1.2 动量定理 导学案-2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

§1.2动量定理

一、学习目标

1．理解冲量的概念；

2．理解动量定理及其表达式；

3．利用动量定理解释解释碰撞、缓冲等生活中的现象；

二、学习过程

任务一、冲量

问题情景：如图，假定一个质量为m的物体在光滑的水平面上受到恒力F的作用，做匀变速直线运动。在初始时刻，物体的速度为v，经过一段时间Δt，它的速度为v′，请应用牛顿第二定律和运动学公式推导F、Δt和Δp三者之间的关系．

                                            

 

 

 

问题1：通过探究，得出FΔt与物体的动量变化相等。你对FΔt有怎样的理解？

 

 

知识梳理：

1．冲量

(1)定义：力与________________的乘积。

(2)定义式：I＝________。

(3)物理意义：冲量是反映力的作用对时间的________________的物理量，力越大，作用时间越长，冲量就越________。

(4)单位：在国际单位制中，冲量的单位是________，符号为________。

(5)矢量性：冲量是________(填“矢”或“标”)量。如果力的方向恒定，则冲量的方向与力的方向相同。

例1：恒力F作用在质量为m的物体上，如图所示，由于地面对物体的摩擦力较大，没有被拉动，则经时间t，下列说法正确的是(　　)

A．拉力F对物体的冲量大小为零

B．拉力F对物体的冲量大小为Ft

C．拉力F对物体的冲量大小是Ftcos θ

D．合力对物体的冲量大小不为零

问题2：公式I＝Ft只适合用于计算恒力的冲量，若是变力的冲量，你有什么方法求解？

 

 

 

任务二、动量定理:力改变物体的运动状态，同时改变动量

1.动量定理 内容：物体所受合外力的         等于物体的        ，这就是动量定理。

2.表达式：            

3.对动量定理的理解

(1)合外力的冲量是动量变化的原因。

(2)动量定理的表达式FΔt＝mv′－mv是矢量式，运用动量定理解题时，要注意规定正方向。

(3)公式中的F是物体所受的合外力，若合外力是变化的力，则F应理解为合外力在作用时间内的平均值。

(4)使用步骤：①对研究对象进行受力分析 ；②确定初末状态；③规定正方向

例2．一个质量10kg的物体，以10m/s的速度做直线运动，受到一个反方向的作用力F，经过4s，速度变为反向2m/s。这个力是多大?

 

 

例3．一个质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向弹回。（1）取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞前后的动量变化为多少？

（2）若小球与地面的作用时间为0.2s，则小球受到地面的平均作用力大小为多少？

 

 

任务三、尝试用动量定理解决问题：

把一篮子鸡蛋放在摩托车上运输，结果会怎么样呢？可能多数会被打碎．把鸡蛋放到海绵盒子中，即使是长途运输也不会破碎，你能解释这种现象吗

 

总结：动量定理解释生活现象：由Ft=ΔP可知：

①△P一定，t短则F      ，t长则F      ；——缓冲装置

②t一定，F大则△P      ，F小则△P      ；

③F一定，t长则△P     ，t短则△P      。