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視頻標簽：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)
教學目標
知識與技能目標:
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;
能推導出火箭的飛行原理。
過程與方法目標:
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:
通過觀察實驗的方式,培養(yǎng)對科學探究的興趣,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,增強民族自豪感。
2學情分析
1.知識基礎的角度:
已學習動量守恒定律,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、飛行原理和主要用途認識較少;
能力水平和學習方式的角度:該班級學生的水平層次為普通班,在教師的直接引導下能進行自主思考與分析問題,在小組討論時全體學生能主動參與、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)中應用有較好地研究意識,對火箭的相關內(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.通過小組合作學習與教師問題引導,解釋反沖現(xiàn)象,了解如何應用或防止;
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,學生主動地表達匯報。
4教學過程
4.1第一學時
4.1.1教學活動
活動1【導入】實驗+視頻，引入新課
學生趣味游戲:比一比誰的氣球飛的更高、更遠!(學生觀察氣球的運動,分析為何這樣運動?)
演示實驗:旋轉(zhuǎn)的水輪機。(學生觀察實驗現(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:大量相同的現(xiàn)象背后一般可能蘊藏著一定的規(guī)律。那么,反沖現(xiàn)象蘊含著怎樣的物理規(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: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?
學生觀看視頻后,通過討論交流,在教師的引導下,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)律的應用：分析發(fā)射大炮—反沖的防止
演示實驗—發(fā)射大炮
引導分析: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?
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?學生根據(jù)所得結(jié)果進行討論與猜想)
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?(學生討論回答: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,你認為現(xiàn)代火箭可以采取哪些措施提高速度?(學生討論發(fā)表觀點)
追問:如果你是設計師,如何設計火箭才能達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,增加噴出燃氣的量;設計多級火箭,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,學生觀看后就交流后的感想、感悟----- “談談此刻你的感想”
活動8【活動】課堂總結(jié)
提問學生,對照學習目標,說一說今日收獲,檢驗目標的達成情況。
教師總結(jié)補充。(從 知識上與物理研究方法上的收獲 兩方面)
1.運用比較的方法進行異中求同的分析來尋找蘊含在反沖現(xiàn)象內(nèi)部的相關規(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建物理模型。
3.任何事物和變化都具有兩面性,要學會運用辯證的觀點分析問題。
視頻來源：優(yōu)質(zhì)課網(wǎng) www.jjlqy.cn
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