6.反 冲（表格式教学设计）物理教科版2019选择性必修第一册

该高中物理教学设计聚焦“反冲”核心知识点，以灌溉喷水器工作原理导入，通过乌贼游泳、枪发射子弹等生活实例构建反冲现象认知，结合弹簧木块实验梳理反冲定义与特点，进而延伸至火箭飞行原理分析，形成“现象观察—规律提炼—实际应用”的学习脉络，为学生搭建从生活经验到物理规律的思维支架，深化运动和相互作用观念、能量观念。 本设计以核心素养培养为导向，特色显著：通过视频展示乌贼游动、火箭发射等动态情境，结合弹簧木块、反冲小车等实验串，将抽象的反冲原理转化为直观体验，落实科学探究与模型建构；融入我国航天技术发展案例，增强民族自豪感，渗透科学态度与责任；课堂练习分层设计，从概念辨析到定量计算，强化科学推理与问题解决能力。资料贴近教学实际，助力教师高效突破重难点，帮助学生实现从经验常识到物理观念的转化。

第6节 反 冲 年级 高二年级 学科 物理 教师 课题 第6节 反 冲 教学 目标 物理观念 通过实验认识反冲运动，知道反冲物体间的运动、能量等关系;能结合动量守恒定律对反冲现象做出解释，深化相互作用与运动观和能量观。 科学思维 通过观察常见的反冲现象，共同讨论寻找其中的规律;通过分析反冲运动的特点建构相应的物理模型，并能用动量守恒定律解决有关反冲运动的问题，掌握从多种现象中建立模型、得出规律的科学思维方法。 科学探究 通过物理模型，知道火箭的飞行原理和主要用途，感受物理的使用价值;通过对实例的分析，进一步提高运用动量守恒定律分析和解决实际问题的能力，体会物理就在身边。 科学态度 与责任 了解航天技术的发展和应用，了解我国火箭技术的发展情况，增强民族自豪感和社会责任心。 教学 重难点 1.了解反冲现象及反冲现象在生活中的应用(难点)。 2.理解火箭的飞行原理，能够应用动量守恒定律分析火箭飞行的问题(重点)。 3.能运用动量守恒定律解决“爆炸问题”(重点)。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 教师：如图所示是常见的灌溉喷水器，它也是动量守恒定律的重要应用。那么，这样的灌溉喷水器是如何工作的呢？这就是本节的学习内容。 学生思考问题。 新课讲授 一、反冲现象 教师：（播放视频）为什么乌贼肢体没有怎么运动却游动的速度那么快？ 学生：它们先把水吸入体腔，然后用力压水，通过身体前面的孔将水喷出，使身体很快地运动。乌贼能够调整喷水的方向，这样可以使得身体向任意方向前进。 教师：展示图片： 1.当枪发射子弹时，枪身会同时向后运动，持枪者会感觉到后坐力！ 2.节日里，小朋友燃放“冲天炮”，火药燃烧后产生的气体向下冲，导致冲天炮蹿上广袤的天空。 3.可以想象，在远离星体的太空中，有一艘飞船。如果船舱中的人向后加速扔出一些物品，在这个过程中飞船会向前加速运动。 提问：1.小朋友燃放冲天炮、枪发射子弹、乌贼游泳、飞船飞行…这些现象都满足什么共同特征呢？ 学生：这些现象都是在内力作用下分裂为两部分，而且两部分分别向相反方向运动。 提问：2.我们把具有这种特征的现象叫什么？ 学生：我们将这种现象称之为—反冲。 提问：3.反冲运动过程中，系统的动量有什么变化？ 学生：反冲过程中一般都满足内力远大于外力，所以动量是守恒的。 教师：（播放视频）我们将两个木块通过轻绳连接在一起，木块和小球之间压缩一轻弹簧。将装置放在水平面上，实验开始后剪断细线，两滑块向两侧快速滑动。 提问：对于两个物块和弹簧组成的系统，如果从动量角度分析，系统在运动过程中动量有什么样的关系？怎样用数学方程表示？ 学生：这种情况下弹簧弹力属于系统内力远大于两物块受到的摩擦力，动量是守恒的。 满足方程：0=m1v1+m2v2 教师：系统的机械能守恒吗？请从能量角度分析下能量的转化。 学生：不守恒；由于受到摩擦力作用，系统中有一部分机械能会转化为内能损失掉 师生：共同归纳总结： 1. 定义：一个静止的物体在内力的作用下分裂为两个部分，一部分向某一方向运动另一部分必然向相反的方向运动。这个现象叫做反冲。 2.特点：a.内力远大于外力，遵循动量守恒定律 b.初始状态不静止的同样适用 c.一般情况下反冲运动机械能不守恒 教师：两位同学在公园里划船，当小船离码头大约1.5 m时，有一位同学心想：自己在体育课上立定跳远的成绩从未低于2 m，跳到岸上绝对没有问题。于是她纵身一跳，结果却掉到了水里(如图所示)，她为什么不能如她所想 的那样跳到岸上呢？ 学生观看视频后回答问题。 学生与教师一起归纳总结反冲的定义和特点。 新课讲授 二、火箭的发射 教师：（播放视频）航天行动中最重要的运载工具—火箭，其前进动力就是由反冲提供的，怎样才能提高火箭的运行速度呢？ 提问：1.火箭静止在地面上，其包含燃料的总质量为m，在极短的时间Δt内，火箭将质量为Δm的燃料以速度u喷出，则火箭获得的速度v为多少？ 学生：根据动量守恒，喷气过程满足：0=(m－Δm)v＋ Δmu 解得：v＝- u＝u 提问：2.根据分析结果想一想可以怎样提高火箭的发射速度？ 学生：增大燃料的喷射速度、减小火箭与燃料质量比。 师生：共同归纳总结： 1.原理：火箭的飞行应用了反冲的原理，靠喷出气流的反冲作用来获得巨大速度。 2.影响火箭获得速度大小的因素：一是相对于火箭的喷气速度，二是火箭喷出物质的质量与火箭本身质量之比。（喷气速度越大，质量比越大，火箭获得的速度越大） 学生观看视频后回答问题。 新课讲授 三、我国航天技术发展 教师：播放视频。 学生观看视频，了解我国航天技术发展。 课 堂 练 习 1.(多选)判断下列说法正确的是(　　) A.反冲运动是相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果 B.只有系统合外力为零的反冲运动才能用动量守恒定律来分析 C.反冲运动的原理既适用于宏观物体，也适用于微观粒子 D.在没有空气的宇宙空间，火箭仍可加速前行 答案　ACD 解析　反冲运动是相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果，选项A正确；系统某一方向上合外力为零的反冲运动也可以用动量守恒定律来分析，选项B错误；反冲运动的原理既适用于宏观物体，也适用于微观粒子，选项C正确；在没有空气的宇宙空间，火箭向下喷气时，由于反冲作用，火箭仍可加速前行，选项D正确。 2.带子弹的步枪质量为5 kg，一颗子弹的质量为10 g，子弹从枪口飞出时的速度为900 m/s，则第一发子弹射出后步枪的反冲速度约为(　　) A.2 m/s B.1.8 m/s C.3 m/s D.4 m/s 答案　B 解析　设子弹和枪的总质量为M，子弹质量为m，以子弹从枪口飞出时速度的反方向为正方向，由动量守恒定律得(M－m)v1－mv2＝0，得v1＝＝ m/s≈1.8 m/s，故B正确。 3.运送人造地球卫星的火箭开始工作后，火箭做加速运动的原因是(　　) A.燃料燃烧推动空气，空气的反作用力推动火箭 B.火箭发动机将燃料燃烧产生的气体向后推出，气体的反作用力推动火箭 C.火箭吸入空气，然后向后推出，空气对火箭的反作用力推动火箭 D.火箭燃料燃烧发热，加热周围空气，空气膨胀推动火箭 答案　B 解析　火箭的工作原理是反冲运动，火箭燃料燃烧产生的高温高压气体从尾部迅速喷出时，气体的反作用力推动火箭，使火箭获得反冲速度，故B正确。 4.如图所示，一枚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－v2 D.v0＋(v0－v2) 答案　D 解析　火箭和卫星组成的系统分离时在初速度方向上动量守恒，以火箭的初速度方向为正方向，根据动量守恒定律有(m1＋m2)v0＝m1v1＋m2v2，解得v1＝v0＋(v0－v2)，选项D正确。 5.如图，反冲小车静止放在水平光滑玻璃上，点燃酒精灯，水蒸气将橡皮塞水平喷出，小车沿相反方向运动。如果小车运动前的总质量M＝3 kg，水平喷出的橡皮塞的质量m＝0.1 kg(水蒸气质量忽略不计)。 若橡皮塞喷出时获得的水平速度v＝2.9 m/s，求小车的反冲速度； 答案　0.1 m/s　方向与橡皮塞水平运动方向相反　 解析　小车和橡皮塞组成的系统所受外力之和为零，系统总动量为零。以橡皮塞运动的方向为正方向，根据动量守恒定律，有 mv＋(M－m)v′＝0 解得v′＝－v＝－×2.9 m/s＝－0.1 m/s 负号表示小车运动方向与橡皮塞水平运动的方向相反，反冲速度大小是0.1 m/s。 课 堂 小 结 本节课是本章知识的运用课，是理论与实际结合的典例，学生需学会结合动量守恒的相关知识对具体问题进行分析、解释、计算，本节课与生活和生产的关联很大。通过观察气球小车、火箭、发射子弹等现象，帮助学生顺利地了解反冲运动的含义。 板 书 设 计 第6节 反 冲 一、反冲现象 1. 定义：一个静止的物体在内力的作用下分裂为两个部分，一部分向某一方向运动另一部分必然向相反的方向运动。这个现象叫做反冲。 2.特点： a.内力远大于外力，遵循动量守恒定律 b.初始状态不静止的同样适用 c.一般情况下反冲运动机械能不守恒 二、火箭的发射 1.原理：火箭的飞行应用了反冲的原理，靠喷出气流的反冲作用来获得巨大速度。 2.影响火箭获得速度大小的因素：一是相对于火箭的喷气速度，二是火箭喷出物质的质量与火箭本身质量之比。（喷气速度越大，质量比越大，火箭获得的速度越大） 三、我国航天技术发展 作业 布置 1.完成教材课后作业：“自我评价”。 2.配套分层作业。 教学反思 本节课的教学针对性强，尊重学生，从学生的实际情况出发，密切联系日常社会生活实际，使经验性常识向物理概念转变。设计多个实验形成实验串，将其融入整个教学过程，创设丰富的教学情境，让抽象的知识变得形象直观，进而突破了学生的想象障碍，让学生对反冲现象的认识更加清晰。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $