探究“水火箭”發射的高度
實驗結果:乙“火箭”比甲“火箭”發射的高度要高,即“火箭”質量小的比“火箭”質量大的射得高。
實驗證明:通過對比發射,“水火箭”發射的高度與“水火箭”自身的質量有關,即質量越小,發射的高度越高。
四、表達交流
全班四個實驗探究小組經過多次反復對比實驗,都獲得了2~4個正確的結論。4月10日下午第三節課(課外活動時間),高一(4)班在學校體育館大門前召開了“水火箭”探究成果新聞發布會和匯報實驗活動。邀請了學校領導、各學部領導、全校所有物理教師和有關教師、部分同學參加。
新聞發布會和匯報實驗活動主持人、班長宣布活動開始。他接著問參加實驗的同學:“‘水火箭’發射的原理是什么?”
第三實驗小組組長c回答說:“發射原理是動量守恒定律。”并在小黑板上畫出了發射原理圖:
有人問:“‘水火箭’發射時滿足動量守恒條件嗎?”
c小組的一位同學回答說:“雖然整個系統在發射時合外力不等于0,但高壓氣體對火箭向上的推力和對水、瓶塞及氣門向下的推力比系統的重力大很多,所以可以忽略系統的重力,因此,可以看成是滿足動量守恒的條件。”
全場一百多人對這位同學的回答報以熱烈的掌聲。
主持人又問:“‘水火箭’發射的高度與哪些因素有關?”
第一實驗小組組長站出來邊介紹邊指揮全組同學做出兩個質量不同(其他條件一樣)的火箭的對比發射。
實驗結果:火箭質量小的發射的高度高。
全場又一次響起了雷鳴般的掌聲。
接著,第二、第三、第四實驗小組也先后用同樣的控制變量法,進行了對比實驗,效果完全一致。
最后,班長向全場領導、老師和同學宣布“水火箭”發射的高度與下列因素有關:
1.與火箭的質量有關:質量越小,發射越高;
2.與火箭內的氣壓有關:氣壓越大,發射越高;
3.與火箭噴射物(水、橡皮塞和氣門)的質量有關:灌水的體積在整個容積的2/5左右時,發射高;
4.與火箭體形有關:火箭呈流線型時,發射高。
劉老師最后說:“‘水火箭’發射的高度還與很多因素有關,還需要我們繼續探究。”
點評:
劉老師指導下的“探究‘水火箭’發射高度”的研究活動,是學生自主參與類似于科學研究的學習活動。同學們自己發現問題,自己提出假設,自己實驗探究,自己表達交流。他們通過親身體驗,表現了善于質疑、樂于探究、勤于動手、努力求知的積極態度。在整個活動中,同學們參與面大,情感積極,配合默契,方法科學,具有不懈的探索精神和強烈的創新欲望,是一次非常成功的研究性學習過程,是一次大膽的探究教學過程。同時,它展示了新課改形勢下一種平等互動的新型的師生關系,給研究性學習和探究性教學提供了極有價值的范例。(點評者:江松濤)