高中物理选择性必修一第2节 动量定理

动量定理教案课题高中物理选择性必修1—第一章第二节动量定理教材人教版 2019普通高中教科书物理选择性必修1教学目标动量定理教案设计一、物理观念：1. 使学生理解动量的概念，认识到动量是物体运动状态的重要描述量。

2. 掌握动量定理的表述和内涵，了解动量定理在解释和分析物体运动过程中的作用。

3. 通过实例分析，培养学生运用动量定理解决实际问题的能力，加深对动量守恒定律的理解。

二、科学思维：1. 训练学生运用逻辑推理能力，通过动量定理的分析过程，培养学生的逻辑思维和分析能力。

2. 引导学生从实验数据中提炼规律，形成对动量定理的科学认识，培养学生的归纳思维和实证精神。

3. 鼓励学生提出假设并进行验证，培养学生的创新思维和批判性思维。

三、科学探究：1. 组织学生进行动量定理的实验探究，让学生亲手操作、观察现象并记录数据，培养学生的实验操作能力。

2. 指导学生分析实验结果，发现规律并提出问题，培养学生的科学探究能力和问题解决能力。

3. 引导学生参与小组讨论，分享实验心得和发现，培养学生的合作精神和交流表达能力。

四、科学责任与态度：1. 教育学生在进行科学探究时保持严谨的态度，尊重实验事实和数据，培养学生的科学素养和诚信意识。

2. 强调物理学在实际生活中的应用价值，引导学生关注科技发展对社会的影响，培养学生的社会责任感和使命感。

3. 通过讨论科学家们在探索动量定理过程中的付出和贡献，激发学生的爱国情怀和对科学的热爱之情。

教学重难点重点：1.动量定理的推导。

2.利用动量定理解释有关生活现象和相关计算。

难点：1.动量定理的中动量矢量性2.变力作用时F 指的是变力在作用时间内的平均值。

实验教具及媒体多媒体课件，动量定理演示教具教学过程教师活动学生活动设计意图一、导入新课船和码头常悬挂一些老旧轮胎，主要用途是减轻船舶靠岸时码头与船体的撞击。

救援跳楼轻生者时要在预测落地位置摆放缓冲救援装置。

请同学们思考背后的物理原理。

第一章动量守恒定律第1节动量知识点一、动量(1)定义：物体质量和速度的乘积，用字母p 表示，p ＝m v .(2)动量的矢量性：动量既有大小，又有方向，是矢量．动量的方向与速度的方向一致，运算遵循矢量运算法则．(3)单位：国际单位是千克·米每秒，符号是kg·m/s.(4)动量具有相对性：选取不同的参考系，同一物体的速度可能不同，物体的动量也就不同，即动量具有相对性．通常在不说明参考系的情况下，物体的动量是指相对地面的动量．知识点二、动量与速度、动能的区别和联系动量与速度动量与动能区别①动量在描述物体运动方面更进一步，更能体现运动物体的作用效果②速度描述物体运动的快慢和方向①动量是矢量，从运动物体的作用效果方面描述物体的状态②动能是标量，从能量的角度描述物体的状态联系①动量和速度都是描述物体运动状态的物理量，都是矢量，动量的方向与速度方向相同，且p ＝mv ②动量和动能都是描述物体运动状态的物理量，且p ＝2mE k 或E k ＝p 22m知识点三、动量的变化量(1)定义：物体在某段时间内末动量与初动量的矢量差，即Δp ＝p ′－p(2)动量的变化量Δp 也是矢量，其方向与速度的改变量Δv 相同．(3)因为p ＝m v 是矢量，只要m 的大小、v 的大小和v 的方向三者中任何一个发生了变化，动量p 就发生变化．(4)动量变化量Δp 的计算①当物体做直线运动时，只需选定正方向，与正方向相同的动量取正，反之取负．若Δp 是正值，就说明Δp 的方向与所选正方向相同；若Δp 是负值，则说明Δp 的方向与所选正方向相反．②当初、末状态动量不在一条直线上时，可按平行四边形定则求Δp 的大小和方向．典例分析一、对动量和动量增量的理解例1关于动量变化，下列说法正确的是()A ．做直线运动的物体速度增大时，动量的增量Δp 的方向与运动方向相同B ．做直线运动的物体，速度减小时，动量增量Δp 的方向与运动方向相反C ．物体的速度大小不变时，动量的增量Δp 为零D ．物体做平抛运动时，动量的增量一定不为零二、动量变化量的计算例2羽毛球是速度最快的球类运动之一，林丹扣杀羽毛球的速度可达到342km/h，假设球飞来的速度为90km/h，林丹将球以342km/h的速度反向击回．设羽毛球质量为5g,试求：(1)林丹击球过程中羽毛球的动量变化量．(2)在林丹的这次扣杀中，羽毛球的速度变化、动能变化各是多少？专题一对动量及动量变化的理解例3关于动量的变化，下列说法正确的是()A．做直线运动的物体速度增大时，动量的增量Δp的方向与运动方向相同B．做直线运动的物体速度减小时，动量的增量Δp的方向与运动方向相反C．物体的速度大小不变时，动量的增量Δp为零D．物体做曲线运动时，动量的增量一定不为零专题二对动量及动量变化的计算例4羽毛球是速度较快的球类运动之一，运动员扣杀羽毛球的速度可达到342km/h，假设球飞来的速度为90km/h，运动员将球以342km/h的速度反向击回．设羽毛球的质量为5g，试求(1)运动员击球过程中羽毛球的动量变化量．(2)在运动员的这次扣杀中，羽毛球的速度变化、动能变化各是多少？专题三碰撞中的动量变化例5质量为0.1kg的小球从1.25m高处自由落下，与地面碰撞后反弹回0.8m高处．取竖直向下为正方向，且g ＝10m/s2.求：(1)小球与地面碰前瞬间的动量；(2)球与地面碰撞过程中动量的变化．第2节动量定理知识点一、冲量(1)概念：力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量．(2)定义式：I＝Ft.(3)物理意义：冲量是反映力的作用对时间的累积效应的物理量，力越大，作用时间越长，冲量就越大．(4)单位：在国际单位制中，冲量的单位是牛·秒，符号为N·s.知识点二、冲量的理解(1)冲量的绝对性．由于力和时间均与参考系无关，所以力的冲量也与参考系的选择无关．(2)冲量是矢量．冲量的运算服从平行四边形定则，合冲量等于各外力的冲量的矢量和，若整个过程中，不同阶段受力不同，则合冲量为各阶段冲量的矢量和．(3)冲量是过程量，它是力在一段时间内的积累，它取决于力和时间这两个因素．所以求冲量时一定要明确所求的是哪一个力在哪一段时间内的冲量．知识点三、冲量的计算(1)恒力的冲量：公式I＝Ft适用于计算某个恒力的冲量，这时冲量的数值等于力与作用时间的乘积，冲量的方向与恒力方向一致．若力为同一方向均匀变化的力，该力的冲量可以用平均力计算，若力为一般变力则不能直接计算冲量．(2)变力的冲量①变力的冲量通常可利用动量定理I＝Δp求解．②可用图象法计算如图所示变力冲量，若某一力方向恒定不变，那么在F－t图象中，图中阴影部分的面积就表示力在时间Δt＝t2－t1内的冲量．知识点四、冲量与功(1)联系：冲量和功都是力作用过程的积累，是过程量．(2)区别：冲量是矢量，是力在时间上的积累，具有绝对性；功是标量，是力在位移上的积累，有相对性．知识点四、动量定理1．内容：物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量．这个关系叫做动量定理．2．表达式：I＝Δp或Ft＝m v′－m v.3．对动量定理的理解(1)动量定理反映了合外力的冲量是动量变化的原因．(2)动量定理的表达式是矢量式，它说明合外力的冲量跟物体动量变化量不仅大小相等，而且方向相同．(3)动量的变化率和动量的变化量由动量定理可得出F＝p′－pt，它说明动量的变化率决定于物体所受的合外力．而由动量定理I＝Δp可知动量的变化量取决于合外力的冲量，它不仅与物体的受力有关，还与力的作用时间有关．(4)动量定理具有普遍性，即不论物体的运动轨迹是直线还是曲线，不论作用力是恒力还是变力，不论几个力的作用时间是相同还是不同都适用．4．动量定理的应用(1)定性分析有关现象由F＝Δpt可知：①Δp一定时，t越小，F越大；t越大，F越小．②Δp越大，而t越小，F越大．③Δp越小，而t越大，F越小．(2)应用动量定理解决问题的一般步骤①审题，确定研究对象：对谁、对哪一个过程．②对物体进行受力分析，分析力在过程中的冲量，或合力在过程中的冲量．③抓住过程的初、末状态，选定参考方向，对初、末状态的动量大小、方向进行描述．④根据动量定理，列出动量定理的数学表达式．⑤写清各物理量之间关系的补充表达式．⑥求解方程组，并分析作答．典例分析一、冲量的理解例1如图所示，质量为m的小球由高为H的光滑固定斜面顶端无初速滑到底端过程中，重力、弹力的冲量各是多大？二、平均冲量的计算例2如图所示，质量为m＝1kg的小球由高h1＝0.45m处自由下落，落到水平地面后，反弹的最大高度为h2＝0.2m，从小球下落到反弹到最高点经历的时间为Δt＝0.6s，g取10m/s2.求：小球撞击地面过程中，球对地面的平均压力F的大小．三、合力冲量的计算例3质量为1.0kg的小球从20m高处自由下落到软垫上，反弹后上升的最大高度为5.0m，小球与软垫接触时2)()间为1.0s，在接触时间内小球受到的合力的冲量大小为(空气阻力不计，g＝10m/sA．10N·s B．20N·s C．30N·s D．40N·s四、冲量的综合应用例4用0．5kg的铁锤把钉子钉进木头里，打击时铁锤的速度v＝4.0m/s，如果打击后铁锤的速度变为0，打击的作用时间是0.01s，那么：(1)不计铁锤受的重力，铁锤钉钉子的平均作用力是多大？(2)考虑铁锤受的重力，铁锤钉钉子的平均作用力又是多大？(g取10m/s2)(3)比较(1)和(2)，讨论是否要计铁锤的重力。

2 动量定理[学习目标] 1.理解冲量的概念，知道冲量是矢量，会计算某力的冲量(重点)。

2.理解动量定理的含义及其表达式，会运用动量定理解决实际问题(重难点)。

3.会用动量定理解释碰撞、缓冲等生活中的现象(重点)。

一、动量定理的理解如图，一个质量为 m 的物体在光滑的水平面上受到恒力F 的作用，做匀变速直线运动。

在初始时刻，物体的速度为 v ，经过一段时间Δt ，它的速度为v ′。

试推导F 、Δt 与Δp 的关系。

答案 加速度a ＝v ′－v Δt 根据牛顿第二定律F ＝ma ，则有 F ＝m v ′－v Δt ＝m v ′－m v Δt ＝p ′－p Δt，即F Δt ＝p ′－p1．冲量(1)定义：力与力的作用时间的乘积。

(2)定义式：I ＝F Δt 。

(3)物理意义：冲量是反映力的作用对时间的累积效应的物理量，力越大，作用时间越长，冲量就越大。

(4)单位：在国际单位制中，冲量的单位是牛秒，符号为N·s 。

(5)矢量性：冲量是矢(填“矢”或“标”)量。

如果力的方向恒定，则冲量的方向与力的方向相同。

2．动量定理(1)内容：物体在一个过程中所受力的冲量等于它在这个过程始末的动量变化量。

(2)表达式：I ＝p ′－p 或F (t ′－t )＝m v ′－m v 。

1．对动量定理的理解(1)动量定理反映了合外力的冲量是动量变化的原因。

(2)动量定理的表达式F Δt ＝m v ′－m v 是矢量式，运用动量定理解题时，要注意规定正方向。

(3)公式中的F是物体所受的合外力，若合外力是变化的力，则F应理解为合外力在作用时间内的平均值。

(4)动量定理不仅适用于宏观物体的低速运动，而且对微观粒子的高速运动同样适用。

2．动量定理、动能定理的区别(1)动量定理指出力在时间上的积累改变了物体的动量，动能定理指出力在空间上的积累改变了物体的动能。

(2)动量定理是矢量式，动能定理是标量式。

(1)作用在物体上的力很大，物体所受的冲量一定也很大。

动量定理-人教版高中物理选择性必修第一册（2019版）教案1. 基本概念1.1 动量动量是物体运动的描述，它等于质量乘以速度，用公式表示为：p=mv。

1.2 动量定理动量定理又称为牛顿第二定律，它指出，当一个物体受到一个力时，它的动量的改变量等于这个力的大小和方向与时间的乘积。

根据动量定理，可以得到以下公式：FΔt = Δp其中，F为物体受到的力，Δt为作用时间，Δp为物体动量的改变量。

1.3 动能定理动能定理指出，物体的动能的增量等于外力所做的功，公式如下：A = ΔK = W其中，A表示物体的动能增加量，ΔK表示动能的增量，W表示外力所做的功。

2. 教学内容与方法2.1 教学内容本节课主要介绍了动量定理和动能定理的概念及公式，并给出了一些相关的例题和练习。

2.2 教学方法教学方法需要根据具体情况进行选择和调整，主要包括以下几种：1.讲解法：通过讲解的方式，向学生详细介绍动量定理和动能定理的概念和公式。

2.演示法：通过一些实验或模拟演示，让学生更加直观地理解动量定理和动能定理。

3.讨论法：通过讨论一些实例，引导学生深入理解动量定理和动能定理。

4.实践法：通过一些练习题和课堂作业，及时掌握学生对动量定理和动能定理的掌握情况。

3. 教学重点和难点3.1 教学重点1.动量定理和动能定理的概念和公式。

2.动量定理和动能定理的应用。

3.2 教学难点1.如何深入理解动量定理和动能定理的概念和公式。

2.如何应用动量定理和动能定理解决实际问题。

4. 教学建议4.1 教学策略1.充分利用课堂时间，通过各种途径，让学生深入理解动量定理和动能定理的概念和公式。

2.积极引导学生，多进行实践和应用，提高动量定理和动能定理的解决问题的能力。

4.2 学习策略1.建立正确的学习态度，积极参与课堂讨论和练习。

2.多思考、多实践、多探索，不断提高对动量定理和动能定理的理解和应用能力。

5. 总结通过本节课的学习，我们了解了动量定理和动能定理的概念和公式，并掌握了如何应用它们解决实际问题的方法。

第一章动量守恒定律第3节动量守恒定律前面儿教材讲述的冲量动量及动量定理是全章的基础知识，在中学物理中，用动量定理处理的对象一般是单个物体，本节则将研究对象拓展到系统，在动量定理的基础上，概括了封闭系统中的一般规律，动量守恒定律不仅是本章的核心内容，也是整个高中物理的重点，学好本节内容对今后处理物理综合问题。

【物理观念】能在一维情况下，两物体的相互作用情境中由牛顿定律及动量定理推导出动量守恒定律。

理解并掌握定内容及定律成立条件，了解定律的几种数学表达式。

【科学思维】能在具体问题中判断动量是否守恒，能熟练运用动量守恒定律解释现象和解决问题。

【科学探究】通过对动量概念及动量守恒定律的学习，了解归纳与演绎两种思维方法的应用，参加小组讨论师生互动，经过思考，发表自己的见解经历，实验探究过程发现规律。

【科学态度与责任】主动与他人合作的团队精神，有将自己的见解与他人交流的愿望，培养学生将物理知识，物理规律进行分析，比较与联系，养成自主构建知识体系的意识，培养实事求是，具体问题具体分析的教学态度。

【教学重点】理解动量守恒成立的条件及定律的表达式的推导及应用。

【教学难点】理解动量守恒的物理内涵，动量守恒定律方程的矢量性，应用动量守恒定律解决问题。

【导入新课】思考：第一节中我们通过分析一辆小车碰撞一辆静止小车，得出碰撞前后两辆小车的动量之和不变的结论。

对于冰壶等物体的碰撞也是这样么？怎样证明这一结论？这是一个普遍的规律么？【新课讲授】复习：单个物体受力与动量变化量之间的关系F·Δt= mv' – mv 0=Δp思考：若用动量定理分别研究两个相互作用的物体，会有新收获么？(通过复习单个物体受力与动量变化量之间的关系引出两个相互作用的物体所组成的整体之间的动量关系)一、相互作用的两个物体的动量变化1.对两个物体的碰撞过程进行理论分析利用动量定理对光滑水平面上的A 、B 两个物体在碰撞过程中对两物体进行分析：对A 应用动量定理：11111v m v m t F -'=∆ 对B 应用动量定理：22222v m v m t F -'=∆ 根据牛顿第三定律：21F F -= 得 )(11221111v m v m v m v m -'-=-' 22112211v m v m v m v m +='+' 结论：两个物体碰撞后的动量之和等于碰撞前的动量之和2.系统、内力、外力思考：碰撞前后满足动量之和不变的两个物体的受力情况是怎样？系统：我们把两个（或多个）相互作用的物体构成的整体叫做一个力学系统。

《动量定理》教学设计一、教材分析使用教材：物理选择性必修第一册（人教版）第一章（动量守恒定律）的第二节。

《动量定理》一节是学生在学习了牛顿运动定律和动量概念之后，结合活中的现象，用数学方法通过推导而得出来的定理。

本节内容既是上节动量的延深，又是学习下节《动量守恒定律》之前所必须掌握的知识，因此可以得出本节在本章中有承前启后的作用。

《动量定理》是解决力学问题的一个重要途径，尤其是处理碰撞和打击类问题。

同时，动量定理与我们的生活和科学技术的发展有着密切的联系，因此学习这部分内容有着非常重要的实用价值。

二、学生学习心理特点分析在高中这个阶段，学生的好奇心比较强，他们不再满足感知物质世界，观察有趣的物理现象。

他们更想了解因果关系，得出解释物理现象的结论。

在承接上一节动量概念的基础上，进一步研究动量改变的原因，水到渠成。

三、教学目标1、物理观念从动量的改变，体会相互作用对物体运动的影响。

加深对物质、运动、相互作用的理解。

2、科学探究从牛顿运动定律和动量概念推导出动量定理的表达式。

3、科学思维构建刹车模型，将实际复杂的物理过程抽象成便于研究的物理模型4、科学态度与责任学生将所学知识用于日常生活、生产实践，例如缓冲装置的设计。

四、教学重点和难点重点：动量定理的推导及文字表述。

难点：应用动量定理解决实际有关问题。

五、教法和学法本节课以学生为主体，运用“情境引导→理论推导探究→实际应用”模式进行教学。

在课堂上教师通过实验鼓励学生相互交流、主动参与、主动探究、主动思考、主动实践，在教师合理、有效的引导下进行高效率学习来完成探究的过程。

通过此过程，培养了学生科学探究的能力。

六、教学器材两枚大小相同的鸡蛋、尺寸相同的石头地板和棉布各一块、多媒体、课件、计算机。

七、教学程序设计根据本节内容的特点分五个环节：⑴创设问题情景提出问题⑵建立模型推导动量定理⑶应用动量定理定量计算⑷趣味实验⑸应用动量定理定性分析（一）创设情景提出问题教师： 类比动能的改变，动量的改变是有谁导致的?学生讨论：没啥思绪。