(教参)第一章 2 动量定理-【精彩三年】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册课程探究与巩固教师用书word+课件PPT（人教版，浙江专用）

2　动量定理 课程解读 课标要点 学科素养 链接浙江选考 1．通过日常生活现象，理解冲量的定义及动量定理的确切含义。 2．能分析生活中的缓冲现象 物理观念：理解冲量的概念。 科学思维：领会利用“微元法”求变力冲量的极限思想，能推导出动量定理。 科学态度与责任：能在实际生活中应用缓冲来解除危机，提高安全意识与社会责任 1．理解冲量的概念，掌握动量定理。 2．会用动量定理解释相关现象和解决实际问题 (见学生用书P4) 知识点一　冲量 1．概念：力与力的__作用时间__的乘积。 2．定义式：I＝FΔt(F为恒力)。 3．物理意义：冲量是反映力的作用对时间的积累效应，力越大，作用时间__越长__，冲量就越大。 4．单位：在国际单位制中，冲量的单位是牛秒，符号为__N·s__。 5．矢量性：如果力的方向不变，则冲量I的方向与力的方向__相同__。 6．冲量与功的比较 冲量 功 区别 公式 I＝FΔt W＝Fx 标、矢量 矢量 标量 意义 力对时间的积累，在F­t图像中可以用图线下的面积表示 力对位移的积累，在F­x图像中可以用图线下的面积表示 正、负 正、负表示与正方向相同或相反 正、负表示动力做功或阻力做功 作用效果 改变物体的动量 改变物体的动能 相同点 都是过程量 [思辨] 1．判断题(正确的打“√”，错误的打“”) (1)作用在静止物体上的力，其冲量一定为0。(　　) (2)力的作用时间越短，物体受到的冲量越大。　(　　) (3)力的方向不变时，冲量的方向与力的方向相同。(　√　) (4)恒力的冲量方向与恒力的方向一致。(　√　) (5)冲量是反映力对时间的积累效应的物理量。(　√　) 2．思考题：如图甲、乙所示两种情况中，人用相同大小的恒定拉力拉绳子，使人和船A均向右运动，经过相同的时间t，图甲中船A没有到岸，图乙中船A没有与船B相碰，则在时间t内，图甲中人对绳子拉力的冲量与图乙中人对绳子拉力的冲量有什么样的关系？ 　 答案：甲、乙两种情况下人对绳子的拉力大小相等、方向相同，由冲量的定义式I＝Ft可知，两冲量相等。 知识点二　动量定理 1．内容：物体在一个运动过程中所受力的冲量等于它在这个过程始末的__动量__变化量。 2．公式：F(t′－t)＝mv′－mv或I＝p′－p。 [思辨] 1．判断题(正确的打“√”，错误的打“”) (1)冲量是物体动量变化的原因。(　√　) (2)某一时刻动量越大的物体受到的冲量越大。(　　) (3)物体受到的冲量与物体在某时刻的动量的大小无关。(　√　) (4)动量定理F(t′－t)＝mv′－mv中的F指的是物体受的合力。(　√　) 2．思考题：“守株待兔”是众所周知的寓言故事。设兔子的头部受到大小等于自身体重大小的打击力时即可致死。若兔子与树桩发生碰撞，作用时间为0.2 s，则被撞死的兔子奔跑速度至少是多少？已知重力加速度g＝10 m/s2。 答案：设兔子与树桩的撞击力为F，根据题意F＝mg。兔子撞击树桩后速度为0，选初速度方向为正方向，根据动量定理有－Ft＝0－mv，所以v＝＝＝gt＝10×0.2 m/s＝2 m/s。 (见学生用书P5) 　　类型一冲量的求解 角度1：求冲量的注意事项 1．冲量是过程量，它是力在一段时间内的积累，它取决于力和时间这两个因素。所以求冲量时一定要明确所求的是哪一个力在哪一段时间内的冲量。 2．冲量是矢量。冲量的运算遵循平行四边形定则，合冲量等于各力冲量的矢量和。若整个过程中，物体在不同阶段受力不同，则合冲量为各阶段冲量的矢量和。 3．某个力的冲量由该力和力的作用时间决定，与其他力是否存在及物体的运动状态无关。 4．由于力和时间均与参考系无关，所以力的冲量也与参考系的选择无关。 (多选)如图所示，质量为m的物体在一个与水平方向成θ角的拉力F作用下，一直沿水平面向右匀速运动，则下列关于物体在时间t内所受力的冲量，正确的是(　CD　) A．拉力F的冲量大小为Ft cos θ B．摩擦力的冲量大小为Ft sin θ C．重力的冲量大小为mgt D．物体所受合力的冲量大小为0 解析：拉力F的冲量大小IF＝Ft，故A错误；物体做匀速直线运动，可知摩擦力Ff＝F cos θ，摩擦力的冲量大小为Ft cos θ，故B错误；重力的冲量大小IG＝mgt，故C正确；物体所受合力为0，所以物体所受合力的冲量大小为0，D正确。 如图所示，两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑固定斜面由静止自由滑下，在到达斜面底端的过程中(　D　) 　　 A．重力的冲量相同 B．弹力的冲量相同 C．合力的冲量相同 D．合力的冲量大小相同 解析：重力的冲量IG＝mgt，物体下滑的时间不同，故IG不同，A