視頻標(biāo)簽：反沖運動,火箭

所屬欄目：高中物理優(yōu)質(zhì)課視頻

視頻課題：人教版高中物理選修3-5 16.5《反沖運動 火箭》北京市 - 海淀區(qū)

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人教版高中物理選修3-5 16.5《反沖運動 火箭》北京市 - 海淀區(qū)

教學(xué)目標(biāo)
知識與技能目標(biāo):
能通過觀察與總結(jié)的方式,概括出什么是反沖運動;
能通過實例分析與案例研究,正確用動量守恒定律解釋反沖運動;
能推導(dǎo)出火箭的飛行原理。
過程與方法目標(biāo):
通過觀察“氣球運動”“盛水容器轉(zhuǎn)動”實驗過程,分析與概括反沖運動的特點,逐步培養(yǎng)物理分析與歸納能力;
通過分析實驗案例的過程,小組合作討論的方法,探討出反沖運動遵循動量守恒定律;
通過實驗演示與案例研究,了解如何應(yīng)用或防止反沖現(xiàn)象,逐步培養(yǎng)物理推理與解釋能力;
在分析火箭如何提速的過程中進(jìn)一步提高運用動量守恒定律分析和解決實際問題的能力。
情感態(tài)度與價值觀目標(biāo):
通過觀察實驗的方式,培養(yǎng)對科學(xué)探究的興趣,培養(yǎng)勇于探索、合作交流的品質(zhì);
了解我國航空、航天事業(yè)的巨大成就,激發(fā)熱愛祖國的情感,增強(qiáng)民族自豪感。
2學(xué)情分析
1.知識基礎(chǔ)的角度:
已學(xué)習(xí)動量守恒定律,了解動量守恒的條件和使用優(yōu)越性,熟悉動量守恒的表達(dá)式;
2.生活經(jīng)驗的角度:
見過生活中一些簡單的反沖現(xiàn)象,對火箭的結(jié)構(gòu)、飛行原理和主要用途認(rèn)識較少;
能力水平和學(xué)習(xí)方式的角度:該班級學(xué)生的水平層次為普通班,在教師的直接引導(dǎo)下能進(jìn)行自主思考與分析問題,在小組討論時全體學(xué)生能主動參與、交流思想;
3.興趣和態(tài)度的角度:
對物理實驗有濃厚的興趣,對規(guī)律的探究過程有飽滿的熱情,對物理知識如何在生活生產(chǎn)中應(yīng)用有較好地研究意識,對火箭的相關(guān)內(nèi)容有一定的了解欲望。
3重點難點
重點:
1.反沖的特點;
2.應(yīng)用動量守恒定律解釋與處理反沖問題;
3.理解火箭如何發(fā)射提速。
【突出方法】
1.基于現(xiàn)象的觀察,概括共同特點,總結(jié)什么是反沖;
2.通過小組合作學(xué)習(xí)與教師問題引導(dǎo),解釋反沖現(xiàn)象,了解如何應(yīng)用或防止;
3.借助于演示實驗、視頻展示與物理分析,獲得火箭發(fā)射與提速的原理方法。
難點:
應(yīng)用動量守恒定律分析、解決反沖運動;火箭提速的原理分析。
【突破方法】小組合作式的交流討論,教師適時的問題引導(dǎo),學(xué)生主動地表達(dá)匯報。
4教學(xué)過程
4.1第一學(xué)時
4.1.1教學(xué)活動
活動1【導(dǎo)入】實驗+視頻，引入新課
學(xué)生趣味游戲:比一比誰的氣球飛的更高、更遠(yuǎn)!(學(xué)生觀察氣球的運動,分析為何這樣運動?)
演示實驗:旋轉(zhuǎn)的水輪機(jī)。(學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象,觀察水流出的方向與儀器轉(zhuǎn)動的方向的關(guān)系。)
教師提問:生活中有沒有見過類似的現(xiàn)象?
播放三段反沖現(xiàn)象的生活視頻。(學(xué)生觀察視頻中物體是如何運動起來的。)
活動2【活動】討論總結(jié)，歸納特點
教師提問:(異中求同)你能從這些現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)這些物體的運動有什么共同特點? 
學(xué)生討論分析,歸納出反沖運動的特點:物體分離出一部分物體,另一部分物體朝反方向運動。
活動3【活動】分析案例，探討規(guī)律
教師引導(dǎo):大量相同的現(xiàn)象背后一般可能蘊(yùn)藏著一定的規(guī)律。那么,反沖現(xiàn)象蘊(yùn)含著怎樣的物理規(guī)律呢?(停頓)帶著這個問題,再來分析一下剛才視頻中各物體的運動。(播放視頻)
教師引導(dǎo):為什么靜止的物體噴出一部分物體后,另一部分物體會獲得反方向的速度?
學(xué)生觀看視頻后,通過討論交流,在教師的引導(dǎo)下,得出反沖現(xiàn)象遵循系統(tǒng)動量守恒定律。
活動4【活動】規(guī)律的應(yīng)用：分析發(fā)射大炮—反沖的防止
演示實驗—發(fā)射大炮
引導(dǎo)分析:炮身為什么后退?
教師提問:你覺得炮身的反沖速度大小可能與什么因素有關(guān)?
追問:怎么求炮身的反沖速度呢?用什么物理規(guī)律來解決?
【方法教育:研究實際問題,需要首先創(chuàng)建物理情境,將實際問題轉(zhuǎn)化為物理問題。】
【PPT顯示建立的發(fā)射炮彈的動量守恒模型】
【學(xué)生解題】
提問:炮身的速度不是實際需要的,那么怎樣才能減小反沖帶來的影響?學(xué)生根據(jù)所得結(jié)果進(jìn)行討論與猜想)
教師介紹:早期大炮--固定在地上;現(xiàn)代的解決方案---播放視頻(縮頭炮),展示實際中大炮減小反沖影響的措施。(學(xué)生觀看PPT,驗證自己提出的方案是否與實際中一致)
活動5【活動】反沖的典型應(yīng)用—火箭
介紹:很早以前,古人已經(jīng)想到利用反沖,制作出了那是時代獨有的火箭。
播放視頻“火箭的演變史”(學(xué)生觀看,了解我國火箭的來歷)
教師提問:古人為什么要在箭上綁上火藥筒?(學(xué)生思考、交流討論)
追問:那么,影響火箭速度的因素有哪些呢?(學(xué)生思考、交流討論)
追問:要想求出火箭的速度,需要怎么做?用什么規(guī)律解決該問題?(學(xué)生思考、交流討論)
活動6【活動】分析火箭速度影響因素
建立模型, 求噴氣后火箭增加的速度。
師生共同分析得出:噴射前,火箭與燃料的對地速度為0;噴射后,燃料的對地速度為u,火箭的對地速度增量為△v。
                  根據(jù)系統(tǒng)動量守恒的規(guī)律計算得出,火箭增加的速度△v=-(M/m -1)·u
 教師提問:根據(jù)這一研究結(jié)果,驗證剛才的猜想,火箭速度與什么因素有關(guān)?(學(xué)生討論回答:1.噴氣速度u;2.質(zhì)量比M/m)
追問:根據(jù)這個研究結(jié)果,你認(rèn)為現(xiàn)代火箭可以采取哪些措施提高速度?(學(xué)生討論發(fā)表觀點)
追問:如果你是設(shè)計師,如何設(shè)計火箭才能達(dá)到提高速度的目的呢?【播放模擬嫦娥一號發(fā)射視頻】(觀看視頻,發(fā)表觀點)
總結(jié):火箭尾部捆綁助推器,增加噴出燃?xì)獾牧?設(shè)計多級火箭,燃料燃燒后拋掉空的燃料箱,增加質(zhì)量比。
活動7【活動】了解我國航天事業(yè)的發(fā)展情況
PPT圖片展示我國航天事業(yè)的發(fā)展,學(xué)生觀看后就交流后的感想、感悟----- “談?wù)劥丝棠愕母邢?rdquo;
活動8【活動】課堂總結(jié)
提問學(xué)生,對照學(xué)習(xí)目標(biāo),說一說今日收獲,檢驗?zāi)繕?biāo)的達(dá)成情況。
教師總結(jié)補(bǔ)充。(從 知識上與物理研究方法上的收獲 兩方面)
1.運用比較的方法進(jìn)行異中求同的分析來尋找蘊(yùn)含在反沖現(xiàn)象內(nèi)部的相關(guān)規(guī)律;
2.在解決生產(chǎn)和生活方面的實際問題的時候,首先需要根據(jù)具體生活情境或者科技情境運用理想化模型的方法構(gòu)建物理模型。
3.任何事物和變化都具有兩面性,要學(xué)會運用辯證的觀點分析問題。
 

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