1.1 动量(Word学生用书)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册（人教版)

该高中物理导学案围绕“动量”展开，涵盖碰撞中的不变量探究、动量的定义及变化量计算、动量与动能的区别联系等核心知识点。通过小球碰撞、滑轨小车实验引导学生观察现象并猜想不变量，搭建从实验到理论的学习支架，衔接前后知识脉络。 以科学探究为核心，通过实验设计培养学生观察与推理能力，结合易错辨析和分层习题强化科学思维，对比动量与动能深化物理观念，融入生活实例提升应用能力，助力学生深度学习和核心素养发展。

1.动量 1.通过实验探究碰撞中的不变量。（科学探究） 2.知道动量和动量的变化量均为矢量，会计算一维情况下的动量变化量。（科学思维） 3.知道动量和动能的区别和联系。（物理观念） 知识点一　寻求碰撞中的不变量 〔阅读教材P2~P4完成下列填空〕 1.两个大小相同的小球的碰撞 （1）实验装置：如图所示，把两个完全相同的小球用两根长度相等的细线悬挂起来，B小球静止，拉起A小球，放开后它们相碰。可以看到，碰撞后A球停止运动而静止，B球能摆到和A球被拉起时同样的高度。 可以得出：碰撞后，A球的速度大小　　　地“传给”了B球，即碰撞前后，两球速度之和　　　　。 （2）改变条件：将上面实验中的A球换成大小相同的C球，使C球质量大于B球质量，用手拉起C球至某一高度后放开，撞击静止的B球。可看到碰撞后B球摆起的高度　　　　C球被拉起时的高度。 可以得出：碰撞后B球得到的速度比C球碰撞前的速度　　　，两球碰撞前后的速度之和并　　　　　。 （3）猜想： ①两个物体碰撞前后　　　　之和可能不变。 ②两个物体碰撞前后　　　　与　　　　的乘积之和可能是不变的。 2.滑轨上两辆小车的碰撞实验 （1）实验装置 （2）实验过程 两辆小车都放在滑轨上，用一辆运动的小车碰撞一辆　　　　的小车，碰撞后两辆小车粘在一起运动。小车的速度用滑轨上的　　　　　　　测量。 （3）记录并处理数据 m1是运动小车的质量，m2是静止小车的质量，v是运动小车碰撞前的速度，v′是碰撞后两辆小车的共同速度。 次数 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 （4）实验结论 碰撞前后两车质量与速度的乘积之和　　　　　　。 （1）两球碰撞前后，速度之和基本不变。（　　） （2）两球碰撞前后，动能之和基本不变。（　　） （3）两球碰撞前后，质量与速度的乘积之和基本不变。（　　） 1.（1）用如图所示的装置做“探究碰撞中的不变量”的实验，气垫导轨水平放置，挡光板宽度为9.0 mm，两滑块被弹簧（图中未画出）弹开后，左侧滑块通过左侧光电计时器，记录时间为0.040 s，右侧滑块通过右侧光电计时器，记录时间为0.060 s，左侧滑块质量为100 g，左侧滑块m1v1的大小为　　　　 g•m/s，右侧滑块质量为150 g，两滑块质量与速度的乘积的矢量和m1v1＋m2v2=　　　　　　 g•m/s。 （2）对于实验最终的结论m1v1＋m2v2=m1v1′＋m2v2′，下列说法正确的是　　　　（填正确序号前字母）。 A．仅限于一维碰撞 B．任何情况下m1＋m2=m1v1′2＋m2v2′2也一定成立 C．式中的v1、v2、v1′、v2′都是速度的大小 D．式中的不变量是系统中两滑块的质量与速度乘积之和 2.（2026•山东泰安高二期中）某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验，气垫导轨装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成。 （1）下面是实验的主要步骤： ①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平； ②向气垫导轨通入压缩空气； ③接通数字计时器； ④把滑块2静止放在气垫导轨的中间； ⑤滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳； ⑥释放滑块1，滑块1通过光电门1后与右侧有固定弹簧的滑块2碰撞，碰后滑块1和滑块2依次通过光电门2，两滑块通过光电门后依次被制动； ⑦读出滑块1通过光电门1的挡光时间为Δt1=10.01 ms，通过光电门2的挡光时间为Δt2=49.99 ms，滑块2通过光电门2的挡光时间Δt3=8.35 ms； ⑧测出两滑块上的挡光片的宽度均为d=5 mm，测得滑块1的质量为m1=300 g，滑块2（包括弹簧）的质量为m2=200 g。 （2）数据处理与实验结论： ①实验中气垫导轨的作用是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②碰撞前滑块1的速度v1为　　　　m/s；碰撞后滑块1的速度v2为　　　　m/s；碰撞后滑块2的速度v3为　　　　　m/s（结果均保留2位有效数字）。 ③在误差允许的范围内，通过本实验，　　　　　（填“可以”或“不可以”）探究出两个滑块碰撞前后速度与质量的乘积之和保持不变。 知识点二　动量 　如图所示为游乐场中的碰碰车，当运动的车去碰静止的车时，若运动的车的总质量越大、车速越大，那么静止的那辆车会被撞得越远。请思考碰撞产生的效果与碰撞物体的哪些物理量有关？ 〔阅读教材P4完成下列填空〕 1.动量定义：运动物体的　　　　　　　　　叫动量；公式　　　　　　；单位：　　　　　　　　，符号：　　　　　　。 （1）矢量性：方向与　　　　的方向相同。 （2）瞬时性：是状态量，与某一时刻相对应，动量的大小可用p=　　　　表示。 （3）相对性：物体的动量与参考系的选择有关，中学阶段常以地球为参考系。 2.动量的变化量 （1）定义：物体在某段时间内　　　　　　　　　　　　　（也是矢量）。 （2）Δp=p′－p（矢量式）。 （1）物体的质量越大，动量一定越大。（　　） （2）物体的动量改变，其速度大小一定改变。（　　） （3）物体的运动状态改变，其动量一定改变。（　　） 　摩天轮是一种大型转轮状的机械游乐设施。质量为m的乘客搭乘挂在摩天轮边缘的座舱随摩天轮在竖直面内做速度大小为v的匀速圆周运动。 （1）乘客随摩天轮旋转二分之一圆周的过程中，其动量的变化量为多少？ （2）乘客随摩天轮旋转四分之一圆周的过程中，其动量的变化量为多少？ （3）乘客随摩天轮旋转一周的过程中，其动量的变化量为多少？ 1.动量发生变化的三种情况 （1）速度大小改变，方向不变； （2）速度大小不变，方向改变； （3）速度大小和方向都改变。 2.动量始终保持在一条直线上时的运算：选定一个正方向，动量、动量的变化量用带有正、负号的数值表示，从而将矢量运算简化为代数运算（此时的正、负号仅代表方向，不代表大小）。 3.动量不在一条直线上时的运算：利用平行四边形定则进行矢量运算。 角度1　动量的理解 关于物体的动量，下列说法中正确的是（　　） A．物体的动量越大，其惯性也越大 B．物体的速度方向改变，其动量方向不一定改变 C．动量相同的物体，运动方向一定相同 D．运动的物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的加速度方向 尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 角度2　动量和动量的变化量的计算 汽车碰撞试验是综合评价汽车安全性能最有效的方法，也是各国政府检验汽车安全性能的强制手段之一。在某次正面碰撞试验中，让质量m=1×103 kg的汽车以速度v0=13 m/s驶向固定的碰撞试验台，碰撞后汽车的速度变为v1=2 m/s，方向与原方向相反。求： （1）碰撞前，汽车动量的大小； （2）碰撞前后，汽车动量的变化量。 尝试解答 方法技巧 动量的变化量的计算：Δp=p末－p初。 （1）初、末动量始终保持在一条直线上时：选定一个方向作为正方向，动量、动量的变化量用带正、负号的数值表示，从而将矢量运算简化为代数运算，此时的正、负号仅表示方向，不表示大小。 （2）初、末动量不在一条直线上时：用三角形定则或平行四边形定则进行矢量运算。 角度3　动量与动能的比较 （2026•山东聊城高二月考）甲、乙两物体的质量之比是1∶4，下列说法正确的是（　　） A．如果它们的动量大小相等，则甲、乙的动能之比是1∶4 B．如果它们的动量大小相等，则甲、乙的动能之比是2∶1 C．如果它们的动能相等，则甲、乙的动量大小之比是1∶2 D．如果它们的动能相等，则甲、乙的动量大小之比是1∶4 尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 方法技巧 动量与动能的比较 动量 动能 定义式 p=mv Ek=mv2 标矢性 矢量 标量 与速度的关系 速度变化，动量一定变化 速度变化，动能不一定变化 联系 p=，Ek= 1.如图所示，一个质量为0.18 kg的垒球，以25 m/s的水平速度向左飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45 m/s。这一过程中动量的变化量为（　　） A．大小为3.6 kg•m/s，方向向左 B．大小为3.6 kg•m/s，方向向右 C．大小为12.6 kg•m/s，方向向左 D．大小为12.6 kg•m/s，方向向右 2.（2026•河北张家口月考）质量为m的物体，动能大小为Ek，在变力的作用下沿直线做加速运动，经过一段时间后动能大小变为2Ek，则这段时间内物体动量变化量的大小为（　　） A．　 B．（2－） C． D．（2－） 完成课后作业　第一章　1. 答案 1.动量 知识点一　 自主学习 1.（1）不变　不变　（2）大于　大　不相等　（3）①动能 ②速度　质量　2.（2）静止　数字计时器　（4）基本不变 易错辨析 （1）×　（2）×　（3）√ 即学即练 1.（1）22.5　0　（2）D 解析：（1）以水平向左为正方向，左侧滑块的速度为 v1== m/s=0.225 m/s 则左侧滑块m1v1的大小为 m1v1=100 g×0.225 m/s=22.5 g•m/s 右侧滑块的速度为 v2=－=－ m/s=－0.15 m/s 则右侧滑块m2v2的大小为 m2v2=150 g×（－0.15 m/s）=－22.5 g•m/s 因m1v1与m2v2等大、反向，两滑块质量与速度的乘积的矢量和为m1v1＋m2v2=0。 （2）“探究碰撞中的不变量”虽然是在一维情况下设计的实验，但结论具有普遍性，对各种碰撞均成立，故A错误；碰撞中的不变量是矢量，其方向与速度方向相同，故式中的速度应包括大小和方向，故C错误；实验的结论是系统中两滑块的质量与速度的乘积之和在弹簧弹开前后为不变量，其他探究的结论不成立，故B错误，D正确。 2.（2）①减小滑块和导轨之间的摩擦　②0.50　0.10　0.60 ③可以 解析：（2）②碰撞前滑块1的速度 v1== m/s=0.50 m/s 碰撞后滑块1的速度 v2== m/s=0.10 m/s 碰撞后滑块2的速度 v3== m/s=0.60 m/s。 ③碰撞前系统的质量与速度的乘积m1v1=0.15 kg•m/s，碰撞后系统的质量与速度的乘积之和m1v2＋m2v3=0.15 kg•m/s，即可以得出碰撞前后系统的质量与速度的乘积之和保持不变。 知识点二　 情境导入 　提示：质量和速度。 自主学习 1.质量和速度的乘积　p=mv　千克米每秒　kg•m/s （1）速度　（2）mv　2.（1）末动量与初动量的矢量差 易错辨析 （1）×　（2）×　（3）√ 课堂互动 探究 　提示：（1）2mv　（2）mv　（3）0 【例 1】　C　物体的动量是由速度和质量两个因素决定的，动量大的物体质量不一定大，惯性也不一定大，故A错误；动量的方向与速度的方向相同，物体的速度方向改变，其动量方向一定改变，故B错误；动量相同是指动量的大小和方向均相同，而动量的方向就是物体运动的方向，故动量相同的物体，运动方向一定相同，故C正确；动量是矢量，它的方向与速度的方向相同，与加速度的方向不一定相同，故D错误。 【例 2】　（1）1.3×104 kg•m/s　（2）1.5×104 kg•m/s，方向与碰撞后速度方向相同 解析：（1）碰撞前，汽车动量大小 p0=mv0=1.3×104 kg•m/s。 （2）碰撞后，汽车动量大小 p1=mv1=0.2×104 kg•m/s 取汽车碰后速度的方向为正方向，碰撞前后，汽车动量的变化量Δp=p1－p0=［0.2×104－（－1.3×104）］kg•m/s=1.5×104 kg•m/s 方向与碰撞后速度方向相同。 【例 3】　C　当两物体动量大小相等时，由Ek=可知，Ek∝，因甲、乙质量之比为1∶4，则动能之比为4∶1，故A、B错误；当两物体动能相等时，由p=可知，p∝，则甲、乙动量之比为1∶2，故C正确，D错误。 即学即练 1.D　取向左为正方向，则动量的变化量Δp=mv′－mv=0.18×（－45） kg•m/s－0.18×25 kg•m/s=－12.6 kg•m/s，故动量变化量大小为12.6 kg•m/s，负号表示其方向向右，D正确。 2.D　由动能与动量的表达式Ek=mv2，p=mv，可知p=，故动能大小由Ek变为2Ek的这段时间内物体动量变化量的大小为Δp=－=（2－），故选D。 6 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $