高一物理最新教案动量与冲量人教版整理 精品.docx
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动量与冲量
第一学时
第5周 第3学时 学习时间2003年3月15日（星期五） 本学期累计18个学案
学习内容
第七章 第一节 动量与冲量
学习类型
新课学习
学习目标
1.通过动量概念的形成过程，理解动量的概念；
2.通过牛顿第二定律及运动学知识理解冲量概念。
3.知道动量的变化也是矢量，会正确计算一维的动量的变化。
学习重点
理解动量的概念
学习难点
冲量、动量以及动量变化的矢量性
学习方法与学具
课件 探究式学习法
知识点梳理
一、动量：
●定义：
物体的质量m和速度v的乘积mv。
●公式：
P＝mv
●单位：
kg·m/s
●是一个矢量
●是状态量
二、冲量：
●定义：
力F和力的作用时间t的乘积Ft。
●公式：
I＝Ft
●单位：
N·s
●是一个矢量
●是过程量
学习过程
1.探究：
正在飞行的足球，我们可以研究它的哪些方面的知识？
参考答案：
可以研究的课题有（供参考）：
■研究足球运动受力情况
■研究足球运动的速度大小与阻力的关系
■研究足球受到运动员的力的方向与飞行角度的关系
■研究足球旋转的方向与飞行路线的关系（伯努力原理）
■研究足球飞行的规律（斜抛运动）
■研究足球的质量及速度与受到的（头球时）力的关系
■……
2.提问：
（1）足球场上一个足球迎头飞过来，你的第一个反应是什么？
（2）若飞过来的是铅球呢？
原因是什么？
⏹结论：
运动物体的作用效果与物体的质量有关。
（3）同样质量的竹箭，一支用弓射出，而另一支用手掷，哪一支穿透本领大？
为什么？
（提示：
m一定，v不同）
结论：
运动物体的作用效果还与速度有关。
第七章 动量第一节 动量与冲量
一、动量：
1.定义：
质量m和速度v的乘积mv．
2.公式：
p=mv
3.单位：
kg·m/s
⏹4.动量是矢量（m为标量，v为矢量）：
（1）方向：
与ｖ一致
（2）大小：
P=mv
（3）运算：
平行四边形定则等
⏹5.动量的变化：
⏹例题：
一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到一个坚硬的障碍物后被弹回，沿着同一直线以6m/s的速度水平向右运动（如图）。
碰撞前后钢球的动量有没有变化？
解：
取水平向右的方向为正方向，碰撞前钢球的速度v＝6m/s，碰撞前的动量为：
p＝mv＝0.1×6kg·m/s＝0.6kg·m/s
碰撞后钢球的速度v‘＝－6m/s，碰撞后钢球的动量为：
p’=mv’=－0.1×6kg·m/s＝－0.6kg·m/s
碰撞前后钢球动量的变化为：
P’－P＝－0.6kg·m/s－0.6kg·m/s
＝－1.2kg·m/s
思考：
⏹是什么因素使钢球的动量发生变化？
6.动量与牛顿第二定律的关系：
问题：
假设质量为ｍ的一颗子弹射入墙一刻的速度为v0，射出的速度为vt，墙对子弹的作用力为一恒力，作用时间为ｔ，那么Ｆ＝？
冲量与牛顿第二定律的联系。
运算：
由F=ma和a=（vt-vo）/t,得F=m（vt-vo）/t 即F=（mvt-mvo）/t
正确的答案：
F=（mvt-mvo）/t
这就是牛顿第二定律的动量表达式。
F=（mvt-mvo）/t的物理意义：
作用在物体上的合外力等于单位时间内物体动量的变化。
问题：
高空扔鸡蛋不破？
高空扔鸡蛋不破，原因答案：
由公式F=（Pt-Po）/t可知：
（Pt-Po）不变，t↑则F↓
由F=（mvt-mvo）/t，变形得：
Ft=（mvt-mvo）
新概念：
冲量
二、冲量：
1.定义：
力F和力的作用时间t的乘积Ft。
2.公式：
I=Ft
3.单位：
N·s
N·s=kg·m/s
4.I为矢量:
■方向：
（1）如果在力的作用时间内，力的方向保持不变，则力的方向就是冲量的方向。
（2）如果力的方向在不断变化，如一绳拉一物体做圆周运动，则绳的拉力在时间t内的冲量，冲量的方向又如何呢？
■大小：
I＝Ft=（Pt－P0）
注意：
●一定要注意计算的是一个力的冲量，还是合力的冲量。
●小结：
●一、动量：
●定义：
物体的质量m和速度v的乘积mv。
●公式：
P＝mv
●单位：
kg·m/s
●是一个矢量
●是状态量
●二、冲量：
●定义：
力F和力的作用时间t的乘积Ft。
●公式：
I＝Ft
●单位：
N·s
●是一个矢量
●是过程量
练习题：
1.史实：
1980年，一只鸟撞上一飞行中的飞机，结果机翼被撞出一直径为70cm的大洞，机毁人亡，为什么？
2.拳击手为避对手一击而向后避，主要是为了（B）：
a.减少冲击速度
b.延长接触时间
c.减少拳击的动量
3.问题：
从五层楼约20米的地方掉下一个重0.1克的易拉罐，砸到人的头上，则它到达头顶的速度为多少？
若作用时间为0.01秒，则作用于人头上的力的大小为多少？
（取g＝10m/s2）
解：
根据自由落体公式vt2＝2gs解得vt＝20m
•取竖起向下方向为正，则在撞击人的前后，初动量
P0＝0.1×20kg·m/s＝2kg·m/s
Pt＝0
所以Ft＝Pt－P0＝－2kg·m/s
F＝－200N
F’＝－201N
负号代表什么意思？
4.运输精密仪器和易碎物品为什么加上垫物？
思考题：
如图所示，一个质量是0.2kg的钢球，以2m/s的速度斜射到坚硬
的大理石板上，入射的角度是45°，速度仍为2m/s，碰撞后被斜
着弹出，弹出的角度也是45°，速度仍为2m/s。
你能不能用作图
法求出钢球动量变化的大小和方向？
本书虽然不要求作这种计算，但是思考一下这个问题，会帮助你进一步认识动量的矢量性。
参考答案：
布置作业
1.课后练习P.119
2.作业本 第七章第一节
学后反思
第二学时
第6周 第1学时 学习时间2003年3月18日（星期二） 本学期累计学案19个
学习内容
动量定理
学习类型
新课学习
学习目标
1.理解动量定理的确切含义和表达式，知道动量定理适用于变力。
2.会用动量定理解释现象和处理有关问题。
学习重点
对动量定理的理解和应用
学习难点
动量定理在物理过程中的应用
学习方法与学具
学案 推理法
知识点梳理
学习过程
一、复习引入：
1．冲量的物理含义是什么？
2．冲量与动量变化的关系？
二、动量定理：
1.最后写出“动量定理”的文字叙述和几种数学表达形式：
文字叙述：
数学表达：
2.单位关系：
三、应用举例：
以现实生活中的例子举例分析：
四、习题：
1.下列说法中正确的是（）
A．物体受到的冲量越大，则它的动量就越大
B．物体受到的冲量越大，则它的动量变化量越大
C．物体动量变化的方向一定与物体所受合外力的冲量方向相同
D．物体沿斜面下滑，斜面对物体的支持力对物体不做功，支持力的冲量也为零
2.质量为m的物体以初速υ0做竖直上抛运动。
不计空气阻力从抛出到落回点这段时间内，以下说法正确的是：
（）
E．物体动量变化大小是零B．物体动量变化大小是2mυ0
C．物体动量变化大小是mυ0D．重力的冲量为零
3.质量为3．0kg的物体在12N的力作用下，速度由10m/s增加到22m/s，力的半路旧多大？
力的作用时间是多少？
4.质量为1kg的小车，沿水平方向作直线运动初速度υ0=5m/s，受到阻力f=2N，作用ts后速度变为υt=3m/s，求时间t。
5..质量为0.40kg的小球从高3.20m处自由下落，碰到地面后竖直向上弹起到1.80m高处，碰撞时间为0.040s，g取10m/s2,求碰撞过程中地面对球的平均冲力。
6.质量为mkg的物体静止在光滑水平地面上的O点，受到一个水平向右的恒力FN，作用时间为ts,撤去F，立即改为水平向左的恒力2FN，作用时间为2ts。
求：
（1）物体向右运动的最大位移是多少？
（2）在2FN作用2ts末，该物体距O点多远？
布置作业
课本 P122.练习二 作业本第二节
学后反思
第三学时
第6周 第2学时 学习时间2003年3月19日（星期三） 本学期累计学案20个
学习内容
动量守恒定律
学习类型
新课学习
学习目标
1.理解动量守恒定律的确切含义和表达式，知道定律的适用条件和适用范围。
2.会从动量定理和牛顿第三定律导出动量守恒定律。
学习重点
理解和基本掌握动量守恒定律
学习难点
对动量守恒定律条件的掌握
学习方法与学具
学案 实验探究法
知识点梳理
学习过程
一、实验引入：
（实验过程见课本P123.）
1.描述实验现象：
2.实验现象中包含有哪些物理量，这些物理量有何特点？
3.实验结论：
二、动量守恒定律的数学形式的推导：
三、总结规律，说明适用范围及意义。
文字叙述：
数学表达：
适用范围：
四、思考与讨论：
（见课本P125.）
五、习题：
1.两个小球在一条直线上相向运动，若它们相互碰撞后都停下来，则两球碰前（）
A.质量一定相等B.速度大小一定相等 C.一定相等D.总动量一定为零
2．在光滑水平面上，质量m1=2kg的球以υ1=5m/s的速度与原来静止质量为m2=1kg的球发生正碰，碰后m2的速度υ2′=4m/s，则碰后质量m1的球的速度大小为，方向为。
3．甲、乙两个物体在同一直线上同向运动甲物体在前、乙物体在后，甲物体质量为2kg，速度是1m/s，乙物体质量是4kg，速度是3m/s。
乙物体追上甲物体发生正碰后，两物体仍沿原方向运动，而甲物体的速度为3m/s，乙物体的速度是多少？
这两个物体碰撞中损失的动能是多少？
４．两个物体放在光滑水平面上，它们之间有一个被压缩的轻质弹簧。
用手把它们按住，已知两个物体质量之比为1∶2，同时释放两物体，两物体将被弹开。
求弹开时，两物体的动量大小之比及两物体的速度大小之比。
5．质量为m的物体A，以一定的速度υ沿光滑的水平面运动，跟迎面而来速度大小为υ/2的物体B，相碰撞，碰后两个物体结合在一起沿碰前A的方向运动且它们的共同速度大小为υ/3，则物体B的质量是多少？
6．质量为10g、速度为300m/s的子弹，打进质量为24g、静止在光滑水平面上的木块中，并留在木块里，子弹进入木块后，木块运动的速度多大？
布置作业
课本P125.练习三 作业本第三节
学后反思
第四学时
第6周 第3学时 学习时间2003年3月20日（星期四） 本学期累计学案21个
学习内容
动量守恒定律的应用
（1）
学习类型
习题课
学习目标
1.进一步理解动量守恒定律，会用动量守恒定律解释现象，解决问题。
2.正确分析物理过程，确定动量守恒的系统。
3.理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律。
学习重点
通过对物理过程的分析，找出在物理过程中符合动量守恒的系统
学习难点
正确选取守恒的系统
学习方法与学具
学案 综合分析法
知识点梳理
（略）
学习过程
例题1 在列车编组站里，一辆m1＝1.8×104kg的货车在平直轨道上以v1＝2m/s的速度运动，碰上一辆m2＝2.2×104kg的静止的货车，它们碰撞后拼命在一起继续运动，求运动的速度。
例题2 一枚在空中飞行的导弹，质量为m，在某点速度的大小为v，方向如图（见课本P127.图7－19）所示。
导弹在该点突然炸裂成两块，其中质量为m1的一块沿着v的方向飞去，速度的大小为v1。
求炸裂后另一块的速度v2。
例题3 向空中发射一物体，不计空气阻力，当此物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂成a、b两块，若质量较大a块的速度方向仍沿原来的方向，则：
（A）b的速度方向一定与原速度方向相反。
（B）从炸裂到落地的这段时间里，a飞行的水平距离一定比b的大。
（C）a、b一定同时到达水平地面。
（D）在炸裂过程中，a、b受到的爆炸力的冲量大小一定相等。
答：
[]
例题4甲、乙两船浮于静止的水面上，它们相距L。
用一条绳子将两船相连（绳子的质量可忽略不计）。
甲船上有人，船和人的总质量为2m；乙船上无人，质量为m。
甲船上的人以水平恒力通过绳子拉乙船，若水对两船阻力相同，且保持不变，则两船相遇时各移动了多大距离？
启发性问题：
1．本题是否满足动量守恒定律的使用条件？
2．本题主要有几种解法？
你能说出所用的规律吗？
巩固练习：
（一）选择题
1．两个球沿直线相向运动，碰撞后两球都静止。
则可以推断（ ）
A．两个球的动量一定相等 B．两个球的质量一定相等
C．两个球的速度一定相等 D．两个球的动量大小相等，方向相反
2．在光滑水平面上，有两辆静止的小车，车上各站着一个运动员，两车（包括负载）的总质量均为M,设甲车上的运动员接到一个质量为m、沿水平方向抛来的速率为v的篮球；乙车上的运动员把原来在车上质量为m的篮球沿水平方向以速率v掷出去。
这两种情况下，甲、乙两车所获蜊的速度大小的关系是（以上速率都是相对地面而言）（ ）
A．V甲V乙B．V甲V乙C．V甲=V乙D．视M、m和v的大小而定
3．一颗子弹沿水平方向射入放在光滑水平面上的木块，子弹射入木块后与木块一起沿水平面滑动。
在子弹射入木块的过程中（ ）
A．子弹受到阻力比木块受到的动力要大 B．子弹发生的位移比木块的位移大
C．子弹损失的动量比木块获得的动量要大 D．子弹损失的动量等于木块获得的动量
4．船和人的总质量为M，原来静止在水面上，质量为m的人从船头水平跳出后，船获得的反冲速度为V，则人跳出去时的速度为（ ）
A．MV/mB．（m-M）V/mC．MV/（M-m）D．mV/（M+m）
5．一个质量为M的平板车以速度V在光滑的水平面上滑行，质量为m的物体从高h处竖直自由落到车子里，两者合在一起后速度的大小为（ ）
A.V B.MV/（M+m） C.
D.
6．物体A的质量为m，物体B的质量为2m，它们在光滑水平面上以相同的动量运动，发生正碰后，A的运动方向不变，但速度减小为原来的一半。
碰后两物体运动速度之比为（）
A.1:
2B.1:
3C.2:
1D.2:
3
图4-13
7．如图4-13所示，在光滑水平面上放置A、B两物体，其中B物体带有不计质量的弹簧静止在水平面内。
A物体质量为m，以速度v0逼近B，并压缩弹簧，在压缩的过程中
A．任意时刻系统的总动量均为mv0
B．任意时刻系统的总动量均为mv0/2
C．任意一段时间内两物体所受冲量的大小相等，方向相反
D．当A、B两物体距离最近时，其速度相等
8．一颗质量为0.06kg的手榴弹以v0=10m/g的速度水平飞行。
设它炸裂成两块后，质量为.04kg的大块速度为250m/s，其方向与原来飞行方向相反。
若规定v0方向为正方向，则质量为0.20kg的小块速度为（ ）
A.-470m/sB.530m/sC.490m/sD.800m/s
图4-14
9．如图4-14所示，放在光滑水平地面上的小车质量为M，它两端各有弹性挡板P和Q，车内表面动摩擦因数为μ。
质量为m的物体放在车上，在极短时间内给物体施加向右的冲量I，物体与Q作弹性碰撞，后又返回，再与P作弹性碰撞，这样物体在车内来回与P和Q碰撞若干次后，最终物体的速度为（ ）
A.0B.I/mC.I/（M+m）D.无法确定
布置作业
课本P128.练习四 作业本第四节
学后反思
第五学时
第7周 第1学时 上课时间2003年3月25日（星期二） 本学期累计学案22个
学习内容
动量守恒定律的应用
（2）
学习类型
习题课
学习目标
1.进一步理解动量守恒定律，会用动量守恒定律解释现象，解决问题。
2.正确分析物理过程，确定动量守恒的系统。
3.理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律。
学习重点
通过对物理过程的分析，找出在物理过程中符合动量守恒的系统
学习难点
正确选取守恒的系统
学习方法与学具
学案 综合分析法
知识点梳理
（略）
学习过程
10．如图所示，物体A、B、C静止放在水平桌面上，它们的质量均相等，且一切接触表面都是光滑的。
一颗子弹从A射入，由B射出，则子弹从B射出瞬间，它们的速度大小是（ ）
A.vA=vB=vCB.vA=vB=vC C.VBvAvC D.VAvB=vC
11．质量为m的小球A在光滑的水平面上以速度v0与质量为2m的静止小球B发生正碰，碰后A球的动能恰好变为原来的1/9，则B球速度大小可能是（ ）
A.v0/3B.2v0/3 C.4v0/9D.8v0/9
12．如图所示，质量M=100kg的小船静止在平静的水面上，船两端载着m甲=40kg、m乙=60kg的游泳者，在同一水平线上甲朝左、乙朝右同时以相对于岸3m/s的速度跃入水中，则小船的运动方向和速率是（ ）
A．向左，0.60m/s B.向左，3.0m/s C.向右，0.60m/sD.向右，30m/s
13．甲、乙二人站在光滑的水平冰面上，他们的质量都是M。
甲手持一个质量为m的篮球，现在甲把球传给乙，乙接球后又把球传回给甲，最后甲、乙二人的速度大小之比等于
A．M/（M+m）B．M/（M-m） C．（M+m）/MD．（M-m）/M
14.甲、乙两球在光滑水平轨道上向同方向运动，已知它们的动量分别是p甲=5kgm/s，
p乙=7kgm/s，甲从后面追上乙并发生正碰，碰后乙球的动量变为p乙=10kg·m/s。
则两球质量m甲与m乙之间的关系可能是下面哪几种（ ）
A.m甲=m乙B.m乙=2m甲C.m乙=4m甲D.m乙=3m甲/2
15．由相互作用的几个物体组成的系统所受合外力为零，下列情况中可能的是（ ）
A．系统总动量守恒，总机械能守恒B．系统总动量守恒，总机械能不守恒
C．系统总动量不守恒，总机械能守恒D．系统总动量和总机械能都不守恒
16．如图4-17所示，质量为m的人在质量为M的车上，从左端走到右端，当车与地面间的摩擦可以不计时，那么（ ）
A．人在车上行走的平均速度越大，车在地面上行动的距离也越大
B．人在车上行走的平均速度越小，车在地面上移动的距离越大
C．不管人在车上以多大的平均速度行走，车在地面上移动的距离都一样
D．人在车上行走时，若人突然停止，车也突然停止
17．质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量为球的动量为pA=7kg·m/s，B以斤当A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是（ ）
A．pA=6kg·m/s,pB=6kg·m/s, B．pA=5kg·m/s,pB=7kg·m/s,
C．pA=4kg·m/s,pB=8kg·m/s, D．pA=-2kg·m/s,pB=14kg·m/s,
18．三个完全相同的小球a、b、c，以相同的速度在光滑水面上分别与另外三个不同的静止小球相撞后，小球a被反向弹回，小球b与被碰球粘合在一起仍沿原方向运动，小球c恰好静止。
比较这三种情况，以下说法中正确的是（ ）
A．a球获得的冲量最大B．b球损失的动能最多
C．c球克服阻力做的功最多D．三种碰撞过程，系统动量都是守恒的
19．如图所示，木块A静置于光滑的水平面上，其曲面部分MN是光滑的，水平部分NP是粗糙的。
现有物体B从M点由静止开始沿MN下滑，设NP足够长，则以下叙述正确的是（ ）
A．A、B最终以相同速度运动B．A、B最终速度均为零
C．A物体先做加速运动，后做减速运动 D．A物体先做加速运动，后做匀速运动
20．如图所示，在光滑水平面上有三个完全相同的小球a、b、c排成一条直线b、c小球静止并靠在一起，a球以速度v0射向它们。
设碰撞过程中机械能没有损失，则碰后三个小球的速度可能值是（ ）
A.va=vb=vc=v0/3 B.va=0,vb=vc=
C.va=0,vb=vc=v/2 D.va=vb=0,vc=0
（二）填空题：
21．在光滑水平面上，放置质量分别为m和M（M=2m）的两个物体，将它们用细线连接在一起，中间放一个被压缩的弹簧，弹簧不与物体连接。
现将细线烧断后，两物体动量大小之比为，速度大小之比为。
22．质量为M的气球上连着一个绳梯，在绳梯中间站着质量为m的人，气球静止不动。
假如人相对于绳梯以速度v匀速沿着梯子向上爬，那么气球将向运动，速度大小为＿。
23．一辆质量为20吨的机车，关闭发动机后以0.4m/s的速度向东行驶，与另一节质量为60吨的货车连接，已知机车上的司机看到这节货车以0.30m/s的速度向西行驶。
那么它们挂接后的速度为。
挂接过程中，机车和货车所受的冲量大小分别为和。
24.一个小孩质量为30kg，以40m/s水平速度从静止在水平地面的小车后方跳上小车，他又继续跑到小车前方，以2m/s水平对地速度向前跳下。
小车质量为40kg，小孩跳下后，小车速度的大小为。
25．如图所示，质量为M的框架放在光滑的水平桌面上，质量为m的木块压缩框架左侧的弹簧并用细线固定，木块距框架右侧为d。
现在把线剪断，木块被弹簧推动，木块达到框架右侧并不弹回，木块与框架间的摩擦可以忽略不计。
最后框架的位移为。
布置作业
学后反思
第六学时
第7周 第2学时 上课时间2003年3月26日（星期三） 本学期累计学案23个
学习内容
动量守恒定律的应用（3）
学习类型
习题课
学习目标
1.进一步理解动量守恒定律，会用动量守恒定律解释现象，解决问题。
2.正确分析物理过程，确定动量守恒的系统。
3.理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律。
学习重点
通过对物理过程的分析，找出在物理过程中符合动量守恒的系统
学习难点
正确选取守恒的系统
学习方法与学具
学案 综合分析法
知识点梳理
学习过程
（三）实验题
26．利用图4-21所示实验装置验证动量守恒定律
（1）下面是在实验中一系列可能的操作，注意哪些操作是必要的，哪些操作是不必要的？
A．在桌面固定斜槽，使它的末端点切线成水平，并在它的末端挂上重锤线。
在桌边地板上铺上记录小球落地点的纸，在纸上记下重锤线所指的位置O点。
B．用天平称出两球质量，质量大的为m1，质量小的为m2。
C．用游标卡尺量出球的直径d（两球直径应相等），在纸上标出O点，OO=d。
D．分别测出h和H的高度
E．不放被验球m2，让m1从斜槽顶A点自由滚下，重得若干次，记下落地点平均位置p。
F．用秒表测出球m1从A点运动到落地所经历的时间t1。
G．把球m1放在斜槽末端，把被碰球m2放在斜槽末端前支柱上，使两小球处于同一高度；再让球m1从A点自由滚下与m2碰撞，重复若干次，分别记下m1、m2落地点的平均位置M和N。
H．用秒表测量两球相碰到落地所经历的时间t2。
1．用米尺分别量出OM、OP、ON的距离。
不必要的操作步骤是（用字母代号填）。
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