高二物理反沖運(yùn)動(dòng)教案

時(shí)間：2023-05-05 00:28:46 物理教案我要投稿

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　　一、知識(shí)目標(biāo)

高二物理反沖運(yùn)動(dòng)教案

　　1、知道什么是反沖運(yùn)動(dòng),能舉出幾個(gè)反沖運(yùn)動(dòng)的實(shí)例;

　　2、知道火箭的飛行原理和主要用途。

　　二、重點(diǎn)

　　1、知道什么是反沖。

　　2、應(yīng)用動(dòng)量守恒定律正確處理噴氣式飛機(jī)、火箭一類問(wèn)題。

　　三、難點(diǎn)

　　如何應(yīng)用動(dòng)量守恒定律分析、解決反沖運(yùn)動(dòng)。

　　四、教學(xué)過(guò)程

　　1.引入新課

　　[演示]拿一個(gè)氣球,給它充足氣,然后松手,觀察現(xiàn)象。

　　[學(xué)生描述現(xiàn)象]釋放氣球后,氣球內(nèi)的氣體向后噴出,氣球向相反的方向飛出。

　　[教師]在日常生活中,類似于氣球這樣的運(yùn)動(dòng)很多,本節(jié)課我們就來(lái)研究這種。2.教學(xué)過(guò)程

　　(一)反沖運(yùn)動(dòng)火箭

　　1、教師分析氣球所做的運(yùn)動(dòng)

　　給氣球內(nèi)吹足氣,捏緊出氣孔,此時(shí)氣球和其中的氣體作為一個(gè)整體處于靜止?fàn)顟B(tài)。松開(kāi)出氣孔時(shí),氣球中的氣體向后噴出,氣體具有能量,此時(shí)氣體和氣球之間產(chǎn)生相互作用,氣球就向前沖出。

　　2、學(xué)生舉例:你能舉出哪些物體的運(yùn)動(dòng)類似于氣球所作的運(yùn)動(dòng)?

　　學(xué)生:節(jié)日燃放的禮花。噴氣式飛機(jī)。反擊式水輪機(jī)�；鸺茸龅倪\(yùn)動(dòng)。

　　3、同學(xué)們慨括一下上述運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),教師結(jié)合學(xué)生的敘述總結(jié)得到:

　　某個(gè)物體向某一方向高速噴射出大量的液體,氣體或彈彈射出一個(gè)小物體,從而使物體本身獲得一反向速度的現(xiàn)象,叫反沖運(yùn)動(dòng)

　　4、分析氣球�；鸺人龅姆礇_運(yùn)動(dòng),得到:

　　在反沖現(xiàn)象中,系統(tǒng)所做的合外力一般不為零;

　　但是反沖運(yùn)動(dòng)中如果屬于內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力的情況,可以認(rèn)為反沖運(yùn)動(dòng)中系統(tǒng)動(dòng)量守恒。

　　(二)學(xué)生課堂用自己的裝置演示反沖運(yùn)動(dòng)。

　　1、學(xué)生做準(zhǔn)備:拿出自己的在課下所做的反沖運(yùn)動(dòng)演示裝置。

　　2、學(xué)生代表介紹實(shí)驗(yàn)裝置,并演示。

　　學(xué)生甲:

　　裝置:在玻璃板上放一輛小車,

　　小車上用透明膠帶粘中一塊浸有酒

　　精的棉花。

　　實(shí)驗(yàn)做法:點(diǎn)燃浸有酒精的棉

　　花,管中的酒精蒸氣將橡皮塞沖出,同時(shí)看到小車沿相反方向運(yùn)動(dòng)。

　　學(xué)生乙:

　　裝置:到二個(gè)空摩絲瓶,在它們的底部用大號(hào)縫衣針各鉆一個(gè)小洞,這樣做成二個(gè)簡(jiǎn)易的火箭筒,在右圖中的鐵支架的立柱端裝上頂軸,在放置臂的兩側(cè)各裝一只箭筒,再把旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)放在頂軸上,往火箭筒內(nèi)各注入約4mL的酒精,并在火箭筒下方的棉球上注入少量酒精。點(diǎn)燃酒精棉球,片刻火箭筒內(nèi)的酒精蒸氣從尾孔中噴出,并被點(diǎn)燃,這時(shí)可以看到火箭旋轉(zhuǎn)起來(lái)。

　　學(xué)生丙:用可樂(lè)瓶做一個(gè)水火箭,方法是用一段吸管和透明膠帶在瓶上固定一個(gè)導(dǎo)向管,瓶口塞一橡皮塞,在橡皮塞上鉆一孔,在塞上固定一只自行車車胎上的進(jìn)氣閥門,并在氣門芯內(nèi)裝上小橡皮管,在瓶中先注入約1/3體積的水,用橡皮塞把瓶口塞嚴(yán),將尼龍線穿過(guò)可樂(lè)瓶上的導(dǎo)向管,使線的一端拴在門的上框上,另一端拴在板凳腿上,要使線拉直,將瓶的進(jìn)氣閥與打氣筒相接,向筒內(nèi)打氣到一定程度時(shí),瓶塞脫開(kāi),水從瓶口噴出,瓶向反方向飛去。

　　過(guò)渡引言:同學(xué)們通過(guò)自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置得到并演示了什么是反沖運(yùn)動(dòng),那么反沖運(yùn)動(dòng)在實(shí)際生活中有什么應(yīng)用呢?下邊我們來(lái)探討這個(gè)問(wèn)題。

　　(三)反沖運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止

　　1、學(xué)生閱讀課文有關(guān)內(nèi)容。

　　2、學(xué)生回答反沖運(yùn)動(dòng)應(yīng)用和防止的實(shí)例。

　　學(xué)生:反沖有廣泛的應(yīng)用:灌溉噴水器、反擊式水輪機(jī)、噴氣式飛機(jī)、火箭等都是反沖的重要應(yīng)用。

　　學(xué)生:用槍射擊時(shí),要用肩部抵住槍身,這是防止或減少反沖影響的實(shí)例。

　　3、用多媒體展示學(xué)生所舉例子。

　　4、要求學(xué)生結(jié)合多媒體展示的物理情景對(duì)幾個(gè)物理過(guò)程中反

　　沖的應(yīng)用和防止做出解釋說(shuō)明:

　�、賹�(duì)于灌溉噴水器,當(dāng)水從彎管的噴嘴噴出時(shí),彎管因反沖而旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。

　　②對(duì)于反擊式水輪機(jī):當(dāng)水從轉(zhuǎn)輪的葉片中流出時(shí),轉(zhuǎn)軸由于反沖而旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。

　　③對(duì)于噴氣式飛機(jī)和火箭,它們靠尾部噴出氣流的反沖作用而獲得很大的速度。

　�、苡脴屔鋼魰r(shí),子彈向前飛去槍身向后發(fā)生反沖,槍身的反沖會(huì)影響射擊的準(zhǔn)確性,所以用步槍時(shí)我們要把槍身抵在肩部,以減少反沖的影響。

　　教師:通過(guò)我們對(duì)幾個(gè)實(shí)例的分析,明確了反沖既有有利的一面,同時(shí)也有不利的一面,在看待事物時(shí)我們要學(xué)會(huì)用一分為二的觀點(diǎn)。

　　我們知道:反沖現(xiàn)象的一個(gè)重要應(yīng)用是火箭,下邊我們一認(rèn)識(shí)火箭:

　　(四)火箭:

　　1、演示:用薄鋁箔卷成一個(gè)細(xì)管,一端封閉,另一端留一個(gè)很細(xì)的口,內(nèi)裝由火柴刮下的藥粉,把細(xì)管放在支架上,用火柴或其他辦法給細(xì)管加熱。

　　現(xiàn)象:當(dāng)管內(nèi)的藥粉點(diǎn)燃時(shí),生成的燃?xì)鈴募?xì)口迅速噴出,細(xì)管便向相反方向飛去。教師講述:上述裝置就是火箭的原理模型。

　　2、多媒體演示古代火箭,現(xiàn)代火箭的用途及多級(jí)火箭的工作過(guò)程,同時(shí)學(xué)生邊看邊閱讀課文。

　　3、用實(shí)物投影儀出示閱讀思考題:

　　①介紹一下我國(guó)古代的火箭。?

　�、诂F(xiàn)代的火箭與古代火箭有什么相同和不同之處?

　�、郜F(xiàn)代火箭主要用途是什么?

　�、墁F(xiàn)代火箭為什么要采用多級(jí)結(jié)構(gòu)?

　　4、學(xué)生解答上述問(wèn)題:

　�、傥覈�(guó)古代的火箭是這樣的:

　　在箭上扎一個(gè)火藥筒,火藥筒的前端是封閉的,火藥點(diǎn)燃后生成的燃?xì)庖院艽笏俣认蚝髧姵?火箭由于反沖而向前運(yùn)動(dòng)。

　　②現(xiàn)代火箭與古代火箭原理相同,都是利用反沖現(xiàn)象來(lái)工作的。

　　但現(xiàn)代火箭較古代火箭結(jié)構(gòu)復(fù)雜得多,現(xiàn)代火箭主要由殼體和燃料兩大部分組成,殼體是圓筒形的,前端是封閉的尖端,后端有尾噴管,燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)鈴奈矅姽苎杆賴姵?火箭就向前飛去。

　�、郜F(xiàn)代火箭主要用來(lái)發(fā)射探測(cè)儀器、常規(guī)彈頭或核彈頭,人造衛(wèi)星或宇宙飛船,即利用火箭作為運(yùn)載工具。

　�、茉诂F(xiàn)代技術(shù)條件下,一級(jí)火箭的最終速度還達(dá)不到發(fā)射人造衛(wèi)星所需要的速度,發(fā)射衛(wèi)星時(shí)要使用多級(jí)火箭。

　　用CAI課件展示多級(jí)火箭的工作過(guò)程:

　　多級(jí)火箭由章單級(jí)火箭組成,發(fā)射時(shí)先點(diǎn)燃第一級(jí)火箭,燃料

　　用完工以后,空殼自動(dòng)脫落,然后下一級(jí)火箭開(kāi)始工作。

　　教師介紹:多級(jí)火箭能及時(shí)把空殼拋掉,使火箭的總質(zhì)量減少,因而能夠達(dá)到很高的溫度,可用來(lái)完成洲際導(dǎo)彈,人造衛(wèi)星、宇宙飛船等的發(fā)射工作,但火箭的級(jí)數(shù)不是越多越好,級(jí)數(shù)越多,構(gòu)造越復(fù)雜,工作的可靠性越差,目前多級(jí)火箭一般都是三級(jí)火箭。

　　那么火箭在燃料燃盡時(shí)所能獲得的最終速度與什么有關(guān)系呢?

　　5、出示下列問(wèn)題:

　　火箭發(fā)射前的總質(zhì)量為M、燃料燃盡后的質(zhì)量為m,火箭燃?xì)獾膰娚渌俣葹関1,燃料燃盡后火箭的飛行速度v為多大?

　　[學(xué)生分析并解答]:

　　解:在火箭發(fā)射過(guò)程中,由于內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,所以動(dòng)量守恒。

　　發(fā)射前的總動(dòng)量為0,發(fā)射后的總動(dòng)量為(M-m)v-mv1(以火箭的速度方向?yàn)檎较?

　　則:(M-m)v-mv1=0

　　師生分析得到:燃料燃盡時(shí)火箭獲得的最終速度由噴氣速度及質(zhì)量比M/m決定。

　　6、鞏固訓(xùn)練:

　　水平方向射擊的大炮,炮身重450kg,炮彈射擊速度是450m/s,射擊后炮身后退的距離是45cm,則炮受地面的平均阻力是多大?

　　五、作業(yè)課本P17習(xí)題的A組

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