1.6 反冲现象 火箭 教学设计 -2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

教 学 设 计 《反冲现象 火箭》 使用教材： 人教版物理选择性必修一 执 教 者： 项文辉 时 间： 二〇二六年 目 录 基本信息 1 课标要求 1 教材及内容分析 1 学情分析 1 教学目标 1 思政目标 2 教学重点与难点 2 教法 2 与学法 2 教学流程图 2 教学过程 3 教学反思 11 教学创新 11 附录1 12 附录2 16 基本信息 名称 《反冲现象 火箭》 执教者 项文辉 课时 45分钟 所属教材目录 人教版高中物理选择性必修一（2019版） 第一章“动量守恒定律”第6节 课标要求 根据2020修订版《普通高中物理课程标准》制定以下要求： 1.知道动量守恒定律的普遍意义； 2.了解火箭的发射利用了反冲现象； 教材地位及内容分析 教材地位分析： 《反冲现象 火箭》是人教版高中物理选择性必修一（2019版）第一章“动量守恒定律”第6节的内容。 教材内容分析： 旨在介绍动量守恒定律在生产、生活中和科学技术中的应用，实质上是上节内容----“碰撞”知识的延伸，它与碰撞从不同侧面来反映动量守恒定律的重要性，以引起学生的重视，激发他们的学习热情。 体现了物理源于生活应用生活的特点，同时也是未来科技技术的理论基础。在理论学习中倾注人文关怀的新理念，激发学生的学习热情。 反冲运动侧重于与实际的联系，教学中应该通过新式新颖多样、生动活泼的实验来加深认识。本节内容中将科技热点火箭为实例进行了介绍简化火箭模型, 突出了新课程标准立足传统, 反映时代的前瞻性。 学情分析 知识基础 （1）学生已经学习了动量、冲量； （2）动量守恒相关知识。 思维基础 （1）求知欲望强烈。操作兴趣浓厚； （2）渴望通过实验探究来得出物理规律； （3）具备一定的逻辑思维。 能力基础 （1）高中年级的学生已经具备了一定的分析推理能力； （2）具备了一定的动手和探究能力。 教学目标 物理观念 1.理解反冲的定义，能举出生活中的反冲运动的实例； 2.通过实验认识反冲现象，知道反冲运动的原理与主要用途，学会应用动量守恒定律解决实际生活中的反冲问题。 科学思维 1.通过观察演示实验及观看多媒体视频，学习对比实验的研究方法，知道反冲的特点，学会辨别反冲现象的共同特征，建立反冲运动模型； 2.经历科学推理、科学解释等过程，养成建立物理模型的意识，基于证据对问题进行分析推理的科学思维习惯； 3.通过动量守恒定律在反冲运动中的应用，进一步提高应用动量守恒定律分析和解决实际问题的能力。 科学探究 1.通过实验探究的方法学会总结出什么是反冲； 2. 通过实验探究，更直观地观察到物理现象，从感性认识上升到理性认识，进一步理解反冲运动的物理实质； 3.学会使用数学方法解决物理问题。 科学态度与责任 1.通过演示生活中的小实验，分析反冲运动的各物理量的特征，培养从生活现象中总结规律，获得科学研究的兴趣和勇于探索的品质； 2.通过对生活中反冲运动实例的分析，知道火箭飞行原理和主要用途，认识反冲现象的双刃剑属性；树立将物理知识运用于实际的意识。 思政目标 1、通过对我国火箭事业、航天技术和军事实力发展的了解,激发学生的民族自尊心和自豪感,培养学生的爱国热情. 2、了解我国航天事业的巨大成就，关注科学前沿，增强对我国科学技术发展的自信。 3、通过实验，培养学生的合作探究能力与团队精神。 教学重点与难点 重点 通过学习反冲运动进一步巩固动量守恒定律。 难点 如何运用动量守恒定律分析和解决反冲运动问题 。 教法 与学法 教法 讲授法、问答法、演示法等 学法 合作学习法、观察法、自主探究法等 对教师而言：本节课主要使用探究式教学，主要运用了“讲授法”、“问答法”、“演示法”等教学方法。包括引导、设疑、观察互动、实验、分析讨论、理论结合实际等环节。 对学生而言：本节课主要学法有“合作学习法”、“观察法”、“自主探究法”。跟随教师的引导，由“提出问题——实验探究——归纳总结”等环节，掌握本节课的理论知识，并通过理论结合实际，最终能够解决生活中的实际问题。 在本节课中，教师充分发挥主导作用，引导学生一步步认识反冲运动，并归纳总结处反冲运动所遵循的规律，体现学生的主体地位。 教学流程图 ( 反冲 运动 火箭 体验 反冲 了解 反冲 航天技 术发展 实验演示 典型实例 讨论猜想 思维引导 理解原理 了解原理 定量探究 科学 态度 科学与社会 认识 火箭 感性认识 知识构建 发现了解 影响火箭发射 速度的因素 原理分析 知识构建 课堂小结 教学创新 教学反思 ) 教学过程 教学环节 教学内容 教师主导行为 学生主体活动 设计意图 情景导入 导入： 9月17日，中国三名宇航员也完成了自己的太空任务并且顺利返回地面，这标志着中国在首次空间站阶段载人任务已经成功，接下来在太空执行任务也将成为很寻常的事情。中国接下来还有很多事情要做，要把更多宇航员送到太空去执行任务，所以天舟三号发射也被提上日程。 下面让我们先回顾一下，神舟十二号精彩的发射瞬间。 看完视频后，同学们会不会好奇，火箭为什么会飞上天空呢？下面就让老师带领大家进入本节课的学习，了解其中的奥秘。 学生随着讲解，感叹国家的强大，提升民族自信心，并对问题产生思考，提出假设。 利用我国先进科学技术，利用视频吸引学生注意力。自然引出本节课教学内容并体现思政目标 实验探究 1 观察现象： 1、气球小车运动状态是否改变？ 2、气球发生了怎样的变化？ 3、气球内的气体向哪个方向喷出？ 4、气球小车向哪个方向运动？ 学生通过观察，得到以下结论： 1、气球小车由静止状态开始运动。 2、气球变瘪，内部气体被喷出。 3、气球内的气体向A端喷出。 4、气球小车向B端运动。 通过设计实验，让学生参与进来锻炼学生的动手能力，分析能力。 实验探究2 观察现象： 1、启动装置后，喷水器运动状态如何？ 2、水向哪个方向喷出？ 3、喷水器向哪个方向旋转？ 学生通过观察，得到以下结论： 1、启动装置后，喷水器由静止状态开始旋转。 2、水向顺时针方向喷出。 3、喷水器向逆时针方向旋转。 实验归纳与总结 带领学生对以上两个实验进行归纳总结，得出两个实验的共同点： 1、物体分离出一部分物体，使另一部分物体开始运动。 2、两部分运动方向相反 在老师的引导下，归纳实验结果，总结共同点。 对实验进行归纳总结，为之后引出反冲的定义打下基础。 思考一 带领学生思考，用问答的方式，启发学生得出反冲运动是在内力作用下发生的这一结论。 1、小车和喷水器的运动状态都发生了改变，根据之前所学，小车一定受到？ 2、那么此时将气球小车看作一个系统，在理想环境下他有没有受到外力作用？ 3、也就是说，此时这个系统只受到？ 学生跟随老师的引导，回答老师提出的问题： 1、力的作用。 2、没有外力作用。 3、内力作用。 一问一答，循序渐进的引出反冲运动是在内力作用下发生的这一结论。 认识反冲 教师总结出反冲运动的定义 学生记忆，并理解其中的要点。 得出反冲运动的概念，认识反冲运动。 思考二 老师用自制的水火箭，模拟火箭发射的情景，并引导学生分析出火箭发射时的特点。 总结出反冲运动的特点： 1.作用时间短、作用力强。 2.分离出一部分，使另一部分开始运动。 3.运动方向相反。 4.内力>>外力。 学生被水火箭吸引，随着老师的引导了解火箭发射的原理，并学习到反冲运动的特点。 通过课堂实验，将“火箭”缩小成模型，让学生直观认识火箭的发射原理。 反冲运动遵循的规律 通过对火箭运动的分析，提炼出关键信息，联系之前学习的“动量守恒定律”，让学生知道反冲运动遵循动量守恒定律。 学生认识到反冲运动遵循动量守恒定律，并通过动手计算，验证分离后的两部分运动方向必定相反。 理论结合实践并将之前所学穿插其中进行教学，让学生边学边复习，对知识进行巩固。 反冲现象发生与防止 学生一边观看，一边用所学知识尝试解答其中哪一部分使用到了反冲运动。 分别列举反冲现象在生产生活中的应用与防止，向学生展示科学的双刃剑属性，让学生学会辩证的看待事物。 归纳 老师引导学生一起归纳“反冲现象”部分的知识： 反冲运动的特点： （1）分离出一部分，使另一部分开始运动。 （2）运动方向相反 （3）该过程在内力的作用下进行 反冲运动的定义： 静止或运动的物体分离出一部分物体，使另一部分向相反方向运动的现象叫做反冲，这种运动叫做反冲运动。 反冲运动遵循的规律： 动量守恒定律 反冲运动的应用： 火箭、烟花、喷管装置等 学生在老师的带领下，归纳总结“反冲现象”部分的知识 适时对所学知识进行归纳，帮助学生吸收所学内容。 火箭 介绍火箭的主要用途与工作原理 学生了解火箭的相关知识 从反冲现象，自然过渡到下一部分的内容---“火箭” 远离误区 老师通过讲解，解决学生在学习火箭时容易走入的误区，让学生远离误区。 跟随老师的讲解，理解火箭的飞行原理是反冲运动，而不是推动空气产生反作用力，走出误区。 走出生活中的误区，对火箭的飞行原理树立正确认识。 思考三 解决误区后，老师提出思考问题：火箭飞行的速度应该如何计算？ 并引导学生利用动量守恒定律解决问题。得出火箭速度为： v =-[(M/m)-1]v1 其中：M为火箭和燃料的总质量。 m为燃料耗尽后火箭的质量，即火箭的净质量。 M/m为火箭的质量比。 V1 为燃气喷出速度。 学生通过所学知识，自主计算出火箭的飞行速度。 学生亲自动手，在计算出火箭飞行速度的同时加深对动量守恒定律的应用。 影响火箭速度的因素 通过之前求出的火箭飞行速度，对其中的物理量进行分析，得出影响火箭速度的因素。 问1：要使火箭速度增加，那么火箭的质量比就要？ 问2：或者质量比不变，增加？ 学生在老师的引导下，不断的推断出影响火箭速度的因素。 答1：增加 答2：增加 循序渐进的引导学生探究出影响火箭速度的因素，让学生体会物理严密的逻辑性。 多级火箭 通过“影响火箭速度的因素”引入多级火箭的概念，通过老师的讲解，向学生简单介绍火箭升空时的加速原理。 学生在老师的讲解下，了解多级火箭的原理。 拓展知识面，提升对火箭的兴趣。 我国航天航空路程与成就简述 这部分需要老师有良好的表述能力以及语言感染力。 通过介绍“中国航天的四个里程碑”： 1、第一个想到利用火箭飞天的人-----万户 2、东方红一号-----中国第一颗人造卫星 3、2003第一次载人航天 4、深空探测---嫦娥奔月 向学生展示我国在航空路上的艰辛困苦，同时让学生对我国航空航天中的各种成就感到自豪。 最后介绍2021年我国航空中的发射任务，向学生展示我国的航空航天事业并不是一帆风顺的，有成功也有失败，但我们不能因为偶尔的失败而放弃我们的“太空梦”，我们应该汲取经验，迎难而上，我们的征途是星辰大海！ 学生认真听老师讲中国航天航空的路程，为祖国感到骄傲自豪。 介绍我国航空路程，增强学生民族自豪感与对航空航天事业的向往。 随堂检测 答案： 1、AC  【解析】火箭喷气升空通过喷气的方式改变速度，从而改变轨道，运用了反冲运动的原理，章鱼通过喷水快速退游也是利用了反冲原理；篮球触地反弹是地面对球有作用力，不属于反冲；潜水艇排水浮出是利用浮力的改变，也不属于反冲，故AC正确，BD错误。 2、B  【解析】手榴弹爆炸过程系统水平方向动量守恒，以手榴弹的初速度方向为正方向，根据动量守恒定律得 Mv0＝m1v1＋m2v2．即0.6×10 kg·m/s＝0.4×(－250) kg·m/s＋0.2 kg ×v2，解得：v2＝530 m/s． 3、A  【解析】设航天器的速度为正方向，根据动量守恒定律得： Mv0=（M-m）v2-mv1 解得：v2=（Mv0+mv1）/（M-m） 故BCD错误A正确 随堂检测，检验学生学习情况，通过选择题举手统计，能够直观的了解学生对本节知识的认知状况。 总结 课后总结，复习所学内容。 作业布置 基础作业巩固学习内容，拓展作业让学生发挥想象力，将所学用于生活。 板书设计 教学反思 1.体现以学生为主体的教学理念问题导学模式是以问题为主线，以学生的成长为本，使学生在解决问题的过程中掌握知识，提高自主学习能力的一种充满了生机与活力的课堂教学模式。本节课采用问题导学模式教学，充分体现了以生为主体的教学理念。 2.物理教学应突出实验特色。本节课从学生的认知起点出发进行教学设计，从定性到定量突破重难点，培养了学生的创新意识和实验探究能力。 3.提高实验教学效率，自制教具的使用大大提高了课堂教学效率。本堂课需要用到反冲车、水火箭、旋转水车等大量模型，自制教具很好地把这些元件集成在一起，不仅让实验变得更有条理、更直观，还节省了频繁拆装的时间。 教学创新 1.本节课是动量守恒定律在生活中的一类特殊应用，课程难度不是特别大，但是与实际生活中的情境联系的尤为紧密。所以本节课的设计突出从实际生活中的情境进行带入，帮助学生构建理想化的物理模型，利用所构建的模型和理论知识来解决实际问题。所以本节课要充分发挥学生的主观能动性，让学生参与到课堂活动中来。 2.实验的器材： 气球反冲小车和旋转水车，设计简单，容易组装，但是所应用的物理思想突出，适合课上学生进行动手实验，并且容易分析得出结论，培养了学生动手实验的能力。 水火箭，材料易得，现象明显，便于户外教学，帮助学生更加直观的认识反冲运动及火箭。 3.在定义的推理中，知识前后照应，强化学生对公式定理使用的严谨性，规范学生的解题步骤，培养学生的严密思考能力。 4.本节课的科学发展过程的教学，帮助学生了解火箭的“前世今生”，让学生了解我国先进的航空航天技术，培养学生的热爱祖国，热爱科学的核心素养。 附录1 人民教育出版社高中物理（2019版）选择性必修一第一章第六节教材 附录2 2020修订版《普通高中物理课程标准》： ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $