击之前位置的右方C.在每一发子弹的射击过程中,小车所发生的位移不相同D.在每一发子弹的射击过程中,小车所发生的位移相同,大小均为md nm+M解析:选BD.子弹、枪、人、车系统水平方向不受外力,水平方向动量一直守恒,子弹射击前系统总动量为零,子弹射入靶后总动量也为零,故仍然是静止的;设子弹出口速度为v,车后退速度大小为v′,以向左为正,根据动量守恒定律,有0=m v-[M+(n-1)m]v′;子弹匀速前进的同时,车匀速后退,故v t+v′t=d,联立解得v′=m vM+(n-1)m ,t=dv+m vM+(n-1)m;故车后退距离为Δs=v′t=m vM+(n-1)m ×dv+m vM+(n-1)m=mdM+nm;每颗子弹从发射到击中靶过程,车均后退Δs,故n颗子弹发射完毕后,小车后退s=nΔs=nmdM+nm;由于整个系统动量守恒,初动量为零,故打完n发后,车静止不动,小车应停在射击之前位置的右方,故A、C错误,B、D正确.11.(2022·广东深圳期末)为安全着陆火星,质量为240 kg的探测器先向下喷气,使其短时悬停在距火星表面高度100 m处.已知火星表面重力加速度g火=3.7 m/s2,不计一切阻力,忽略探测器的质量变化.(1)若悬停时发动机相对火星表面喷气速度为3.7 km/s,求每秒喷出气体的质量;(2)为使探测器获得水平方向大小为0.1 m/s的速度,需将12 g气体以多大速度沿水平方向喷出?并计算此次喷气发动机至少做了多少功?解析:(1)设每秒喷出的气体质量为m,则t时间喷出的气体质量为mt,以t时间喷出的气体为研究对象,取竖直向下为正方向,根据动量定理得(F N+mg)t=mt·v又F N≫mg,mg忽略不计,则F N·t=mt·v根据牛顿第三定律,得F N=F N′对探测器,由平衡条件得F N′=Mg,M是探测器的质量,可得m=0.24 kg.(2)取探测器的速度方向为正方向,根据水平方向动量守恒得M v1-m v2=0又v1=0.1 m/s可得v2=2×103 m/s根据功能关系W=12M v 21+12m v22可得W≈2.4×104 J.答案:(1)0.24 kg(2)2×103 m/s 2.4×104 J。
《反冲运动 火箭》说课
![《反冲运动 火箭》说课](https://img.taocdn.com/s3/m/a8d104d8a1c7aa00b52acbc3.png)
创设问题 情 境
学生
反 馈
交流、合作探 索、迁移归纳
如何 提高 火箭 的最 终速 度 引导 探究
火箭发展
回顾 拓展
结论
课前 准备
实验引入
引导 讨论
反冲概念及应用
引导 过渡 火箭 设 交 伏 流
师生信息交流、反馈示意图
课下 制作
引 导 点 拨
发现、探索规律
培养、发展能力
迁 深 移 化 教师 课堂 练习 应 巩 用 固
课前 准备
实验引入
引导 讨论
反冲概念及应用
引导 过渡
板
课下 制作
探究: 如何提高火箭的最终速度
一、反冲 二、探究 迁 深 移 化 课堂 练习 应 巩 用 固 1、形式: 分组讨论; 2、过程: 3、成果: (1).火箭的最终速度:
火箭
设 交 伏 流
书
V=(
M
m
-1) v0
如何 提高 火箭 的最 终速 度
课前 准备
实验引入
引导 讨论
反冲概念及应用
引导 过渡 火箭
按燃料划分:火箭种类
课下 制作
迁 深 移 化 课堂 练习 应 巩 用 固
设 交 1、化学火箭:分固体火箭,液体火箭,混 伏 流 合火箭。将化学能转化为机械能。 2、电火箭:将电能转化为机械能。推力小, 用于调整航天器的姿态。 3、核火箭:工作时间长,需注意污染。 如何 4、太阳能火箭:适用长期工作的航天器, 提高 现在尚处于研究阶段。 火箭 5、光子火箭:理论上具有最高效能,现处 的最 于探索阶段。 终速 度 回顾 引导 火箭发展 结论 拓展 探究
创设问题 情 境
学生
反 馈
交流、合作探 索、迁移归纳
教学设计3:1.6 反冲现象 火箭
![教学设计3:1.6 反冲现象 火箭](https://img.taocdn.com/s3/m/cd67a2bbf605cc1755270722192e453610665bab.png)
1.6 反冲现象火箭一、教学目标(一)、知识与技能1、了解反冲运动的概念及反冲运动的一些应用,知道反冲运动的原理。
2、了解火箭的工作原理及决定火箭最终速度大小的因素。
(二)、过程与方法1、经历实验探究,认识反冲运动,能举出几个反冲运动的实例。
2、结合动量守恒定律对反冲现象做出解释;进一步提高运用动量守恒定律分析和解决实际问题的能力。
(三)、情感态度与价值观知道火箭的飞行原理和主要用途,了解我国的航空、航天事业的巨大成就,激发我们热爱祖国的情感。
二、教学重难点1、了解反冲运动的概念及反冲运动的一些应用。
(重点)2、知道反冲运动的原理。
(重点)3、掌握应用动量守恒定律解决反冲运动问题。
(重点、难点)4、了解火箭的工作原理及决定火箭最终速度大小的因素。
(难点)三、教学准备课件四、教学过程(一)、导入新课:【教师引入课程】你知道章鱼、乌贼是怎样游动的吗?它们先把水吸入体腔,然后用力压水,通过身体前面的孔将水喷出,使身体很快地运动。
章鱼能够调整喷水的方向,这样可以使得身体向任意方向前进。
章鱼游动时体现了什么物理原理?(二)、讲授新课:1、反冲现象【学生活动】请同学们拿出事先准备好的气球,吹起来以后用手捏住吹气口,然后突然放手,观察所发生的物理现象。
【教师提问】通过实验观察到什么现象?气球为什么会运动起来?【小组讨论交流】从实验中可以看到:松开手以后,气球会沿与吹气口相反的方向运动。
【教师引导】气球动起来后,具有了一定的动量,而其原来的动量是零,故它的动量发生了变化。
由动量定理可知,气球一定受到了冲力的作用,而对气球产生冲力的只能是与气球有相互作用的物体,从本实验来看,能与气球产生相互作用并导致气球运动的只能是气球内的气体。
当松开手后,气球内的气体要从吹气口冲出,从而与气球产生了相互作用的内力,致使气球受到冲力的作用而反向运动。
【教师补充】发射炮弹时,炮弹从炮筒中飞出,炮身则向后退。
这种情况由于系统内力很大,外力可忽略,可用动量守恒定律来解释。
反冲运动火箭教案
![反冲运动火箭教案](https://img.taocdn.com/s3/m/232bbc61cc7931b765ce15c7.png)
《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】一些关于反冲应用的图片、动画、视频、气球火柴塑料管,小木棒等。
【教学过程】(一):新课引入:投影神舟五号飞船发射时的照片,提出问题:火箭为什么能离开地球,升上天空,实现我国的飞天梦!大胆的说出自己的想法。
演示实验一:定向释放气球实验。
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。
喷出的气体与气球的相互作用。
让学生举例:你能举出哪些物体的运动类似于气球所做的运动?如:节日的礼花,喷气式飞机,反击式水轮机,乌贼,章鱼游泳,火箭等所作的运动。
•这样的例子很多:如实验演示二:•演示:在玻璃管上放泡沫板,在泡沫板上放遥控小车。
用遥控器启动小车,再观察。
探究:讨论这两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、物体在内力的作用下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。
(二)新课教学:总结:如果一个静止的物体在内力的作用下分裂成两个部分,一部分向某个方向运动,另一个部分向相反的方向运动。
这种现象称为反冲运动。
注:被分离的一部分物体可以是高速喷射出的液体、气体,也可以是固体.三:反冲运动物理规律:合力为0或者内力远大于外力,遵循动量守恒定律作用前:P = 0作用后: P′= m v + M V则根据动量守恒定律有:P′= P即m v + M V = 0故有:V = −( m / M ) v负号就表示作用后的两部分运动方向相反特点:1、物体在内力的作用下或者内力远大于外力。
反冲运动 火箭 说课稿 教案 教学设计
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反冲运动 火箭教学目标(一)知识目标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(二)能力目标1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2进一步提高用动量守恒定律分析、解决问题的能力(三)德育目标1全面介绍我国成功的自主研制发射的“长征”系列火箭,培养学生的爱国主义精神2培养学生乐于实验、热心科学研究的兴趣和勇于探索的品质重点:反冲运动的特点难点:如何用动量守恒定律分析、解决反冲运动教学步骤(一)明确目标(略)(二)整体感知本节课主要介绍了动量守恒定律在生产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,怎样用动量守恒定律分析,解决有关反冲运动的问题(三)新课学习1演示实验:反冲小车放在水平玻璃板上,点燃酒精,水蒸气将橡皮塞冲出,小车沿相反方向运动介绍反冲运动的含义:静止或运动的物体通过分离出一部分物体,使另一部分向反方向运动的现象,称为反冲运动设问,小车总质量M =3kg ,水平喷出的橡皮塞质量为0.1kg ,橡皮塞喷出时速度v =2.9m /s ,求小车的反冲速度解:小车与橡皮塞为一系统,所受外力之和为零,系统总动量为零根据动量守恒定律mv +(M -m )V =0v =v mM m --=-9.21.031.0⨯- =-0.1m /s负号表明小车运动方向与橡皮塞的运动方向相反,反冲速度大小是0.1m /s小结:在反冲运动中系统动量守恒讨论:若橡皮塞喷出时速度大小不变,方向与水平方向成60°角,小车的反冲速度又是多少?分析:小车与橡皮塞组成的系统在水平方向动量守恒m 0v cos60°+(M -m )v =0v =-mM mv -60cos 0=-0.05m /s 小结:系统在某一方向上所受外力之和为零或不受外力,该方向上动量守恒,反冲运动遵循动量守恒定律介绍反冲运动的应用:学生分组实验,观察反冲塑料瓶的运动,学生说明反击式水轮机的工作原理 简单介绍喷气式飞机和自动喷灌机的工作原理介绍反冲运动的防止发射炮弹,炮弹出口速度v =as 2,当加速度a 一定时,炮膛越长,炮弹的出口速度就越大,根据动量守恒,大炮反冲的速度也越大,炮弹的命击率就会降低,若增大炮身质量,反冲速度可降低,从而提高命中率手枪、步枪发射子弹时,为减小反冲运动带来的不利影响,手枪枪身质量较大,步枪装枪托,以提高命中率反冲现象的一个重要应用是火箭,火箭发射的最大速度是什么因素决定呢?让我先来做一个实验,让吹起的气球从手中放出,气球喷出气体后,喷气速度越大,飞得越快,下面让我们定量讨论设火箭发射前的总质量为M ,燃料燃尽后的质量是为m ,火箭燃气的喷射速度为v ,燃料燃尽后火箭的飞行速度为v根据动量守恒定律(M -m )v +mv =0∴ v =-(mM -1)v 由上式可以看出,喷气速度为v 越大,mM 越大,火箭的飞行速度就越大,负号表明v 与v 反向 结论:火箭的飞行速度v 是由喷气速度及质量比m M 所决定 反冲现象的计算(学生练习)1一个静止的质量为M 的不稳定原子核,当它放射出质量为m 的速度为v 的粒子后,原子核剩余部分的速度v 是多大?分析:根据动量守恒定律0=(M -m )V +mv∴ v =-mM mv - 2一质量为60kg 的人以4m /s 的速度从后面跳上一辆静止在光滑水平面上质量为100kg 的小车,然后相对小车以2m /s 的速度向前跳下,求人跳下小车后小车的速度解:以小车和人为一系统,总动量守恒,设人质量为m ,小车质量为M ,人跳上车的速度为v ,人跳离车时相对车的速度为u ,小车此时速度为V人跳上车之前,系统总动量p =mv人跳离车之后,系统总动量'p =m (v +u )+Mv根据动量守恒定律p ='p∴ mv =m (v +u )+Mv∴ v =Mm mu mv +- 代入数据得v =0.75m /s(四)总结、扩展1反冲运动所遵循的规律是动量守恒定律,在具体的计算中必须严格按动量守恒定律的解题步骤来进行2反冲运动不仅存在于宏观、低速物体间(如炮弹发射和火箭飞行),也存在于微观高速物体(如核反应等)。
选修3-516.5《反冲运动火箭》教学设计
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选修3-5 16.5《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. 了解火箭的工作原理二、过程与方法观察反冲现象,寻找它们之间的共同规律,通过这个过程培养学生观察、分析、猜测、归纳等能力。
三、情感态度与价值观体会物理知识来源于生活,又广泛应用于实践的特点;体验学习、探究过程中的喜悦。
【教学重点】1. 能够判断某一运动是否为反冲运动。
2. 能够用动量守恒定律对反冲运动进行解释。
【教学难点】用动量守恒定律对反冲运动进行定量计算。
【教学方法】多媒体辅助,教师启发引导,学生实验探究。
【教学用具】实验器材:气球铝箔纸火柴支架有关反冲运动的图片、视频、flash动画等。
【教学过程】(1)引入新课:通过两个有关反冲运动的实验,激发学生兴趣,启发学生思考反冲运动中物体间相互作用方式的特点。
(2)提问学生:什么反冲运动呢?学生思考、猜测、讨论、交流……(3)教师归纳,得出反冲运动的定义。
(4)提问学生:同学们还能举出其他一些反冲运动的例子吗?学生思考、猜测、讨论、交流……(5)教师总结,通过图片、视频、flash动画等多媒体信息化手段给出1.火箭发射2.鹦鹉螺章鱼乌贼游泳3.喷灌装置4.射击瞬间等几个反冲运动的例子并进行简单分析,适当介绍生物、航天、枪械等方面的知识,激发学生兴趣,拓宽学生的知识面。
(6)重点以火箭为例,应用动量守恒定律计算火箭的速度。
(7)讨论火箭的速度跟哪两个因素有关,提问学生思考如何提高火箭的速度。
(8)介绍有关提高火箭速度的两种方法及各自的特点和局限性,简单介绍多级火箭的理论。
简单介绍国外的常用火箭及重点介绍我国的长征系列火箭(火箭级数),激发学生对科技的兴趣和民族自豪感。
(9)本课总结(10)课后作业【教学反思】1.观察、收集学生在课堂上的各种反馈(感兴趣程度、注意力集中程度、思考、回答问题的积极性、学习探究活动的参与积极性等),分析归纳其中的共性问题,予以改进。
反冲运动与火箭教案
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反冲运动与火箭教案
标题:反冲运动与火箭教案
一、教学目标
1. 了解反冲运动的基本原理和应用
2. 理解火箭的工作原理和结构
3. 掌握火箭发射的基本步骤和要点
4. 培养学生的动手能力和团队合作意识
二、教学重点和难点
1. 反冲运动的基本原理和应用
2. 火箭的工作原理和结构
3. 火箭发射的基本步骤和要点
三、教学过程
1. 导入:通过展示一些火箭发射的视频和图片,引发学生对火箭和反冲运动的兴趣,激发学习的动力。
2. 理论讲解:介绍反冲运动的基本原理和应用,包括牛顿第三定律的内容,以及反冲运动在日常生活和工程中的应用。
3. 实验探究:设计一些简单的实验,让学生通过实际操作来感受反冲运动的原理,如用气球推动小车等。
4. 火箭原理:介绍火箭的工作原理和结构,包括推进剂、发动机、控制系统等内容,让学生了解火箭的基本构成。
5. 模型制作:让学生分组制作简易火箭模型,体验火箭的组装和结构设计,培养他们的动手能力和团队合作意识。
6. 火箭发射:组织学生进行火箭发射实验,让他们亲身体验火箭发射的过程,加深对火箭工作原理的理解。
四、教学手段
1. 多媒体教学
2. 实验器材
3. 火箭模型制作材料
4. 火箭发射场地和设备
五、教学评价
1. 观察学生的参与情况和表现
2. 实验报告和模型制作成果
3. 火箭发射的实际效果和学生的反馈
六、教学反思
1. 对教学目标的达成情况进行评估
2. 学生对课程的反馈和建议
3. 教师对教学过程的总结和反思,为今后的教学改进提供参考。
反冲运动 火箭 说课稿 教案 教学设计
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反冲运动火箭三维目标:1、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。
2、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。
3、情感、态度与价值观体会物理知识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:滑轨、小车两个、夹子、圆珠笔、视频资料、多媒体课件★教学过程一、新课引入:播放有关反冲的视频资料,提醒同学们注意观察现象,特别要留意提出的问题。
指出这些现象都是同一种运动,反冲运动。
今天我们就要一道学习第5节,反冲运动火箭。
二、新课教学:(一)反冲运动1、实验演示2、总结反冲运动的特征(3个):两个物体(一个物体的两个部分)相反的方向内力3、与投影的4个反冲现象比较,让学生进一步体会反冲运动特征4、让学生总结得出反冲运动定义:如果一个静止的物体在内力的作用下分裂成两个部分,一部分向某个方向运动,另一部分必然向相反的方向运动。
这个现象叫反冲。
(二)理解反冲运动产生原因1、提出问题,为什么会产生反冲现象2、分析原因,反冲运动满足动量守恒定律3、结合实例分析系统不受外力(小车实验)条件是系统某一方向不受外力(砸夹子实验)系统内力远大于外力(结合图片)4、实验演示,过渡到下面学习内容,火箭(三)火箭1、古代火箭古代火箭有什么缺陷,怎样解决?2、现代火箭三、目标检测:学生自己完成以下2个小题,以巩固本节课所学。
1.一个静止的质量为M的不稳定原子核,当它放射出质量为m的速度为v的粒子后,原子核剩余部分的速度多大?2.火箭喷气发动机每次喷出m=200 g的气体,喷出的气体相对于地面的速度v=1000 m/s.设火箭初始质量为M= 300 kg,初速度为零,发动机每秒喷气20次,在不考虑空气阻力和地球引力的情况下,火箭1s末的速度多大?参考答案:1.2.13.5 m/s。
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反冲运动火箭
教学目标
1、知识与技能
(1)进一步巩固动量守恒定律
(2)知道反冲运动与火箭的原理,了解反冲运动的应用
2.过程与方法
经历联系生活实例,认识反冲运动,能结合动量守恒定律对反冲运动做出解释。
进一步提高运用动量守恒定律分析和解决实际问题的能力。
3、情感态度与价值观
(1)建立理论知识和生活实际的联系,感受物理学原理的实用价值,学会学以致用;
(2)经历观察与实验,形成尊重客观事实、实事求是的科学态度;
(3)认识实验中进行分析论证的重要性。
【教学重点与难点】
1、教学重点
知道反冲运动和火箭原理
2、教学难点
理解反冲运动的原理
【教学过程设计】
(一)创设情景,引入新课
多媒体展示:火箭发射升空视频。
提出问题:火箭升空的动力来源于哪里?是空气?还是其它?
学生猜测、交流,思考讨论。
为了解决这个问题,我们就一起来学习这节课。
(二)进行新课
1、反冲运动
演示实验1:先后拿两个气球,让气球开口分别向左右,然后放手,观察两个气球运动的差异。
演示实验2:两辆小车中间压缩一根弹簧,并用细线拉住两小车,然后用火烧断细线,观察两小车运动的差异。
播放动画视频《猫和老鼠》
老师引导,学生分析、概括这几个现象中的共同点。
老师结合学生的叙述总结:一个物体分成两个部分,在内力的作用下分开的,分成的两个部分的运动方向是相反的。
以气球实验为例,气球和气球内的气体为一个整体,后来分为一个气球和气球内的气体两个部分,气球朝一个方向运动,气球内的气体朝相反方向云,而且是在内力作用下。
板书:一、反冲运动
1.概念:一个物体在内力的作用下分裂为两个部分,一部分向某个方向运动,另一部分必然向相反的方向运动。
这个现象叫做反冲运动。
2.要点:(1)内力作用下 (2)一个物体分为两部分 (3)两部分运动方向相反
那么,反冲运动包含了什么物理原理呢?
现在以小车甲和小车乙的实验为例分析。
它们的状态是静止的,在整个过程中忽略空气阻力的影响,只有它们间的内力作用下,小车甲和小车乙间相反方向运动,整个系统的末状态的动量也为零。
0=m 1v 1+m 2v 2 v 2=-m 1v 1/m 2
板书:3.原理:动量守恒
让学生动手做笔和夹子的小实验,来体验反冲运动。
4.反冲的应用
在的日常生活中,同学们观察到有哪些是属于反冲运动的应用?请同学们讨论交流。
学生:燃放的烟花,步枪射击子弹,喷气式飞机……
教师引导学生分析
演示实验:反击式水轮机模型
这也是反击式水轮机的基本原理,现代水力发电站都是利用反击式水轮机来发电的。
反冲的应用在航天技术中也有很重要,火箭就是其中之一。
现在,我们一起来认识火箭。
二、火箭
1.古代火箭
播放视频:认识古代火箭
学生思考讨论古代火箭的原理:反冲运动
2.现代火箭
(1)原理
现代火箭是应用其尾部喷射出高速气体的反冲作用进行飞行的。
(2)最终速度
用火箭发射卫星对其最终速度是有要求的,火箭的最终速度是由什么因素决定的呢?
例:火箭发射前的总质量为M ,燃料燃尽后的总质量为m ,燃气的喷气速度为v1,则火箭最终的速度为多大?
11v m M v ⎪⎭⎫ ⎝⎛-=
对上式分析得出:
影响火箭飞行速度的因素主要有两个:
一燃气喷射的速度。
二燃气与火箭的质量比即:火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的质量之比。
问:要提高燃气与火箭的质量比有哪些措施?
学生阅读课本P24面。
1、增加燃气质量;
演示实验:水火箭
2、采用多级火箭减小火箭的质量。
你算算看:假设有两枚火箭,一枚是单级火箭,一枚是两级火箭。
单级火箭的发射重量是2t,其中装有1.5t的推进剂。
两级火箭由各重1t的两级火箭组成。
它们分别装有0.75t的推进剂。
请问两级火箭的最终速度是单级火箭的最终速度的多少倍?
(三)课堂小结
1、反冲运动。
2、反冲运动的原理。
3、反冲运动的应用。
4、火箭的工作原理。
5、影响火箭最终速度的因素。
(四)作业布置
(五)板书设计。