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，通过质量相同与不同小球的碰撞实验引导学生观察现象并猜想不变量，结合小车碰撞实验数据验证，搭建从实验现象到理论概念的学习支架，帮助学生理解动量的定义、变化量及与动能的区别。 以科学探究为核心，通过实验猜想与数据验证培养学生科学思维，例题结合足球颠球、碰撞等生活场景，强化动量矢量性与瞬时性理解，助力学生构建运动和相互作用观念，提升分析解决实际问题的能力。

第一章 动量守恒定律 1.1动量 [学习目标]　 1.通过实验寻求碰撞中的不变量。 2.理解动量的概念，知道动量和动能的区别与联系。 3.知道动量和动量变化量均为矢量，会计算一维情况下的动量变化量。 [重难点]　 1.动量与动能的区别 2. 动量变化量 一、寻求碰撞中的不变量 【导学】思考并回答下列问题。 (1)质量相同小球的碰撞 如图甲所示，两根长度相同的细线，分别悬挂A、B两质量相同的钢球，拉起A球，放开后与静止的B球发生碰撞。碰撞后会看到什么现象？通过此实验现象，关于碰撞中的不变量，你有什么猜想？ (2)质量不同小球的碰撞 如图乙所示，使C球质量大于B球质量，用手拉起C球放开后撞击静止的B球。碰撞后会看到什么现象？根据此实验现象，关于碰撞中的不变量，你又有什么猜想？ (3)综合以上两个实验，猜想两个物体碰撞前后 之和可能不变，所以质量小的球速度大；也可能猜想两个物体碰撞前后 乘积之和是不变的。 (4)用实验数据验证猜想 用一辆运动的小车m1碰撞一辆静止的小车m2，碰后两辆小车粘在一起运动，实验数据如表1。 表1　两辆小车的质量和碰撞前后的速度 m1/kg m2/kg v/(m·s－1) v′/(m·s－1) 1 0.519 0.519 0.628 0.307 2 0.519 0.718 0.656 0.265 3 0.718 0.519 0.572 0.321 总结：对于碰撞的两个物体来说，它们的mv之和在碰撞前后可能是不变的，那么mv这个物理量具有特别的意义。 二、动量及动量的变化量 【知识整理】 1.动量 (1)定义：物体的___________和___________的乘积。 (2)定义式：p=___________，单位：___________。 (3)动量的三个性质 ①矢量性：动量是___________（填“矢”或“标”）量，方向与___________的方向相同。 ②瞬时性：表达式中v是___________（填“平均速度”或“瞬时速度”），动量p是___________（填“过程量”或“状态量”）。 ③相对性：其中速度是相对的，与参考系选取有关，一般以地面为参考系。 2．动量的变化量Δp (1)物体在某段时间内末动量p2与初动量p1的矢量差，即Δp=___________。 (2)方向：动量变化量为矢量，与___________（填“初速度”“末速度”或“速度变化”）的方向相同。 【例题】 3．关于动量，下列说法中正确的是（　　） A．做匀速圆周运动的物体，动量不变 B．做匀变速直线运动的物体，它的动量一定在改变 C．物体的动量变化，动能也一定变化 D．甲物体动量，乙物体动量，所以 4．如图，运动员正在练习用头颠球。假设足球从静止开始下落，被头竖直顶起，离开头部后足球上升至最高点，足球的质量为，重力加速度，不计空气阻力。头向上顶球的过程中，足球的动量变化量（     ） A．大小为，方向向上 B．大小为，方向向下 C．大小为，方向向下 D．大小为，方向向上 5．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。 三、动量与动能的区别和联系 【导学】 6．摩天轮是一种大型转轮状的机械游乐设施。乘客搭乘挂在摩天轮边缘的座舱随摩天轮在竖直面内做匀速圆周运动。不同时刻乘客的动量相同吗？不同时刻乘客的动能相同吗？ 【知识整理】 7．动量和动能的关系： （1）动量和动能都是描述物体运动过程中某一时刻的状态； （2）动量是______，动能是标量； （3）定量关系：，； （4）动量发生变化时，动能_______发生变化；动能发生变化时，动量______发生变化。 【例题】 8．关于物体的动量，下列说法中正确的是（　　） A．同一物体，动量越大，速度越大 B．()的动量小于()的动量 C．物体的动能不变，其动量一定不变 D．做匀速圆周运动的物体，其动量不变 9．.我们已经学习过物体的动量的表达式为mv，物体的动能的表达式为，现有a、b两物体的质量之比为3:2，求： （1）若两物体的动量大小相等，则a、b两物体动能的大小之比为多少？ （2）若两物体的动能大小相等，则a、b两物体动量的大小之比为多少？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 导学：(1)A球停止运动，B球摆到A球原来的高度。碰撞前后两球的速度之和不变。 (2)碰撞后B球获得较大的速度，摆起的最大高度大于C球被拉起时的高度。碰撞前后，两球的速度之和并不相等，速度变化跟它们的质量有关。 (3)动能 速度与质量 1．(1) 质量 速度 (2) 千克·米/秒 (3) 矢 速度 瞬时速度 状态量 2．(1) (2)速度变化 3．B 【详解】动量定义为，是矢量，大小、方向任意一个变化则动量变化；动能是标量，仅与速度大小有关。 A．做匀速圆周运动的物体速度方向时刻改变，动量作为矢量，方向也时刻变化，因此动量是变化的，A错误； B．做匀变速直线运动的物体加速度恒定，速度随时间均匀变化，即速度矢量一定改变，因此动量一定改变，B正确； C．若仅速度方向改变、大小不变（例如匀速圆周运动），动量会发生变化，但动能仅由速度大小决定，此时动能不变，C错误； D．动量是矢量，正、负表示方向，不表示大小，则动量的大小关系为，D错误。 故选B。 4．D 【详解】取竖直向上为正方向，接触头部前瞬间速度向下 足球离开头部后上升到最高点，最高点速度为0，离开头部瞬间速度向上：由 得 动量变化量 代入得 结果为正，说明动量变化量方向竖直向上，大小为 故选D。 【点睛】 5．(1)，方向向右 (2)，方向向左 【详解】（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。 6．乘客动量不同，乘客动能相同。 【详解】根据动量表达式 该式为矢量式，依题意可知做匀速圆周运动的乘客速度方向时刻改变，故动量不相同； 根据动能表达式 该式为标量式，因为乘客时刻速度大小，故动能时刻相同。 7． 矢量 不一定 一定 8．A 【详解】A．动量的定义式为，同一物体质量恒定，动量越大则对应速度越大，故A正确； B．动量是矢量，正负号仅表示方向，大小比较需看绝对值，因此的动量更大，故B错误； C．动能是标量，，动能不变仅说明速度大小不变，若速度方向发生变化（如匀速圆周运动），作为矢量的动量会发生变化，故C错误； D．做匀速圆周运动的物体，速度方向沿切线时刻变化，动量方向与速度方向一致，因此动量时刻变化，故D错误。 故选A。 9．（1）2:3（2）： 【详解】（1）因为，则若两物体的动量大小相等，则a、b两物体动能的大小之比为2:3； （2）根据，则若两物体的动能大小相等，则a、b两物体动量的大小之比为：：． 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $