第一章动量守恒定律知识清单 -2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

2026-11-04

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高中物理选择性必修一
第一章动量守恒定律—知识清单

第 1 节　动量

概念	要点
动量 p	p = mv；描述物体机械运动状态的物理量；单位 kg·m/s
动量的性质	矢量，方向与速度方向相同；由质量与速度共同决定
动量的合成	遵循平行四边形法则；同一直线上用代数加减（先规定正方向）
动量的变化量	Δp = p₂ − p₁（矢量之差），不只看大小变化
动量的相对性	速度相对哪个参考系，动量就相对哪个参考系；同一物体在不同参考系中动量不同
牛顿第一定律的动量表述	物体不受力或所受合力为零时，动量保持不变（牛顿第一定律的动量表述）

方法（动量变化量）：先规定正方向 → 把 p₁、p₂ 都写成带符号的代数量 → Δp = p₂ − p₁。

易错：动量是矢量不是标量；Δp 是矢量之差，与「动量大小变化」不同。

第 2 节　动量定理

概念	要点
内容	物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化量：Ft = Δp = mv₂ − mv₁
冲量 I	I = Ft（矢量，方向与力的方向相同）；单位 N·s，与动量同单位

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概念	要点
推导思路	牛顿第二定律 F = ma → a = Δv/Δt → F = Δp/Δt → 对时间积分得 Ft = Δp
适用	适用于任何力（可分解）、任何运动（直线、曲线）；F 必须是合力
矢量性	动量定理是矢量式；在同一直线上可代数化，各方向分量分别成立

方法（用动量定理解题三步）：

1.选研究对象与正方向；

2.受力分析，求出合力的冲量（碰撞问题中可用动量定理避开碰撞过程细节）；

3.列式 Ft = mv₂ − mv₁ 求末速度。

方法（缓冲）：通过延长作用时间来减小作用力，减小冲击力——安全气囊、防撞吸能装置。

易错：动量定理中的 F 必须是合外力；F 与 t 的乘积是矢量；对曲线运动同样适用。

第 3 节　动量守恒定律

概念	要点
内容	如果一个系统不受外力，或者所受合外力为0，这个系统的总动量保持不变，作用前总动量等于作用后总动量：m₁v₁+ m₂v₂= m₁v₁′+ m₂v₂′
适用条件	① 系统所受的合外力为零；②内力远大于外力可近似守恒；③系统合外力不为0，但某一方向合外力=0，则该方向动量守恒；④适用于碰撞等过程，只关心初末状态
矢量性	是矢量式，各方向分量分别守恒；同一直线上按代数加减处理
相对性	在任何惯性系中形式都成立
与动能守恒的区别	动量守恒条件是合外力为零；机械能（动能）守恒条件是只有重力或弹力做功——碰撞中动量守恒而动能常不守恒

方法（动量守恒 vs 动能守恒的选用）：

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方法（守恒方程书写规范）：① 明确系统；② 规定正方向；③ 只写初、末两状态；④ 一维用代数、多维用分量式。

易错：1.当系统所受合外力为零时，动量在整个过程中任意时刻都守恒；

2.如果只有初、末状态动量相等，但中间某段时间系统合外力不等于零，不能叫动量守恒（例：小球竖直上抛再落回抛出点，初末动量大小相等，但全程受重力，动量不守恒）；

3.内力不改变系统动量。

第 4 节　实验：验证动量守恒定律

方案	要点
气垫导轨法	滑块在气垫上运动，摩擦极小；用光电门测速度；验证+ = +
斜槽小球法	入射小球从斜槽滚下与被碰小球在槽口正碰；碰后两球做平抛运动，用落点比较
斜槽法关键技巧	用同一个小球做平抛实验，确定水平射程 OP 与速度 v 的关系（OP ∝ v）
验证式	m₁·OP = m₁·ON + m₂·OM（O 为抛出点，P 为入射球落点，M 为碰后被碰球落点，N 为碰后入射球落点）
操作要点	斜槽末端必须水平；两球半径相同（保证正碰）；每次从同一位置由静止释放；入射球质量 m₁ > m₂ 且碰后不反弹
误差来源	轨道不水平、球间摩擦、落点测量误差、光电门计时误差、系统误差（空气阻力）

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