1.1动量 导学案-2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

该高中物理导学案聚焦“动量”核心知识点，涵盖动量的定义、公式、单位、矢量性及一维动量变化量计算。通过旧知回顾（速度、动能）衔接预习填空，结合碰撞现象观察与气垫导轨实验探究，构建从现象到概念的学习支架。 资料亮点在于实验探究环节，引导学生通过猜想、器材操作、数据记录得出碰撞中的守恒量，培养科学探究能力。动量与速度、动能的辨析表格促进科学思维中的模型建构，多样化练习（选择、解答题）巩固物理观念，助力学生深化理解，提升学习效率。

1.1动量（导学案）解析版 班级：________ 姓名：________ 学号：________ 日期：________ 一、学习目标 1. 认识常见的碰撞现象，知道碰撞过程中物体运动状态会发生改变。 2. 通过实验探究，寻找一维碰撞中的不变量，理解动量概念的建立过程。 3. 掌握动量的定义、公式、单位及矢量性，能区分动量、速度、动能。 4. 学会计算一维直线运动中物体的动量及动量的变化量。 二、课前预习 （一）旧知回顾 1.速度是__矢__量，方向为物体的__运动_方向。 2.动能的表达式Ek=_mv2__，动能是_标_量，只有大小、没有方向。 （二）预习填空 1.碰撞是物体间常见的相互作用现象，碰撞前后物体的_运动状态_会发生改变。 2.物理学中，把物体的_质量_与_速度_的乘积定义为动量。 3.动量的公式为_p=mv_，国际单位是_kg·m/s_。 4.动量是__矢_量，它的方向与物体__速度_的方向相同。 5.动量是描述物体_运动状态_的物理量，属于状态量。 三、课堂探究 探究一：碰撞现象的特点 生活中台球碰撞、小球对撞、车辆撞击等现象都属于碰撞。请结合生活观察思考： 1. 两个物体发生碰撞时，各自的速度大小、方向是否改变？ 多数碰撞中物体的速度大小或方向会发生改变，运动状态发生变化。 2. 碰撞过程中，质量、速度、动能这些物理量是否都发生了变化？有没有不变的物理量？ 碰撞前后速度、动能通常改变；质量不变，同时存在一个由质量和速度共同决定的不变量。 探究二：实验——寻找一维碰撞中的不变量 1. 实验目的：探究一维正碰过程中，两个物体组成的系统是否存在不变的物理量。 2. 实验器材：气垫导轨、光电门、两个滑块、配重片、刻度尺、电源 3. 实验原理：气垫导轨极大减小摩擦，滑块在水平导轨上做匀速直线运动，两滑块发生一维对撞，利用光电门测量碰撞前后瞬时速度，对比不同物理量的总和是否守恒。 4. 实验猜想 碰撞前后，系统的下列哪个物理量之和可能保持不变？ 猜想1：m1v1+m2v2 猜想2：m1v12+m2v22 猜想3：m1+v1+m2+v2 5. 实验步骤 （1）调平气垫导轨，保证滑块匀速运动； （2）测量两个滑块质量m1、m2； （3）让滑块1运动、滑块2静止，记录碰撞前滑块1的速度v1； （4）记录碰撞后两滑块的速度v1’、v2’； （5）更换配重，改变滑块质量，重复3次实验。 6. 实验数据记录表（规范填写） 7. 实验结论 在误差允许范围内，一维碰撞过程中，两个物体的__质量与速度的乘积_之和保持不变，这是碰撞过程中的守恒量，物理学中将mv定义为动量。 探究三：动量的深度理解 结合课本内容，完成下列填空与辨析，理解动量四大特性。 1. 定义与公式 动量符号为p，定义式：_p=mv_，单位：_kg·m/s_。 2. 四大特性 （1）矢量性：动量方向与__瞬时速度_方向相同，运算遵循__平行四边形_定则； （2）瞬时性：动量是_状态_量，对应某一时刻的运动状态； （3）相对性：速度相对参考系，高中阶段默认以_地面_为参考系； （4）状态性：只由当下质量和速度决定，与运动过程无关。 3. 动量与速度、动能的辨析 物理量 标矢性 决定因素 物理意义 速度v 矢量 运动快慢和方向 描述运动状态的快慢 动量p 矢量 m、v 描述物体运动的作用效果 动能Ek 标量 m、v 描述物体运动的能量 探究四：动量变化量的计算（一维直线运动） 1. 定义：物体末动量与初动量的差值，Δp=_p2-p1_。 2. 运算规则（一维） （1）规定物体_初速度方向_为正方向； （2）与正方向相反的速度、动量取_负值_； （3）代入公式代数运算，结果正负表示_动量变化量的方向_。 典型例题（课本变式） 质量m=2kg的小球，以v1=3m/s水平向右运动，碰撞后以v2=2m/s水平向左运动。求： （1）小球碰撞前后的动量；（2）小球的动量变化量。 解题步骤与答案： 解：取水平向右为正方向 （1）初动量：p1=mv1=2×3=6\kg·m/s，方向水平向右 末动量：p2=mv2=2×-2=-4kg·m/s，方向水平向左 （2）动量变化量：Δp=p2-p1=-4-6=-10kg·m/s 负号表示动量变化量方向水平向左。 四、课堂当堂练习 一、单选题 1．关于动量的概念，下列说法中正确的是（  ） A．动量大的物体惯性一定大 B．动量大的物体运动一定快 C．动量相同的物体运动方向一定相同 D．动量相同的物体速度小的惯性小 【答案】C 2．质量m＝1.2×103 kg的汽车在郑州的中州大道以v＝10 m/s的速度行驶，其动量大小为(　　) A．1.2×103 kg·m/s B．1.2×104 kg·m/s C．2.2×104 kg·m/s D．6.0×104 kg·m/s 【答案】B 3．厨师在展示厨艺时，将蛋糕放置在一水平托盘上，并控制托盘在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动，托盘始终保持水平。如图所示，蛋糕（含托盘）可视为质点，某时刻蛋糕和圆心的连线恰好水平，该时刻蛋糕的动量方向（　　） A．水平向左 B．竖直向上 C．水平向右 D．竖直向下 【答案】B 4．一物体在水平面内的匀速圆周运动，下列哪个物理量在运动过程中始终保持不变（　　） A．动量 B．动能 C．位移 D．加速度 【答案】B 二、多选题 5．下列关于动能和动量的说法错误的是（　　） A．物体的速率改变，物体的动能和动量不一定都变 B．做匀速圆周运动的物体，在任何相同的时间内动量的变化量都相同 C．两个物体质量相等，动量大的物体其动能也一定大 D．物体的动量发生变化，动能也一定变化 【答案】ABD 三、解答题 6．如图所示，在“学府致远杯”足球赛上，一足球运动员踢一个质量为0.4kg的足球。 (1)若开始时足球的速度大小是4m/s，方向向右，踢球后，球的速度大小是10m/s，方向仍向右（如图甲），求踢球过程中足球动量的改变量； (2)若足球以10m/s的速度向右撞向球门门柱，然后以3m/s的速度反向弹回（如图乙），求这一过程中足球的动量改变量。 解：（1）取向右为正方向，踢球过程中，初动量为 末动量为 则足球动量的改变量为 方向向右。 （2）取向右为正方向，足球撞向球门门柱弹回过程，初动量为 末动量为 则足球动量的改变量为 可知这一过程中足球的动量改变量大小为，方向向左。 五、课堂小结 1. 动量定义：p=mv，矢量，方向与速度方向相同； 2. 动量是状态量，区分标量动能与矢量动量； 3. 一维动量变化量Δp=p2-p1，必须规定正方向计算。 学科网（北京）股份有限公司 $ 1.1动量（导学案）原卷版 班级：________ 姓名：________ 学号：________ 日期：________ 一、学习目标 1. 认识常见的碰撞现象，知道碰撞过程中物体运动状态会发生改变。 2. 通过实验探究，寻找一维碰撞中的不变量，理解动量概念的建立过程。 3. 掌握动量的定义、公式、单位及矢量性，能区分动量、速度、动能。 4. 学会计算一维直线运动中物体的动量及动量的变化量。 二、课前预习 （一）旧知回顾 1.速度是 量，方向为物体的 方向。 2.动能的表达式Ek= ，动能是 量，只有大小、没有方向。 （二）预习填空 1.碰撞是物体间常见的相互作用现象，碰撞前后物体的 会发生改变。 2.物理学中，把物体的 与 的乘积定义为动量。 3.动量的公式为 ，国际单位是 。 4.动量是 量，它的方向与物体 的方向相同。 5.动量是描述物体 的物理量，属于状态量。 三、课堂探究 探究一：碰撞现象的特点 生活中台球碰撞、小球对撞、车辆撞击等现象都属于碰撞。请结合生活观察思考： 1. 两个物体发生碰撞时，各自的速度大小、方向是否改变？ 2. 碰撞过程中，质量、速度、动能这些物理量是否都发生了变化？有没有不变的物理量？ 探究二：实验——寻找一维碰撞中的不变量 1. 实验目的：探究一维正碰过程中，两个物体组成的系统是否存在不变的物理量。 2. 实验器材：气垫导轨、光电门、两个滑块、配重片、刻度尺、电源 3. 实验原理：气垫导轨极大减小摩擦，滑块在水平导轨上做匀速直线运动，两滑块发生一维对撞，利用光电门测量碰撞前后瞬时速度，对比不同物理量的总和是否守恒。 4. 实验猜想 碰撞前后，系统的下列哪个物理量之和可能保持不变？ 猜想1：m1v1+m2v2 猜想2：m1v12+m2v22 猜想3：m1+v1+m2+v2 5. 实验步骤 （1）调平气垫导轨，保证滑块匀速运动； （2）测量两个滑块质量m1、m2； （3）让滑块1运动、滑块2静止，记录碰撞前滑块1的速度v1； （4）记录碰撞后两滑块的速度v1’、v2’； （5）更换配重，改变滑块质量，重复3次实验。 6. 实验数据记录表（规范填写） 7. 实验结论 在误差允许范围内，一维碰撞过程中，两个物体的 之和保持不变，这是碰撞过程中的守恒量，物理学中将mv定义为动量。 探究三：动量的深度理解 结合课本内容，完成下列填空与辨析，理解动量四大特性。 1. 定义与公式 动量符号为p，定义式： ，单位： 。 2. 四大特性 （1）矢量性：动量方向与 方向相同，运算遵循 定则； （2）瞬时性：动量是 量，对应某一时刻的运动状态； （3）相对性：速度相对参考系，高中阶段默认以 为参考系； （4）状态性：只由当下质量和速度决定，与运动过程无关。 3. 动量与速度、动能的辨析 物理量 标矢性 决定因素 物理意义 速度v 运动快慢和方向 描述运动状态的快慢 动量p 动能Ek 探究四：动量变化量的计算（一维直线运动） 1. 定义：物体末动量与初动量的差值，Δp= 。 2. 运算规则（一维） （1）规定物体 为正方向； （2）与正方向相反的速度、动量取 ； （3）代入公式代数运算，结果正负表示 。 典型例题（课本变式） 质量m=2kg的小球，以v1=3m/s水平向右运动，碰撞后以v2=2m/s水平向左运动。求： （1）小球碰撞前后的动量；（2）小球的动量变化量。 四、课堂当堂练习 一、单选题 1．关于动量的概念，下列说法中正确的是（  ） A．动量大的物体惯性一定大 B．动量大的物体运动一定快 C．动量相同的物体运动方向一定相同 D．动量相同的物体速度小的惯性小 2．质量m＝1.2×103 kg的汽车在郑州的中州大道以v＝10 m/s的速度行驶，其动量大小为(　　) A．1.2×103 kg·m/s B．1.2×104 kg·m/s C．2.2×104 kg·m/s D．6.0×104 kg·m/s 3．厨师在展示厨艺时，将蛋糕放置在一水平托盘上，并控制托盘在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动，托盘始终保持水平。如图所示，蛋糕（含托盘）可视为质点，某时刻蛋糕和圆心的连线恰好水平，该时刻蛋糕的动量方向（　　） A．水平向左 B．竖直向上 C．水平向右 D．竖直向下 4．一物体在水平面内的匀速圆周运动，下列哪个物理量在运动过程中始终保持不变（　　） A．动量 B．动能 C．位移 D．加速度 二、多选题 5．下列关于动能和动量的说法错误的是（　　） A．物体的速率改变，物体的动能和动量不一定都变 B．做匀速圆周运动的物体，在任何相同的时间内动量的变化量都相同 C．两个物体质量相等，动量大的物体其动能也一定大 D．物体的动量发生变化，动能也一定变化 三、解答题 6．如图所示，在“学府致远杯”足球赛上，一足球运动员踢一个质量为0.4kg的足球。 (1)若开始时足球的速度大小是4m/s，方向向右，踢球后，球的速度大小是10m/s，方向仍向右（如图甲），求踢球过程中足球动量的改变量； (2)若足球以10m/s的速度向右撞向球门门柱，然后以3m/s的速度反向弹回（如图乙），求这一过程中足球的动量改变量。 五、课堂小结 1. 动量定义：p= ， 量，方向与 方向相同； 2. 动量是状态量，区分标量 与矢量动量； 3. 一维动量变化量Δp= ，必须规定正方向计算。 学科网（北京）股份有限公司 $