《反冲运动及应用》教学设计

合集下载

反冲运动 教案

反冲运动 教案

反冲运动教案教案标题:反冲运动教案教学目标:1. 了解反冲运动的概念和原理。

2. 能够解释反冲运动的实际应用。

3. 掌握计算反冲力和物体速度的方法。

教学重点:1. 反冲运动的概念和原理。

2. 反冲力的计算方法。

3. 物体速度的计算方法。

教学准备:1. 投影仪或白板。

2. 反冲运动的实例图片或视频。

3. 课堂练习题。

教学过程:引入:1. 向学生介绍反冲运动的概念,引发学生对该主题的兴趣。

2. 展示反冲运动的实例图片或视频,让学生观察并思考。

探究活动:1. 分组讨论:学生分成小组,讨论他们所观察到的反冲运动实例,并尝试解释其原理。

2. 小组展示:每个小组派代表展示他们的观察结果和解释。

知识讲解:1. 通过投影仪或白板,向学生讲解反冲运动的原理和相关公式。

2. 解释如何计算反冲力和物体速度。

示范与实践:1. 通过示范,向学生展示如何计算反冲力和物体速度。

2. 学生进行课堂练习,巩固所学知识。

讨论与总结:1. 引导学生讨论反冲运动的实际应用,并探讨其在日常生活和工程中的重要性。

2. 总结课堂所学内容,并回答学生提出的问题。

作业布置:1. 布置相关的练习题,要求学生独立完成。

2. 鼓励学生在日常生活中观察和记录更多的反冲运动实例。

教学延伸:1. 鼓励学生进行实验,观察和记录不同条件下的反冲运动现象。

2. 引导学生进一步研究反冲运动在不同领域的应用,如航天、交通工具等。

教学评估:1. 观察学生在小组讨论和展示中的参与度和表现。

2. 检查学生在课堂练习中的答题情况。

3. 评估学生对反冲运动概念和计算方法的理解程度。

教学反思:根据学生的表现和反馈,及时调整教学策略,确保教学效果。

新课标反冲运动教案

新课标反冲运动教案

教案:新课标-反冲运动教案第一章:反冲运动的定义与特点1.1 教学目标了解反冲运动的定义掌握反冲运动的特点理解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的应用实例1.3 教学步骤1. 引入反冲运动的概念,让学生回顾已学的相关知识。

2. 讲解反冲运动的定义,引导学生理解反冲运动的基本概念。

3. 分析反冲运动的特点,通过示例让学生直观地了解反冲运动的特点。

4. 讨论反冲运动在实际中的应用,引导学生思考反冲运动在生活中的应用实例。

1.4 教学评价通过课堂提问,检查学生对反冲运动定义的理解程度。

通过练习题,检查学生对反冲运动特点的掌握情况。

第二章:反冲运动的数学表达2.1 教学目标掌握反冲运动的数学表达式能够运用数学表达式进行简单的计算2.2 教学内容反冲运动的数学表达式反冲运动计算实例2.3 教学步骤1. 回顾反冲运动的基本概念,引入反冲运动的数学表达式。

2. 讲解反冲运动的数学表达式,让学生理解并记住表达式的含义。

3. 通过示例,演示如何运用数学表达式进行反冲运动的计算。

4. 让学生进行练习,巩固对反冲运动数学表达式的理解和运用。

2.4 教学评价通过课堂提问,检查学生对反冲运动数学表达式的掌握情况。

通过练习题,检查学生运用数学表达式进行计算的能力。

第三章:反冲运动的应用3.1 教学目标了解反冲运动在实际中的应用能够运用反冲运动的知识解决实际问题3.2 教学内容反冲运动在实际中的应用实例反冲运动解决实际问题的方法3.3 教学步骤1. 引入反冲运动在实际中的应用,让学生了解反冲运动的价值。

2. 通过示例,讲解反冲运动在实际中的应用实例,让学生直观地了解反冲运动的应用。

3. 引导学生思考如何运用反冲运动的知识解决实际问题,通过练习题让学生进行实际问题的解决。

3.4 教学评价通过课堂提问,检查学生对反冲运动在实际中的应用的理解程度。

通过练习题,检查学生运用反冲运动知识解决实际问题的能力。

广东省佛山一中高二物理反冲运动及其应用教案

广东省佛山一中高二物理反冲运动及其应用教案

一、【教学目标】
1、知识与技能
1.1知道什么是反冲运动,能列举一些生活中的反冲运动的实例
1.2 知道反冲运动的物理原理
1.3 能利用反冲运动来解释一些现象
2、过程与方法
通过动量守恒定律的运用,体会这一定律在物理学中广泛的应用,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,态度和价值观
培养学生善于观察实验,总结实验现象,并将总结成模型加以应用的科学品质
二、【教学重点及难点】
教学重点:反冲运动的概念及其要点、反冲运动的理论依据、反冲运动在日常生活中的运用
教学难点:运用反冲运动的知识解释一些日常生活中的现象
三、【教学仪器与器材】
气球、反击式水轮机,夹子,平板小车等等。

四、【教学过程设计】
并根据这个情景来练习一道题目。

)、螺旋桨式直升机上升是反冲运动么?喷气式火箭与螺旋桨式直升机能否都在没有空气的太。

新课标-反冲运动教案

新课标-反冲运动教案

新课标-反冲运动教案一、教学目标1. 让学生理解反冲运动的定义和特点。

2. 让学生掌握反冲运动的计算方法。

3. 培养学生运用反冲运动知识解决实际问题的能力。

二、教学内容1. 反冲运动的定义和分类2. 反冲运动的特点3. 反冲运动的计算方法4. 反冲运动在实际中的应用三、教学重点与难点1. 教学重点:反冲运动的定义、特点和计算方法。

2. 教学难点:反冲运动计算公式的理解和应用。

四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生主动探究反冲运动的知识。

2. 利用多媒体演示反冲运动的现象,增强学生的直观感受。

3. 结合实际案例,让学生体会反冲运动在生活中的应用。

4. 开展小组讨论,培养学生合作学习的意识。

五、教学过程1. 导入:通过展示反冲运动的实例,引发学生的好奇心,激发学习兴趣。

2. 新课导入:介绍反冲运动的定义和分类,让学生初步了解反冲运动。

3. 知识讲解:详细讲解反冲运动的特点,引导学生掌握反冲运动的基本概念。

4. 公式讲解:讲解反冲运动的计算方法,让学生能够运用公式解决实际问题。

5. 案例分析:分析反冲运动在实际中的应用,让学生感受反冲运动的重要性。

6. 练习巩固:布置适量习题,让学生巩固所学知识。

8. 课后作业:布置课后作业,要求学生进一步巩固反冲运动的知识。

9. 课堂反馈:课后收集学生作业,及时了解学生掌握情况,为下一步教学做好准备。

六、教学评估1. 课堂问答:通过提问的方式,检查学生对反冲运动概念的理解程度。

2. 练习题:设计一些针对性的习题,评估学生对反冲运动计算方法的掌握情况。

3. 小组讨论:观察学生在小组讨论中的表现,了解他们是否能够将反冲运动知识应用于解决实际问题。

七、教学拓展1. 反冲运动在现代科技中的应用:介绍反冲运动在火箭推进、喷气式飞机等领域的应用。

2. 反冲运动与其他物理现象的联系:探讨反冲运动与力学、热力学等其他物理学领域的关联。

八、教学资源1. 多媒体课件:制作包含图文并茂的多媒体课件,帮助学生更好地理解反冲运动。

《反冲运动》教学设计(可编辑修改word版)

《反冲运动》教学设计(可编辑修改word版)

关于《反冲运动火箭》一节课的设计思路和思考
《反冲运动火箭》这节内容位于选修3-5 模块(人教版))第一章《动量守恒定律》第五节。

在教材中主要作用是动量守恒定律的应用,我认为是进行爱国主义教育的有效素材。

我在讲《反冲运动火箭》这一节时,基本上是沿袭了教材的编排思路。

一开始从《章鱼的逃生》和《墨鱼的结构和运动》两段简短的视频引入课题,通过一个充气的气球分析了反冲运动中的系统和组成部分,师生共同总结出反冲运动的概念,并得出反冲运动遵循动量守恒定律。

这部分的教学从引入到得出概念,非常顺畅,学生对反冲运动概念的认识也非常到位。

紧接着安排学生展示了课前小制作的成果,反击式水轮机的原理模型、水火箭、反冲小车的制作和改进,并让学生介绍制作过程和原理。

此时,学生情绪高涨,兴趣被充分调动起来,这一环节成为本节课的第一个高潮,是这节课的最大亮点。

一般情况下,处理教材中“做一做”内容时,一般是让有兴趣的学生课后去做一做。

通过这次在课堂上的展示来看,这些被看作是边角料的内容如果利用好,将是物理课上最精彩的内容。

从新课程的层面讲,这正是创新课堂的有效素材。

这类素材的应用并不是华而不实的表演,而是学生真实体验。

此后在相关火箭问题的分析和应用中,参与了制作的学生在具体问题分析上的表现就凸现了出来。

本节课利用了大量的媒体资料,尤其在分析多级火箭的工作原理时分别用模拟课件和“神十”发射过程的实况录像作了分析说明,我觉得一方面是为了加深学生对多级火箭的原理和发射过程的了解,另一方面也是本着激发学生的爱国热情而设计的,从学生当时的神情来看,这两方面的目的和期待都完全实现了。

以上是我对这节课的初步想法,有待同行专家批评指正。

高中物理反冲运动教案

高中物理反冲运动教案

高中物理反冲运动教案
主题:反冲运动
一、教学目标:
1. 了解反冲运动的概念和特点;
2. 掌握反冲运动的数学表达式和计算方法;
3. 理解反冲运动在各种情况下的应用。

二、教学内容:
1. 反冲运动的定义和特点;
2. 反冲运动的数学表达式和计算方法;
3. 反冲运动在实际生活中的应用。

三、教学过程:
1. 导入:通过展示一个反冲运动的实例引入本节课的主题。

2. 理论讲解:讲解反冲运动的概念、特点以及数学表达式和计算方法。

3. 实验演示:进行一个反冲运动的实验演示,让学生观察和理解反冲运动的现象。

4. 练习:设计一些反冲运动的练习题,让学生巩固所学知识。

5. 拓展应用:讨论反冲运动在不同情况下的应用,如火箭发射、飞机起降等。

6. 总结回顾:对本节课的内容进行总结,并提出问题引导学生思考。

四、课堂作业:
1. 完成课堂练习题;
2. 思考一个实际生活中的例子,分析其中的反冲运动现象。

五、评价方式:
1. 参与课堂讨论和实验的表现;
2. 完成课堂作业的质量;
3. 考试成绩。

六、拓展阅读:
学生可自行查阅有关反冲运动的资料,进一步了解该概念及其应用。

反冲运动教学设计

《反冲运动》教学设计【课题】反冲运动【教材】粤教版选修3—5【教学时间】15 分钟【教学对象】高中二年级学生【教学内容分析】1、教材的地位和作用本章首先通过对一维碰撞过程的实验探究和理论分析得出动量守恒定律,接下来将动量守恒定律的应用扩展到了微观粒子的碰撞和反冲运动领域,而本节反冲运动又是火箭制作的基本原理,与现实生活联系紧密,不仅可以帮助学生巩固动量守恒定律,又可以解释生活中的一些现象,在本章中的地位很重要。

2、课程标准对本节的要求*理解火箭的发射利用了反冲现象*建议制作“水火箭”3、教材内容安排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,且教材的内容也偏于简略,但其实本节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。

教材中,首先是以蝴蝶的飞行原理来引出反冲运动的一个模糊的概念“蝴蝶利用喷起来完成洲际旅行的这类运动,在物理上称为反冲运动” 然后简单地列举出一些常见的反冲现象以总结出反冲运动的特点: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。

再接以一道关于反冲小车的例题把反冲运动与前面所学的“动量守恒”联系起来。

既然已明白了反冲运动的原理是动量守恒,接下来就把学生引向反冲运动最有意义的应用——火箭升空。

通过定量的分析让学生明白到了火箭的最大速度的主要因素,从而知道为什么火箭需要多级,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。

4、教材特点(1)以实验探究为主,侧重从实验探究中归纳得出结论,培养学生的观察思考能力。

(2)重视知识的应用理解,重视学生分析、解决问题的能力的培养。

5、教材处理由于本节内容主要在于动量守恒的巩固与运用,加之教材中一直没有对反冲运动做出一个明确的概念,只说明了其特点,所以反冲运动的明确意义一直被忽视,使得学生只知道遇到反冲运动的题目就要用动量守恒去解答,其实对反冲运动具体是什么还是存在着较多的不清楚。

人教版高中物理选修3-5 16.5《反冲运动》教学设计

《反冲运动》教学设计第五节反冲运动★教学设计说明在课堂教学中要注重教师为主导,学生为主体的原则。

要调节教学方式和学习方式,让学生真正成为学习的主角,从而促进学生全面发展,个性发展,可持续性发展。

★教学目标(一)知识与技能1.进一步巩固动量守恒定律2.知道什么是反冲运动,能举出几个反冲运动的实例3.知道反冲运动的原理,了解反冲运动的应用(二)过程与方法通过典例分析理解反冲运动的物理实质;通过小组合作交流学会用动量守恒定律来分析、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.★教学方法学生讨论、交流,教师启发、引导。

★学情分析学生经过本章前四节的学习,已经较为熟悉有关动量守恒的基本知识、解题方法和解题思路,并且进行了大量的练习和讨论,个别学生具有较高的理论水平,但是对于大多数学生来说,对于动量守恒定律的应用仍然掌握不住。

再加上本节所涉及的实际问题比较多,对他们进行适合其认知水平的分析和引导,提升其理论联系实际,学以致用的能力,就显得非常必要。

课上多引领多启发,争取各层次学生各有所突破。

★教学用具:气球,反击式水轮机转轮的原理模型,发射炮弹的录像带剪辑,多媒体辅助教学设备★课时安排1 课时★教学过程(一)引入新课在海洋里有这么一种生物,它有八个腕足,俗称八爪鱼;在剧情幽默的动画片《海绵宝宝》里是第三大主角,它是什么呢?章鱼。

那你们知道章鱼是怎么游水的吗?它游水时又应用了什么物理原理呢?为了解决这类问题,我们今天就一起来学习第五节反冲运动。

(二)进行新课实验探究一〖演示实验1〗拿一个气球,给它充足气,然后松手,观察现象。

学生回答以下问题。

1、松手前气球处于静止状态,松手瞬间,气囊的运动方向与喷出气体的方向相反。

2、在气体喷出的过程中,气囊与喷出气体有相互作用力吗?有若有,是内力还是外力?内力。

第6节 反冲现象 火箭 教学设计

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。

高中物理火箭反冲运动教案

高中物理火箭反冲运动教案
一、教学目标
1. 了解火箭反冲运动的基本原理;
2. 掌握火箭运动的相关知识及公式;
3. 能够应用相关知识解决问题。

二、教学重点
1. 火箭反冲运动的基本原理;
2. 火箭运动的相关知识及公式。

三、教学难点
1. 火箭反冲运动的实际应用;
2. 解决复杂问题的能力。

四、教学过程
1. 导入
通过展示火箭发射的视频,引入火箭反冲运动的主题,并让学生讨论火箭发射时的反冲现象。

2. 理论讲解
(1)火箭反冲运动的原理
火箭是一种以推进物质的喷射产生动力的航天器。

根据牛顿第三定律,火箭产生的推力是
由废气向相反方向喷出而产生的,所以火箭会产生反冲力,使火箭向前运动。

(2)火箭运动的公式
根据牛顿第二定律,火箭的运动可以用以下公式来描述:
F = m * a
其中,F为火箭的推力,m为火箭的质量,a为火箭的加速度。

3. 例题练习
请学生计算一个火箭在发射时产生的推力,已知火箭的质量为1000kg,加速度为10m/s²。

4. 拓展应用
让学生思考,如果火箭的质量和加速度发生变化,会对火箭的反冲运动产生什么影响。

并让学生在小组内讨论并总结。

五、课堂小结
通过本节课的学习,学生应该能够了解火箭反冲运动的原理,掌握火箭运动的公式,以及能够应用相关知识解决问题。

六、作业布置
布置作业:让学生以火箭为例,分析其他运动中可能出现的反冲现象,并给出解决方案。

以上是本节课的教学内容,希望同学们能够认真学习,加强理解,掌握相关知识。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

《反冲运动及应用》教学设计
● 教材分析动量守恒定律是自然界中普遍适用的基本规律之一,本节课选自人民教育出版社普通高中课程标准实验教科书《物理》选修3-5第十六章第五节,知识内容是对动量守恒定律知识的复习,综合性强,实际情境比较复杂,在实际生活和科学研究中有着广泛的应用。

本节课联系科技生活,在能力培养、科学精神教育等方面有很多可挖掘的因素。

● 学生分析
学生已经学习了动量及动量守恒定律,能够对一些物理模型进行简单的解题,但一旦涉及具体的问题,难免会束手无策。

学生的计算机操作能力较强,并有一定的网络教室学习经验,可以在BBS上发表意见,能够积极自觉地完成网络上的学习任务。

通过以上分析我们得出,教师如果搭建合适的网络思维平台,加以恰当引导,学生就能够较好地理解反冲运动,从而更深刻地认识动量守恒定律。

● 教学目标
知识与能力目标:进一步巩固动量守恒定律;能够简单描述反冲运动和火箭的工作原理,能够说出一到两种反冲运
动的应用;了解航天技术的发展和应用。

过程与方法目标:通过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。

情感、态度与价值观目标:发掘学生探索新知识的潜能;通过我国航天技术发展教学提高学生的爱国主义情感。

● 教学重、难点
重点:运用动量守恒定律认识反冲运动的物理实质。

难点:运用动量守恒定律解决实际问题。

● 教学准备及环境
教学准备:物理资源网站,“神七归仓”、“嫦娥一号发射成功”视频,自制火箭实验,气球实验,导学课件,BBS 论坛。

教学环境:多媒体网络机房。

● 教学过程
(一)温故知新,引入新课
复习动量守恒定律。

动量守恒定律的重要应用之一:处理碰撞问题(课件出示图1)。

1.动量守恒定律的表述及公式。

2.动量守恒定律适用条件。

3.应用动量守恒定律的注意事项。

(二)实验研究,建立模型
演示“自制火箭”实验,引入反冲运动概念。

介绍实验器材:一个自由转动的架子,两端挂着空易拉罐,用注射器往一侧罐内打入高浓度酒精,点燃(如图2)。

提出问题:说说你看到的实验现象。

为什么会有这样的现象?
学生观察叙述实验现象,讨论分析原因,初步建立反冲运动物理模型。

(三)网络学习,形成概念
学生开展基于学校物理资源网站的学习。

1.网络学习的操作步骤:
(1)打开云岗中学物理资源网站----学生之家。

(2)观看视频材料:生活中的反冲运动现象,结合自己的生活经验,找出它们的共性特征,初步建立反冲运动的概念。

(3)在“交流天地”的物理论坛中,发帖回答问题1:“什么是反冲运动,请举实例。


2.论坛交流反冲运动及反冲运动的特点。

(四)实验探究,突破认知障碍
气球实验具体操作:把一个气球吹起来,放手后观察气球的运动。

动量的矢量性对学生来说是认知难点,让学生在“做中学”,降低学生对反冲运动的思考难度。

通过动手实验,对
反冲运动中“一部分与剩余部分动量方向相反”加深认识,建立反冲运动的概念。

(五)联系实际,学以致用
创设问题情境,用典型的反冲模型――火箭发射来分析问题,培养学生的分析、推理能力。

1.发射火箭的原理。

典例引领:火箭发射前的总质量为M,燃料燃尽后的质量为m,火箭燃气的喷射速率为u,那么燃料燃尽后火箭的飞行速率v为多大?
分析:根据动量守恒定律(M-m)u=mv
得:v=(
提出问题:火箭喷出燃气后获得的速度取决于什么?
2.决定火箭性能的参数。

影响火箭飞行速度的因素主要有两个:
(1)燃气喷射的速度,一般u在2000~4000m/s。

(2)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,质量之比一般小于10。

提出问题:怎样提高火箭的最大速度?
3.用多级火箭发射卫星获得所需速度。

目前多级火箭一般都是三组火箭,因为三组火箭能达到目前发射人造卫星的需求,又因级数越多,结构越复杂并难以控制,因此降低了性能的可靠性,难以达到预期的目的。

4.观看视频“神七归仓”、“嫦娥一号发射成功”,激发学生的航天热情。

(六)网络拓展学习,反思提高
网络拓展学习的操作步骤:
1.登录云岗中学物理资源网――学生之家,观看“火箭
视频”材料。

2.在“交流天地”的物理论坛中发帖回答问题2:“火
箭的飞行原理是什么?火箭的主要用途是什么?”
3.发帖回答问题3:“关于反冲运动你还想知道什么?
希望教师帮助提供什么资源?本节课的学习收获?”
4.发帖回答问题4:“摆擂台,编一道关于反冲运动的
练习题。


(七)课堂小结
1.学生总结:本节课的收获。

2.教师总结:物理学与生产生活联系非常紧密,学习中要善于观察生活、关注科技发展。

思维方法是解决问题的灵魂,是物理学习的根本;亲自实践参与知识的发现过程是提高学习能力的关键。

● 教学反思
物理研究是以实验为基础的,本节课采用了演示实验法,强化了学生的感性认识,增强了学生探索物理规律的兴趣。

自制的火箭实验引课,点燃了学生的学习兴趣,从课堂状态
看,学生非常关注所研究的问题。

气球实验调动了学生学习热情,帮助学生建立运动情境,降低学生对反冲运动的思考难度,使抽象问题具体化。

本节课主要采用探究式教学,学生基于网络资源自主学习、合作探究。

教师借助学校物理资源网站,提供大量反冲运动资料,为学生创设体验情境,引导学生抓住物理现象的本质,运用物理规律分析问题。

学生在教师的指导下浏览网站资源,丰富的视频材料帮助学生建立反冲运动的概念,而以往教学是通过教师口头描绘情境来引课的,教学感染力大大逊色于此。

“神七归仓”、“嫦娥一号发射成功”的视频,将德育渗透于课堂,激发学生的航天热情。

在本节课的最后阶段,通过网络拓展学习,学生利用网络查阅资料,热情极高,查阅的资料极丰富,对物理学习质量、学习效率的提高很有益处。

该课取得了较好的效果。

学生课堂参与交流达95%以上,从BBS论坛看,学生跟帖积极,对反冲运动的认识比较准确。

许多学生回家后仍通过网络环境继续学习,物理学习延展到了课下。

点评
在《反冲运动及应用》的教学中,教师通过实验观察、网络互动、实例分析等过程的设计与实施,引导学生的学习与探究过程,让学生了解反冲运动的实质,并对现实生活中
的各种反冲运动现象进行定性分析,提高了学生应用所学分析与解决问题的能力,培养了一定的探究精神。

教学中,教师利用物理专题学习网站,提供了有结构的、有针对性的反冲现象学习材料,拓展了学习路径,丰富了个性化学习活动,并利用BBS促进了互动与交流,强化了概念的形成和相关问题的解决。

“引导自主,促进深度探究”的信息技术与课程整合的理念在本节课中得到了较好的体现。

当然,课堂上网络互动并不是用得越多越好,网络互动交流也不能弱化语言交流,更不能替代语言交流。

同时,网络交流也要基于学生的信息技术能力。

为此,本节课在网络形态的探究活动的设计上可以做适当调整,一是进一步强化“网络学习,形成概念”环节,让问题的引导更明确,同时强化反馈环节,不仅仅要网络互动交流,更要课堂语言反馈与交流来引发思维碰撞,从而深入地理解反冲运动的概念;二是改“网络拓展学习,反思提高”环节为“拓展学习,反思提高”环节,前半部分以问题引导学生的语言交流,而不是通过网络平台交流,这样可以整体激发思维,后半部分设计5道形成性测试题,对学生的学习情况进行检测与评价,这样更能发挥网络的互动与及时反馈功能,巩固学生的学习,提升学习效果。

相关文档
最新文档