1.2 动量定理流体模型 课件-2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

该高中物理课件聚焦动量、冲量及流体模型，通过回顾动量定理内容、表达式及解题步骤导入，搭建从单个物体到连续流体问题的学习支架，帮助学生衔接前后知识脉络。 其亮点在于以模型建构为核心，建立柱状流体微元模型，结合科学推理应用动量定理分析吸收、反弹等模型，典型题型如高压水枪顶铁盒、瀑布冲击力计算，强化物理观念和科学思维。学生能提升解决实际问题能力，教师可依托清晰结构高效开展教学。

粤教版选择性必修一第一章动量和动量守恒定律 第二节 动量 冲量 ——流体模型 学习目标 动量 冲量 动量的变化量 2 一、知识回顾 动量定理 1、内容：物体所受合力的冲量等于物体动量的改变量 2、表达式： 或 3、矢量性：动量定理是个矢量式，在使用的时候注意选定正方向 4、公式中的F是物体所受的合外力，若合外力是变力，则F应是合外力在作用时间内的平均值 一、知识回顾 动量定律解题步骤 二、流体模型 流体模型动量定理‌是应用动量定理解决连续流体（如水、空气、尘埃等）与物体相互作用时力学问题的方法，核心是通过选取极短时间内的流体微元，分析其动量变化来求解作用力。‌‌ 三、核心思路 1. 建立柱状模型：沿流速 v 方向选取横截面积为 S 的柱形流体微元。 2. 计算微元质量：在极短时间Δt 内，流体质量Δm = ρSvΔt（ρ为流体密度）。 3. 计算动量变化：Δp = Δm·Δv = ρSv²Δt。 4. 应用动量定理：FΔt = Δp，求得作用力F = ρSv²。 v Δt S 四、常见模型 吸收模型： 流体撞击物体后速度变为 0，动量变化Δv = v，作用力 F = ρSv²。 对流体应用动量定理：FΔt =Δp = Δm·v 代入 Δm = ρSvΔt可得：FΔt =ρSvΔt·v 约去Δt，得到挡板对流体的作用力：F =ρS v2 根据牛顿第三定律，流体对挡板的冲击力大小也是：F =ρS v2 四、常见模型 反弹模型： 流体撞击后以原速率反弹，动量变化Δv = 2v，作用力 F = 2ρSv²。 微粒模型： 对于电子流、尘埃等微粒，需先计算单位体积粒子数 n，再乘以粒子总数 N。 五、典型题型 一、流体类问题 【例题1】由高压水枪中竖直向上喷出的水柱，将一个质量为 m 的小铁盒开口向下顶在空中，如图所示，已知水的密度为 ρ，以恒定速率从横截面积为 S 的水枪中持续喷出，向上运动并冲击小铁盒后，以不变的速率竖直返回，水与铁盒作用时这部分水所受重力可忽略不计，铁盒悬停时受到水的冲击力多大？ 【答案】mg 五、典型题型 【例题2】人们常说“滴水穿石”，请你根据下面所提供的信息，估算水对石头的冲击力的大小．一瀑布落差为 h＝20 m，水流量为 Q＝0.10 m3/s，水的密度 ρ＝1.0×103 kg/m3，水在最高点和落至石头后的速度都认为是零．(落在石头上的水立即流走，在讨论石头对水的作用时可以不考虑水的重力，g取10 m/s2) 五、典型题型 五、典型题型 水柱冲击物体或悬停玩具的受力分析。 【答案】C 五、典型题型 风力发电机叶片受气流冲击力计算。 【答案】A 五、典型题型 宇宙飞船穿越尘埃区所需推力计算。 【例题5】太空探测器常装配离子发动机，其基本原理是将被电离的原子从发动机尾部高速喷出，从而为探测器提供推力，若某探测器质量为，离子以的速率（远大于探测器的飞行速率）向后喷出，流量为，则探测器获得的平均推力大小为（ ） A． B． C． D． 【答案】C 五、典型题型 雨滴撞击睡莲叶面的平均压强估算。 【答案】D 五、典型题型 五、典型题型 $