● 教材分析
動量守恒定律是自然界中普遍適用的基本規(guī)律之一,本節(jié)課選自人民教育出版社普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書《物理》選修3-5第十六章第五節(jié),知識內(nèi)容是對動量守恒定律知識的復(fù)習(xí),綜合性強(qiáng),實(shí)際情境比較復(fù)雜,在實(shí)際生活和科學(xué)研究中有著廣泛的應(yīng)用。本節(jié)課聯(lián)系科技生活,在能力培養(yǎng)、科學(xué)精神教育等方面有很多可挖掘的因素。
● 學(xué)生分析
學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了動量及動量守恒定律,能夠?qū)σ恍┪锢砟P瓦M(jìn)行簡單的解題,但一旦涉及具體的問題,難免會束手無策。
學(xué)生的計算機(jī)操作能力較強(qiáng),并有一定的網(wǎng)絡(luò)教室學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),可以在BBS上發(fā)表意見,能夠積極自覺地完成網(wǎng)絡(luò)上的學(xué)習(xí)任務(wù)。
通過以上分析我們得出,教師如果搭建合適的網(wǎng)絡(luò)思維平臺,加以恰當(dāng)引導(dǎo),學(xué)生就能夠較好地理解反沖運(yùn)動,從而更深刻地認(rèn)識動量守恒定律。
● 教學(xué)目標(biāo)
知識與能力目標(biāo):進(jìn)一步鞏固動量守恒定律;能夠簡單描述反沖運(yùn)動和火箭的工作原理,能夠說出一到兩種反沖運(yùn)動的應(yīng)用;了解航天技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。
過程與方法目標(biāo):通過理解反沖運(yùn)動的物理實(shí)質(zhì),能夠運(yùn)用動量守恒定律分析、解決有關(guān)反沖運(yùn)動的問題。
情感、態(tài)度與價值觀目標(biāo):發(fā)掘?qū)W生探索新知識的潛能;通過我國航天技術(shù)發(fā)展教學(xué)提高學(xué)生的愛國主義情感。
● 教學(xué)重、難點(diǎn)
重點(diǎn):運(yùn)用動量守恒定律認(rèn)識反沖運(yùn)動的物理實(shí)質(zhì)。
難點(diǎn):運(yùn)用動量守恒定律解決實(shí)際問題。
● 教學(xué)準(zhǔn)備及環(huán)境
教學(xué)準(zhǔn)備:物理資源網(wǎng)站,“神七歸倉”、“嫦娥一號發(fā)射成功”視頻,自制火箭實(shí)驗(yàn),氣球?qū)嶒?yàn),導(dǎo)學(xué)課件,BBS論壇。
教學(xué)環(huán)境:多媒體網(wǎng)絡(luò)機(jī)房。
● 教學(xué)過程
?。ㄒ唬毓手?,引入新課
復(fù)習(xí)動量守恒定律。
動量守恒定律的重要應(yīng)用之一:處理碰撞問題(課件出示圖1)。
1.動量守恒定律的表述及公式。
2.動量守恒定律適用條件。
3.應(yīng)用動量守恒定律的注意事項(xiàng)。
?。ǘ?shí)驗(yàn)研究,建立模型
演示“自制火箭”實(shí)驗(yàn),引入反沖運(yùn)動概念。
介紹實(shí)驗(yàn)器材:一個自由轉(zhuǎn)動的架子,兩端掛著空易拉罐,用注射器往一側(cè)罐內(nèi)打入高濃度酒精,點(diǎn)燃(如圖2)。
提出問題:說說你看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。為什么會有這樣的現(xiàn)象?
學(xué)生觀察敘述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,討論分析原因,初步建立反沖運(yùn)動物理模型。
?。ㄈ┚W(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí),形成概念
學(xué)生開展基于學(xué)校物理資源網(wǎng)站的學(xué)習(xí)。
1.網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的操作步驟:
?。?)打開云崗中學(xué)物理資源網(wǎng)站----學(xué)生之家。
?。?)觀看視頻材料:生活中的反沖運(yùn)動現(xiàn)象,結(jié)合自己的生活經(jīng)驗(yàn),找出它們的共性特征,初步建立反沖運(yùn)動的概念。
?。?)在“交流天地”的物理論壇中,發(fā)帖回答問題1:“什么是反沖運(yùn)動,請舉實(shí)例?!?br/> 2.論壇交流反沖運(yùn)動及反沖運(yùn)動的特點(diǎn)。
?。ㄋ模?shí)驗(yàn)探究,突破認(rèn)知障礙
氣球?qū)嶒?yàn)具體操作:把一個氣球吹起來,放手后觀察氣球的運(yùn)動。
動量的矢量性對學(xué)生來說是認(rèn)知難點(diǎn),讓學(xué)生在“做中學(xué)”,降低學(xué)生對反沖運(yùn)動的思考難度。通過動手實(shí)驗(yàn),對反沖運(yùn)動中“一部分與剩余部分動量方向相反”加深認(rèn)識,建立反沖運(yùn)動的概念。
?。ㄎ澹┞?lián)系實(shí)際,學(xué)以致用
創(chuàng)設(shè)問題情境,用典型的反沖模型——火箭發(fā)射來分析問題,培養(yǎng)學(xué)生的分析、推理能力。
1.發(fā)射火箭的原理。
典例引領(lǐng):火箭發(fā)射前的總質(zhì)量為M,燃料燃盡后的質(zhì)量為m,火箭燃?xì)獾膰娚渌俾蕿閡,那么燃料燃盡后火箭的飛行速率v為多大?
分析:根據(jù)動量守恒定律(M-m)u=mv
得:v=(
提出問題:火箭噴出燃?xì)夂螳@得的速度取決于什么?
2.決定火箭性能的參數(shù)。
影響火箭飛行速度的因素主要有兩個:
(1)燃?xì)鈬娚涞乃俣?,一般u在2000~4000m/s。
?。?)火箭的質(zhì)量比,即火箭開始飛行時的質(zhì)量與燃料燃盡時的質(zhì)量之比,質(zhì)量之比一般小于10。
提出問題:怎樣提高火箭的最大速度?
3.用多級火箭發(fā)射衛(wèi)星獲得所需速度。
目前多級火箭一般都是三組火箭,因?yàn)槿M火箭能達(dá)到目前發(fā)射人造衛(wèi)星的需求,又因級數(shù)越多,結(jié)構(gòu)越復(fù)雜并難以控制,因此降低了性能的可靠性,難以達(dá)到預(yù)期的目的。
4.觀看視頻“神七歸倉”、“嫦娥一號發(fā)射成功”,激發(fā)學(xué)生的航天熱情。
(六)網(wǎng)絡(luò)拓展學(xué)習(xí),反思提高
網(wǎng)絡(luò)拓展學(xué)習(xí)的操作步驟:
1.登錄云崗中學(xué)物理資源網(wǎng)——學(xué)