1.2 动量定理 课件-2025-2026学年高二上学期物理粤教版选择性必修第一册

该高中物理课件围绕动量定理的核心概念展开，从观察现象引入，通过实验设计与数据测量建立冲量与动量变化的关系，再结合牛顿第二定律和动能定理进行对比分析，层层递进地构建知识体系，形成清晰的学习支架。 其亮点在于深度融合物理观念、科学思维与科学探究三大核心素养，以例题3中飞机与小鸟碰撞情境为例，引导学生运用模型建构和科学推理解决真实问题，体现“变力冲量方向可由动量变化量确定”的关键认知突破。课件还设置多维度迁移应用环节，如汽车刹车时间与平均作用力关系的表格探究，强化证据意识与数据分析能力。这种基于真实情境的问题驱动教学法，既提升学生物理建模与逻辑论证能力，又帮助教师高效落实学科育人目标。

第二节 动量定理 一、观察与思考 在任意一段时间内，动量变化与合力有什么关系？ 建立模型 提出问题 如图所示，一个物体质量为m,初速度为v0，在恒定合力F的作用下，经过一段时间t，速度变为vt 恒力 二、理论分析 思考：能否设计实验验证动量定理？ 三、实验验证 能否设计实验验证动量定理？ 需要测量哪些物理量？ 怎么测量这些物理量？ 合外力冲量： 动量： I=mgnT pn=mvn 四、规律学习 动量定理：物体所受合力的冲量等于物体动量的改变量。 思考：如何理解动量定理？ 牛顿第二定律的另一种表达方式 F合t= mvt−mv0 I合=pt−p0=Δp 提出问题 拓展问题1 一个物体静止在桌面上，受到重力和桌面的支持力，一段时间后，为什么物体的动量没有发生变化呢？ 冲量的大小怎么计算？ 四、规律学习 提出问题 拓展问题2 如果运动物体所受合外力大小是随时间均匀变化的变力呢？ 拓展问题3 如果运动物体所受合外力大小是不随时间均匀变化的变力呢？ 冲量的大小怎么计算？ 四、规律学习 理论分析 变力 t F O F1 F2 F3 F4 Fn 微元法 …… 建立模型 提出问题 在动量定理处理变力问题时，F应该理解为变力在作用时间内的平均值。 冲量的大小怎么计算？ 四、规律学习 提出问题 冲量的方向是怎么样的？ 拓展问题1 一个小球在重力和绳子拉力的作用下，从A点摆动到C点（如图）。这段时间里，重力冲量的方向为？ 拓展问题2 绳子拉力冲量的方向呢？ 对于恒力的冲量，冲量的方向即为恒力的方向。 如果是变力的冲量，冲量的方向可能与任意时刻力的方向都不同，可以通过动量变化量的方向求解得出。 四、规律学习 提出问题 动量定理的表述与表达式与我们之前的哪个定理非常相似？ 规律 区别 动量定理 动量定理是力对时间的积累效果，产生了冲量，是物体动量改变的原因。 动能定理 动能定理是力对空间的积累效果﹐产生了功，是物体动能改变的原因。 牛顿第二定律 牛顿运动定律是力的瞬间作用效果，产生了加速度，是物体速度改变的原因。 四、规律学习 五、迁移应用 动量定理在生产生活中的应用 【例题1】一辆质量为2200 kg的汽车正在以90 km/h的速度匀速行驶.突然前方出现复杂路况，如果驾驶员马上轻踩刹车逐渐制动，汽车在21 s内停下；如果驾驶员马上急踩刹车紧急制动，可在3.8 s内使车停下．求这两种情况下使汽车停下的平均作用力. 五、迁移应用 汽车刹车时间 t/s 20 10 5 2 1 使汽车停下的平均作用力 F/N 汽车刹车过程滑行的距离 s/m 若例题1的刹车时间换成下表的刹车时间，请根据不同的 刹车时间分别计算要多大的平均作用力才能使汽车停下， 并计算汽车从开始刹车到停下所滑行的距离。 五、迁移应用 【例题2】（1）用质量为0.2 kg 的锤子捶打竖直墙壁上的一颗钉子．锤子接触钉子瞬间，速度的大小为 5 m/s，锤头反弹起来时，速度的大小为 2 m/s，锤子与钉子接触时间为0.1 s，则锤子对钉子平均打击力的大小是多少? （2）若锤子捶打和反弹的速度不变，锤子与钉子接触时间也不变，改用一个质量为0.4 kg 的锤子捶打，则锤子对钉子平均打击力的大小是多少? （3）若锤子捶打速度的大小变为10 m/s，反弹速度的大小不变，锤子与钉子接触时间也不变，锤子质量为0.2 kg，则锤子对钉子平均打击力的大小是多少? Δ Δ Δ FΔ 五、迁移应用 五、迁移应用 【例题3】有一飞机与小鸟迎面碰撞，已知小鸟的质量为1 kg，飞机的速度为200 m/s，小鸟速度相对飞机非常慢，速度为20 m/s，设小鸟与飞机相撞作用时间为0.01 s，期间的作用力可以看成是恒力，碰撞后小鸟与飞机的挡风玻璃融为一体，飞机与小鸟碰撞后飞机速度几乎不因此改变。 ①求小鸟与飞机之间的碰撞力大小？ ②这相当于一个多重的物体的重力？ 2.2×104 N 五、迁移应用 【例题4】假设从 20层高楼楼顶(每层楼高约3 m)落下一个质量为0.1 kg的苹果，苹果落到楼下地面时与地面相撞，撞击时间为0.1 s.我们来算一下苹果撞击地面的平均撞击力F有多大？ 34.6 N 应用动量定理解决问题的思路。1.确定研究对象：一般为单个物体；2.明确物理过程：受力分析，求出合外力的冲量；3.明确研究对象的初末动量；4.选定正方向，根据动量定理列方程，统一单位后代入数据求解。 动量定理的适用范围。 1.动量定理不但适用于恒力,也适用于随时间变化的变力。对于变力，动量定理中的F应理解为变力在作用时间内的平均值。 2.动量定理不仅可以解决匀变速直线运动的问题,还可以解决曲线运动中的有关问题,将较难的计算问题转化为较易的计算问题。 3.动量定理不仅适用于宏观、低速物体，也适用于微观、高速物体。 六、课堂小结 动量定理：物体所受合力的冲量等于物体动量的改变量。 $