高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册第一章 动量守恒定律6 反冲现象 火箭精品学案设计

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【学习目标】
1.通过实验认识反冲运动，能举出反冲运动的实例，知道火箭的发射是反冲现象。
2.能结合动量守恒定律对常见的反冲现象作出解释。
3.了解我国航天事业的巨大成就，增强对我国科学技术发展的自信。
【学习重难点】
1.教学重点：如何应用动量守恒定律分析、解决反冲运动。
2.教学难点：动量守恒定律对反冲运动进行定量计算。
【知识回顾】
1.动量守恒定律
(1)内容
如果一个系统不受 ，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变。
(2)表达式
对两个物体组成的系统，常写成：
p1＋p2＝ 或m1v1＋m2v2＝
(3)适用条件
系统不受 或者所受 之和为零。
【自主预习】
一、反冲现象
1．实例分析
发射炮弹时，炮弹从炮筒中飞出，炮身则向__ __。这种情况由于系统__ __很大，__ __可忽略，射击前，炮弹静止在炮筒中，它们的总动量为__ __。炮弹射出后以很大的速度__ __运动，根据__ __定律，炮身必将__ __运动。炮身的这种后退运动叫作反冲。
2．特点
(1)物体的不同部分在__ __作用下向相反方向运动。
(2)反向运动中， 相互作用力一般较大，通常可以用__ __来处理。
3．反冲现象的应用及防止
(1)应用：农田、园林的喷灌装置是利用反冲，使水从喷口喷出时一边喷水一边__ __。
(2)防止：用枪射击时，由于枪身的反冲会影响射击的__ _，所以用步枪射击时要把枪身抵在__ __，以减少反冲的影响。
二、火箭
1．工作原理：应用了反冲的原理，火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大的__ __。
2．影响火箭获得速度大小的因素：
(1)喷气速度：现代液体燃料火箭的喷气速度通常为2 000～5 000 m/s。
(2)火箭获得的速度大小：Δv＝－eq \f(Δm,m)u，式中Δm为Δt时间内__ __的质量，m为喷出燃气后__ __的质量，u为喷出的__ __相对喷气前火箭的速度。
(3)质量比：火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比，喷气速度__ __，质量比__ __，火箭获得的速度越大。
【课堂探究】
【新课导入】
观看视频，以下现象体现了什么物理原理？
【新课教学】
任务一、反冲现象
一、做一做
布置做实验：把气球吹满气，然后松手，气球会怎样？并思考是什么导致气球如此运动？
提问：你还能举出哪些类似的例子？

反冲运动
请同学们阅读课文，并总结反冲运动的知识，然后和学生总结反冲运动的概念：
提问：气球是如何实现反冲的，在反冲运动中，能量如何转化?
请总结反冲运动的规律：
提问：你知道反冲运动在生产生活中和科学技术中有哪些应用吗？
你知道在生产生活中和科学技术中有哪些地方需要防止反冲带来的危害吗？
任务二、火箭
情景：火箭发射前的总质量为M、燃料燃尽后的质量为m，火箭燃气的喷射速度为v1，求燃料燃尽后火箭的飞行速度v为多大？
问题1：影响火箭速度的主要因素有哪些？
问题2：提高火箭速度的办法有哪些？
问题3：阅读课文，了解中国火箭发展历程和总结人类通过哪些途径提高火箭质量比和喷气速度？
（1）如何提高火箭燃气的喷射速度？
（2）如何提高火箭提高火箭质量比？
简述中国火箭发展历程？
【自我测评】
1．(2020·安徽省淮南一中高二下学期期中)如图所示，设质量为M的导弹运动到空中最高点时速度为v0，突然炸成两块，质量为m的一块以速度v沿v0的方向飞去，则另一块的运动( )
A．一定沿v0的方向飞去
B．一定沿v0的反方向飞去
C．可能做自由落体运动
D．以上说法都不对
2.2020年6月23日上午，我国在西昌卫星发射中心成功将北斗三号最后一颗全球组网卫星送入太空。假设火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离。已知前部分的卫星质量为m1，后部分的箭体质量为m2，分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力与分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v1为( )
A．v0－v2 B．v0＋v2
C．v0－eq \f(m2,m1)v2D．v0＋eq \f(m2,m1)(v0－v2)
【学后反思】本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？