1.1 动量 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

该高中物理导学案围绕“动量”展开，核心知识点包括动量和冲量的概念、矢量性及一维动量变化量的计算。通过“寻求碰撞中的不变量”实验数据导入，衔接运动学知识，为后续学习动量定理等奠定基础。 资料以情境化任务（如足球碰撞动量变化分析）和分层习题设计为特色，结合科学思维（模型建构、科学推理）与科学探究（实验数据对比、问题解决），帮助学生深化运动与相互作用观念，提升分析和计算能力。

第1节　动　量 【学习目标】 1．知道动量的概念，知道动量和动量变化量均为矢量，会计算一维情况下的动量变化量。 2.知道冲量的概念，知道冲量是矢量。 【课前预习】 一、寻求碰撞中的不变量 从教材实验的数据可以看出，实验中两辆小车碰撞前后，动能之和____________，但是质量与速度的乘积之和却______________。 二、动量 1．动量 （1）定义：物体的__________和________的乘积。 （2）公式：p＝________。 （3）单位：__________，符号是____________。 （4）方向：动量是________量，它的方向与________的方向相同。 2．动量变化量 （1）定义：物体在某段时间内末动量与初动量的矢量差（也是矢量），Δp＝____________（矢量式）。 （2）如果物体沿直线运动，即动量始终保持在同一条直线上，在选定坐标轴的方向之后，动量的运算就可以简化成__________运算（此时的正、负号仅表示方向，不表示大小）。 判断下列说法是否正确。 （1）动量的方向与物体的速度方向相同。（　　） （2）物体的质量越大，动量一定越大。（　　） （3）物体的动量相同，其动能一定也相同。（　　） （4）力越大，力对物体的冲量越大。（　　） （5）若物体在一段时间内，其动量发生了变化，则物体在这段时间内所受的合外力一定不为0。（　　） 【学习任务】动量和动量变化 情境一：如图所示，在某届亚洲杯足球赛上，一足球运动员踢一个质量为0.4 kg的足球。 （1）若开始时足球的速度大小是4 m/s，方向向右，踢球后，球的速度大小是10 m/s，方向仍向右（如图甲所示）； （2）若足球以10 m/s的速度向右撞向球门门柱，然后以4 m/s的速度反向弹回（如图乙所示）。 请分析以上两种情况下动量的变化量是否相等，为什么？ 1、（多选）关于动量，下列说法正确的是（　　） A．做匀速圆周运动的物体，动量不变 B．做匀变速运动的物体，它的动量一定在改变 C.一个物体的速率变化，动量也一定变化 D．甲物体的动量p1＝5 kg·m/s，乙物体的动量p2＝－10 kg·m/s，所以p1＞p2 2、质量为m的物体在运动过程中，某时刻的动量大小为p，该时刻的动能大小为Ek，则（　　） A．Ek＝ B．Ek＝ C．Ek＝ D．Ek＝ 3、质量为2 kg的物体，在运动过程中速度由向东的3 m/s变为向南的3 m/s，下列关于它在该运动过程中的动量和动能变化的说法正确的是（　　） A．动量变化大小为0 B．动量变化大小为12 kg·m/s C．动能变化大小为0 D．动能变化大小为12 J 【学习任务】冲量的理解和计算 冲量的计算 （1）求某个恒力的冲量：用该力和力的作用时间的乘积。 （2）求合冲量的两种方法 可分别求每一个力的冲量，再求各冲量的矢量和；另外，如果各个力的作用时间相同，也可以先求合力，再用公式I合＝F合Δt求解。 （3）求变力的冲量 ①若力与时间成线性关系变化，则可用平均力求变力的冲量。 ②若给出了力随时间变化的图像如图所示，可用面积法求变力的冲量。　 【情境二】【教材经典P10第1题】如图所示，一物体静止在水平地面上，受到与水平方向成θ角的恒定拉力F作用时间t后，物体仍保持静止。现有以下看法： A．物体所受拉力F的冲量方向水平向右 B．物体所受拉力F的冲量大小是Ft cos θ C．物体所受摩擦力的冲量大小为0 D．物体所受合力的冲量大小为0 你认为这些看法正确吗？请简述你的理由。 【情境三】变力冲量的计算 质量m＝1 kg的物体在水平合外力F的作用下从静止开始做直线运动。物体所受的合外力F随时间t变化图像如图所示。求6 s内合外力的冲量大小。 【随堂练习】 1．对于质量一定的物体，下列说法正确的是（　　） A．若动量改变，则速度大小一定改变 B．若速度大小改变，则动量一定改变 C．若动能改变，则速度方向一定改变 D．若速度方向改变，则动能一定改变 2．如图所示，飞机在平直跑道上启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动，在启动阶段，飞机的动量（　　） A．与它的位移成正比 B．与它的速度成正比 C．与它的动能成正比 D．与它所经历的时间的二次方成正比 【课后作业】 1．关于动量，下列说法正确的是（　　） A．做匀速圆周运动的物体，其动量保持不变 B．悬线拉着的摆球在竖直面内摆动时，每次经过最低点时的动量均相等 C．动量相等的物体，其速度一定相等 D．动量相等的物体，其速度方向一定相同 2．在某次模拟投弹演习中，小明在同一位置向山下“敌方工事”先后水平投出甲、乙两颗仿制手榴弹，初速度分别为v甲、v乙，手榴弹在空中的运动轨迹如图所示，则抛出时甲、乙的初动量p甲、p乙的大小关系是（　　） A．p甲＜p乙 B．p甲＞p乙 C．p甲＝p乙 D．以上都有可能 3．如果物体所受的合外力为零，则（　　） A．物体的动量为零 B．物体所受的冲量不为零 C．物体速度的增量不为零 D．物体动量的增量为零 4．(多选)一质量为1 kg 的小球从离地20 m的高度由静止释放，忽略球受到的空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，下列说法正确的是（　　） A．小球由静止释放到落地过程中重力的冲量为10 N·s B．小球由静止释放到落地过程中重力的冲量为20 N·s C.小球落地瞬间的动量大小为10 kg·m/s D．小球落地瞬间的动量大小为20 kg·m/s ( 第 1 页 共 4 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 答 案 【课前预习】 一、寻求碰撞中的不变量 并不相等；基本不变 二、动量 1．动量 （1）质量；速度 （2）mv （3）千克米每秒；kg·m/s （4）矢；速度 2．动量变化量 （1）p′－p　（2）代数 【判断】 （1）√　（2）×　（3）×　（4）×　（5）√ 【学习任务】 【情境一】不相等，分析如下： （1）取向右为正方向，踢球过程中，初动量p＝mv＝0.4×4 kg·m/s＝1.6 kg·m/s 末动量p′＝mv′＝0.4×10 kg·m/s＝4 kg·m/s 动量的变化量Δp＝p′－p＝2.4 kg·m/s，方向向右。 （2）取向右为正方向，足球撞向球门门柱弹回过程， 初动量p1＝mv1＝0.4×10 kg·m/s＝4 kg·m/s 末动量p2＝mv2＝0.4×（－4）kg·m/s＝－1.6 kg·m/s 动量的变化量Δp′＝p2－p1＝－5.6 kg·m/s，方向向左。 1．[解析]　动量是矢量，做匀速圆周运动的物体的速度方向时刻在变化，故动量时刻在变化，故A错误；做匀变速直线运动的物体的速度大小时刻在变化，则动量一定在变化，故B正确；一个物体的速率变化时，速度大小变化，故动量变化，故C正确；动量是矢量，其数值的绝对值表示大小，由|p1|<|p2|可知甲物体的动量小于乙物体的动量，故D错误。[答案]　BC 2．[解析]　根据p＝mv，Ek＝mv2，可得Ek＝，故C符合题意。[答案]　C 3．[解析]　物体运动的速度由向东的3 m/s变为向南的3 m/s，设向东的速度为v1，向南的速度为v2，则有速度的变化量Δv＝＝ m/s＝3 m/s，可得动量变化大小Δp＝m·Δv＝2×3 kg·m/s＝6 kg·m/s，A、B错误；物体动能变化大小ΔEk＝mv－mv＝0，C正确，D错误。 [答案]　C 【情境二】[解析]　物体所受拉力F的冲量方向与F的方向相同；物体所受拉力F的冲量大小是Ft；物体所受摩擦力的冲量大小是Ft cos θ；因为物体保持静止，所以物体所受合力F合的冲量大小是0。 [答案]D看法正确 【情境三】[解析]　F－t图线与坐标轴围成图形的面积等于力的冲量，由题图可知，6 s内合外力的冲量I＝2×2 N·s＋×2×（4－2）N·s＋×（－2）×（6－4）N·s＝4 N·s。　 [答案]　4 N·s 1．解析：选B。若动量改变，可能只是速度方向改变，则速度大小不一定改变，故A错误；若速度大小改变，则动量一定改变，故B正确；若动能改变，可能只是速度大小改变，则速度方向不一定改变，故C错误；若速度方向改变，但速度大小不变，则动能不变，故D错误。 2．解析：选B。根据p＝mv，又v＝，Ek＝mv2，v＝at，可知p＝m∝，p＝∝，p＝mat∝t。 【课后作业】 1．解析：选D。做匀速圆周运动的物体，速度方向时刻发生变化，速度是变化的，物体的动量p＝mv，故其动量是变化的，故A错误；悬线拉着的摆球在竖直面内摆动时，相邻两次经过最低点时的速度方向相反，动量大小相等、方向相反，故B错误；动量相等的物体，质量不一定相等，其速度不一定相等，故C错误；动量方向与速度方向相同，动量相等的物体，其速度方向一定相同，故D正确。 2．解析：选D。两颗手榴弹下落的竖直高度相同，则运动时间相同，由题图可知，甲的水平位移较大，则甲的初速度较大，但根据p＝mv，由于两颗手榴弹的质量关系不确定，故不能判断两颗手榴弹的初动量关系。 3．解析：选D。物体受到的合外力为零，则物体的速度不再发生变化，故速度的增量为零，但可能有速度，故动量不一定为零，故A、C错误；因物体所受合外力为零，故物体所受的冲量为零，故B错误；因速度不变，由p＝mv可知物体的动量增量为零，故D正确。 4．解析：选BD。根据自由落体运动规律有h＝gt2，可得小球的下落时间t＝2 s，所以小球由静止释放到落地过程中重力的冲量I＝mgt＝1×10×2 N·s＝20 N·s，故A错误，B正确；小球落地前瞬间的速度大小v＝gt＝20 m/s，所以小球落地瞬间的动量大小p＝mv＝20 kg·m/s，故C错误，D正确。 ( 第 1 页 共 2 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 $