人教版高中物理選擇性必修1第1章第2節動量定理教學設計

課題動量定理單元2學科物理年級高二

動量定理是一個重要的規律，它揭示了力在段時間內連續作用的累積效果與動量變化

之間的關系，進一步揭示了運動狀態變化與相互作用之間的關系。前一節內容重在建立動

量概念，并沒有關注一.個物體動量變化的原因。通過恒力情況下的理論推導，可以認識到

沖量是動量發生變化的原因，同時動量定理也是下一節從理論上推導動量守恒定律的基礎。

教材雖然是在恒力作用的情況下由牛頓第二定律推導出動量定理的，但是動量定理不僅適用

于恒力的情況，也適用于變力的情況。正因為如此，動量定理在實際中有更廣泛的應用，尤

教材其在解決作用時間短、作用力大而且隨時間變化快的打擊、碰撞等問題時，用動量定理要比

分析用牛頓第二定律更方便。

在前面的學習中，學生已經具有力、加速度、動量和牛頓第二定律等知識，掌握了矢量

的運算法則，具備一定的分析和推理論證能力，具有通過建立簡單的物理模型解決生活中實

際問題的能力，但是面對復雜情境，學生還是有較大的困難。本節中動量定理的矢量性，是

學生學習的一個難點，需要在解決問題的過程中，通過遵循嚴格的程序和規范的運算來加以

突破。

本節課的教學重點是動量定理的推導及應用。

物理觀念：通過學習，理解沖量的概念及其矢量性。

科學探究：通過理論推導，掌握動量定理，理解其確切含義。

學習科學思維：通過實例分析，能夠利用動量定理解釋緩沖、碰撞等有關現象和解決實際問

目標題。

科學態度與價值觀：通過對動量定理的應用，提高學生用科學的眼光去看待問題的態度。

重點通過理論推導，掌握動量定理，理解其確切含義。

難點通過實例分析，能夠利用動量定理解釋緩沖、碰撞等有關現象和解決實際問題。

教學過程

教學環節教師活動學生活動設計意圖

導入新課有些船和碼頭常懸掛一些老舊輪胎，主要的用

途是減輕船舶靠岸時碼頭與船體的撞擊。其中有怎結合生活從生活實際

樣的道理呢?實際思考問出發，激發學生

題，并列舉相興趣，引入新課。

似的例子。

講授新課已知物理情景：質量為m的物體，在合力F

的作用下，經過一段時間t，速度由v變為v’，根據物理用熟悉的物

如圖所示.求F與動量變化量的關系？情景，利用牛理情景，對研究

頓第二定律分對象進行受力分

析力F和動析和動量變化分

量變化量的關析，探索物體所

系。受的合外力與動

量變化量的關

由牛頓第二定律知：F=ma

系。

v'v

而加速度定義有：a

t

v'vp

聯立可得：Fm

tt

變形可得：Ftmv'mv

動量的變化與力的時間積累效果有關

一、沖量

１、定義：作用在物體上的力和作用時間的乘

積，叫做該力對這個物體的沖量I，用公式表示為學習沖量

I=Ft的概念。

2、單位：在國際單位制中，沖量的單位是

?！っ?，符號是N·s

3、沖量是矢量：方向由力的方向決定，若為

恒定方向的力，則沖量的方向跟這力的方向相同

4、沖量是過程量，反映了力對時間的積累效對比功和沖

應量，加深對沖量

沖量與功有什么區別？概念的理解。

對比沖量

和功。

作用力與反作用力的功和沖量各有什么關

系？

作用力的沖量與反作用力的沖量總是等值、反

向并在同一條直線上，但是作用力的功與反作用力

的功不一定相等。

系統內部的內力的功和沖量有什么關系？

內力：對物體系統內部，內力作用的沖量的矢

量和等于零，但內力的功的代數和不一定為零。

完成課堂

課堂練習1、甲、乙兩個質量相同的物體，以

練習。

相同的初速度分別在粗糙程度不同的水平面上運

動，乙物體先停下來，甲物體又經較長時間停下來，

下面敘述中正確的是（）

A、甲物體受到的沖量大

B、乙物體受到的沖量大

C、兩個物體受到的沖量大小相等

D、無法判斷

答案：C

二、動量定理

總結動量

1、內容：物體所受合外力的沖量等于物體的

定理的內容和

動量變化，這就是動量定理。

意義。

2、表達式：Ftp'p或Ip

3、加深理解：

通過小組討

(1)物理研究方法：過程量可通過狀態量的變化

論，更深刻的理

來反映；

解動量定理。

(2)表明合外力的沖量是動量變化的原因；

(3)動量定理是矢量式：

①合外力的沖量方向與物體動量變化的方向

相同；

②合外力沖量的方向與合外力的方向或速度

變化量的方向一致。

③但與初動量方向可相同，也可相反，甚至還

可成角度。

動量定理的適用范圍：

1、動量定理不但適用于恒力，也適用于隨時

間變化的變力，對于變力，動量定理中的F應理解

為變力在作用時間內的平均值；

2、動量定理不僅可以解決勻變速直線運動的

問題，還可以解決曲線運動中的有關問題，將較難

的計算問題轉化為較易的計算問題；

3、動量定理不僅適用于宏觀低速物體，也適

用于微觀現象和高速運動問題。

動量定理的優點：不考慮中間過程，只考

慮初末狀態。

例題：一個質量為0.18kg的壘球，以25m/s的結合動量

水平速度飛向球棒，被球棒打擊后反向水平飛回，定理的內容，通過例題，

速度大小變為45m/s，設球棒與壘球的作用時間為完成課本例掌握動量定理使

0.002s。球棒對壘球的平均作用力是多大？題。用的方法和步

解：沿壘球飛向球棒時的方向建立坐標軸，驟。

壘球的初動量為

pmv0.1825kgm/s4.5kgm/s

壘球的末動量為

p'mv'0.1845kgm/s8.1kgm/s

由動量定理知壘球所受的平均作用力為

P'P8.14.5

FN6300N

t0.002

壘球所受的平均作用力的大小為6300N,負號

表示力的方向與坐標軸的方向相反，即力的方向與

壘球飛來的方向相反。

動量定理的應用步驟：

1、確定研究對象，選定正方向。

2、明確物理過程：受力分析，求出合外力的根據例題

沖量；總結規律。

3、明確研究對象的初末狀態及相應的動量；

4、確定在物理過程中研究對象的動量的變化；

5、根據動量定理列方程，統一單位后代入數

據求解。

思考討論：直接跳在水泥地上行嗎？

小組討用所學知識

論。解釋實際問題。

課堂練習2、物體在運動過程中加速度不為零，

則下列說法正確的是（）

A．物體速度的大小一定隨時間變化

B．物體速度的方向一定隨時間變化

C．物體動能一定隨時間變化

D．物體動量一定隨時間變化

解析：加速度不為零，說明物體的速度在變化，

速度的改變存在三種情況：速度的方向不變，只是

大小在變化(動能也變化)；速度的大小不變，只是

方向在變化(動能不變)；速度的大小和方向同時改

變(動能變化)，A、B、C錯誤；動量是矢量，只要

速度改變，物體的動量就一定改變，D正確。

答案：D

動量定理解釋生活現象

1、在足球場上，你?？吹竭\動員用頭去頂球

利用動量

的現象，試設想如果迎面飛來的不是足球而是鉛

定理解釋生活多引用生活

球，他們會用頭去頂嗎？

現象。實例，結合生活

實際情景，讓學

生更好的理解和

應用動量定理。

2、用錘子使勁壓釘子，就很難把釘子壓入木

塊中去，如果用錘子以一定的速度敲釘子，釘子就

很容易鉆入木塊，這是為什么？

3、建筑工人或蹦極運動員身上綁的安全帶是

有彈性的橡皮繩還是不易伸長的麻繩？

拓展提高1、在撐竿跳比賽的橫桿下方要放上很厚的海完成拓展通過完成習

綿墊子.設一位撐竿跳運動員的質量為70kg,越過橫提高練習題。題，鞏固基礎知

桿后從h＝5.6m高處落下，落在海綿墊上和落在普識。

通沙坑里分別經歷時間Δt1＝1s、Δt2＝0.1s停下.

求兩種情況下海綿墊和沙坑對運動員的作用力。

思路點撥：從同一高度下落，落到接觸面上的

初動量相同，所以動量變化量相同，但作用時間不

同.根據動量定理可求作用力.注意動量定理中的力

是合外力，而不僅是支持力.

[解析]規定豎直向上為正方向，則運動員著地(接觸海

綿墊或沙坑)過程中的始、末動量為

p＝mv＝－m2gh，p'＝mv'＝0

受到的合外力為F＝FN－mg

由牛頓第二定律的動量表達公式FΔt＝p'－p＝mv'－mv

0＋m2gh

即F－mg＝.

NΔt

m2gh

所以：F＝mg＋

NΔt

落在海綿墊上時，Δt1＝1s，則

702×10×5.6

F＝(70×10＋)N?1440.8N

N1

落在沙坑里時，Δt2＝0.1s，則

702×10×5.6

F＝(70×10＋)N?