1.1 冲量 动量 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“冲量与动量”这一核心概念展开，从生活情境引入碰撞现象的差异，通过对比冲量与功、动量与动能的关系，层层递进构建物理观念。以钢球碰撞模型为载体，引导学生建立力与运动状态变化之间的联系，形成“时间积累效应”和“空间积累效应”的认知支架，实现从感性经验到理性分析的跨越。 其亮点在于融合科学思维与物理观念，突出模型建构与科学论证能力培养。例如，通过“人船系统”内力冲量为零但功不为零的案例，深化学生对矢量与标量本质区别的理解，体现质疑创新意识。课堂练习设计注重一维动量运算的代数化处理，强化科学推理能力。小结环节采用结构化表格对比动量与动能，帮助学生厘清概念边界，提升知识迁移能力。此资料既助力学生构建清晰的物理图景，又为教师提供可操作的教学路径，有效落实核心素养导向的教学目标。

第一节 冲量 动量 一、观察与思考 用什么物理量能恰当地描述碰撞过程呢？ 2 一、观察与思考 将两个完全相同的钢球从同一高度分别自由下落到坚硬的木板和垫有海绵的木板上，用力传感器测出钢球碰撞时作用力的大小，用与力传感器相连的数据采集器记录下力随时间的变化。 坚硬的木板 柔软的海绵 冲量：物理学中把一个随时间变化的力对时间的积累叫作冲量I，即力对时间的积分。在高中物理学中，由于经常研究恒力，故我们把物体受到恒力F与作用时间t 的乘积F·t 叫作这个力的冲量I，即 单位为牛秒（N·s）。一个力的冲量为矢量，其方向与力的方向相同。 一、观察与思考 二、概念学习 （一）冲量 1.定义：把力和力的作用时间的乘积称为这个力的冲量。 2.定义式：I = Ft。 3.国际单位是牛 ∙ 秒，符号为 N ∙ s。 4.矢量：与力的方向相同。 5.说明： ①冲量反映了力对时间的积累效应，是过程量。 ②应明确是哪一个力或者哪些力在哪段时间内的冲量。 ③只有在作用时间内，力的方向不变时，冲量的方向才是力的方向。 如果在作用时间内，力的方向不断改变，冲量的方向可能跟任何时刻力的方向都不相同。 物理量 定义式 累积效应 标矢性 冲量 I = Ft 力在“时间”上的累积 矢量 功 W= Fs 力在“空间”上的累积 标量 1.作用力与反作用力 作用力的冲量与反作用力的冲量总是等值、反向,并在同一条直线上。 但是作用力的功与反作用力的功不一定相等。 2.内力 对物体系统内部,内力作用的冲量的矢量和等于零。 但内力的功的代数和不一定为零。 例：人在船上行走——人对船的作用力与船对人的反作用力的冲量的矢量和等于零,但是人对船的作用力和船对人的反作用力都做正功，使人和船的动能都增加。 思考与讨论：冲量与功有什么区别？ 课堂练习 在16世纪，人们通过对自然界的观察发现，大多数运动的物体最终都将停下来。但是千百年来对天体运动的观测结果告诉人们，宇宙运动并没有出现减少的迹象。于是，科学家得出结论：宇宙间运动的总量是不会减少的，只要能找到一个合适的物理量来度量运动，就会看到运动的总量是守恒的。 沿袭这一思路，物理学家开启了找寻运动中守恒量的旅程。 其中一个重要突破口是：在1638年，伽利略研究的碰撞现象。 三、历史视野 四、观察与思考 2.篮球场上一个篮球迎面飞过来，你的反应是什么？ 如果飞过来的不是篮球,而是一个铅球呢? 3.原因是什么？ 1.一个在地面缓缓滚动的铅球，你的反应是什么？ 如果是一个快速飞过来的铅球呢？ 前后两种情况下，物体“运动的总量”相差很大﹗ （速度可能相同，但铅球质量比篮球质量大得多） （铅球质量虽然相同，但后者速度大得多） 10 力与“运动的总量”有什么关系？ 建立模型 提出问题 恒力F 恒力F 设钢球的质量为m，从高处下落与海绵垫块相碰前的速度为ν，碰后t秒静止，碰撞过程中合力平均值为F。 视碰撞过程为匀减速直线运动，以竖直向下为正方向。 理论推导 五、理论分析 合外力的冲量 合外力做的功 末态的动量 初态的动量 末态的动能 初态的动能 物理量 累积效应 本质区别 非本质区别 标矢性 与速度的关系 动量 力在“时间”上的累积 动量决定物体受到阻力能够移动多久（时间） 机械运动中 动量传递的角度 矢量 若速度变化, 动量一定变化 动能 力在“空间”上的累积 动能决定物体受到阻力能够移动多远（空间） 机械运动中 能量转化的角度 标量 若速度变化, 动能不一定变化 笛卡尔学派和莱布尼茨学派关于物体“动量和动能，谁为运动的量”的一场旷日持久的争论。 通过对比﹐动量和动能都可以量度机械运动转移的能力﹐仅仅是从不同的角度而已,但是在伴随着能量相互转化的机械运动中,两者之间是存在本质区别的。 思考与讨论：动量与动能有什么区别？ 六、概念学习 （二）动量 1.定义：把物体的质量和速度的乘积定义为物体的动量。 2.定义式：p = mv。 3.国际单位是千克米每秒，符号为 kg ∙ m/s。 4.矢量：与速度的方向相同。 5.说明： ①动量是描述物体运动状态的动力学量，是状态量，具有瞬时性。 ②应明确是哪一时刻或哪一位置的动量。 ③动量具有相对性，比较不同动量需要在同一参考系进行比较，一般以地球为参考系。 课堂练习 提示：在一维情况下，首先规定一个正方向，已知矢量的方向用正、负号表示， 动量和动量变化的运算就可简化为代数运算。 讨论：钢球碰前和碰后。虽然动量的大小没有变化，但是动量的方向发生了改变，因此动量发生了变化。求得动量的变化量为负值，表示其方向与选定的正方向相反。 迁移：如果选定水平向左为正方向，结果又如何？ 请计算并与例题的结果进行比较。 详解：以水平向右为正方向。（1）碰撞前钢球的动量 p0=mv0=0.6kg ∙ m/s， 碰撞后钢球的动量 pt=mvt= - 0.6kg ∙ m/s。（2）碰撞前后钢球的动量变化量Δp=pt - p0= - 1.2kg ∙ m/s。 六、概念学习 （1）同一直线上动量变化的运算。 （三）动量的变化量 1.定义：某段运动过程中(或时间间隔内），末状态的动量pt跟初状态的动量p0的矢量差，称为动量的变化量(或动量的增量）。 2.定义式：Δp =pt -p0。 3.动量变化的三种情况：大小变化、方向改变，或大小和方向都改变。 p0 p0 p0 pt pt pt p0 Δp Δp Δp （2）不在同一直线上的动量变化的运算，遵循平行四边形定则。 即三角形法则：从初动量的矢量末端指向末动量的矢量末端。 p0 pt p0 pt 平行四边形定则 三角形法则 Δp Δp 七、课堂小结 （一）冲量 1.定义：把力和力的作用时间的乘积称为这个力的冲量。 2.定义式：I = Ft。 3.国际单位是牛 ∙ 秒，符号为 N ∙ s。 4.矢量：与力的方向相同。 （二）动量 1.定义：把物体的质量和速度的乘积定义为物体的动量。 2.定义式：p = mv。 3.国际单位是千克米每秒，符号为 kg ∙ m/s。 4.矢量：与速度的方向相同。 （三）动量的变化量 $