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16.5 反冲运动 火箭


16.5
【课题、课时】 《反冲运动 火箭》 (第一课时) 【教学内容分析】

反冲运动 火箭

本节内容位于人教版高中物理教材选修 3-5 第十六章第五节,高中物理课程标准对本 节的要求是: “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” , 本节课程内容实质上是上节课的延伸, 它与上节内容一样, 从不同的侧面来反映动量守恒定律的重要性,以引起学生的重视,激发学生的学习热情。反 冲运动侧重于与实际的联系,教学中应通过形式新颖多样、生动活泼的实验来加深认识,同 时,把握教学内容的重点和难点,教师应对学生分析和解决问题的能力加以培养提升,并且 要注重情感态度和价值观目标的达成。 【教学对象分析】 高二学生在学习本节课程之前,基于对动量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的一些典型现象的能力。 从学生心理角度出发, 学生 对未知事物有着奇强的探求欲, 因此本节课虽然只是对动量守恒定律应用的延伸和拓展, 但 所其涉及到的生物运动、火箭等知识对于学生的吸引力较大,因此本节教学内容在处理时, 应基于学生的认知特点,重在知识性与趣味性的结合,课本理论与生活实例结合,让学生在 学习的过程中自发的感受与体会反冲运动的特点, 并进一步提高用动量守恒定律分析和解决 实际问题的能力,激发学生的物理学习热情。 【教学目标】 知识与技能:知道什么是反冲运动,能结合动量守恒定律对反冲运动现象做出解释;知道火 箭的飞行原理和主要用途; 了解动量守恒定律在实际生活生产中的重要意义和 作用; 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; 情感态度价值观:了解我国研制和发射“长征”系列火箭的事实,结合我国古代对火箭的发 明和我国的现代火箭技术已跨入世界先进行列,激发学生热爱祖国和热 爱社会主义的情感;通过实验,分析什么是反冲运动,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;
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【教学重点】 掌握反冲运动的本质涵义和特征、 能举出反冲实例、 能结合动量守恒定律对反冲现象加以正 确的分析和解释; 【教学难点】 培养学生应用动量守恒定律分析和解释物理现象的能力; 【教学策略的设计】 根据教材内容和特点,从学生认知角度出发,教学策略如下: 1、设计学案——系统性针对学生本节课程内容制定学习目标和学习辅导,激发学生学习热 情,为新课教学的顺利进行做好铺垫; 2、课堂实验——基于本节课内容,教师精心设计了两个随堂演示实验,让学生能够更加生 动的对所学知识加以理解和应用; 3、教师实例教学——教师通过展示实物、图片、视频等配合学生的讨论汇报,加深学生对 课本内容的认知程度; 4、课堂例题分析——为促进本节教学内容的重点和难点的突破,教师在课堂上安排了两道 应用动量守恒定律处理的实际问题,引导学生分析处理,提升学生的分 析解决问题的能力; 5、课堂知识拓展——让学生扩宽知识面,不仅仅局限于课本内容; 6、布置知识性和开放性的课后作业,以反馈教学质量。 【教学用具】 气球多个,铁架台,试管,自制塑料集气瓶及相关实验原料,多媒体等;

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【教学流程图】 课前复习

1、气球放气运动

实验引入 2、塑料集气瓶爆炸

反冲运动

反冲 实例

反冲 特点

反冲 实质

例题 1 分析

反冲应用 蝴蝶 乌贼

古代火箭

火箭

现代火箭

火箭的简介 1、用途 2、原理

例题 2 分析

决定火箭最终速度的两个因素

多级火箭
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课堂反馈练习及小结

【教学过程设计】 教学环节和教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 本节课程内容 实质上是动量 【提问】 (温故而知新) 一、课前复习 以互动问答的方式,引导学 生复习动量、动量守恒定律 及其条件等相关知识。 基于教师问题,复 习回顾已掌握知 识,并加以作答。 守恒定律应用 的延伸, 因此在 新授课之前, 对 所学知识加以 必要回顾, 可以 提高课堂效率。 【演示实验一】 将吹满气的气球释放,观察 气球的运动; 参与实验,观察实 验现象并加以思 考。

物理是一门实 验学科, 教师设 【演示实验二】 点燃集气塑料瓶中氢气与 二、新课引入 空气的混合气体,观察现 象。 (发生爆炸,集气瓶反 冲跳起) 观察实验现象并加 以思考。 计两个随堂实 验生动地引入 新课教学, 通过 实验, 分析什么 是反冲运动, 以 激发学生的学 【提问】 针对两个实验,对学生加以 提问。 基于以观察的实验 现象加以回答。 习热情, 刺激学 生的科学探知 欲。

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【点评与讲解】 点评学生的回答,并对两个 实验加以讲解,分析什么是 反冲运动。 三、新课教学 【归纳讲授】 讲授反冲运动; (板书) 【播放视频举例】 冰面上的静止的三个人,由 于内力(推力)作用分裂成 两部分,这两部分运动方向 相反; 观看视频,对运动 加以分析。 通过视频举例, 让学生生动地 观察反冲运动, 并通过思考, 对 反冲运动的特 点加以总结。 记录在学案上; 由实验总结规 律。 听讲并记录。

【提问】 1、反冲运动及其特点 常见的反冲运动还有哪 些?列举一下:

让学生能够通 过思考列举生 思考、 讨论并回答。 活实例, 促进教 学目标达成。

【点评】 教师对学生的回答加以评 价。分析学生的举例是否属 于反冲运动。
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让学生对反冲 听讲并思考。 运动加以明确 分辨。

【图片展示举例】

观看实例,并加以 思考。

直观图片与教 师讲解相结合, 具象化与理论 化相结合, 加深 学生对知识的 理解和掌握。

教师通过图片展示加以举 例。(板书) 【归纳总结】 通过以上实例,引导学生自 主归纳总结反冲运动的特 点。 (板书) 自主归纳总结。 通过实验、观 察、 思考、 分析、 归纳出科学的 规律。

【教师讲授】 结合对反冲运动特点的分 析归纳,重点讲授:(板书) 1、反冲运动的实质是作用 力与反作用力的效果; 2、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; 学生理解、思考、 并记录。

掌握反冲运动 的本质涵义和 特征是本节课 的重点之一, 通 过举例, 再加以 教师讲授, 有利 于教学重点的 突破。

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【例题分析】 (PPT) 反冲小车静止放在水平玻 璃上,小车总质量(包括橡 皮塞) M=3kg, 水平喷出质 量 m=0.1kg 的橡皮塞,橡皮 2、反冲运动的分析 塞喷出时速度 v=2.9m/s, 求小车的反冲速度? (学生作答完毕,教师予以 讲评,板书) 学生自主分析解决 问题。 培养学生运用 动量守恒定律 分析解决问题 的能力。

【例题总结】 只要系统的总动量守恒,就 可以通过各种方式改变系 统某部分的速度,使其他部 分产生所需的速度或动量 ——也就是说可以利用“反 冲” ! 思考并进行记录。 让学生对例题 不仅仅是进行 计算, 更重要的 是进行分析和 思考。

【反冲应用举例】 直观图片与教 师讲解相结合, 具象化与理论 化相结合, 加深 观察、听讲,对老 乌贼利用反冲运动获得动 力; (喷水) 师的讲解加以思 考、分析和总结。 学生对知识的 理解和掌握提 升学生的学习 兴趣, 拓展学生 的知识视野。

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蝴蝶利用反冲运动获得动 力; (喷气) 【展示与介绍】 火箭是反冲运动的应用之 一。 结合我国古代 对火箭的发明 和我国的现代 学生观看图片,听 讲,进行思考。 中国古代火箭介绍; 3、火箭 火箭技术已跨 入世界先进行 列, 激发学生热 爱祖国和热爱 社会主义的情 感;

中国现代火箭介绍; 【教授】 1、火箭的主要用途 2、火箭的升空工作原理 (板书) 【例题分析】 (PPT) 火箭飞行的最大速度是由 什么因素决定的? 设:火箭发射前的总质量为 根据学案,进行记 录。 知识技能教学 目标的达成。

M、燃料燃尽后火箭的质量
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学生进行讨论,自

培养学生运用

为 m,火箭燃气的喷射速度 为 v,求燃料燃尽后火箭的 飞行速度 v’为多大? (教师对学生的作答进行 点评。) 【总结】 燃料燃尽时,火箭获得的最 终速度由喷气速度 v 和质 量比 M/m(开始飞行时和燃 料燃尽时的质量比),两个 因素决定。(板书) 【图片展示】 多级运载火箭展示。 (板书)

主分析解答,上讲

动量守恒定律

台 予 以成 果 展示 。 分 析 解 决 问 题 (板书) 的能力。

培养学生通过 思考分析,并进行 总结归纳; 思考与分析归 纳得出规律的 能力。

对火箭的认识 加以深化, 并促 观看图片,结合所 学的决定火箭最终 速度的两个因素加 以思考,作答。 进学生深刻体 会决定火箭最 终速度的两个 因素

教师提问,多级火箭的有利 之处? 4、知识拓展 【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,一般多级火箭都是三 级火箭; 2、现代火箭的喷气速度在 2000—4000m/s; 【视屏播放】
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拓展学生的知 了解、思考并进行 记录。 识广度, 拓宽学 生的科学视野。

中国长征系列多级火箭的 发射。 观看视频,同时注 重对所观察到的现 象,在脑中用所学 教师作为视频的解说员,在 播放视频的过程中辅之以 讲解和知识点渗透。 【反馈检测】 用多媒体 PPT 播放, 四道关 5、反馈检测 于反冲运动极其特点的选 择习题,引导学生分析思 考,并作答。 (题目见学案) 【引导学生自主小结】 6、内容小结 对学生的小结进行指导和 点评。 【布置作业】 1、阅读:材料《航天先驱 者——万户》,并写下的你 体会; 学生自主讨论并小 结本节课的内容。 培养学生自主 学习能力, 体现 学生的课堂主 体性。 1 、了解古代火 箭的发明, 激发 爱国主义热情; 2 、进一步提高 用动量守恒定 7、布置作业 2、练习:题目 1—5; 记录作业。 律分析和解决 实际问题的能 力; 3 、学以致用, 3、上网查阅资料,尝试制 作水火箭。 自己动手参与 课外实验探究。 思考并作答。 反馈课堂教学 效果, 并进行查 漏补缺。 知识加以分析。 培养学生运动 用所学知识分 析问题的能力, 并激发学生热 爱祖国的情感;

【板书设计】
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16.5 反冲运动 火箭
1、举例:喷气式飞机、烟花升空 射击、开炮等; 2、反冲运动的特点; 3、反冲运动的实质内涵; 4、例1解题过程 (简要)
【自主小结】 小结:

5、例2:解题过程 (简要) 6、火箭的最终速度取决于 1 火箭喷气速度v ○ 2 发射前后质量比M/m ○ 7、多级火箭

【作业】 1、阅读材料《航天先驱者——万户》,并写下的你体会; 2、练习:题目 1—5; 3、上网查阅资料,尝试制作水火箭。 【教学反思】 本节内容严格依据物理教学课程标准进行编排,精彩丰富,趣味性和知识性强。本节 课由两个演示实验作为引入,注重课程内容讲授的科学性,通过采取互动教学模式,开展课 堂问答与讨论,并结合图片、视频媒体播放等多种教学手段,让课堂教学的有效性得以大幅 度的提高。本人根据学生心理特点,从学生认知角度出发设计教学内容和编排问题、学案等 有助于让学生对知识的形成性理解, 同时, 对于长征系列火箭相关知识的讲解引起了学生的 广泛关注,良好地提升了学生的物理学习兴趣,并潜移默化的渗透了爱国主义情感教育。 通过对本节课的教学,结合对新课程标准的理解,我认为本节课内容设计也同样可以 进行改进,采取小组教学模式,最大化的发挥学生的课堂主体作用。基于此想法,在日后的 教学工作中,应当加强对“同课异构”的分析与探讨,在新课标的引领下,作为教师应不断 的学习与进步,为探索科学高效课堂教学模式而努力前行!

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