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

该高中物理课件聚焦“冲量 动量”核心知识点，通过火车挂钩、汽车碰撞等生活碰撞现象导入，以足球受踢、钢球碰撞实验等情境为支架，从力的时间积累（冲量）到质量与速度乘积（动量），再到动量变化及与动能的辨析，构建完整知识脉络。 其亮点在于以科学探究为核心，通过钢球碰撞不同垫块的F-t图像实验（科学证据）、细沙中板凳碰撞深度分析（科学推理），结合冲量与功、动量与动能的对比表格（模型建构），深化物理观念。问题链设计培养科学思维，随堂练习针对性强，课堂小结系统梳理，帮助学生构建清晰物理观念，教师可高效开展概念教学。

第一章 动量和动量守恒定律 1.1 冲量 动量 观察 思考：这些碰撞现象不同，是否存在共同的物理规律？ 火车车厢挂钩靠碰撞连接 汽车碰撞试验中运动状态显著改变 台球碰撞后速度和方向发生变化 新课导入 1. 能结合碰撞实验图像说明冲量的含义、单位、方向和过程量特征。 2. 能通过碰撞效果分析质量与速度的作用，建立动量 p = mv 的概念。 3. 能判断动量的方向和动量变化，并辨析动量与动能的区别。 学习目标 情境：足球受踢时发生了什么 观察：脚与足球短暂接触后，足球由静止或低速变为快速运动。 问题1：足球的动量有没有改变？ 问题2：改变发生在脚与球接触的哪一段时间内？ 问题3：如果接触时间不同，脚对球的作用效果会怎样？ 一、冲量：力对时间的积累 新知探究 现象分析：动量改变来自力的持续作用 现象：脚对球的作用不是只有某一瞬间，而是在一段接触时间内持续作用。 怎样描述力在一段时间内的积累作用？ 分析：在这段时间内，足球速度改变，动量由 p 变为 p′，产生动量变化 Δp。 本质：改变动量要看力在时间上的积累；只说“力大”或“时间长”都不完整。 新知探究 将一个钢球从同一高度分别自由下落到坚硬的木板和垫有海绵的木板上，用力传感器测出钢球碰撞时作用力的大小，用与力传感器相连的数据采集器记录下力随时间的变化。 如图所示是某次实验获得的钢球从同一高度落下碰撞不同材质垫块的实验结果。 【观察思考】 新知探究 面积： 软垫块： 硬垫块： 结论：碰撞效果与作用力和作用时间有关系。 新知探究 一、冲量：力对时间的积累 定义：力 F 与力的作用时间 Δt 的乘积，叫做这个力的冲量。 定义式：I = FΔt。 单位：N·s。 矢量性：方向与力的方向相同。 过程量：必须说明哪个力、作用在哪个物体上、在哪段时间内。 新知探究 判断冲量时必须说清什么 1. 哪个力？推力、重力、支持力，还是合外力？ 2. 哪段时间？接触过程、制动过程，还是从 t1 到 t2？ 3. 方向怎样？一维问题先规定正方向，反向冲量取负值。 结论：判断两个冲量是否相同，必须同时比较大小和方向。 新知探究 比较冲量和功： 冲量 功 公式 单位 标矢性 意义 正负 N·s J 矢量 标量 力的作用对时间的累积效应； 力的作用对空间的累积效应； 正负表示方向与正方向相反 正负表示动力做正功或阻力做负功 新知探究 【观测与思考】如图所示，利用两个不同质量的钢球、半盒细沙、一张小板凳（用一块薄木板和四枚长钢钉做成）做如下实验： （1）把小板凳平放在细沙表面，分别用不同质量的钢球从同一高度落下碰撞小板凳，观测小板凳两次陷入细沙中的深度。 （2）把小板凳平放在细沙表面，同一钢球分别从不同高度落下碰撞小板凳，观察小板凳两次陷入细沙中的深度。 讨论影响碰撞的因素还有哪些。 结论：碰撞效果与物体的质量和速度有关系。 二、动量 新知探究 二、动量 1. 从碰撞效果引出 mv 根据教材中的碰撞实验，碰撞效果与作用时间、质量和速度有关。 设钢球质量为 m，碰前速度为 v，碰后静止，碰撞过程平均作用力为 F，作用时间为 t。 由牛顿第二定律和运动学关系可得 Ft = mv。 思考：除冲量 Ft 外，质量与速度的乘积 mv 为什么也值得单独研究？ mv能反映物体运动状态及其碰撞效果，是描述物体运动状态的重要物理量，由此引出动量。 新知探究 二、动量 问题：为什么质量和速度不同，碰撞效果会明显不同？ 质量与速度的乘积具有特别意义。 p = mv 归纳：p 表示动量；单位 kg·m/s；方向与速度方向相同。 新知探究 1.怎样才算“动量相同”？ 情境：两个小车质量和速率相同，一个向右运动，一个向左运动。 它们的动量相同吗？ 判断 1：动量是矢量，方向与速度方向相同。 判断 2：求动量必须明确研究对象和所处状态。 判断 3：参考系改变，同一物体的动量可能改变。 结论： 判断动量不能只看质量或速率，还必须看方向、状态和参考系。 新知探究 三、动量的变化 问题：速度大小没变，只是方向变了，动量有没有变化？ （1）比较初状态动量 p 与末状态动量 p′ （2）看大小是否改变，也看方向是否改变 （3）同一直线上先规定正方向，再作代数运算 Δp = p′ - p P P′ P P′ ΔP 新知探究 讨论：不同运动中的动量如何变化？ 运动情形 动量变化情况 匀速直线运动 动量大小、方向均不变 自由落体运动 动量方向不变，大小随时间增大 平抛运动 动量方向改变，大小随时间增大 匀速圆周运动 动量方向时刻改变，大小不变 动量是否变化，要同时看速度大小和速度方向。 新知探究 四、动量和动能 情境：匀速圆周运动中，物体速率不变。动能变了吗？动量变了吗？ 动能看速率：速率不变，动能不变。 动量看速度：速度方向改变，动量改变。 迁移：动能变化时动量一定变化；动量变化时动能不一定变化。 p² = 2mEₖ 新知探究 1.下列说法中正确的是（ ） A．物体的速度大小保持不变，则其动量不变 B．物体的动量保持不变，则其速度方向一定不变 C．物体的动能保持不变，则其动量一定不变 D．速度大的物体的动量就一定大 B 随堂练习 2.质量为 m 的小球以速率 2v 垂直射向墙壁，碰后仍垂直墙壁以速率 v 弹回。此过程中小球动量变化量的大小是（ ） 2v v A．0 B．mv C．2mv D．3mv D 随堂练习 3.关于动量和动能，下列说法正确的是（ ） A．动量相同的两个物体，动能一定相同 B．动能相同的两个物体，动量一定相同 C．物体动量发生变化，动能可能不变 D．物体动能发生变化，动量可能不变 C 随堂练习 4. 某变力作用在物体上，其 F-t 图像与时间轴围成的面积为 S。下列说法正确的是（ ） A. S 表示该力在这段时间内的冲量大小 B. S 表示该力在这段时间内做功的大小 C. 只要作用时间相同，冲量一定相同 D. F-t 图线斜率表示物体动量变化率 A 随堂练习 1.冲量 （1）表达式： （2）力与力的作用时间的乘积，叫做力的冲量。 （3）冲量的计算I = FΔt 2.动量的理解 （1）表达式：p = mv （2）单位：kg·m/s （3）方向：与物体速度的方向相同 3.动量的变化量 （1）表达式：Δp = p′ - p （2）矢量，与速度变化量的方向相同 （3）一维直线的情况下，规定正方向，化矢量运算为代数运算 课堂小结 $