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反沖火箭教案

時間：2023-12-14 08:55:40 春蓮教案

反沖火箭教案

　　作為一名教師，時常要開展教案準備工作，編寫教案有利于我們弄通教材內容，進而選擇科學、恰當的教學方法。那么你有了解過教案嗎？以下是小編整理的反沖火箭教案，歡迎閱讀與收藏。

反沖火箭教案

　　反沖火箭教案 1

　　教學目標

　　一、知識目標

　　1、知道什么是反沖運動，能舉出幾個反沖運動的實例；

　　2、知道火箭的飛行原理和主要用途。

　　二、能力目標

　　1、結合實際例子，理解什么是反沖運動；

　　2、能結合動量守恒定律對反沖現象做出解釋；

　　3、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

　　三、德育目標

　　1、通過實驗，分析得到什么是反沖運動，培養學生善于從實驗中總結規律和熱心科學研究的興趣、勇于探索的品質。

　　2、通過介紹我國成功地研制和發射長征系列火箭的事實，結合我國古代對于火箭的發明和我國的現代火箭技術已跨入世界先進先烈，激發學生熱愛社會主義的情感。

　　教學重點

　　1、知道什么是反沖。

　　2、應用動量守恒定律正確處理噴氣式飛機、火箭一類問題。

　　教學難點

　　如何應用動量守恒定律分析、解決反沖運動。

　　教學方法

　　1、通過觀察演示實驗，總結歸納得到什么是反沖運動。

　　2、結合實例運用動量守恒定律解釋反沖運動。

　　教學用具

　　反沖小車、玻璃棒、氣球、酒精、反沖塑料瓶等

　　課時安排

　　1課時

　　教學步驟

　　導入新課

　　[演示]拿一個氣球，給它充足氣，然后松手，觀察現象。

　　[學生描述現象]釋放氣球后，氣球內的氣體向后噴出，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動很多，本節課我們就來研究這種。

　　新課教學

　　（一）反沖運動火箭

　　1、教師分析氣球所做的運動

　　給氣球內吹足氣，捏緊出氣孔，此時氣球和其中的氣體作為一個整體處于靜止狀態。松開出氣孔時，氣球中的氣體向后噴出，氣體具有能量，此時氣體和氣球之間產生相互作用，氣球就向前沖出。

　　2、學生舉例：你能舉出哪些物體的運動類似于氣球所作的運動？

　　學生：節日燃放的禮花。噴氣式飛機。反擊式水輪機。火箭等做的運動。

　　3、同學們概括一下上述運動的特點，教師結合學生的敘述總結得到：

　　某個物體向某一方向高速噴射出大量的液體，氣體或彈射出一個小物體，從而使物體本身獲得一反向速度的現象，叫反沖運動

　　4、分析氣球。火箭等所做的反沖運動，得到：

　　在反沖現象中，系統所受的合外力一般不為零；

　　但是反沖運動中如果屬于內力遠大于外力的情況，可以認為反沖運動中系統動量守恒。

　　（二）學生課堂用自己的裝置演示反沖運動。

　　1、學生做準備：拿出自己的在課下所做的反沖運動演示裝置。

　　2、學生代表介紹實驗裝置，并演示。

　　學生甲：

　　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。

　　實驗做法：點燃浸有酒精的棉花，管中的酒精蒸氣將橡皮塞沖出，同時看到小車沿相反方向運動。

　　學生乙：

　　裝置：二個空摩絲瓶，在它們的底部用大號縫衣針各鉆一個小洞，這樣做成二個簡易的火箭筒，在鐵支架的立柱端裝上頂軸，在放置臂的兩側各裝一只箭筒，再把旋轉系統放在頂軸上，往火箭筒內各注入約4 mL的酒精，并在火箭筒下方的棉球上注入少量酒精。點燃酒精棉球，片刻火箭筒內的酒精蒸氣從尾孔中噴出，并被點燃，這時可以看到火箭旋轉起來。

　　學生丙：用可樂瓶做一個水火箭，方法是用一段吸管和透明膠帶在瓶上固定一個導向管，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氣閥門，并在氣門芯內裝上小橡皮管，在瓶中先注入約1/3體積的水，用橡皮塞把瓶口塞嚴，將尼龍線穿過可樂瓶上的導向管，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，將瓶的進氣閥與打氣筒相接，向筒內打氣到一定程度時，瓶塞脫開，水從瓶口噴出，瓶向反方向飛去。

　　過渡引言：同學們通過自己設計的實驗裝置得到并演示了什么是反沖運動，那么反沖運動在實際生活中有什么應用呢？下邊我們來探討這個問題。

　　（三）反沖運動的應用和防止

　　1、學生閱讀課文有關內容。

　　2、學生回答反沖運動應用和防止的實例。

　　學生：反沖有廣泛的應用：灌溉噴水器、反擊式水輪機、噴氣式飛機、火箭等都是反沖的重要應用。

　　學生：用槍射擊時，要用肩部抵住槍身，這是防止或減少反沖影響的實例。

　　3、用多媒體展示學生所舉例子。

　　4、要求學生結合多媒體展示的物理情景對幾個物理過程中反

　　沖的應用和防止做出解釋說明：

　　①對于灌溉噴水器，

　　當水從彎管的噴嘴噴出時，彎管因反沖而旋轉，可以自動地改變噴水的方向。

　　②對于反擊式水輪機：當水從轉輪的葉片中流出時，轉軸由于反沖而旋轉帶動發電機發電。

　　③對于噴氣式飛機和火箭，它們靠尾部噴出氣流的反沖作用而獲得很大的速度。

　　④用槍射擊時，子彈向前飛去槍身向后發生反沖，槍身的反沖會影響射擊的準確性，所以用步槍時我們要把槍身抵在肩部，以減少反沖的影響。

　　教師：通過我們對幾個實例的分析，明確了反沖既有有利的一面，同時也有不利的一面，在看待事物時我們要學會用一分為二的觀點。

　　我們知道：反沖現象的一個重要應用是火箭，下邊我們一認識火箭：

　　（四）火箭：

　　1、演示：把一個廢舊白熾燈泡敲碎取出里面的一根細玻璃管，往細玻璃管裝由火柴刮下的藥粉，把細管放在支架上，用火柴或其他辦法給細管加熱。

　　現象：當管內的藥粉點燃時，生成的燃氣從細口迅速噴出，細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，現代火箭的用途及多級火箭的工作過程，同時學生邊看邊閱讀課文。

　　3、用實物投影儀出示閱讀思考題：

　　①介紹一下我國古代的火箭。

　　②現代的火箭與古代火箭有什么相同和不同之處？

　　③現代火箭主要用途是什么？

　　④現代火箭為什么要采用多級結構？

　　4、學生解答上述問題：

　　①我國古代的火箭是這樣的：

　　在箭上扎一個火藥筒，火藥筒的前端是封閉的，火藥點燃后生成的燃氣以很大速度向后噴出，火箭由于反沖而向前運動。

　　②現代火箭與古代火箭原理相同，都是利用反沖現象來工作的。

　　但現代火箭較古代火箭結構復雜得多，現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，燃料燃燒產生的高溫高壓燃氣從尾噴管迅速噴出，火箭就向前飛去。

　　③現代火箭主要用來發射探測儀器、常規彈頭或核彈頭，人造衛星或宇宙飛船，即利用火箭作為運載工具。

　　④在現代技術條件下，一級火箭的最終速度還達不到發射人造衛星所需要的速度，發射衛星時要使用多級火箭。

　　用CAI課件展示多級火箭的工作過程：

　　多級火箭由章單級火箭組成，發射時先點燃第一級火箭，燃料用完工以后，空殼自動脫落，然后下一級火箭開始工作。

　　教師介紹：多級火箭能及時把空殼拋掉，使火箭的.總質量減少，因而能夠達到很高的溫度，可用來完成洲際導彈，人造衛星、宇宙飛船等的發射工作，但火箭的級數不是越多越好，級數越多，構造越復雜，工作的可靠性越差，目前多級火箭一般都是三級火箭。

　　那么火箭在燃料燃盡時所能獲得的最終速度與什么有關系呢？

　　5、出示下列問題：

　　火箭發射前的總質量為M、燃料燃盡后的質量為m，火箭燃氣的噴射速度為v1，燃料燃盡后火箭的飛行速度v為多大？

　　[學生分析并解答]：

　　解：在火箭發射過程中，由于內力遠大于外力，所以動量守恒。

　　發射前的總動量為0，發射后的總動量為（M-m）v-mv1（以火箭的速度方向為正方向）則：（M-m）v-mv1=0

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

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

　　小結

　　1、當物體的一部分以一定的速度離開物體時，剩余部分將獲得一個反向沖量而向相反方向運動，這種向相反方向的運動，通常叫做反沖運動。

　　2、對于反沖運動，所遵循的規律是動是守恒定律，在具體的計算中必須嚴格按動量守恒定律的解題步驟來進行。

　　3、反沖運動不僅存在于宏觀低速物體間，也存在于微觀高速物體。

　　反沖火箭教案 2

　　★新課標要求

　　（一）知識與技能

　　1．進一步鞏固動量守恒定律

　　2．知道反沖運動和火箭的工作原理，了解反沖運動的應用

　　3．了解航天技術的發展和應用

　　（二）過程與方法

　　理解反沖運動的物理實質，能夠運用動量守恒定律分析、解決有關反沖運動的問題。

　　（三）情感、態度與價值觀

　　培養學生動手動腦的能力，發掘學生探索新知識的潛能。

　　★教學重點

　　運用動量守恒定律認識反沖運動的物理實質

　　★教學難點

　　動量守恒定律的應用。

　　★教學方法

　　教師啟發、引導，學生討論、交流。

　　★教學用具：

　　鋁箔紙，火柴和支架，反擊式水輪機轉輪的原理模型，禮花，有關航天發射、空間站等的錄像帶剪輯，投影片，多媒體輔助教學設備。

　　★課時安排

　　1課時

　　★教學過程

　　（一）引入新課

　　教師：用實驗方法引入新課：

　　〖演示實驗1〗老師當眾吹一個氣球，然后，讓氣球開口向自己放手，看到氣球直向學生飛去，人為制造一點“驚險氣氛”，活躍課堂氛圍。

　　〖演示實驗2〗用薄鋁箔卷成一個細管，一端封閉，另一端留一個很細的口，內裝由火柴頭上刮下的藥粉，把細管放在支架上，用火柴或其他辦法給細管加熱，當管內藥粉點燃時，生成的燃氣從細口迅速噴出，細管便向相反的方向飛去。

　　〖演示實驗3〗把彎管裝在可以旋轉的盛水容器的下部，當水從彎管流出時，容器就旋轉起來。

　　提問：實驗1、2中，氣球、細管為什么會向后退呢？實驗3中，細管為什么會旋轉起來呢？

　　看起來很小的幾個實驗，其中包含了很多現代科技的基本原理：如火箭的發射，人造衛星的上天，大炮發射等。應該如何去解釋這些現象呢？這節課我們就學習有關此類的問題。

　　（二）進行新課

　　一、反沖運動

　　1、反沖運動

　　一個靜止的物體在內力的作用下分裂為兩部分，一部分向某個方向運動，另外一個部分必然向相反方向運動，這個現象叫反沖運動。

　　（1）分析：細管為什么會向后退？

　　教師：引導學生自學書本，展開討論，得出結論：

　　當氣體從管內噴出時，它具有動量，由動量守恒定律可知，細管會向相反方向運動。

　　（2）分析：反擊式水輪機的工作原理：當水從彎管的噴嘴噴出時，彎管因反沖而旋轉，這是利用反沖來造福人類，象這樣的'情況還很多。

　　2、反沖運動遵循的規律

　　反沖運動是系統內力作用的結果，雖然有時系統所受的合外力不為零，但由于系統內力遠遠大于外力，所以系統的總動量是守恒的。

　　3、反沖運動的應用實例

　　(1)利用有益的反沖運動

　　反擊式水輪機是使水從轉輪的葉片中流出，使轉輪由于反沖而旋轉，從而帶動發電機發電。

　　噴氣式飛機是靠噴出的氣流的反沖作用而獲得巨大的速度，等等。

　　(2)避免有害的反沖運動

　　射擊時，子彈向前飛去，槍身向后發生反沖，這就會影響射擊準確性等。

　　學生：交流，舉例，并說明其工作原理。如：噴氣式飛機、我國人民引以為榮的運載火箭等。

　　【例1】一個靜止的質量為M的不穩定原子核，放射出一個質量為m的粒子，

　　(1)粒子離開原子核時速度為v0，則原子核剩余部分的速率等于

　　(2)粒子離開原子核時相對原子核的速度為v0，則原子核剩余部分的速率等于

　　[解析]由于放射過程極短，放射過程中其他外力的沖量均可不計，整個原子核系統動量守恒。

　　(1)設剩余部分對地的反沖速度為v/,由于原子核原來靜止，故后來粒子的動量大小等于剩余部分的動量大小，即有mvo=(M—m)v/

　　解得：v/= mvo/(M—m)

(2)設剩余部分對地的反沖速度為v/，則粒子的對地速率為v=v。—v/。由于原子核原來靜止，故后來粒子的動量大小等于剩余部分的動量大小，即有

　　m(vo—v / )=(M—m)v /

　　所以v /=mv0/M

　　即剩余部分速率為mvo/M。

　　[點評)注意將粒子的相對速度轉化為絕對速度，如果明確了各速度的方向，則相對速度可確定為兩種情況：當兩者同向時，相對速率為兩者速率之差；兩者反向時，相對速率為兩者速率之和，這樣可將矢量式轉化為標量式。

　　教師：為了使學生對反沖運動有更深刻的印象，此時再做一個發射禮花炮的實驗。

　　學生：分析，禮花為什么會上天？

　　教師：在學生回答的基礎上進行小結——火箭就是根據這個原理制成的。

　　二、火箭

　　教師：指導學生看書，對照書上“三級火箭”圖，介紹火箭的基本構造和工作原理。

　　1．發射火箭的原理

　　火箭是利用了反沖原理，發射火箭時，尾管中噴射出的高速氣體有動量，根據動量守恒定律，火箭就獲得向上的動量，從而向上飛去。

　　即

　　mΔv+Δmu=0，

　　解得

　　Δu= —Δmu/m。

　　2．決定火箭性能的參數

　　根據Δv= —Δmu/m可知，火箭性能晌參數與噴氣速度u和火箭質量比Δm/m有關，一般u在20xx~4000m／s，質量之比小于10。

　　3．用多級火箭發射衛星獲得所需速度

　　目前多級火箭一般都是三組火箭。因為三組火箭能達到目前發射人造衛星的需求，又因級數越多，結構越復雜，并難以控制，因此降低了性能的可靠性，難以達到預期的目的。

　　播放課前準備的有關衛星發射、“和平號”空間站、“探路者”號火星探測器以及我國“神舟號”飛船等電視錄像，使學生不僅了解航天技術的發展和宇宙航行的知識，而且要學生知道，我國的航天技術已經跨入了世界先進行列，激發學生的愛國熱情。

　　教師：在此基礎上，指導學生閱讀課后閱讀材料——《航天技術的發展和宇宙航行》。

　　【例2】運送人造地球衛星的火箭開始工作后，火箭做加速運動的原因是( )

　　A．燃料推動空氣，空氣的反作用力推動火箭

　　B．火箭發動機用力將燃料燃燒產生的氣體向后推出，氣體的反作用力推動火箭

　　C．火箭吸入空氣，然后向后排出，空氣對火箭的反作用力推動火箭

　　D．火箭燃料燃燒發熱，加熱周圍空氣，空氣膨脹推動火箭

　　[解析]火箭的工作原理是利用反沖運動，是火箭燃料燃燒產生的高溫高壓燃氣從尾噴管迅速噴出時，使火箭獲得反沖速度，故正確答案為選項B。

　　[答案] B

　　[點評]本題考查了火箭的工作原理，要注意與火箭發生相互作用的是火箭噴出的燃氣，而不是外界的空氣。而與帶螺旋槳的直升機發生相互作用的才是空氣，應注意兩者的區別。

　　（三）課堂小結

　　教師活動：讓學生概括總結本節的內容。請一個同學到黑板上總結，其他同學在筆記本上總結，然后請同學評價黑板上的小結內容。

　　學生活動：認真總結概括本節內容，并把自己這節課的體會寫下來、比較黑板上的小結和自己的小結，看誰的更好，好在什么地方。解釋章魚游泳時應用什么物理原理？

　　點評：總結課堂內容，培養學生概括總結能力。

　　教師要放開，讓學生自己總結所學內容，允許內容的順序不同，從而構建他們自己的知識框架。

　　（四）作業：“問題與練習”1～3題

　　★教學體會

　　思維方法是解決問題的靈魂，是物理教學的根本；親自實踐參與知識的發現過程是培養學生能力的關鍵，離開了思維方法和實踐活動，物理教學就成了無源之水、無本之木。學生素質的培養就成了鏡中花，水中月。

　　★課后思考

　　反沖火箭教案 3

　　活動難點：

　　啟發幼兒運用科學的思維方式推斷火箭上天的基本原理。

　　活動準備：

　　1、幼兒人手1個氣球，每組1個裝有小口瓶子的木板自制船。

　　2、火箭發射升空的圖片1張。

　　3、已學會畫簡單的火箭。

　　活動過程：

　　1、教師指導幼兒實驗，通過實驗引出活動內容。

　　操作方法：小朋友將裝滿氣的氣球松開口，氣球向前飛去。

　　引導發現：鼓勵幼兒反復操作、觀察，找出氣球向前飛行的原理。

　　幼兒討論：什么力量使氣球飛動起來了？

　　教師指導幼兒小結：往后流動的氣體形成氣流，氣體的反沖作用推動著氣球往前飛。

　　2、實驗：小船是怎樣前進的？

　　操作方法：將小口瓶子裝滿水，蓋好，然后把它裝入木板船上的固定位置，要求瓶口朝后。把自制船放入水盆中后，拔掉瓶蓋，船就前進了。

　　引導發現：鼓勵幼兒反復實驗，重點觀察船運動的方向和水流方向，找出船是靠什么力量前進的。

　　幼兒討論：船是靠什么力量前進的？生活中還能見到哪些物體是靠反作用運動的。

　　3、通過實驗，引出活動內容：

　　出示火箭發射升空的'圖片，提問：小朋友，這是什么？通過剛才的實驗你能說出什么辦量推動這么大的火箭上天，而且使火箭的速度這么快？

　　4、觀察火箭結構與火箭發射升空的實況，運用實驗發現進行合理判斷。

　　（1）教師指點火箭部分，逐一指導幼兒觀察認識火箭頂艙，燃料箱，發動機和助推火箭。

　　小結：火箭分上下兩個部分，上半部頂艙裝載人造衛星和各種空間探測器，下半部分由巨大的燃料箱和強大的發動機組成，旁邊還有兩個助推火箭。

　　（2）引導幼兒觀察火箭發射升空時的工作狀況，并進行合理推斷。

　　提問：火箭的尾部有什么在燃燒？整個火箭是怎樣啦？火焰是向什么方向噴射的？猜一猜，火箭是靠什么力量升入太空的？

　　小結：火箭的燃料燃燒時有了巨大的火焰，巨大的火焰向后高速噴射，形成了強大氣流，氣流的反沖作用加上發動機的巨大力量就推動著火箭飛速前進，升入太空。

　　延伸活動：組織幼兒參觀少兒科技館，通過參觀和工作人員的講解肯定幼兒的探索熱情，激勵幼兒繼續再學習、再探索的欲望。

　　反沖火箭教案 4

　　一、目的要求：

　　教學內容的地位：本節知識是高中物理教材第七章第五節，即第七章動量的最后一節。知識的結構相對簡單，但?