1.2 第二节　动量定理-【正禾一本通】2025-2026学年高二物理选择性必修第一册同步课堂高效讲义教师用书（粤教版）

本讲义聚焦“动量定理”核心知识点，从牛顿第二定律与运动学公式推导得出Ft=mv_t-mv_0，系统梳理其矢量性、适用范围，构建“推导-理解-应用”脉络，通过情境导入、师生互动任务、例题及变式拓展搭建学习支架。 该资料以核心素养为导向，结合汽车碰撞、快递充气袋等生活情境培养物理观念，推导过程渗透科学推理，例题变式（如汽车弹回、重力影响讨论）提升科学思维，课中师生互动助力教学实施，课后测评与针对练帮助学生查漏补缺。

第二节　动量定理 【素养目标】　1.理解动量定理的推导过程，掌握动量定理的应用。　2.会用动量定理解释生活中的有关现象，能将学到的物理知识应用于生产、生活中。 知识点一　动量定理的推导 【情境导入】　一个物体的质量为m，初速度为v0，在恒力F的作用下，经过一段时间t，速度变为vt，请根据F＝ma和 t＝，推理冲量与动量变化量的关系。 提示：由牛顿第二定律有F＝ma 由运动学公式有t＝ 联立两式可得Ft＝mvt－mv0 【教材梳理】 (阅读教材P7完成下列填空) 1．动量定理：物体所受合力的冲量等于物体动量的改变量。 2．表达式：Ft＝mvt－mv0。 3．适用范围：不但适用于恒力，也适用于随时间而变化的变力。 【师生互动】　任务1．动量定理Ft＝mvt－mv0是矢量式，试着分析合力的冲量方向、合外力方向、动量变化量方向、速度变化量方向之间的关系。 任务2．根据F＝可知，动量大或动量变化量大，F一定大吗？动量变化越快，F一定大吗？ 提示：任务1.冲量方向、合外力方向、动量的变化量方向、速度的变化量方向均相同。 任务2.F是动量的变化率，动量大或动量的变化量大，F不一定大；动量变化越快，F就一定越大。 动量定理的理解 关于动量定理，下列说法正确的是(　　) A．动量越大，合外力的冲量越大 B．动量变化量越大，合外力的冲量越大 学生用书第6页 C．动量变化率越大，合外力越小 D．冲量方向与动量方向相同 答案：B 解析：由动量定理可知，合外力的冲量等于动量的变化量，动量的变化量越大，合外力的冲量越大，而动量的大小与合外力的冲量无关，故A错误，B正确；根据动量定理可知，动量变化越快，即动量变化率越大，物体受到的合外力越大，故C错误；冲量的方向与动量的变化量的方向相同，与动量的方向无关，故D错误。故选B。 对动量定理的理解 1．动量定理反映了合外力的冲量是动量变化的原因，是力在时间上的积累改变了物体的动量。 2．动量定理的表达式Ft＝mvt－mv0是矢量式，运用动量定理解题时，要注意规定正方向，合外力冲量的方向与物体动量变化量的方向相同。 3．动量定理不仅适用于宏观物体的低速运动，而且对微观粒子的高速运动同样适用。 动量定理表达式的理解 如图所示，行驶中质量为m的汽车发生剧烈碰撞，在很短的时间t内，速度由v减小到零，取汽车行驶方向为正方向，则汽车动量的变化量Δp和汽车所受的平均撞击力F为(　　) A．Δp＝mv，F＝ B．Δp＝－mv，F＝ C．Δp＝－mv，F＝－ D．Δp＝mv，F＝－ 答案：C 解析：依题意可得汽车动量的变化量Δp＝0－mv＝－mv，根据动量定理得Ft＝Δp，可得F＝－。故选C。 变式拓展．若汽车原速率弹回，则汽车的动量变化量和汽车所受合外力的冲量分别为多少？汽车的动能变化量和汽车所受合外力做的功分别为多少？ 提示：Δp＝－2mv　I＝－2mv　ΔEk＝0　W＝0 知识点二　动量定理的应用 【情境导入】　安全气囊是汽车的标配，思考：发生交通事故时，气囊弹出与气囊未弹出相比较，人的动量变化是否相同？人受到的作用力是否相同？造成这种差别的主要原因是什么？ 提示：相同　不同　主要原因是力的作用时间不同 【教材梳理】 (阅读教材P7—P10完成下列填空) 1．若发生一个大的动量变化，必定有一个大的冲量。 2．要想得到很大的冲击力就要设法缩短冲击力的作用时间。 3．要防止冲击力带来的危害，就要减小冲击力，设法延长其作用时间。 【师生互动】　任务1．钉钉子时要快速而猛烈，要用铁锤而不用橡皮锤，请说明这样做的道理。 任务2．赛车赛道边上，要设置用轮胎组成的防撞墙，请说明这样做的道理。 提示：任务1.钉钉子时用铁锤是因为铁锤形变很小，铁锤和钉子之间的相互作用时间很短，对于动量变化一定的铁锤，受到钉子的作用力很大，根据牛顿第三定律可知，铁锤对钉子的作用力也很大，所以能把钉子钉进去。橡皮锤形变大，它和钉子之间的作用时间较长，同理可知橡皮锤对钉子的作用力较小，不容易把钉子钉进去。 任务2.当赛车因故撞到轮胎上时，轮胎良好的弹性可使作用时间延长，从而减小赛车受到的冲击力。 学生用书第7页 用动量定理定性分析有关现象 (多选) (2024·湛江市月考)快递运输时，我们经常看到有些易损坏物品外面都会利用充气袋进行包裹，这种做法的好处是(　　) A．可以大幅度减小某颠簸过程中物品所受合力的冲量 B．可以大幅度减小某颠簸过程中物品动量的变化量 C．可以使某颠簸过程中物品动量变化的时间延长 D．可以使某颠簸过程中物品动量对时间的变化率减小 答案：CD 解析：充气袋在运输中起到缓冲作用，在某颠簸过程中，物体的动量变化量Δp不变，由动量定理FΔt＝Δp可知，充气袋可以延长动量变化所用的时间Δt，从而减小物体所受的合力F，但不能改变合力的冲量I，A、B错误，C正确；动量对时间的变化率即为物体所受的合力，D正确。故选CD。 应用动量定理定性分析有关现象的技巧 1．首先要结合具体问题明确三个量F、Δt、Δp中哪个量是一定的。 2．然后根据动量定理FΔt＝Δp明确另外两个量是正比关系还是反比关系： (1)Δp一定时：Δt越短则F越大，Δt越长则F越小。 (2)F一定时：Δt越短则Δp越小，Δt越长则Δp越大。 (3)Δt一定时：F越大则Δp越大，F越小则Δp越小。　　 针对练．(2025·东莞市高二上期末)某次课堂上，物理老师在教室里给同学们做了一个演示实验：先后将同一个鸡蛋从同一高度由静止释放，落到地面。第一次鸡蛋落在铺有海绵的水泥地上，完好无损；第二次鸡蛋直接落在水泥地上，摔碎了。海绵的厚度远小于鸡蛋下落高度，不计空气阻力。对该现象解释最合理的是(　　) A．鸡蛋落在海绵上的减速时间较短 B．鸡蛋落在海绵上受到合外力的冲量较大 C．鸡蛋落在水泥地上动量变化较大 D．鸡蛋落在水泥地上动量变化率较大 答案：D 解析：鸡蛋落在海绵上的减速时间较长，A错误；鸡蛋落在海绵上受到合外力的冲量和落在水泥地上受到合外力的冲量相等，B错误；鸡蛋落在水泥地上与落在海绵上动量变化相等，鸡蛋落在水泥地上的减速时间较短，所以鸡蛋落在水泥地上动量变化率较大，C错误，D正确。故选D。 动量定理的定量计算 (选自人教版P11T5)用0.5 kg的铁锤把钉子钉进木头里，打击时铁锤的速度v＝4.0 m/s，如果打击后铁锤的速度变为0，打击的作用时间是0.01 s，g取10 m/s2，那么： (1)不计铁锤受的重力，铁锤钉钉子的平均作用力是多大？ (2)考虑铁锤受的重力，铁锤钉钉子的平均作用力又是多大？ (3)比较(1)和(2)，讨论该问题中是否有必要考虑铁锤的重力。 [题眼点拨]　(1)看到“铁锤的速度v＝4.0 m/s，如果打击后铁锤的速度变为0”，想到“可以求得铁锤动量的变化量”。 (2)看到“不计铁锤受的重力”，想到“求合力的冲量时不考虑重力”。 (3)看到“考虑铁锤受的重力”，想到“求合力的冲量时要考虑重力”。 答案：　(1)200 N，方向竖直向下　(2)205 N，方向竖直向下　(3)见解析 解析： (1)以铁锤为研究对象，不计重力时，只受钉子的作用力，方向竖直向上，设为F1，取竖直向上为正，由动量定理可得F1Δt＝0－mv 所以F1＝－ N＝200 N，方向竖直向上 由牛顿第三定律知，铁锤钉钉子的作用力为200 N，方向竖直向下。 (2)若考虑重力，设此时受钉子的作用力为F2，对铁锤应用动量定理，取竖直向上为正 (F2－mg)t＝0－m(－v) 解得F2＝ N＋0.5×10 N＝205 N，方向竖直向上 由牛顿第三定律知，此时铁锤钉钉子的作用力为205 N，方向竖直向下。 (3)比较F1与F2，其相对误差为 ×100%＝2.5%，可见该问题中重力的影响可忽略。 学生用书第8页 1．动量定理是矢量式，应用时必须选取正方向。 2．动量定理公式中I应为合外力的冲量，不要漏掉某个力的冲量。 3．应用动量定理定量计算的一般步骤： 　　 针对练．民航客机飞行过程中遭遇鸟击容易造成重大事故。若一飞机以150 m/s的速度飞行时，机头遭到一质量约为0.2 kg、身长约为8～10 cm的飞鸟迎头撞击，飞鸟在空中的飞行速度与飞机相比可忽略，则飞机受到飞鸟对它的平均作用力的大小约为(　　) A．5×103 N B．5×104 N C．5×106 N D．5×107 N 答案：B 解析：本题为估算题，可以认为撞击前飞鸟的速度为零，撞击后飞鸟与飞机的速度相等，飞机速度为v＝150 m/s，撞击的时间约为t＝ s＝6×10-4 s，撞击过程可以认为飞鸟做匀加速直线运动，对飞鸟由动量定理得Ft＝mv－0，则F＝＝ N＝5×104 N，根据牛顿第三定律可知，飞机受到飞鸟对它的平均作用力的大小约为5×104 N。故选B。 1．(多选)下列说法中正确的是(　　) A．物体所受合外力越大，其动量变化一定越快 B．物体所受合外力越大，其动量变化一定越大 C．物体所受合外力的冲量越大，其动量变化一定越大 D．物体所受合外力的冲量越大，其动量一定变化得越快 答案：AC 解析：根据公式I＝Ft＝Δp，可得物体所受合外力越大，其动量变化不一定大，但是其动量变化一定越快，A正确，B错误；根据动量定理公式I＝Δp，物体所受合外力的冲量越大，其动量变化一定越大，故C正确，D错误。故选AC。 2．跳远时，落在沙坑里比落在水泥地上安全，这是由于(　　) A．人落在沙坑的动量比落在水泥地上小 B．人落在沙坑的动量的变化量比落在水泥地上小 C．人落在沙坑受到的冲量比落在水泥地上小 D．人落在沙坑受到的冲力比落在水泥地上小 答案：D 解析：人落地前的速度相同则动量相同，故A错误；落地后静止，末动量相同，所以人着地过程的动量的变化量Δp相同，根据动量定理知，冲量相同，故B、C错误；因落在沙坑里作用的时间长，落在水泥地上作用的时间短，根据动量定理Ft＝Δp知，t越大F越小，故D正确。 3．(2024·佛山市统考一模)有关高楼坠物的事故报道屡屡见诸报端，一次次事故引发全民关注这“悬在城市上空的痛”。关于坠物，以下说法正确的是(　　) A．坠物下落过程处于超重状态 B．坠物对被砸物体的作用力等于其重力 C．被砸物体很危险是因为坠物的动量变化很大 D．被砸物体很危险是因为坠物的动量变化很快 答案：D 解析：坠物下落过程加速度向下，坠物处于失重，故A错误；坠物与被砸物体接触后做减速运动，具有向上的加速度，所以坠物对被砸物体的作用力大于其重力，故B错误；根据动量定理Ft＝Δp，可知被砸物体很危险是因为坠物的动量变化很快，故C错误，D正确。故选D。 4．质量为1 kg的皮球以v1＝3 m/s的速率垂直撞击天花板，以v2＝2 m/s的速率反弹，球与天花板的接触时间为0.1 s，在接触时间内，小球受到天花板的平均作用力大小为(　　) A．30 N B．40 N C．50 N D．60 N 答案：B 解析：以向下为正方向，由动量定理得mgt＋Ft＝mv2－(－mv1)，代入数据解得F＝40 N，故选B。 学科网（北京）股份有限公司 $