高中物理人教版（2019）选择性必修 第一册《动量定理》作业设计同步练习

教材来源：普通高中《物理》教科书/人民教育出版社2010版内容来源：选修3-5第十六章第二节《动量和动量定理》第二讲主题：《动量定理》适合对象：高二年级学生作业性质：导学案（包括课前、课中、课后）主体内容：一、作业目标1.能说出冲量概念、会推导动量定理及其表达式。2.能够用动量定理解释有关现象和解决实际问题。3.能够说出动量定理和动能定理的区别。二、作业设计（一）课前预习1在物理学中，物体受到的力与力的___________的乘积叫做力的冲量，冲量为_________，方向由__________决定；物体动量的变化率等于_____________，用数学公式可表示为_____________ 。  2.动量定理：物体在一个过程始末的          等于它在这个过程中受到的           。表达式为                   。3.动能定理：力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的____________，表达式为W=                 。 （二）课中探究 一、公式推导： 由课本第1节知道一个物体的动量变化的原因是它         ，那么解决单个物体         问题是否可以从牛顿第二定律入手。如图：file:///C:/Users/lenovo/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps9CDA.tmp.png设物体受恒力作用，做匀变速直线运动。在时刻t物体的初速度为v，在时刻t’的末速度为v’请推导F与Δp的关系： 二、结论： （1）                ，（2）                         1.冲量：在物理学中，把    与         的乘积叫做力的冲量。即I＝F(t´-t), I的单位是         和Δp的单位是否相等？          2. 动量定理 公式：由上边的（2）式和I＝F(t´-t)可得p’－p=I 内容：物体在一个过程始末的           等于它在这个过程中受到                    如果力不是恒力，可以用微分法解决，或把力看成是整个过程的            。   3.对动量定理的理解 （1）动量定理中的I是总冲量，是物体的动量的变化的原因。总冲量可以是合力的冲量，也可以是各力的冲量的矢量和，还可以是外力在不同阶段的冲量的矢量和。 （2）动量定理表达式是矢量式，“=”包含了大小相等、方向相同两方面的含义 （3）动量定律具有普适性，既适用于            也适用于         ，既适用于    作用也适用于       作用，          和          都适用。三、动量定理的应用 三、解释现象： 1、鸡蛋落地实验 分析两个鸡蛋从同样高的地方释放落到水泥地和软垫上的不同运动过程： 提出问题：为什么一个破了一个没破呢？ 2、解释以下现象 （1）轮船靠岸：             （2）篮球的传球： （3）钉钉子时要用铁锤而不用橡皮锤，而铺地砖时又要用橡皮锤，为什么？ 四、定量计算 例、一个质量m=5kg的物体，在光滑的水平面上以初速度v0=10m/s运动，现加一水平力F，使vt=30m/s。求在下列表中不同的力作用下t分别为多少？ F (N) t (s) 5 10 20 可见：要使物体的动量发生一定的变化，可以                 ，也可以                    。 五、应用动量定理解题的基本步骤： （1）、 （2）、 （3）、 （4）、 六、解题注意事项： （1）、动量定理中的Ft是合外力的冲量，并且要把这个冲量与受到这个冲量的物体的动量的变化对应起来。 （2）、物体的初末态速度应是相对同一参考系（通常取地面为参考系） （3）、各量应统一用国际单位求解 试分析动量定理和动能定理的区别：前者反映了             ，后者                。 （三）课后练习 1.某高处落下一个鸡蛋，分别落到棉絮上和水泥地上，下列结论正确的是(    ) A.落到棉絮上的鸡蛋不易破碎，是因为它的动量变化小 B.落到水泥地上的鸡蛋易碎，是因为它受到的冲量大 C.落到棉絮上的鸡蛋不易破碎，是因为它的动量变化率大 D.落到水泥地上的鸡蛋易碎，是因为它的动量变化快 2.子弹水平射入一个置于光滑水平面上的木块，则(    ) A.子弹对木块的冲量必大于木块对子弹的冲量 B.子弹受到的冲量和木块受到的冲量大小相等、方向相反 C.当子弹和木块以同一速度运动后，子弹与木块的动量一定相等 D.子弹与木块的动量变化方向相反，大小不一定相等 file:///C:/Users/lenovo/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps9CEB.tmp.png3.一粒钢珠从静止状态开始自由下落，然后陷入泥潭中.若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ，进入泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ，则(    ) A.过程I中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量 B.过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程I中重力的冲量的大小 C.I、Ⅱ两个过程中合外力的总冲量等于零 D.过程Ⅱ中钢珠的动量的改变量等于零 4.如图所示，一轻质弹簧与质量为m的物体组成弹簧振子，物体在同一条竖直直线上的A、B间做简谐运动，O为平衡位置，C为AO的中点.已知OC=h，振子的周期为T，某时刻物体恰经过C点并向上运动，则从此时刻开始的半个周期时间内下列不可能的是(    ) A.重力做功2mgh                B.重力的冲量大小为mgT/2 C.回复力做功为零               D.回复力的冲量为零 5.在光滑水平面上有质量均为2 kg的a、b两质点，a质点在水平恒力Fa=4 N作用下由静止出发运动4 s,b质点在水平恒力Fb=4 N作用下由静止出发移动4 m.比较这两个质点所经历的过程，可以得到的正确结论是(    ) A.a质点的位移比b质点的位移大              B.a质点的末速度比b质点的末速度小 C.力Fa做的功比力Fb做的功多                D.力Fa的冲量比力Fb的冲量小 6.质量为1 kg的物体静止在光滑水平面上，受到斜向上与水平方向成60°角的拉力F=10 N的作用，历时2 s，在此过程中力F的冲量为_________N·s，物体的动量变化为_________kg·m/s. 7.一运动员质量为m=60 kg，从高h=5 m处落到一张有弹性的网上后，再经过1 s弹起变为向上的速度v=6 m/s开始离开网，则运动员受到弹性网的平均冲力为多少？运动员从开始下落到从网上弹起的过程中重力的冲量为多少？(取向上为正，g取10 m/s2) 三、评价标准       评价标准要多元化，分层次，不能搞一刀切。对于基础比较差的学生要求能够完成课前预习，能够结合课本知识，把动量定理的内容掌握即可。其他内容在课堂学习上再加以学习巩固。对于中等层次的同学要求完成课中探究的三、四和部分课后练习题，探究五、六的难度比较大，可以通过教师引导和学生讨论来完成。对于层次比较高的学生要求完成百分之九十五。同时可以根据学生的课堂表现（如学生能够结合生活实际来分析问题）给予加分。 四、评价、反馈的形式及其合理性分析     评价的主体不能是单一的老师，让学生也参与进来，可以让小组长或者部分学生代表来做评委，这样更加客观真实同时可以调动学生的积极性。反馈的形式除了常规的检查外，主要通过课堂表现来反映出来，可以让学生来讲解部分习题，也可以让学生举生活中的例子来说明，一方面看学生的掌握情况及其问题所在，另外一方面让学生做参与者，真正融入课堂。 五、学生完成作业情况估计或学生作业情况分析   大部分学生可以完成百分之九十。课前预习部分比较简单，课中探究关于动量定理的应用及其解题步骤总结的问题比较难，可以师生合作探究，结合实际生活情景来分析问题、解决问题。课后练习是对学生所学知识的进一步检测，通过教师引导点拨、学生讨论加强巩固知识。 六、补救或改进措施     对于学生掌握的不太好的习题找出原因再重点讲述，把课本上的内容与生活相结合，建立情景，从生活中发现知识，激发他们的求知欲。在作业设计方面一定要结合学生实际情况，把握好学生的主体地位。 题目序号 课前预习    题型 基础题 作业题指标 目标指向 能力层级 题目难易度 完成用时（分钟） 目标1.2.3 低层次 难度低 5 题目序号 课中探究    题型 能力题 作业题指标 目标指向 能力层级 题目难易度 完成用时（分钟） 目标1.2.3 高层次 难度高 20 题目序号 课后练习    题型 巩固题 作业题指标 目标指向 能力层级 题目难易度 完成用时（分钟） 目标123 中等层次 难度中等 15 附加：作业设计思路     作业是课堂教学的延伸，新课程理念下的物理作业须以学生的发展为本，设计力求充满活力、因人而异、生活与理论联系、自主探究、评价多元化，达到作业与教学的有效结合。首先作业的设计要充满活力能够激发学生的兴趣，本课的作业设计来源于生活，要在作业设计中体现理论与生活相结合，理论来源于生活，服务于生活。其次要设计因人而异的物理作业，做到因材施教，使每位学生都能有所提高，防止出现吃不饱吃不了的现象，所以我的作业设计有三个层次满足不同学生的要求。最后设计合作探究型的物理作业，促进学生全面发展，引导学生合作研究。