1.1-探究动量变化与冲量的关系-教案1(沪科选修3-5)

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1.1探究动量变化与冲量的关系课件(高中物理沪科版选修3-5)1

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学案1
学案 1
[学习目标定位]
探究动量变化与冲量的关系
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1.理解冲量和动量的定义、公式、单位及矢量性. 2.理解动量定理及其表达式. 3.能够利用动量定理解释有关现象，解决有关实际问题．
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1 2 mv 2 1．动能的表达式 Ek＝，动能是标量．
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4．冲量 (1)定义：力和力的作用时间的乘积 Ft. (2)公式： I＝Ft (3)单位： N·s . (4)矢量性：方向跟力的方向相同． 5．动量定理 .
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(1)内容：物体所受合力的冲量等于物体的动量变化． (2)公式： I＝Ft＝Δp .
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解析选与墙壁碰前的方向(向东)为正方向 v1′＝8 m/s v2′＝－8 m/s Δp′＝mv2′－mv1′＝0.6×(－8－8) kg· m/s ＝－9.6 kg· m/s
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即动量变化量大小为 9.6 kg· m/s，方向向西(与初动量方向相反) 1 1 2 动能变化量为 ΔEk′＝2mv2′ －2mv1′2＝0. 答案见解析
Δv 2．牛顿第二定律的表达式 F 合＝ ma ，加速度 a＝ Δt ，
Δv＝v－v0.
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3．动量 (1)定义：物体的质量m 和速度v 的乘积 mv . (2)公式： p＝mv . (3)单位： kg·m/s . (4)矢量性：方向跟物体的速度方向相同．
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解析

高中物理第1章碰撞与动量守恒1.1探究动量变化与冲量的关系学案沪科版选修3-5(new)

1．1 探究动量变化与冲量的关系［学习目标] 1。

理解冲量和动量的定义、公式、单位及矢量性。

2。

理解动量定理及其表达式.3。

能够利用动量定理解释有关现象，解决有关实际问题．一、动量和冲量[导学探究] 在激烈的橄榄球赛场上，一个较瘦弱的运动员携球奔跑时迎面碰上高大结实的对方运动员，自己被碰的人仰马翻，而对方却几乎不受影响…….这说明运动物体产生的效果不仅与速度有关，而且与质量有关．(1）若质量为60 kg的运动员（包括球）以5 m/s的速度向东奔跑，他的动量是多大?方向如何？若他以大小不变的速率做曲线运动,他的动量是否变化？（2）若这名运动员与对方运动员相撞后速度变为零，他的动量的变化量多大？动量的变化量方向如何？答案（1)动量是300 kg·m/s，方向向东；做曲线运动时他的动量变化了,因为方向变了．（2)-300 kg·m/s，方向向西．[知识梳理] 动量和动量的变化量1．动量(1）定义：物体的质量m和速度v的乘积mv。

(2)公式：p＝mv。

单位：kg·m/s。

（3)动量的矢量性:动量是矢(填“矢”或“标”)量，方向与速度的方向相同．(4)动量是状态量：进行运算时必须明确是哪个物体在哪一状态(时刻)的动量．（5）动量具有相对性：由于速度与参考系的选择有关，一般以地球为参考系．2．冲量（1)冲量的定义式：I＝Ft.（2）冲量是过程(填“过程”或“状态”)量，反映的是力在一段时间内的积累效应,求冲量时一定要明确是哪一个力在哪一段时间内的冲量．（3）冲量是矢（填“矢”或“标”)量，若是恒力的冲量，则冲量的方向与力F的方向相同．[即学即用] 判断下列说法的正误．(1)质量大的物体的动量一定大．( ×）(2）动量相同的物体，运动方向一定相同．( √）(3)质量和速率都相同的物体的动量一定相同．（×)（4）冲量是矢量，其方向与合外力的方向相同．（√)(5)力越大，力对物体的冲量越大．（×）（6）不管物体做什么运动,在相同的时间内重力的冲量相同．（√)二、动量定理[导学探究] 1。

(沪科版)高中物理选修3-5教师用书：第1章 1.1探究动量变化与冲量的关系含解析

11探究动量变化与冲量的关系学习目标1.理解动量的概念；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的变化量．(重点)2．知道冲量的概念，知道冲量是矢量．(重点)3．理解动量定理的确切含义，掌握其表达式．(重点)4．会用动量定理解释碰撞、缓冲等现象．(难点)知识脉络动量和冲量[先填空]1．冲量(1)定义力和力的作用时间的乘积Ft.(2)公式【提示】动量是矢量，动能是标量，动量和动能分别从不同的角度描述了物体的运动效果．[核心点击]1．动量的性质(1)瞬时性：通常说物体的动量是物体在某一时刻或某一位置的动量，动量的大小可用p＝mv表示．(2)矢量性：动量的方向与物体的瞬时速度的方向相同．(3)相对性：因物体的速度与参考系的选取有关，故物体的动量也与参考系的选取有关．2．冲量的性质(1)过程量：冲量描述的是力的作用对时间的积累效应，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．(2)矢量性：冲量的方向与力的方向相同，与相应时间内物体动量变化量的方向相同．3．动量的变化量：是矢量，其表达式Δp＝p2－p1为矢量式，运算遵循平行四边形定则，当p2、p1在同一条直线上时，可规定正方向，将矢量运算转化为代数运算．4．动量和动能的比较动量动能物理意义描述机械运动状态的物理量定义式 p ＝m v E k ＝12m v 2标矢性矢量标量变化决定因素物体所受冲量外力所做的功换算关系p ＝2mEk ，E k ＝p22m1．(多选)关于物体的动量，下列说法中正确的是( )A ．运动物体在任一时刻的动量方向，一定是该时刻的速度方向B ．物体的动能不变，其动量一定不变C ．动量越大的物体，其速度一定越大D ．物体的动量越大，其惯性不一定越大【解析】动量具有瞬时性，任一时刻物体动量的方向，即为该时刻物体的速度方向，选项A 正确；动能不变，若速度方向变化，动量也发生了变化，B 项错误；物体动量的大小由物体质量及速度大小共同决定，不是由物体的速度唯一决定，故物体的动量大，其速度不一定大，选项C 错误，惯性由物体质量决定，物体的动量越大，其质量并不一定越大，惯性也不一定越大，故选项D 正确．【答案】AD2．羽毛球是速度最快的球类运动之一，运动员扣杀羽毛球的速度可达到342 km/h ，假设球飞来的速度为90 km/h ，运动员将球以342 km/h 的速度反向击回．设羽毛球质量为5 g ，击球过程只用了0.05 s ．试求：【导学号：060920xx 】(1)运动员击球过程中羽毛球的动量变化量；(2)运动员击球过程中羽毛球所受重力的冲量、羽毛球的动能变化量各是多少？【解析】(1)以羽毛球飞来的方向为正方向，则p1＝mv1＝5×10－3× kg·m/s＝0.125 kg·m/sp2＝mv2＝－5×10－3× kg·m/s＝－0.475 kg·m/s，所以动量的变化量Δp＝p2－p1＝(－0.475－0.125) kg·m/s＝－0.600 kg·m/s，所以羽毛球的动量变化大小为0.600 kg·m/s，方向与羽毛球飞来的方向相反．(2)羽毛球重力大小为G＝mg＝0.05 N所以重力的冲量I＝G·t＝2.5×10－3 N·s羽毛球的初速度为v＝25 m/s，羽毛球的末速度v′＝－95 m/s所以ΔEk＝E′k－Ek＝mv′2－mv2＝21 J.【答案】(1)0.600 kg·m/s，与球飞来的方向相反(2)2.5×10－3 N·s21 J对动量和动量变化量的两个提醒(1)动量是矢量，比较两个物体的动量时，不能仅比较大小，还要比较方向，只有大小相等、方向相同的两个动量才能相等．(2)计算动量变化量时，应利用矢量运算法则进行计算．对于在同一直线上的矢量运算，要注意选取正方向．动量定理及其应用[先填空]1．内容物体所受合力的冲量等于物体的动量变化．2．公式Ft＝mvt－mv0或I＝mvt－mv0或I＝Δp.3．矢量性动量定理是矢量式，公式中冲量的方向与动量变化的方向相同．4．应用如果物体的动量变化一定，那么它受到的冲量也一定．因此作用时间越短，力就越大；作用时间越长，力就越小．[再判断]1．物体动量的变化量越大，物体受到的作用力越大．(×)2．由F＝可知，当F为恒量时，物体动量的变化与作用时间成正比．(√)3．物体动量变化量一定时，力的大小与作用时间无关．(×)[后思考]在跳高比赛时，在运动员落地处为什么要放很厚的海绵垫子？【提示】跳过横杆后，落地时速度较大．人落到海绵垫子上时，可经过较长的时间使速度减小到零，在动量变化相同的情况下，人受到的冲力减小，对运动员起到保护作用．②应用动量定理可以计算某一过程中的平均作用力，通常多用于计算持续作用的变力的平均大小．③应用动量定理可以计算物体的初、末动量，尤其方便处理物体受瞬间冲量的问题．(3)应用动量定理定量计算的一般步骤．3．如图111所示，质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用到达距地面深度为h的B点速度减为零．不计空气阻力，重力加速度为g.关于小球下落的整个过程，下列说法中正确的有( )【导学号：060920xx】图111A．小球的机械能减少了mgHB．小球克服阻力做的功为mg(H＋h)C．小球所受阻力的冲量等于m2gHD．小球动量的改变量等于所受阻力的冲量【解析】由动能定理得mg(H＋h)＋Wf＝0，则Wf＝－mg(H＋h)，所以小球的机械能减少了mg(H＋h)，所以A选项错误，B选项正确；小球自由落下至地面过程，机械能守恒，mgH＝mv2，v＝，落到地面上后又陷入泥潭中，由动量定理得IG－If＝0－mv，所以If＝IG＋mv＝IG＋m，小球所受阻力的冲量大于m，所以C选项错误；由动量定理知小球动量的改变量等于合外力的冲量，所以D选项错误．【答案】B4．高空作业须系安全带．如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)．此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上．则该段时间安全带对人的平均作用力大小为________．【解析】安全带刚要产生作用力时人的速度v＝2gh设安全带对人的平均作用力大小为F，取竖直向上为正方向，由动量定理可得：(F－mg)t＝0－(－mv)，解得：F＝＋mg.【答案】＋mg5．一质量为0.5 kg的小物块放在水平地面上的A点，距离A点5 m的位置B处是一面墙，如图112所示，一物块以v0＝9 m/s的初速度从A点沿AB方向运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7 m/s，碰后以6 m/s的速度反向运动直至静止，g取10 m/s2.图112(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ；(2)若碰撞时间为0.05 s，求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F；(3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W.【解析】(1)由动能定理，有－μmgs＝mv2－mv20可得μ＝0.32.(2)由动量定理：有FΔt＝mv′－mv可得F＝130 N.(3)W＝mv′2＝9 J.【答案】(1)0.32(2)130 N(3)9 J应用动量定理的四点注意事项(1)明确物体受到冲量作用的结果是导致物体动量的变化．冲量和动量都是矢量，它们的加、减运算都遵循平行四边形定则．(2)列方程前首先要选取正方向，与规定的正方向一致的力或动量取正值，反之取负值，而不能只关注力或动量数值的大小．(3)分析速度时一定要选取同一个参考系，未加说明时一般是选地面为参考系，同一道题目中一般不要选取不同的参考系．(4)公式中的冲量应是合外力的冲量，求动量的变化量时要严格按公式，且要注意是末动量减去初动量．页码 / 总页数。

1.1探究动量变化与冲量的关系上课

D
A.质量大的物体动量一定大. B.速度大的物体动量一定大. C.质量和速率都相同的物体的动量一定相同. D.质量和速率都相同的物体的动量不一定相同
6.动量的变化
①动量变化的改变。
②变化量： ΔP＝P2－P 1
P2与P 1共线：规定正方向
矢量差
P2与P 1不共线：平行四边形定则
训练一
1.以某初速度v竖直向上抛出一物体，空气阻力不
可忽略。关于物体受到的冲量，下列正确的是
A.物体上升阶段和下落阶段受到的重力的冲量方向相反；
B.物体上升阶段和下落阶段受到空气阻力冲量的方向相反； C.物体上升阶段和下落阶段受到的重力的冲量方向相同； D.物体从抛出到返回抛出点，所受重力的冲量方向向下。
沪科版选修3-5
第1章碰撞与动量守恒
1.1冲量与动量
汽车由静止开始启动，要获得一定速度牵引力不同，时间相同吗？
思考分析
从启动到获得相同的速度，需要的时间不同。
牵引力大时，需要的时间短 F↑则t↓ 牵引力小时，需要的时间长 F↓则t↑
深入探索
v0 vt
F
——— F 作用了时间 t ———
F
由牛顿第二定律知：F = m a
训练二
在质量为m的物体上加一竖直向上的拉力F,作用时间t后，物体仍静止 , 该过程力 F的冲量多大?
该过程力F的冲量为
IF=Ft
1.足球场上一个足球以5m/s迎头飞过来,能不能用头去顶？如果飞过来的是铅球呢？为什么？
2.别人很慢地朝你扔来一颗质量为20g的子弹, 你敢用手去接吗？
如果子弹是从枪里面射出来的呢？
知识巩固
一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到一块坚硬的障碍物后被弹回，沿着同一直线以6 m/s的速度水平

高中物理第1章碰撞与动量守恒1.1探究动量变化与冲量的关系教学设计沪科版选修3-5(2021年整理)

陕西省安康市石泉县高中物理第1章碰撞与动量守恒1.1 探究动量变化与冲量的关系教学设计沪科版选修3-5
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1.1 探究动量变化与冲量的关系。

1.1探究动量变化与冲量的关系学案

恒口高中2013-2014高二物理学案乘风破浪会有时，直挂云帆济沧海沪科3-5 编号:№ 21课题：1.1探究动量变化与冲量的关系主编：史胜波审稿：丁义浩时间： *实授课时：2班级：姓名：组号：组评：学习目标1.理解动量的概念，知道动量的定义，知道动量是矢量．2..理解冲量的概念，知道冲量的定义，知道冲量是矢量．3.知道动量的变化也是矢量，知道动量的运算服从矢量运算的规则．4.理解和掌握动量定理的内容以及动量定理的实际应用.重点动量、冲量的概念，动量定理的应用。

难点动量、冲量的矢量性;动量定理的应用。

学法指导探究、讲授、讨论自主学习一、动量和冲量动量定理1、牛顿第二定律表达式F合= ，加速度定义式a = 。

2、冲量的定义：，冲量的公式I= ，冲量的单位：。

⑴冲量是量，它的方向由决定（不能说和力的方向相同）。

⑵冲量是描述力的效应的物理量，是过程量，它与时间段相对应。

3、动量的定义：，动量的公式P= ，动量的单位：。

⑴动量是量，它的方向与物体的方向相同。

⑵动量是状态量，是指物体在的动量，故在计算时相应的速度应取这一时刻的速度。

⑶动量的相对性，与参考系的选择有关．在中学阶段，动量表达式中的速度一般是以为参照物的。

4、动量的变化ΔP：，即ΔP＝。

由于动量为矢量，因此，动量的变化量也是，则求解动量的变化时，其运算遵循。

若初末动量在同一直线上，则在选定正方向的前提下，可简化为为运算。

5、动量定理(1)内容：，(2)表达式：。

(3)动量定理反映了物体所受合力的冲量与动量变化量两个矢量间的关系，式子中的“＝”包括大小和方向。

二、动量定理的应用6、应用动量定理定性分析：(1)物体的动量的变化一定，如若力的作用时间越，力就越大；力的作用时间越长，力就越。

(2)作用力一定，力的作用时间越长，动量变化就越；力的作用时间越，动量变化就越小。

合作研推导：设一个物体质量为m，在恒力F作用下，在时刻t物体的速度为v，经过一段时间，在时刻t’物体的速度设为v’,尝试由F=ma和运动学知识推导出力和动量变化的关系？探究点一：动量定理1、冲量：定义：______与______________的乘积叫冲量。

1-1_探究动量变化和冲量的关系-沪科版

碰撞过程中，小球速度由v变为反向的3v/4, 碰撞时间极短，可不计重力的冲量，由动量定理，斜面对小球的冲量为
I m( 3 v) mv 4 ②
30°
v
由①、②得
I
7 mv 0 2
【综合例1】如图所示，质量mA为4.0kg的木板A放在水平面C上，木板与水平面间的动摩擦因数μ为0.24，木板右端放着质量mB为1.0kg的小物块B（视为质点），它们均处于静止状态．木板突然受到水平向右的12N〃s的瞬时冲量作用开始运动，当小物块滑离木板时，木板的动能EKA为8.0J，小物块的动能EKB为0.50J，重力加速度取10m/s2，求：
单位：N s
F
0
t1
t2
t
0
t1
t2
t
F-t图像，图线与t 轴夹的面积为变力的冲量 .
二、动量定理
Ft mvt mv0 pt p0 关系式 I p ——叫做动量定理
1、内容：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。表达式：
I p 或
Ft mvt mv0 pt p0
2、说明:
1）I是使物体P发生变化的原因和量度。I是物体所受的合外力的冲量。
2）矢量性：为v的方向（要求熟悉一维方向的确定：规定正方向)。 3）独立性：某方向的冲量只改变该方向上物体的动量。
4）广泛性：适用于恒力、变力（F平均值）；适用于单个物体、物体系统。
三、用动量定理解释现象和解题
1、定性解释：
v 解析：取铁锤作为研究对象，铁锤受到钉子的作用力为F，取竖直向下为正方向，则由动量定理得：（ mg - F)t= 0-m v F= mv/t+mg = (200+5)N = 205N 即铁锤受到的作用力为205N，方向向上；依据牛顿第三定律，铁锤钉钉子的平均作用力为205N，方向向下。

1.1 探究动量变化与冲量的关系课件(沪科版选修3-5)(1)

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课前自主学案
一、动量和冲量动量定理 1．冲量力的作用时间的乘积 Ft 叫做冲 (1) 概念：力和 ______________ 量． (2)公式：I＝Ft. (3)单位：国际单位制中是________ s. 牛顿秒，符号是N· (4) 矢量性：冲量是矢量，它的方向与 ______ 力的方向相同．
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3．动量定理 (1) 内容：物体所受合力的冲量等于物体的 __________ 动量变化． p′－p (2)公式：I＝Δp或Ft＝________.
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注：对动量定理的理解和应用
1．对动量定理的理解 (1) 动量定理：物体所受合力的冲量等于物体的动量变化. Ft＝Δp＝p末－p初． (2) 式子中的 Ft 应是总冲量，它可以是合力的冲量，也可以是各力冲量的矢量和，还可以是外力在不同阶段冲量的矢量和． (3) 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，作用力不论是恒力还是变力，几个力作用的时间不论是相同还是不同都适用． (4) 动量定理反映了动量变化与合外力的冲量的因果关系：冲量是因，动量变化是果．
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2．动量的变化 (1)定义：动量变化 Δp 等于物体的末动量 p′ 与初动量 p 的差，即 Δp＝ p′ －p . (2)动量变化的方向：动量变化是矢量，动量变化的方向就是速度变化的方向． (3)动量变化的计算 ①动量变化是矢量，其大小和方向可由 p′ 与 p 的矢量差决定，而计算矢量差要用平行四边形定则；
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【答案】
ABC
【规律总结】
利用动量定理分析问题时，

沪科版高中物理选修(3-5)1.1《探究动量变化与冲量的关系》课后知能检测含要点分析教学反思设计案例说课稿

【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中物理 1.1 探究动量变化与冲量的关系课后知能检测沪科版选修3-51．放在水平面上质量为m的物体，用一水平力F推它t s，但物体始终没有移动，则这段时间内F对物体的冲量为( )A．0 B．FtC．mgt D．无法判断【解析】对于冲量概念应与做功相区分，当有力作用在物体上时，经过一段时间的累积，该力就对物体有冲量，不管物体是否运动，按照冲量的定义，物体受的冲量大小和方向只与F有关，大小等于Ft，方向与F的方向相同，因此B项正确．【答案】 B2．下列各种说法中，哪些是能够成立的( )A．某一段时间内物体动量的增量不为零，而其中某一时刻物体的动量可能为零B．某一段时间内物体受到的冲量为零而其中某一时刻物体的动量可能不为零C．某一段时间内物体受到的冲量不为零，而动量的增量可能为零D．某一时刻物体动量为零，而动量对时间的变化率不为零【解析】由Ft＝p′－p知，Ft与Δp相等，Ft为零，Δp也为零，但与p′、p无直接关系．又由F＝p′－pt可知，p′或p为零，p′－pt即动量对时间的变化率可不为零．故A、B、D选项正确．【答案】ABD3．(2011·泰安高二检测)质量为m的钢球自高处落下，落地瞬间速率为v1，竖直向上弹回，碰撞时间极短，离地的速率为v2，钢球受到合力的冲量的方向和大小为( ) A．向上，m(v1－v2) B．向下，m(v1－v2)C．向下，m(v1＋v2) D．向上，m(v1＋v2)【解析】取方向向上为正，则p2＝mv2，p1＝－mv1Δp＝p2－p1＝mv2－(－mv1)＝m(v1＋v2)据动量定理，I＝Δp＝m(v1＋v2)方向竖直向上，故选D.【答案】 D4．物体在恒力作用下运动，下列说法中正确的是( )A．动量的方向与受力方向相同B．动量的方向与冲量的方向相同C．动量的增量方向与受力方向相同D．动量变化率的方向与速度方向相同【解析】物体动量的方向由物体的速度方向决定，只有物体动量的变化(动量的增量)方向才与冲量的方向相同，动量变化率就是物体所受的合外力，其方向与速度方向无关，所以本题只有C 选项正确．【答案】 C5．蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目，一个质量为60 kg的运动员，从离水平网面3.2 m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0 m高处．已知运动员与网接触的时间为1.2 s．若把在这段时间内网对运动员的作用力当做恒力处理．求此力的大小．(g＝10 m/s2)【解析】以运动员为研究对象，受竖直向下的重力和网对他竖直向上的弹力，设向上为正方向，运动员触网时的速度v1＝－2gh1，离网时的速度v2＝2gh2，所受合外力的冲量为(F－mg)t，触网前后动量变化Δp＝mv2－mv1，由动量定理得：(F－mg)t＝Δp，解得F＝mg＋mv2－mv1t，代入数据得F＝1.5×103 N.【答案】 1.5×103 N6．如图1－1－2所示，把重物G压在纸带上，用一水平力缓缓拉动纸带，重物跟着一起运动，若迅速拉动纸带，纸带将会从重物下面抽出，解释这些现象的正确说法是( )图1－1－2A．在缓缓拉动时，重物和纸带间的摩擦力大B．在迅速拉动时，纸带给重物的摩擦力小C．在缓缓拉动时，纸带给重物的冲量大D．在迅速拉动时，纸带给重物的冲量小【解析】缓缓拉动纸带，重物和纸带间为静摩擦力；而迅速拉动纸带，重物和纸带间为滑动摩擦力．而通常滑动摩擦力大于静摩擦力，故A、B错．缓拉纸带时，摩擦力虽小些，但时间可以很长，故重物获得的冲量大，所以能把重物带动．快拉时，摩擦力虽大些，但作用时间很短，故冲量小，所以重物动量改变小．故C、D正确．【答案】CD7. 新型轿车前排都装有安全气囊，其内储有某种物质，一受到冲击就立即分解成大量气体，使气囊迅速膨胀，填补在乘员与挡风玻璃、方向盘之间，防止乘员受伤．某次实验中汽车速度为144 km/h，驾驶员冲向气囊后经0.2 s缓冲而停止运动．设驾驶员冲向气囊部分的质量为40 kg，头部和胸部作用在气囊上的面积为700 cm2，在这种情况下，驾驶员的头部和胸部受到的平均压强是多大？【解析】将人冲向气囊部分抽象为一个物体，他冲向气囊与气囊相互作用的过程中，受力如图所示．由动量定理，得－Ft＝0－mv又p＝F S解得p＝mvSt＝40×144700×10－4×0.2×3.6Pa≈1.14×105 Pa.【答案】 1.14×105 Pa8．(2011·琼海检测)一个质量为0.3 kg的弹性小球，在光滑水平面上以6 m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同．则碰撞前后小球动量变化量的大小Δp和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为( )A．Δp＝0 B．Δp＝3.6 kg·m/sC．W＝0 D．W＝10.8 J【解析】因为动能是标量，动量是矢量，根据反弹后的速度大小与碰撞前相同，说明动能没有变化．墙对小球做功的大小为0，碰撞前后小球动量变化量的大小为Δp＝0.3×12 kg·m/s＝3.6 kg·m/s.【答案】BC9．宇宙飞船在飞行过程中有很多技术问题需要解决，其中之一就是当飞船进入宇宙微粒尘区时如何保持速度不变的问题．假设一宇宙飞船以v＝2.0×103 m/s的速度进入密度ρ＝2.0×10－6 kg/m3的微粒尘区，飞船垂直于运动方向上的最大截面积S＝5 m2，且认为微粒与飞船相碰后都附着在飞船上，则飞船要保持速度v，所需牵引力多大？【解析】牵引力的作用在于使附着在飞船上的微粒具有与飞船相同的速度，设飞船在微粒尘区飞行Δt时间，则在这段时间内附着在飞船上的微粒质量Δm＝ρSvΔt，微粒从静止到与飞船一起运动，使飞船的动量增加，由动量定理Ft＝Δp得FΔt＝Δmv＝ρSvΔtv，所以飞船所需牵引力F＝ρSv2＝2.0×10－6×5×(2.0×103)2 N＝40 N.【答案】40 N。

1.1探究动量变化与冲量的关系学案(2020年沪科版高中物理选修3-5)

1.1探究动量变化与冲量的关系学案（2020年沪科版高中物理选修3-5）11探究动量变化与冲量的关系探究动量变化与冲量的关系学习目标1.理解冲量和动量的定义.公式.单位及矢量性.2.理解动量定理及其表达式.3.能够利用动量定理解释有关现象，解决有关实际问题一.动量和冲量导学探究在激烈的橄榄球赛场上，一个较瘦弱的运动员携球奔跑时迎面碰上了高大结实的对方运动员，自己被碰倒在地，而对方却几乎不受影响，这说明运动物体产生的效果不仅与速度有关，而且与质量有关1若质量为60kg的运动员包括球以5m/s的速度向东奔跑，他的动量是多大方向如何若他以大小不变的速率做曲线运动，他的动量是否变化2若这名运动员与对方运动员相撞后速度变为零，他的动量的变化量的大小动量的变化量方向如何答案1动量是300kgm/s方向向东做曲线运动时他的动量变化了，因为方向变了2300kgm/s方向向西知识梳理1动量1定义物体的质量m和速度v的乘积mv.2公式pmv.单位kgm/s.3动量的矢量性动量是矢填“矢”或“标”量，方向与速度的方向相同4动量是状态量进行运算时必须明确是哪个物体在哪一状态时刻的动量5动量具有相对性由于速度与参考系的选择有关，因此动量具有相对性，一般以地面为参考系2冲量1冲量的定义式IFt.2冲量是过程填“过程”或“状态”量，反映的是力在一段时间内的积累效应，求冲量时一定要明确是哪一个力在哪一段时间内的冲量3冲量是矢填“矢”或“标”量，若是恒力的冲量，则冲量的方向与该恒力的方向相同即学即用判断下列说法的正误1一个物体质量不变的动量改变，它的动能一定改变2一个物体质量不变的动能改变，它的动量一定改变3力越大，力对物体的冲量越大二.动量定理导学探究1如图1所示，假定一个质量为m的物体在碰撞时受到的另一个物体对它的力是恒力F，在F的作用下，经过时间t，物体的速度从v变为v，应用牛顿第二定律和运动学公式推导物体的动量改变量p与恒力F及作用时间t的关系与水平面无摩擦图1答案该物体在碰撞过程中的加速度avvt根据牛顿第二定律Fma由得Fmvvt整理得Ftmvvmvmv即Ftp.2在日常生活中，有不少这样的事例跳远时要跳在沙坑里；跳高时在下落处要放海绵垫子；从高处往下跳，落地后双腿往往要弯曲；轮船边缘及轮渡的码头上都装有橡胶轮胎这样做的目的是为了什么答案为了缓冲以减小作用力知识梳理1内容物体所受合力的冲量等于物体的动量变化2公式IFtp.其中F为物体受到的合外力即学即用1判断下列说法的正误1若物体在一段时间内，其动量发生了变化，则物体在这段时间内受到的合外力一定不为零2物体受到的合力的冲量越大，它的动量变化量一定越大3动量变化量为正，说明它的方向与初始时动量的方向相同2xx甘肃会宁四中高二第二学期期中在一条直线上运动的物体，其初动量为8kgm/s，它在第一秒内受到的冲量为3Ns，第二秒内受到的冲量为5Ns，它在第二秒末的动量为A10kgm/sB11kgm/sC13kgm/sD16kgm/s答案A解析根据动量定理得pmv0I1I2，则pI1I2mv0358kgm/s10kgm/s，故选A.一.对动量及其变化量的理解1动量pmv,描述物体运动状态的物理量，是矢量，方向与速度的方向相同2物体动量的变化ppp 是矢量，其方向与速度变化的方向相同，在合力为恒力的情况下，物体动量的变化的方向也与物体加速度的方向相同，即与物体所受合外力的方向相同3动量的变化量1动量变化的三种情况大小变化.方向变化.大小和方向同时变化2关于动量变化量的求解若初.末动量在同一直线上，则在选定正方向的前提下，可化矢量运算为代数运算若初.末动量不在同一直线上，运算时应遵循平行四边形定则例1一小孩把一质量为0.5kg的篮球由静止释放，释放后篮球的重心下降高度为0.8m时与地面相撞，反弹后篮球的重心上升的最大高度为0.2m，不计空气阻力，取重力加速度为g10m/s2，求地面与篮球相互作用的过程中1篮球的动量变化量；2篮球的动能变化量答案13kgm/s，方向竖直向上2减少了3J解析1篮球与地面相撞前瞬间的速度为v12gh2100.8m/s4m/s，方向向下，篮球反弹时的初速度v22gh2100.2m/s2m/s，方向向上规定竖直向下为正方向，篮球的动量变化量为pmv2mv10.52kgm/s0.54kgm/s3kgm/s.即篮球的动量变化量大小为3kgm/s，方向竖直向上2篮球的动能变化量为Ek12mv2212mv12120.522J120.542J3J即动能减少了3J.动量与动能的区别与联系1区别动量是矢量，动能是标量，质量相同的两个物体，动量相同时动能一定相同，但动能相同时，动量不一定相同2联系动量和动能都是描述物体运动状态的物理量，大小关系为Ekp22m或p2mEk.二.冲量及冲量的计算1求冲量大小时，一定要注意是哪一个力在哪一段时间内的冲量2公式IFt只适合于计算恒力的冲量，若是变力的冲量，可考虑用以下方法求解1用动量定理Imvmv求冲量2若力随时间均匀变化，则可用平均力求冲量3若给出了力F 随时间t变化的图像，可用Ft图线与t轴所围成的面积求冲量如图2所示，力F在1s内的冲量I1F1t1201Ns20Ns图2力F在6s内的冲量Ixx05Ns30Ns例2在倾角为37的足够长的斜面上，有一质量为5kg的物体沿斜面滑下，物体与斜面间的动摩擦因数0.2，求物体下滑2s的时间内，物体所受各力的冲量g取10m/s2，sin370.6，cos370.8答案见解析解析物体沿斜面下滑的过程中，受重力.支持力和摩擦力的作用冲量IFt，是矢量重力的冲量IGGtmgt5102Ns100Ns，方向竖直向下支持力的冲量INNtmgcos37t5100.82Ns80Ns，方向垂直于斜面向上摩擦力的冲量Ifftmgcos37t0.25100.82Ns16Ns，方向沿斜面向上1在求力的冲量时，首先明确是求哪个力的冲量，是恒力还是变力，如果是恒力，可用IFt 进行计算，如果是变力，可考虑根据动量定理求冲量2注意不要忘记说明冲量的方向力为恒力时，冲量的方向与力的方向相同三.动量定理的理解和应用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，若合外力是变力，则F应是合外力在作用时间内的平均值2动量定理的应用1定性分析有关现象物体的动量变化量一定时，力的作用时间越短，力就越大，反之力就越小作用力一定时，力的作用时间越长，动量变化量越大，反之动量变化量就越小2应用动量定理定量计算的一般步骤选定研究对象，明确运动过程进行受力分析，确定初.末状态选取正方向，列动量定理方程求解例3如图3所示，用0.5kg的铁锤把钉子钉进木头里，打击时铁锤的速度为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，那么图31不计铁锤受到的重力，铁锤钉钉子时，钉子受到的平均作用力是多大2考虑铁锤受到的重力，铁锤钉钉子时，钉子受到的平均作用力又是多大g取10m/s2答案1200N，方向竖直向下2205N，方向竖直向下解析1以铁锤为研究对象，不计重力时，铁锤只受到钉子的平均作用力，方向竖直向上，设为F1，取竖直向上为正，由动量定理可得F1t0mv所以F10.54.00.01N200N，方向竖直向上由牛顿第三定律知，铁锤钉钉子时，钉子受到的平均作用力为200N，方向竖直向下2若考虑重力，设此时铁锤受钉子的平均作用力为F2，对铁锤应用动量定理，取竖直向上为正则F2mgt0mvF20.54.00.01N0.510N205N，方向竖直向上由牛顿第三定律知，此时铁锤钉钉子时钉子受到的平均作用力为205N，方向竖直向下用动量定理进行定量计算时应注意1列方程前首先选取正方向；2分析速度时一定要选取同一参考系，一般选地面为参考系；3公式中的冲量应是合外力的冲量，求动量的变化量时要严格应用公式，且要注意动量的变化量是末动量减去初动量例4同一人以相同的力量跳远时，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全，这是由于A人跳在沙坑的动量比跳在水泥地上的小B人跳在沙坑的动量变化比跳在水泥地上的小C人跳在沙坑受到的冲量比跳在水泥地上的小D 人跳在沙坑受到的冲力比跳在水泥地上的小答案D解析人落地前的速度是一定的，初动量是一定的，所以选项A错误；落地后静止，末动量一定，人的动量变化是一定的，选项B错误；由动量定理可知人受到的冲量等于人的动量变化，所以两种情况下人受到的冲量相等，选项C错误；落在沙坑里力作用的时间长，落在水泥地上力作用的时间短，根据动量定理，在动量变化一定的情况下，时间t越长，则受到的冲力F越小，故选项D正确针对训练1xx沂南高二下学期期中质量为55kg的建筑工人，不慎从高空由静止落下，由于弹性安全带的保护，他最终静止悬挂在空中已知弹性安全带的缓冲时间为1.1s，安全带长为5m，不计空气阻力，g10m/s2，则安全带所受的平均冲力的大小为A1100NB1050NC550ND200N答案B解析工人下落过程为自由落体运动，安全带被拉直瞬间工人的速度为v02gh2105m/s10m/s；取人为研究对象，在人和安全带相互作用的过程中，人受到重力mg和安全带的拉力F，取竖直向上为正方向，由动量定理得Ftmgt0mv0，所以Fmgmv0t550N55101.1N1050N根据牛顿第三定律知，安全带所受的平均冲力大小为1050N，故B正确，A.C.D错误利用动量定理解释现象的问题主要有三类1p一定，t 短则F大，t长则F小.2F一定，t短则p小，t长则p大.3t一定，F大则p大，F小则p小.针对训练2多选对下列几种物理现象的解释，正确的是A击钉时，不用橡皮锤仅仅是因为橡皮锤太轻B用手接篮球时，手往往向后缩一下，是为了减小冲量C易碎品运输时，要用柔软材料包装，船舷常常悬挂旧轮胎，都是为了延长作用时间以减小作用力D在车内推车推不动，是因为车包括人所受合外力的冲量为零答案CD解析击钉时，不用橡皮锤是因为橡皮锤与钉子的作用时间长，作用力小，所以A项错误；用手接篮球时，手往后缩一下，是为了延长作用时间以减小作用力，所以B项错误；据动量定理Ftp知，当p相同时，t越长，作用力越小，故C项正确；车能否移动或运动状态能否改变取决于所受的合外力，与内部作用力无关，所以D项正确1.动量与动量的变化xx北京东城区期末如图4所示，质量为m的足球在离地高h处时速度刚好水平向左，大小为v1，守门员此时用手握拳击球，使球以大小为v2的速度水平向右飞出，手和球作用的时间极短，重力加速度为g，则图4A击球前后球动量改变量的方向水平向左B击球前后球动量改变量的大小是mv2mv1C 击球前后球动量改变量的大小是mv2mv1D球离开手时的机械能不可能是mgh12mv12答案C解析规定水平向右为正方向，击球前球的动量p1mv1，击球后球的动量p2mv2，击球前后球动量改变量的大小是pp2p1mv2mv1，动量改变量的方向水平向右，故A.B错误，C正确；球离开手时的机械能为mgh12mv22，因v1与v2可能相等，则球离开手时的机械能可能是mgh12mv12，故D 错误2.利用动量定理定性分析问题xx三明市高二下学期期末如图5，从高处跳到低处时，为了安全，一般都要屈腿，这样做是为了图5A减小冲量B减小动量的变化量C延长与地面的冲击时间，从而减小冲力D增大人对地面的压强，起到安全作用答案C解析人在和地面接触时，人的速度减为零，由动量定理可知Fmgtp，而屈腿可以延长人着地的时间，从而减小受到地面的冲击力，故选C.3.动量定理的应用xx耀华中学期中如图6所示，一质量为0.5kg的小球沿光滑水平面以大小为5m/s的速度水平向右运动，与竖直墙壁碰撞后以大小为3m/s的速度反向弹回，已知小球跟墙壁作用的时间为0.05s，则该过程中小球受到墙壁的平均作用力图6A大小为80N，方向水平向左B大小为80N，方向水平向右C大小为20N，方向水平向左D大小为20N，方向水平向右答案A解析设小球受到的平均作用力为F，以初速度方向为正方向，对小球撞墙的过程，由动量定理有Ftmv2mv1，代入数据得平均作用力为F80N，负号表示方向向左，故A正确，B.C.D错误4动量定理的应用xx全国卷高空坠物极易对行人造成伤害若一个50g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的碰撞时间约为2ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为A10NB102NC103ND104N答案C解析设每层楼高约为3m，则下落高度约为h325m75m由mgh12mv2及Fmgtmv知鸡蛋对地面的冲击力Fm2ghtmg103N.5动量定理的应用0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，g10m/s2.1求小球与地面碰撞前后的动量变化量的大小；2若小球与地面的作用时间为0.2s，则小球受到地面的平均作用力的大小为多少答案12kgm/s212N解析1小球与地面碰撞前的动量为p1mv10.26kgm/s1.2kgm/s小球与地面碰撞后的动量为p2mv20.24kgm/s0.8kgm/s小球与地面碰撞前后动量变化量的大小为pp2p12kgm/s.2由动量定理得Fmgtp所以Fptmg20.2N0.210N12N.。

1.1 探究动量变化与冲量的关系教案

第一章：碰撞与动量守恒定律目：物理授课时间：第 10周星期三 2017 年 4月 19日单元（章节）课题第一章：碰撞与动量守恒定律本节课题 1.1探究动量变化与冲量的关系课标要求1．能说出冲量、动量的概念。

2．能记住动量定理及其表达式。

3．会利用动量定理解释有关现象、解决有关问题。

4．知道动量与动能、动量定理与动能定理的区别。

三维目标1.理解动量的概念；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的变化量.(重点)2.知道冲量的概念，知道冲量是矢量.(重点)3.理解动量定理的确切含义，掌握其表达式.(重点)4.会用动量定理解释碰撞、缓冲等现象.(难点)教材分析学情分析学生已经学习了牛顿运动定律，在此基础上学习动量定理，理解力在空间上的积累将会做功，改变物体的动能，理解力在时间上的积累将会产生冲量，改变物体的动量。

教学重难点一、教学重点：1.理解动量的概念；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的变化量.(重点)2.知道冲量的概念，知道冲量是矢量.(重点)3.理解动量定理的确切含义，掌握其表达式.(重点)①定义：物体在某段时间内末动量与初动量的矢量差(也是矢量)，Δp ＝p t－p0(矢量式).②动量始终保持在一条直线上时的动量运算：选定一个正方向，与正方向相同的动量为正，与正方向相反的动量为负，则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).[再判断]1.某物体的速度大小不变，动量一定不变.(?á)2.物体的质量越大，动量一定越大.(?á)3.物体的动量相同，其动能一定也相同.(?á)[后思考]动量和动能都是由质量和速度定义的物理量，两者间有什么不同？【提示】动量是矢量，动能是标量，动量和动能分别从不同的角度描述了物体的运动效果.[核心点击]1.动量的性质(1)瞬时性：通常说物体的动量是物体在某一时刻或某一位置的动量，动量的大小可用p＝m v表示.(2)矢量性：动量的方向与物体的瞬时速度的方向相同.(3)相对性：因物体的速度与参考系的选取有关，故物体的动量也与参考系的选取有关.2.冲量的性质(1)过程量：冲量描述的是力的作用对时间的积累效应，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.(2)矢量性：冲量的方向与力的方向相同，与相应时间内物体动量变化量的方向相同.3.动量的变化量：是矢量，其表达式Δp＝p2－p1为矢量式，运算遵循平行四边形定则，当p2、p1在同一条直线上时，可规定正方向，将矢量运算转化为代数运算.4.动量和动能的比较动量动能物理意义描述机械运动状态的物理量定义式 p ＝m v E ＝12m v 2标矢性矢量标量变化决定因素物体所受冲量外力所做的功换算关系 p ＝2mE k ，E ＝p 22m1.关于物体的动量，下列说法中正确的是( )A.运动物体在任一时刻的动量方向，一定是该时刻的速度方向B.物体的动能不变，其动量一定不变C.动量越大的物体，其速度一定越大D.物体的动量越大，其惯性不一定越大E.物体的动能发生变化时，其动量一定发生变化对动量和动量变化量的两个提醒(1)动量是矢量，比较两个物体的动量时，不能仅比较大小，还要比较方向，只有大小相等、方向相同的两个动量才能相等.(2)计算动量变化量时，应利用矢量运算法则进行计算.对于在同一直线上的矢量运算，要注意选取正方向.动量定理及其应用[先填空]1.内容：物体所受合力的冲量等于物体的动量变化.2.公式:Ft＝m v t－m v0或I＝m v t－m v0或I＝Δp.3.矢量:性动量定理是矢量式，公式中冲量的方向与动量变化的方向相同.4.应用:如果物体的动量变化一定，那么它受到的冲量也一定.因此作用时间越短，力就越大；作用时间越长，力就越小.[再判断]1.物体动量的变化量越大，物体受到的作用力越大.(?á)2.由F＝m v t－m v0t可知，当F为恒量时，物体动量的变化与作用时间成正比.(?ì)3.物体动量变化量一定时，力的大小与作用时间无关.(?á)[后思考]在跳高比赛时，在运动员落地处为什么要放很厚的海绵垫子？【提示】跳过横杆后，落地时速度较大.人落到海绵垫子上时，可经过较长的时间使速度减小到零，在动量变化相同的情况下，人受到的冲力减小，对运动员起到保护作用.[核心点击]1.对动量定理的理解(1)适用对象：在中学物理中，动量定理的研究对象通常为单个物体.(2)适用范围：动量定理不仅适用于宏观物体的低速运动，也适用于微观物体的高速运动.不论是变力还是恒力，不论物体的运动轨迹是直线还是曲线，动量定理都适用.(3)因果关系：合外力的冲量是原因，物体动量的变化量是结果.冲量反映了力对时间的积累效应，与物体的初、末动量以及某一时刻的动量无必然联系.物体动量变化的方向与合力的冲量的方向相同，物体在某一时刻的动量方向与合力的冲量的方向无必然联系.2.动量定理的应用(1)定性分析有关现象.①物体的动量变化量一定时，力的作用时间越短，力就越大，反之力就越小.例如，易碎物品包装箱内为防碎而放置碎纸、刨花、塑料泡沫等填充物.②作用力一定时，力的作用时间越长，动量变化量越大，反之动量变化量就越小.例如，杂耍中，用铁锤猛击?°气功师?±身上的石板令其碎裂，作用时间很短，铁锤对石板的冲量很小，石板的动量几乎不变，?°气功师?±才不会受伤害.(2)定量计算.①应用动量定理可以计算某力或合力的冲量，通常多用于计算变力的冲量.②应用动量定理可以计算某一过程中的平均作用力，通常多用于计算持续作用的变力的平均大小.③应用动量定理可以计算物体的初、末动量，尤其方便处理物体受瞬间冲量的问题.(3)应用动量定理定量计算的一般步骤.3.如图1-1-1所示，质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用到达距地面深度为h的B点速度减为零.不计空气阻力，重力加速度为g.关于小球下落的整个过程，下列说法中正确的有()【导学号：67080001】A.小球的机械能减少了mg(H＋h)B.小球克服阻力做的功为mg(H＋h)C.小球所受阻力的冲量大于m2gHD.小球动量的改变量等于所受阻力的冲量E.小球所受重力的冲量等于m2g(H＋h)。

1.1探究动量变化与冲量的关系课件(高中物理沪科版选修3-5)2

2．动量、速度与动能的区别与联系 (1)动量与速度的区别与联系 ①联系：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， p＝ mv. ②区别：速度描述物体运动的快慢和方向；动量在描述物体运动量方面更进一步，更能体现运动物体的作用效果．
(2)动量与动能的区别与联系 p2 ①联系：都是描述物体运动状态的物理量， Ek＝，p 2m ＝ 2mEk . ②区别：动量是矢量，动能是标量；动能从能量的角度描述物体的状态．动量从运动物体的作用效果方面描述物体的状态．
(3)变力的冲量．可用图象法定性分析相关问题如图 1－1 －1 所示，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．
图 1－1－1
3．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． 4．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．
【解析】
加速度是速度的变化量与发生这一变化所用
时间的比值，不能说加速度 a 与 Δv 成正比，与 Δt 成反比， Δv D 错；用 a＝求得的加速度是 Δt 时间内的平均加速度， A Δt 对； Δv 表示在 Δt 时间内物体速度的变化量，它的方向一定 Δv 与加速度 a 的方向相同， B 错；表示速度变化的快慢，即 Δt 速度的变化率，其方向与 a 的方向相同， C 错，故选 A.
2．动量的变化 (1)定义：物体在某段时间内末动量与初动量的矢量差 (也是矢量)，Δp＝ p2－p1 (矢量式)． (2)动量始终保持在一条直线上时的动量运算：选定一个正方向，与正方向相同的动量为正，与正方向相反的动量为负，则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)．

高中物理沪科版选修3-5 第1章1.1探究动量变化与冲量的关系学案

1.1 探究动量变化与冲量的关系能定理的区别。

一、动量和冲量动量定理1．冲量在物理学中，物体受到的力和力的作用时间的乘积，叫做力的冲量。

用公式表示为I ＝Ft ，冲量是矢量，它的方向跟力的方向相同。

在国际单位制中冲量的单位是牛·秒，符号是N·s。

2．动量物体的质量和速度的乘积叫动量，用公式表示为p ＝mv ，动量是矢量，它的方向跟物体的速度方向相同。

在国际单位制中，动量的单位是千克·米/秒，符号是kg·m/s。

3．动量定理物体所受合力的冲量等于物体的动量变化，这个结论叫动量定理。

预习交流1思考与讨论：如果我们想把铁钉钉入墙壁、木板时要有铁锤；但是房屋装修师傅在铺瓷砖时却必须用橡皮锤。

这是为什么呢？答案：铁锤与铁钉作用时间短，作用力大，便于把铁钉钉入墙壁、木板；橡皮锤与瓷砖作用时间长，作用力小，不至于损坏瓷砖。

二、动量定理的应用1．在物体的动量变化一定的情况下，力的作用时间越短，力就越大；力的作用时间越长，力就越小。

2．在作用力一定的情况下，力的作用时间越长，动量变化就越大；力的作用时间越短，动量变化就越小。

预习交流2想一想：玻璃杯从同一高度落下，如果落在水泥地上水杯会摔碎；如果是落在海绵垫子上水杯会安然无恙。

为什么会出现这种现象？答案：玻璃杯从同一高度落下，落到水泥地上和海绵垫子上时的速度相同，最后速度都变为零，故动量变化Δp 相同，由动量定理I ＝Δp 知，两种情况下玻璃杯受到的冲量相同，玻璃杯落在水泥地上时，与水泥地作用时间短，由F ＝Δp t知，动量变化较快，受力大，容易碎；同理玻璃杯落在海绵垫子上时作用时间长，受力小。

一、冲量在体育活动中，我们如果是跳远，就要落在沙坑里；如果是跳高就要落在海绵垫子上。

为什么不能直接落在地面上呢？答案：跳远要落在沙坑、跳高要落在海绵垫子上，是为了延长作用时间，减小相互作用力，以免受到伤害。

如果是直接落在地面上，运动员与地面作用时间短，作用力大，容易受伤。

物理选修3-5 1.1探究动量变化与冲量的关系

碰撞前钢球的速度v=6m/s
则碰撞前钢球的动量为：
P=mv=0.1kg×6m/s=0.6kg· m/s
碰撞后钢球的速度v′= － 6m/s 则碰撞后钢球的动量为：
P′=mv′=－ 0.1kg×6m/s= － 0.6kg· m/s
碰撞前后动量的变化为：△P= P′－P = － 0.6kg· m/s －0.6kg· m/s= －1.2kg· m/s
例：一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到一个坚硬物后被弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动（如图），碰撞前后钢球的动量各是多少？碰撞前后钢球的动量的变化？
求解方法在同一条直线上运动，先取正方向，把矢量运算转化为代数运算，连同正负号一起代入。
解：选取水平向右的方向为正方向。
【观察与思考】
生活中的这些现象都是什么原理呢？
赛车赛道的防撞墙
v0
——— F 作用了时间 t ———
F
vt
F
由牛顿第二定律知：F = m a
vt v0 F ma m t Ft mvt mv0 pt p0
力和力的作用时间的乘积Ft叫做冲量
一、动量和冲量动量定理 1、冲量某个力F与其作用时间t的（1）定义：乘积称为该力的冲量。（2）定义式： I =F t
（3）单位：
（4）瞬时性：
（5）矢量性：是矢量，方向与瞬时V方向相同。
（6）相对性：物体的动量与参考系的选择有关，中学阶段常以地面作为参考系
3、动量的变化 1.定义： 2.表达式：物体的末动量与初动量之矢量差——叫做物体动量的变化.
△P=P2-P1
=mv2- mv1
=m· △v

1.1探究动量变化与冲量的关系（动量定理）

1.1探究动量变化与冲量的关系（动量定理）1.1 探究动量变化与冲量的关系教案一、教学目标1、知识与技能①能从牛顿运动定律推导出动量定理的表达式。

②理解动量定理的表述，知道动量定理也适用变力。

③能够运用动量定理解释有关现象，处理有关问题。

2、过程与方法①经历动量定理的推导过程，学会用数学方法研究物理问题。

②用动量定理进行定量计算，提高学生定量计算的能力。

③通过用动量定理处理实际问题，提高学生质疑、分析和解决问题的能力。

3、情感态度与价值观①培养学生的观察与动手能力，鼓励学生将所学知识用于日常生活、生产实践。

②提高学生的交流能力。

二、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。

三、教法和学法本节课以学生为主体，运用“引导→探究”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。

四、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、CAI课件、计算机。

五、教学程序设计(第一课时)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：教师通过图片引入跳远时要跳落在沙坑里而不是平地上？运动员敢用头顶迎面飞来的足球，去不敢顶相同大小的铅球?学生讨论：跳沙坑时，人与地面和沙接触时力相同，但作用时间却不同，时间长的冲量大，时间短的冲量小；速度相同，质量大的，动量大，所以不敢接。

这些现象都与动量和冲量有关。

教师：对于这些问题可以通过我们今天的学习，通过对冲量与动量的关系的进一步探索而得出。

（二）建立模型推导动量定理教师：演示准备好的鸡蛋落地实验。

教师提出问题：演示实验的两个过程有何异同，造成这两种不同的结果的原因是什么呢？学生讨论：鸡蛋从同一高度处下落，到达石头地板和棉布表面的速度0v 相同。

2017_2018学年高中物理第一章碰撞与动量守恒1.1探讨动量转变与冲量的关系教案沪科版选修3_5

探讨动量转变与冲量的关系【教学目标】一、知识与技术1．明白得要探讨的问题的含义和进行探讨的大体思路。

2．明白得由问题转化为具体的任务的进程，明白得教材所提供的实验方案。

3．使已有方案和利用过的器材的启发能够设计出新的可行的方案。

4．能够比较各方案的好坏，能够操纵实验进程和测量、处置实验数据。

5．能够由实验数据分析预想的结论是不是成立。

二、进程与方式1．学习在探讨中如何进行猜想。

2．通过度析教材提供的实验方案，学习依照要求设计实验的方式。

3．通过实验进程提高学生的实验操作能力和分析数据的能力。

三、情感态度与价值观1．体会科学研究进程的艰辛与乐趣，培育学生主动探讨、乐于探讨的品质。

2．通过实验培育学生实事求是的科学态度，通过设计实验培育学生的创新精神。

【教学重点】1．实验方案的明白得与设计。

2．实验的实施进程。

【教学难点】实验方案的设计；实验数据的搜集与处置。

【教学方式】教师启发引导，学生讨论、交流、合作实验等。

【教学用具】实验器材：斜槽（带重锤线），两个大小相同但质量不相同的小球，天平，刻度尺，白纸，复写纸；多媒体课件；视频等。

【课时安排】2课时，第1课时为明确探讨目的、思路，设计实验方案的进程；第2课时实施实验进程，验证预想的结论。

【教学进程】一、新课引入教师展现以下视频片断或动画：台球正碰、斜碰各一个；火车挂钩进程；粒子加速器中高速运动的粒子撞击靶核进程。

师：适才大伙儿看到的现象咱们称之为碰撞，碰撞是自然界中常见的现象，本章研究的要紧现象确实是碰撞。

师：下面咱们动手做一个碰撞实验，观看碰撞前后哪些物理量发生了转变。

演示实验：几个单摆小钢球一样大，摆长一样长，竖直悬挂时两球恰好相切，将单摆A拉开某一个角度后释放，在最低点与B相碰，以下实验中开始将A拉开的角度均一样大。

第1次实验：m A =m B，碰后A静止，B向右运动；第2次实验：m A ＞m B，碰后A、B均向右运动；第3次实验：m A ＜m B，碰后A向左运动，B向右运动。

高中物理 1.1探究动量变化与冲量的关系自我小测沪科版选修3-5(2021年最新整理)

高中物理1.1探究动量变化与冲量的关系自我小测沪科版选修3-5 编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理1.1探究动量变化与冲量的关系自我小测沪科版选修3-5）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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探究动量变化与冲量的关系1物体受到的冲量越大，则( )A．它的动量一定越大B．它的动量变化一定越快C．它的动量的变化量一定越大D．它所受到的作用力一定越大2用20 N的拉力竖直向上拉重为15 N的物体，2 s内物体所受合力的冲量大小为( ) A．70 N·s B．5 N·s C．40 N·s D．10 N·s 3一个笔帽竖立在桌面上平放的纸条上，要求把纸条从笔帽下抽出，如果缓慢拉动纸条笔帽必倒；若快速拉纸条,笔帽可能不倒。

这是因为（)A．缓慢拉动纸条时,笔帽受到的冲量小B．缓慢拉动纸条时,纸条对笔帽的水平作用力小C．快速拉动纸条时,笔帽受到的冲量小D．快速拉动纸条时,纸条对笔帽的水平作用力小4下列说法中正确的是( )A．物体的运动状态改变，其动量一定改变B．物体的动量发生了改变，则合外力一定对物体做了功C．如果物体在任何相等的时间内，受到相同的冲量，则物体一定做匀变速运动D．如果物体是在恒定的合外力作用下运动，则单位时间内动量的增量与物体的质量无关5恒力F作用在质量为m的物体上，如图所示，由于地面对物体的摩擦力较大，没有被拉动，则经过时间t，下列说法正确的是( ）A．拉力F对物体的冲量大小为零B．拉力F对物体的冲量大小为FtC．拉力F对物体的冲量大小是FtcosθD．合力对物体的冲量大小为零6动量相等的甲、乙两车,刹车后沿两条水平路面滑行。

教学设计探究动量变化与冲量的关系

教学设计:探究动量变化与冲量的关系吴忠中学贺萍【教材分析】这一章讲述动量的概念,并结合牛顿定律推导出《动量定理》和《动量守恒定律》.《动量定理》体现了力在时间上的累积效果.为解决力学问题开辟了新的途径,尤其是打击和碰撞的问题.这一章可视为牛顿力学的进一步展开,为力学的重点章节。

《探究动量变化与冲量的关系》为本章第一节,同时又为第二节《探究动量守恒定律》奠定了基础,同时《动量变化与冲量的关系》的知识与人们的日常生活,生产技术和科学研究有着密切的关系,因此学习这部分知识有着广泛的现实意义.【教学目标】1.知识与技能①能从牛顿运动定律和运动学公式，推导出动量定理的表达式。

②理解动量定理的确切含义，知道动量定理使用用于变力。

③会用动量定理解释有关现象和处理有关问题。

2.过程与方法①通过对动量定理的探究过程，尝试用科学探究的方法研究物理问题，认识物理模型工具在物理学中的应用。

②通过动量定理的定量讨论，增强学生应用数学方法处理物理问题的能力。

3.情感态度与价值观①培养学生有参与科技活动的热情，有从生活到物理，从物理到生活的意识。

②培养学生有主动与他人合作的精神，有团队意识。

【教学重难点】本节教学重点:(1)动量定理的推导和对动量定理的理解;(2)利用动量定理解释有关现象和一维情况下的定量分析.教学难点:动量定理的矢量性,在实际问题中的正确应用【教学思路】充分利用演示实验，由实验导入课题，由实验来分析问题，组织学生讨论．1、教师通过演示实验展示所要讨论的问题．2、学生观察演示实验，分析寻找物体获得的速度与作用力和作用时间的关系．【教学器材】海绵垫、鸡蛋、橡皮、纸带、细线、铁锤等【教学过程】1.教师通过演示实验展示所要讨论的问题。

2.在教师的引导下，让学生通过推导、归纳得到动量和冲量的概念。

3 练习实际,分析动量定理在生产、生活中的广泛应用;◆新课导入情景一：从1990年起，我国香港的中学生每年都要举行趣味科学比赛，其中的一个项目叫“鸡蛋撞地球”，要求设计一个保护装置，使鸡蛋大约从13米的高度落地后完好无损。