中小学教育资源及组卷应用平台 1.6反冲现象 火箭 教学设计 一、核心素养目标 1.物理观念：理解反冲现象的本质是系统动量守恒的具体体现，明确反冲运动的特点及适用条件；掌握火箭的工作原理，建立“燃气喷射—动量变化—火箭推进”的因果联系，形成清晰的运动与相互作用观念。 2.科学探究：通过设计反冲运动实验，观察不同条件下反冲运动的差异，分析实验数据并归纳反冲运动的规律；经历“提出问题—设计方案—实验操作—总结结论”的探究过程，提升实验设计和数据分析能力。 3.科学思维：运用动量守恒定律推导反冲运动的速度公式，能结合实际情境分析反冲现象中的动量变化与能量转化；通过对火箭发射过程的动态分析，培养模型建构、逻辑推理和动态思维能力。 4.科学态度与责任：了解我国航天事业的发展成就，感受反冲原理在航天科技中的核心价值；激发对物理学科的学习兴趣，培养热爱科学、勇于探索的精神，增强民族自豪感和社会责任感。 二、教学重难点 1.教学重点：反冲现象的本质及动量守恒规律的应用；反冲运动速度的计算方法；火箭的工作原理及推进剂喷射与火箭速度变化的关系。 2.教学难点：反冲运动中“变质量系统”的模型建构（如火箭发射过程中质量随燃料燃烧减小）；相对速度问题在反冲运动中的处理；反冲现象中动量守恒与能量转化的关联分析。 三、教学过程 （一）情境导入，激发共鸣 多维情境呈现： ① 科技情境：播放“长征五号火箭发射”“神舟飞船返回舱分离”的精彩视频，聚焦火箭尾部喷射燃气的壮观场景； ② 生活情境：展示“节日烟花升空”“喷水枪喷水时枪身后———“气垫船航行”的图片，演示“气球充气后释放，气球向反方向飞行”的简易实验。 问题链驱动：“火箭没有‘车轮’，为何能挣脱地面束缚飞向太空？气球释放后为何会向与喷气相反的方向运动？这些现象有什么共同的物理特征？” 旧知衔接：回顾动量守恒定律的内容———系统不受外力或合外力为零时，总动量保持不变”，引导学生思考：“在火箭发射、气球喷气等现象中，系统（火箭与燃气、气球与内部气体）的受力情况如何？动量是否守恒？”从而自然导入本节课主题———反冲现象与火箭。 （二）实验探究，解构原理 实验一：定性观察———反冲运动的特点 （1）实验器材：充气气球、细线、支架、不同质量的小物块、气垫导轨、带喷气装置的滑块（可释放压缩空气）。 （2）实验操作： ① 气球实验：将充气气球固定在支架上，松开气球口，观察气球的运动方向与喷气方向的关系；改变气球充气量（即内部气体质量），重复实验，观察运动快慢的变化； ② 滑块实验：在气垫导轨上放置带喷气装置的滑块，释放压缩空气，观察滑块的运动方向与喷气方向的关系；在滑块上增加不同质量的物块，保持喷气量相同，观察滑块运动速度的变化。 （3）现象总结：引导学生归纳——— 反冲运动的方向：物体的运动方向与喷出部分的运动方向相反；② 影响反冲速度的因素：喷出部分的质量越大、速度越大，物体的反冲速度越大；物体自身质量越大，反冲速度越小。 实验二：定量分析———反冲运动的动量守恒 （1）实验器材：气垫导轨、两个质量可测量的滑块A、B（A上安装微型储气罐和喷气阀，B上安装遮光片）、光电计时器、天平、刻度尺。 （2）实验设计：将滑块A和B放在气垫导轨上，A的喷气阀对准B，确保喷气时A、B组成的系统在水平方向不受外力（气垫导轨消除摩擦）。 （3）实验步骤： ① 测量滑块A（含储气罐）的质量m 、滑块B的质量m ，记录遮光片宽度d； ② 打开A的喷气阀，A喷出气体推动B运动，通过光电计时器记录B通过遮光片的时间t ，计算B的速度v = d/t ；同时记录A的反冲速度v （通过光电计时器测量A的遮光片运动时间t ，v = d/t ）； ③ 改变A的储气罐压力（改变 ... ...
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