1.1 动量 导学案 -2026-2027学年高二上学期物理教科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的概念、变化量及与动能的关系。通过“温故”环节回顾速度、动能、牛顿定律等旧知，“知新”环节引入动量定义及矢量性，构建新旧知识衔接的学习支架。 资料亮点在于融合核心素养培养，课前自测题通过动量与动能辨析、矢量性分析等培养科学思维，课外材料结合物理学史和跨学科应用（如宇宙、生物、科技）深化物理观念，融入交通安全案例强化科学态度与责任，助力学生自主学习与素养提升。

1.1动量 预习提要 1.回顾必修二所学的动能、动能定理以及牛顿运动定律等基础内容，结合新课内容，初步认识"碰撞中的不变量"，理解动量概念的建立意义。 2.阅读课本1.1的内容，自主探究"动量""动量的变化量""动量与动能的关系"三个核心知识点的基础知识，并根据阅读内容填写本节预习任务，初步把握本课的重难点。 一、温故——回顾旧知 1.描述物体运动快慢和方向的物理量是 ________，它是 ________（选填“矢量”或“标量”），其方向与物体 ________ 的方向相同。 2.物体由于运动而具有的能量叫作 ________，其表达式为= ________，它是________（选填“矢量”或“标量”），只有大小没有方向。 3.质量是物体 ________ 大小的量度，它是 ________（选填“矢量”或“标量”）。 4.在物理学中，既有大小又有 ________ 的物理量叫作矢量；在求两个矢量的和时，不能直接进行代数相加，而需要遵循 ________ 定则。 5.牛顿第一定律指出，力不是维持物体运动的原因，而是改变物体 ________ 的原因。 二、知新——预习新课 阅读课本，思考并回答下列问题 6.大量实验表明，两个物体相互碰撞时，碰前运动量的总和与碰后运动量的总和总是相等的。物理学中把物体的 ________ 与 ________ 的乘积（即运动的量）叫作动量。 7.动量常用符号 ________ 表示，其定义公式为 ________。 8.速度是矢量，动量也是 ________（选填“矢量”或“标量”），动量的方向与 ________ 的方向相同。 9.在国际单位制中，动量的单位是 ______________，符号是 ________。 10.由于速度反映物体的运动状态，所以动量是一个 ________（选填“状态量”或“过程量”），它对应的是某一时刻或某一位置。 11.【物理学史】 最先提出动量概念的是法国科学家 ________，他把物体的质量与速率的乘积叫作动量，但忽略了动量的 ________ 性；后来科学家 ________ 明确指出了动量的方向性和守恒性。 12.在“探究碰撞前后运动量的变化”实验中，通常使用 ______________ 和数字计时器来减小摩擦阻力对实验的影响，滑块上装有挡光条和弹簧片，通过测量挡光条经过光电门的 ________ 来计算滑块的速度。 课前自测 1.对于一个质量不变的物体，下列说法正确的是( ) A.如果做匀速直线运动，其动量可能变化 B.如果做匀速圆周运动，其动量一定不变 C.如果速度发生变化，其动量一定变化 D.如果动能发生变化，其动量可能不变 2.下列运动中的对象，动能保持不变，动量发生改变的是( ) A.绕地球运行的同步卫星 B.沿光滑斜面下滑的物体 C.被水平投掷出的飞镖 D.荡秋千的小孩 3.质量为3 kg的物体在水平面上做直线运动，若速度大小由2 m/s变成5 m/s，那么在此过程中，动量变化量的大小可能是( ) A. B. C. D. 4.如图所示，甲、乙两人在水平路面上沿相反方向运动。已知甲的质量为40 kg，速度大小；乙的质量为80 kg，速度大小。则以下说法正确的是( ) A.甲的动量比乙的动量大 B.甲、乙两人的动量相同 C.甲的动量大小为 D.乙的动量大小为 5.关于动量与动能，以下说法正确的是( ) A.两个物体动能相等，它们的动量也一定相同 B.两个物体动量相同，它们的动能也一定相等 C.质量相等的两个物体若动量相同，则它们的动能一定相等 D.质量相等的两个物体若动能相等，则它们的动量一定相同 答案以及解析 一、温故——回顾旧知 1.速度；矢量；运动 2.动能； ；标量 3.惯性；标量 4.方向；平行四边形（或三角形） 5.运动状态 二、知新——预习新课 6.质量（𝑚）；速度（𝑣） 7.𝑝； 𝑝=𝑚𝑣 8.矢量；速度 9.千克米每秒； kg⋅m/s 10.状态量 11.笛卡尔；方向；惠更斯 12.气垫导轨；时间 课前自测 1.答案：C 解析：动量，匀速直线运动中速度v的大小和方向均不变，质量m不变，因此动量p恒定，不可能变化，故A错误。匀速圆周运动中速度v的大小不变，但方向不断变化，动量是矢量，方向变化即表示动量变化，故B错误。动量是矢量，速度v的任何变化（包括大小和方向）均会导致动量变化，因此，只要速度变化，动量必然变化，故C正确。动能，质量不变，动能变化意味着速度大小v变化，动量的大小与速度大小成正比，因此动能变化时，动量大小必然变化，故D错误。 2.答案：A 解析：动能是标量，质量不变，动能仅与速度大小有关；动量是矢量，与速度大小和方向均相关。同步卫星做匀速圆周运动，速率不变，所以动能不变，但速度方向不断变化，所以动量改变，故A正确。物体沿光滑斜面下滑时，速度增大，动能、动量均增大，故B错误。飞镖被水平投掷出后，可忽略空气阻力，水平方向速度不变，但竖直方向速度增大，总速度大小变化，动能增大，动量大小和方向均改变，故C错误。荡秋千的小孩，速度大小和方向一直在改变，所以动能、动量均改变，故D错误。 3.答案：D 解析：若初、末速度方向相同，则动量的变化量为，若初、末速度方向相反，以末速度方向为正方向，则动量的变化量为，选项D正确。 4.答案：D 解析：根据公式可知甲的动量大小为，则C选项的单位是错误的；乙的动量大小为，甲、乙动量大小相等，但动量方向不同，故甲、乙动量不同，选项D正确，ABC错误。 5.答案：C 解析：根据，可得。两个物体动能相等，由于质量未知，它们的动量不一定相同，质量相等的两个物体若动能相等，则它们的动量大小一定相等，但方向不一定相同，AD错误；两个物体动量相同，由于质量未知，它们的动能不一定相等，质量相等的两个物体若动量相同，它们的动能一定相等，B错误，C正确。 课外素养材料——【碰撞背后的思想演进与宇宙法则】 1. 物理学史：从“运动量”到“动量”的曲折探索 在人类认识碰撞现象的漫长岁月中，“动量”的概念并非一蹴而就。早在1639年，法国科学家笛卡尔就提出了“运动量”的概念，但他错误地将其定义为质量与速率（标量）的乘积，忽略了方向性。直到荷兰物理学家惠更斯通过精巧的弹性摆球碰撞实验，才明确指出：每个物体所具有的“运动量”（即质量与速度的乘积）在碰撞时虽然可以增多或减少，但它们在同一个方向上的总和却保持不变。正是惠更斯的这一突破，赋予了动量“矢量”的灵魂，为后来牛顿建立完整的经典力学体系奠定了坚实基础。 2. 跨学科视野：无处不在的动量守恒 动量守恒定律不仅是实验室里小球的碰撞规律，更是贯穿整个宇宙与生命的普适法则。 在宏观宇宙中：无论是行星的轨道运行，还是遥远星系之间的剧烈碰撞与融合，其背后的演化规律都严格遵循着动量守恒。 在生物学中：动物的奔跑、跳跃甚至飞行，本质上都是通过与周围环境（如地面、空气）发生相互作用，利用反冲与动量转移来实现运动状态的改变。 在现代科技中：从航天器在太空中利用反冲现象进行姿态调整，到交通事故中利用动量定理分析碰撞力度以设计更安全的汽车缓冲结构，动量知识正在深刻改变着我们的世界。 3. 科学态度与责任：从书本走向生活 物理学不仅是认识自然的方式，更是人类不断探索、不断发展的科学。通过对动量及其守恒定律的学习，我们不仅要掌握公式与计算，更要培养将物理知识应用于实际生活的能力。例如，在观察篮球、足球等体育比赛时，思考运动员起跳、射门瞬间的动量变化；在日常生活中，注意推门、抛物线运动中的物理规律。这不仅能提高我们的安全意识，更能让我们真切感受到物理学在现实生活中的强大生命力。 二、 预习反思与素养提升 1. 概念辨析反思 结合上述课外材料，请重新审视课本中“动量”的定义：为什么我们在描述物体的“运动量”时，必须使用“速度”（矢量）而不能仅仅使用“速率”（标量）？请用自己的语言写下你的理解： 2. 科学思维拓展 惠更斯在探究碰撞规律时，采用了“理想化模型”和“极限思想”。如果让你设计一个探究碰撞前后“不变量”的实验，除了课本中提到的气垫导轨，你还能想到生活中哪些近似满足“系统合外力为零”的碰撞场景可以用来验证这一规律？ 3. 科学态度与责任践行 阅读了动量在交通安全和航天工程中的应用后，你对“物理知识的社会价值”有什么新的认识？请结合“汽车安全带与安全气囊的设计原理”，谈谈动量定理在保护人类生命方面发挥的作用： 学科网（北京）股份有限公司 $