02 第1章 变力冲量的求解方法（PPT同步课件）-【学而思】2026-2027学年高二物理选择性必修第一册（人教版）

该高中物理课件围绕“动量守恒定律”展开，聚焦冲量概念及恒力、变力冲量的求解方法。从恒力冲量表达式（I=Ft）切入，通过要点回顾建立基础，再拓展到变力冲量的F-t图像面积法、平均力法及动量定理应用，形成由基础到复杂的学习支架。 其亮点在于以科学思维中的模型建构和科学推理为核心，通过类比拓展（冲量与功的时间、空间积累对比）、典例分析（雨滴收尾速度用微元法、小球入泥塘用动量定理求变力冲量）及易错点总结，强化运动与相互作用观念。帮助学生提升分析复杂问题的能力，为教师提供系统的教学资源和方法指导。

第一章 动量守恒定律 第1讲　描述运动的基本概念 02 变力冲量的求解方法 方法技巧 第1讲　描述运动的基本概念 恒力冲量表达式 第1讲　描述运动的基本概念 冲量公式I=Ft只能计算恒力的冲量,如果物体受到的力是变力,不能直接套用。可用如下方法得到冲量: 1.若已知变力的F-t图像,则该力的冲量可以利用F-t图线与时间轴围成的“面积”来计算。(核心物理 方法:微元求和法。在极短的时间Δt内,F视为恒力,利用F·Δt得到微元冲量,再对整个过程进行微元求 和) 第1讲　描述运动的基本概念 2.若力的方向不变且大小随时间均匀变化,则该力的冲量可以利用平均力来计算,其公式为I= t=  ·t。(也可用F-t图线与时间轴围成的面积计算)   3.若物体受到的力是变力,不能直接用冲量公式I=Ft计算,还可以用动量定理,先求出物体动量的变化量 Δp,再由I=Δp求I。 第1讲　描述运动的基本概念 类比拓展 冲量是力在时间上的积累,而功是力在空间上的积累,反映在F-t与F-x图像上,图像面积分别表示冲量和 功。   第1讲　描述运动的基本概念 典例1    (多选)在无风的条件下,雨滴在空中下落,由于空气阻力的影响,最终会以恒定的速度下降,这个 速度称为收尾速度。质量为m(保持不变)的雨滴从静止开始下落,经过时间t,下降高度h,恰好达到收尾 速度 。已知空气对下落雨滴的阻力大小与雨滴速度大小成正比,即f=kv②,k为已知常数,重力加速度 大小为g。下列关系正确的是 (　     ) A.vm= 　　　    B.vm= 　　　    C.t= + 　　　    D.t= -  BC 第1讲　描述运动的基本概念 解析　雨滴达到收尾速度时,所受空气阻力与重力大小相等,即f=kvm=mg,解得vm= ,故A错误,B正确;以 竖直向下为正方向,雨滴从开始下落到达到收尾速度的过程中,根据动量定理有mgt+If=mvm-0,将时间t平 均分成n个极小段,每小段设为Δt,在每小段时间Δt内可认为雨滴做匀速直线运动,则阻力的冲量If=-(kv1Δ t+kv2Δt+…+kvnΔt)=-k(v1Δt+v2Δt+…+vnΔt)=-kh,联立可得t= + ,故C正确,D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 典例2　如图,一质量为m=0.5 kg的小球从距离泥塘表面h=3.2 m的位置自由落体掉到泥塘表面,又经0.2 s没入深度d=0.8 m后静止在泥塘中,不计空气阻力,g取10 m/s2,小球刚进入泥塘时受到泥塘阻力大小为2 0 N,泥塘阻力跟小球进入的深度有关①,对于小球运动的全过程,求: (1)泥塘阻力对小球的冲量②; (2)泥塘阻力对小球做的功③。 第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1)小球自由落体运动的时间t1= =  s=0.8 s 由题可知小球在泥塘中运动的时间t2=0.2 s 规定竖直向下为正方向,整个过程,重力的冲量为IG=mg(t1+t2)=5 N·s,方向竖直向下, 小球从最初由静止释放到最后停下,动量变化量Δp=0 由动量定理有IG+If=0 则泥塘阻力对小球的冲量If=-IG=-5 N·s,负号表示方向竖直向上。 (2)整个过程,小球重力做的功WG=mg(h+d)=20 J 由动能定理有WG+Wf=0 泥塘阻力对小球做的功Wf=-WG=-20 J 第1讲　描述运动的基本概念 答案    (1)大小是5 N·s,方向竖直向上    (2)-20 J 第1讲　描述运动的基本概念 信息解读 ①涉及时间的物理过程,考虑动量定理。 ②空气阻力不是恒力,求其冲量要用微元求和法。 拓展 还可从平均阻力角度考虑,平均阻力 =k ,阻力冲量If=- t=-k t=-kh。 信息解读 ①泥塘阻力不恒定。 ②变力冲量。 ③变力做功。 第1讲　描述运动的基本概念 易错分析 (1)泥塘阻力不是恒力,泥塘阻力对小球的冲量不能直接用If=ft2求; (2)泥塘阻力不是恒力,泥塘阻力对小球做的功不能直接用Wf=-fd求。 第1讲　描述运动的基本概念 $