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:
(1)导入新课
演示1:把一个气球吹起来,然后放手,观察现象。
2:观看视频
教师提出问题:刚才观察到的现象有什么共同特点?
学生思考、讨论。
然后学生回答,教师补充,得出反冲的概念。
(2)新课教学
(一)反冲
概念:一个物体在内力作用下,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。
要点:(1)内力作用下。
(2)一个物体分为两个部分。
(3)两部分向相反的方向运动。
教师提出问题:我们通过实验现象总结出反冲运动的特点,在这些现象背后包含着什么物理原理?
学生回答:动量守恒定律。
教师、学生共同分析:在反冲运动中系统所受的外力矢量和一般不为零;但是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。
1让学生思考实际中有哪些现象与反冲有关,然后交流。
2.播放视频资料,展示学生回答的一些现象。
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。
设火箭在时间△t内喷射燃气的质量是△m,喷出的速度是u喷出燃气后火箭的质量是m。火箭获得的速度是△v
根据动量守恒定律m△v+△mu=0
解得△v=-△mu/m
引导学生由上式分析火箭的最终速度与喷气速度和质量比有关,所以多级火箭能及时把空壳抛掉,使火箭的总质量减少,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,目前多级火箭一般是三级火箭。
用多媒体图片向学生介绍我国在航空、航天事业中的成就和“神州”系列飞船。
小结
A.知道什么是反冲,实际中有哪些反冲的运用。
B.学会用动量守恒解释有关反冲的现象。
C.知道火箭的原理和我国在火箭技术上的发展,培养报效祖国科技事业的伟大情感。
思考与练习:
1.某人站在完全光滑的水平冰冻河面上欲到达岸边,可采取的办法是:
A. 步行 B. 滑行
C.躺在地上打滚 D.将衣物抛向岸的反方向
2.水平方向射击的大炮,炮身重450kg,炮弹重为5kg,炮弹射出的速度是450 m/s
(1)炮身后退的速度是多少?
(2)若炮身后退的距离是45cm,则炮受地面的平均阻力为多大?
作业:
1.课本第20页1、2、3题。
2.到图书室、阅览室或上网,了解有关火箭知识和我国在航天事业中的进步。
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