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2020-2021学年高中物理 第一章 动量守恒定律 6 反冲现象教案1 新人教版选择性必修第一册2020-2021学年高中物理 第一章 动量守恒定律 6 反冲现象教案1 新人教版选择性必修第一册年级：姓名：- 5 -反冲现象火箭【教学目标】一、知识与技能1理解反冲运动概念及其特点，理解反冲运动的物理实质。2能够运用动量守恒定律分析、解决有关反冲运动的问题。3知道火箭的飞行原理及其应用。二、过程与方法1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。2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1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。2体会物理知识来源于生活而又应用于生活的特点，提高学生物理学习的学科素养。【教学重点】反冲运动的特点及应用动量守恒定律对反冲运动进行定量计算。【教学难点】如何运用动量守恒定律分析、解决反冲运动问题。【教学过程】一、复习提问、新课导入1教师以互动问答的方式，引导学生复习动量、动量守恒定律及其条件等相关知识。2播放视频（嫦娥二号升空视频）观看火箭升空过程。3实验演示【演示实验1】将吹满气的气球释放，观察气球的运动。【演示实验2】自制易拉罐注满水后，喷水过程中发现易拉罐的旋转。【演示实验3】反冲式小船，注水后在水槽中前进。【演示实验4】反冲式小汽车，气球放球后小车前进。提问：这几个实验的共同点是什么？点评学生的回答，并引出什么是反冲运动。二、新课教学（一）反冲现象1定义：如果一个静止的物体在内力的作用下分裂为两个部分，一部分向某一方向运动，另一部分必然向相反的方向运动。这个现象叫做反冲。提问：常见的反冲运动还有哪些？列举一下。教师总结并展示：喷气式飞机、自动喷洒装置(视频)、章鱼游泳、古代火箭、水上飞行器通过以上实例，引导学生自主归纳总结反冲运动的特点。（板书）2特点：反冲运动的实质是作用力与反作用力的效果；内力外力，系统动量守恒。思考与讨论：以实验一为实例，解释反冲现象（从力、能量、动量三个角度）。教师总结：反冲现象的本质、系统机械能不守恒、系统动量守恒。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”！反冲应用举例：乌贼利用反冲运动获得动力。（喷水）蝴蝶利用反冲运动获得动力。（喷气）（二）火箭教师展示与介绍：火箭是反冲运动的应用之一。中国古代火箭介绍。中国现代火箭介绍。例题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M，燃料燃尽后火箭的质量为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）教师提问：多级火箭的有利之处？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20004000m/s。【课堂练习】1.一架喷气式飞机飞行的速度是800m/s，如果它喷出的气体相对飞机的速度小于800m/s，那么以地面为参考系，气体的速度方向实际上是与飞机飞行的方向相同的。如果在这种情况下继续喷出气体，飞机的速度还会增加吗？为什么？2.一个连同装备共有100kg的航天员，脱离宇宙飞船后，在离飞船45m的位置与飞船处于相对静止的状态。装备中有一个高压气源，能以50m/s的速度喷出气体。航天员为了能在10min内返回飞船，他需要在开始返回的瞬间一次性向后喷出多少气体？3.用火箭发射人造地球卫星，假设最后一节火箭的燃料用完后，火箭壳体和卫星一起以7.0103m/s的速度绕地球做匀速圆周运动。已知卫星的质量为500kg，最后一节火箭壳体的质量为100kg。某时刻火箭壳体与卫星分离，分离时卫星与火箭壳体沿轨道切线方向的相对速度为1.8103m/s。试分析计算：分离后卫星的速度增加到多大？火箭壳体的速度是多大？分离后它们将如何运动？4.一个士兵坐在皮划艇上，他连同装备和皮划艇的总质量是120kg。这个士兵用自动步枪在2s内沿水平方向连续射出10发子弹，每发子弹的质量是10g，子弹离开枪口时相对步枪的速度是800m/s。射击前皮划艇是静止的，不考虑水的阻力。（1）每次射击后皮划艇的速度改变多少？（2）连续射击后皮划艇的速度是多大？（3）连续射击时枪所受到的平均反冲作用力是多大？