1.2 动量定理 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“动量定理”，通过接高速球、跳高落软垫等生活现象及缓冲对比实验导入，结合旧知动量公式、牛顿第二定律，搭建冲量概念及定理推导的学习支架。 特色在于注重科学探究（实验操作与现象分析）和科学思维（理论推导与辨析讨论），以生活实例激发兴趣，助学生建构冲量、动量定理的物理观念，习题覆盖不同情境，提升应用能力。

1.2动量定理（导学案）原卷版 班级：________姓名：________学号：________日期：________ 一、学习目标 1.知道冲量的概念、单位、矢量性，理解冲量是力对时间的积累效应。 2.能利用牛顿运动定律推导动量定理，熟记动量定理的内容和表达式。 3.理解动量定理的物理意义，明确其适用于恒力、变力、直线运动等各种情况。 4.会用动量定理分析、解释生活中的缓冲、撞击现象，规范解决一维动量计算问题。 二、课前预习 1.旧知回顾 （1）动量公式：p= ，动量是 量，方向与 相同。 （2）动量变化量：Δp= 。 （3）牛顿第二定律表达式： 。 2.课本预习填空 （1）力与力的作用时间的乘积叫做力的 。 （2）动量定理：物体在一个过程中所受力的 ，等于它在这个过程始末的 。 三、课堂探究 探究一：生活现象思考 观察现象：①接高速下落的球时，手臂顺势回缩更稳、不易受伤；②跳高落地必须落在软垫上；③码头船边挂橡胶轮胎缓冲撞击。 思考问题： 1.物体速度、动量变化一定时，作用力大小与什么因素有关？ 2.为什么延长作用时间可以减小作用力？ 探究二：演示实验——缓冲与冲击对比实验 实验目的：探究动量变化相同时，作用时间与作用力的关系 实验器材：重物、细线、海绵垫、桌面 实验操作 1.同一重物从同一高度静止释放，第一次直接落在坚硬桌面； 2.第二次落在厚海绵垫上； 3.观察两次撞击剧烈程度、作用时间长短。 实验现象记录 实验场景 作用时间（长/短） 撞击力（大/小） 撞击效果 落在硬桌面 撞击剧烈 落在海绵垫 撞击平缓 实验结论 物体动量变化相同时，作用时间越长，物体受到的平均作用力越 ；作用时间越短，作用力越 。 探究三：冲量的概念深度探究 阅读课本，完成填空，理解冲量完整性质 1.定义： 与 的乘积叫做力的冲量。 2.公式（恒力）：I= 3.单位： ，符号 4.物理意义：描述力对时间的积累效应。 5.矢量性：冲量是 量，恒力冲量的方向与 方向一致。 6.过程性：冲量是 量，对应一段作用时间，不对应某一时刻。 小组辨析讨论 判断正误： （1）有力作用就一定有冲量； （2）冲量方向与动量方向一定相同。 探究四：动量定理理论推导 推导情境：质量为m的物体，在恒定合外力F合作用下做匀变速直线运动，初速度v1，经过时间t，末速度v2。 自主推导步骤 1.牛顿第二定律： 2.加速度定义式： 3.两式联立变形： 4.代入动量定义得定理公式： 探究五：动量定理深度理解 1.内容：物体在一个过程中所受合外力的冲量，等于它在这个过程始末的动量变化量。 2.公式：F合t=mv2-mv1=Δp 3.适用范围：动量定理不仅适用于恒力、匀变速运动，也适用于 、_ 运动，是普适性物理规律。 4.因果关系： 是原因， 是结果。 5.矢量性：公式为矢量式，一维运动必须 ，再代数运算。 探究六：缓冲与冲击规律探究 由动量定理变形得：F合= 小组总结填空： 1.缓冲现象：动量变化量Δp一定时， 作用时间，可 作用力，减小伤害。 2.冲击现象：动量变化量Δp一定时， 作用时间，可 作用力，增大冲击效果。 实例解释 问题：为什么接球时手臂要顺势后缩？ 探究七：动量定理解题规范探究 结合课本例题，总结一维问题解题四步骤： 1.确定 和研究过程； 2. ，明确初、末速度正负； 3.分析合外力冲量、初末动量； 4.列动量定理公式求解，说明方向。 典型例题（课本变式） 质量m=0.5kg的皮球，以v1=4m/s竖直下落，触地后以v2=3m/s竖直反弹，作用时间t=0.1s，取竖直向上为正方向，求皮球受到的平均合力。 四、课堂当堂练习 1．关于冲量的概念，以下说法正确的是（   ） A．作用在两个物体上的合力大小不同，但两个物体所受的冲量大小可能相同 B．作用在物体上的力的作用时间很短，物体所受的冲量一定很小 C．作用在物体上的力很大，物体所受的冲量一定也很大 D．只要力的作用时间和力的大小的乘积相同，物体所受的冲量一定相同 2．同一个玻璃杯从同一高度由静止落下，分别落在同一水平面的水泥地面和草坪上（均不反弹），落在水泥地面上容易碎，对于上述两种情况，玻璃杯在与水泥地面或草坪接触的过程中，下列说法正确的是（     ） A．玻璃杯落在水泥地面上时动量变化量更大 B．玻璃杯落在草坪上时动量变化量更大 C．玻璃杯落在水泥地面上时动量变化率更大 D．玻璃杯落在水泥地面上时受到合外力的冲量更大 3．若小车静止在光滑水平面上，t=0时刻起受到F的作用，F沿水平方向且随时间变化的关系如图所示，F-t图像与坐标轴所围面积的物理意义是___________的大小（填写物理量名称）。在时刻，小车的速度大小为___________。 4．质量为m的质点P在时刻由静止开始向右做直线运动，其合外力F随时间t按图示曲线变化，时刻质点的速度大小为________，方向________（选填“向左”或“向右”），时刻速度________。（选填“最大”或“最小”） 5．如图所示，用0.5kg的铁锤钉钉子，打击前铁锤的速度为8m/s，打击后铁锤反弹的速度变为4m/s，设打击时间为0.01s，铁锤所受的重力不能忽略，g取10m/s2，则铁锤钉钉子的平均作用力是多大? 五、课堂知识小结 1.冲量I= ：过程量、 量，描述力的时间 效应； 2.动量定理：F合t= ，普适所有运动； 3.核心应用： 、短时增压； 4.解题关键：规定正方向，矢量代数运算。 学科网（北京）股份有限公司 $ 1.2动量定理（导学案）解析版 班级：________姓名：________学号：________日期：________ 一、学习目标 1.知道冲量的概念、单位、矢量性，理解冲量是力对时间的积累效应。 2.能利用牛顿运动定律推导动量定理，熟记动量定理的内容和表达式。 3.理解动量定理的物理意义，明确其适用于恒力、变力、直线运动等各种情况。 4.会用动量定理分析、解释生活中的缓冲、撞击现象，规范解决一维动量计算问题。 二、课前预习 1.旧知回顾 （1）动量公式：p=__mv_，动量是__矢__量，方向与_速度方向_相同。 （2）动量变化量：Δp=_p2-p1_。 （3）牛顿第二定律表达式：__F合=ma__。 2.课本预习填空 （1）力与力的作用时间的乘积叫做力的__冲量_。 （2）动量定理：物体在一个过程中所受力的__冲量_，等于它在这个过程始末的__动量变化量__。 三、课堂探究 探究一：生活现象思考 观察现象：①接高速下落的球时，手臂顺势回缩更稳、不易受伤；②跳高落地必须落在软垫上；③码头船边挂橡胶轮胎缓冲撞击。 思考问题： 1.物体速度、动量变化一定时，作用力大小与什么因素有关？ 与力的作用时间有关。 2.为什么延长作用时间可以减小作用力？ 动量变化一定时，作用时间越长，物体受到的平均作用力越小，起到缓冲保护作用。 探究二：演示实验——缓冲与冲击对比实验 实验目的：探究动量变化相同时，作用时间与作用力的关系 实验器材：重物、细线、海绵垫、桌面 实验操作 1.同一重物从同一高度静止释放，第一次直接落在坚硬桌面； 2.第二次落在厚海绵垫上； 3.观察两次撞击剧烈程度、作用时间长短。 实验现象记录 实验场景 作用时间（长/短） 撞击力（大/小） 撞击效果 落在硬桌面 短 大 撞击剧烈 落在海绵垫 长 小 撞击平缓 实验结论 物体动量变化相同时，作用时间越长，物体受到的平均作用力越__小_；作用时间越短，作用力越__大_。 探究三：冲量的概念深度探究 阅读课本，完成填空，理解冲量完整性质 1.定义：__力__与_力的作用时间_的乘积叫做力的冲量。 2.公式（恒力）：I=__Ft__ 3.单位：__牛秒_，符号_N·s_ 4.物理意义：描述力对时间的积累效应。 5.矢量性：冲量是__矢_量，恒力冲量的方向与_恒力_方向一致。 6.过程性：冲量是__过程_量，对应一段作用时间，不对应某一时刻。 小组辨析讨论 判断正误： （1）有力作用就一定有冲量； 正确，只要有力、有作用时间，就有冲量； （2）冲量方向与动量方向一定相同。 错误，冲量方向与动量变化量方向一致，与瞬时动量方向不一定相同。 探究四：动量定理理论推导 推导情境：质量为m的物体，在恒定合外力F合作用下做匀变速直线运动，初速度v1，经过时间t，末速度v2。 自主推导步骤 1.牛顿第二定律：___F合=ma____ 2.加速度定义式：___a= ___ 3.两式联立变形：___F合t=mv2-mv1____ 4.代入动量定义得定理公式：___I合=Δp___ 探究五：动量定理深度理解 1.内容：物体在一个过程中所受合外力的冲量，等于它在这个过程始末的动量变化量。 2.公式：F合t=mv2-mv1=Δp 3.适用范围：动量定理不仅适用于恒力、匀变速运动，也适用于_变力_、__非匀变速_运动，是普适性物理规律。 4.因果关系：_合外力的冲量_是原因，_动量变化_是结果。 5.矢量性：公式为矢量式，一维运动必须__规定正方向_，再代数运算。 探究六：缓冲与冲击规律探究 由动量定理变形得：F合= 小组总结填空： 1.缓冲现象：动量变化量Δp一定时，__延长_作用时间，可_减小_作用力，减小伤害。 2.冲击现象：动量变化量Δp一定时，__缩短_作用时间，可__增大__作用力，增大冲击效果。 实例解释 问题：为什么接球时手臂要顺势后缩？ 答：球的动量变化量一定，手臂后缩延长力的作用时间，减小球对手的冲击力，避免受伤。 探究七：动量定理解题规范探究 结合课本例题，总结一维问题解题四步骤： 1.确定__研究对象_和研究过程； 2._规定正方向_，明确初、末速度正负； 3.分析合外力冲量、初末动量； 4.列动量定理公式求解，说明方向。 典型例题（课本变式） 质量m=0.5kg的皮球，以v1=4m/s竖直下落，触地后以v2=3m/s竖直反弹，作用时间t=0.1s，取竖直向上为正方向，求皮球受到的平均合力。 解题答案 解：取竖直向上为正方向 初动量：p1=mv1=0.5×(-4)=-2kg·m/s 末动量：p2=mv2=0.5×3=1.5kg·m/s 由动量定理：F合t=p2-p1 F合= =35N 方向：竖直向上 四、课堂当堂练习 1．关于冲量的概念，以下说法正确的是（   ） A．作用在两个物体上的合力大小不同，但两个物体所受的冲量大小可能相同 B．作用在物体上的力的作用时间很短，物体所受的冲量一定很小 C．作用在物体上的力很大，物体所受的冲量一定也很大 D．只要力的作用时间和力的大小的乘积相同，物体所受的冲量一定相同 【参考答案】A 2．同一个玻璃杯从同一高度由静止落下，分别落在同一水平面的水泥地面和草坪上（均不反弹），落在水泥地面上容易碎，对于上述两种情况，玻璃杯在与水泥地面或草坪接触的过程中，下列说法正确的是（     ） A．玻璃杯落在水泥地面上时动量变化量更大 B．玻璃杯落在草坪上时动量变化量更大 C．玻璃杯落在水泥地面上时动量变化率更大 D．玻璃杯落在水泥地面上时受到合外力的冲量更大 【参考答案】C 3．若小车静止在光滑水平面上，t=0时刻起受到F的作用，F沿水平方向且随时间变化的关系如图所示，F-t图像与坐标轴所围面积的物理意义是___________的大小（填写物理量名称）。在时刻，小车的速度大小为___________。 【参考答案】冲量 4．质量为m的质点P在时刻由静止开始向右做直线运动，其合外力F随时间t按图示曲线变化，时刻质点的速度大小为________，方向________（选填“向左”或“向右”），时刻速度________。（选填“最大”或“最小”） 【参考答案】 向右 最大 5．如图所示，用0.5kg的铁锤钉钉子，打击前铁锤的速度为8m/s，打击后铁锤反弹的速度变为4m/s，设打击时间为0.01s，铁锤所受的重力不能忽略，g取10m/s2，则铁锤钉钉子的平均作用力是多大? 解：取竖直向上为正方向，对铁锤由动量定理可得 解得铁锤钉钉子的平均作用力大小为 代入数据解得 五、课堂知识小结 1.冲量I=Ft：过程量、矢量，描述力的时间积累效应； 2.动量定理：F合t=Δp，普适所有运动； 3.核心应用：延时缓冲、短时增压； 4.解题关键：规定正方向，矢量代数运算。 学科网（北京）股份有限公司 $