高中物理选修3-5 第十六章 第2节 动量和动量定理
人教版高中物理选修3-5第十六章第二节《动量和动量定理》教学设计
《动量和动量定理》教学设计一、教材分析《动量和动量定理》是人教版高中物理选修3-5十六章第二节的内容。
从教材编排上看，它是牛顿运动定律及动能定理之后，在动量守恒定律之前。
因此不仅是对牛顿第二定律等知识的巩固运用，同时也为后面学习动量守恒定律打下了坚实的基础。
从教材内容上看，《动量和动量定理》是牛顿第二定律的进一步展开。
它侧重于力在时间上的累积效果，为解决力学问题开辟了新的途径，尤其是打击和碰撞类的问题。
所以动量定理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重要意义。
二、学习情况分析在高一时，学生已经掌握了牛顿第二定律，又在上一节的学习中初步接触了碰撞中的守恒量，这些知识为本节课的学习奠定了基础。
此外，经过前面的学习，学生已经建立起一定的实验观察能力、抽象思维能力和探究学习能力，而且还掌握了通过建立物理模型探究物理现象的方法。
这也是本节所要强调的、学习和研究动量定理的方法。
由于学生具有这样的知识基础、能力水平和物理思维与方法，再加上他们对未知新事物有较强的探究欲望，所以要掌握动量定理是完全能够实现的。
三、设计思想本节课以教师为主导、学生为主体，运用“建立情境→引导→探究”模式进行教学。
通过生活实例引入课题，激发学生的兴趣。
通过创设物理情境、建立物理模型归纳得出动量定理，并对其进行理解。
运用动量定理解释日常生活中的物理现象，培养学生理论联系实际的能力。
在课堂上鼓励学生主动参与、主动探究、主动思考、主动实践，在教师合理、有效的引导下进行学习，充分体现探究的过程与实现对学生探究能力培养的过程。
四、教学目标知识与技能（1）理解和掌握动量的概念，并能正确计算物体动量的变化。
（2）理解和掌握冲量的概念，强调冲凉的矢量性。
（3）理解动量定理的确切含义，知道动量定理适用于变力。
（4）会用动量定理解释有关生活现象和计算有关的问题。
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，认识建立物理模型在物理学研究中的意义。
高中物理 第十六章 动量守恒定律 2 动量和动量定理 新人教版选修3-5
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．动量和动能的比较．
项目
动量
动能
物理意义 描述机械运动状态的物理量
A．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．减小人对地面的压强，起到安全作用
解析：设人从高处跳到低处的高度是 h，且视为自由 落体运动，则落地前的速度 v＝ 2gh，与地接触后速度变 为零，设作用时间为 t，因落地前、后速度一定，故无论 是否让脚尖先着地，人动量变化量都相同，再根据动量定 理知人受到的冲量相同；选向下的方向为正方向，则根据 动量定理有－FNt＋mgt＝0－mv，
判断正误
1．若运动物体的速度大小没变，则动量不变．(×) 2．物体的动量变化越大，动量越大．(×) 3．做平抛运动的物体，动量变化量的方向不变．(√)
小试身手 2．(多选)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
(4)矢量性：冲量是矢量，力的冲量方向跟力的方向 相同．
(5)物理意义：反映力的作用对时间的积累效应．
2．动量定理． (1)表述：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． (2)表达式 mv′－mv＝Ft，或 p′－p＝I. (3)适用条件：动量定理不仅适用于恒力，也适用于 变力．
第十六章 第二节 动量与动量定理(选修3-5)精品课件
(2)橡皮泥与地面接触前瞬时动量 p1′＝1 kg·m/s，方向向下， 为正，当与地面作用后静止时的动量 p2′＝0.
则这段时间内动量的变化 Δp′＝p2′－p1′＝(0－1) kg·m/s ＝－1 kg·m/s，是负值，说明动量变化的方向向上．
(3)橡皮泥从静止开始下落时的动量 p1＝0，落到地面后的动量 p2′＝0.
(3)冲量是力在时间上的积累，而功是力在空间上的积累．这 两种积累作用可以在“F－t”图象和“F－s”图象上用面积表示．
如下图所示．图甲中的曲线是作用在某一物体上的力 F 随时 间 t 变化的曲线，图中阴影部分的面积就表示力 F 在时间 Δt＝t2－ t1 内的冲量．图乙中阴影部分的面积表示力 F 做的功．
【总结提能】 (1)若物体在运动的过程中所受的力不是同时 的，可按受力情况分成若干阶段求解，也可当成一个全过程来求 解，此时将“合外力的冲量”理解成“外力的总冲量”．
(2)在用动量定理解题时，一定要认真进行受力分析，不可有 遗漏，比如求解本题时，不少同学就把重力遗漏了．
如图所示，质量为m＝2 kg的物体，在水平力F＝16 N的作用 下，由静止开始沿水平面向右运动．已知物体与水平面间的动摩 擦因数μ＝0.2.若F作用t1＝2 s后撤去，撤去F后又经t2＝2 s物体与 竖直墙壁相碰，若物体与墙壁作用时间t3＝0.1 s，碰撞后反向弹回 的速度v′＝6 m/s，求墙壁对物体的平均作用力．(g取10 m/s2)
答案：A 车受到的总冲量大小为 4 N·s，方向向左．
考点三 动量定理
1．对动量定理的理解 (1)动量定理反映了合外力的冲量与动量变化量之间的 因果关系，即合外力的冲量是原因，物体的动量变化量是 结果．
(2)动量定理中的冲量是合外力的冲量，而不是某一个 力的冲量，它可以是合力的冲量，可以是各力冲量的矢量 和，也可以是外力在不同阶段冲量的矢量和．
人教版高中物理选修3-5第16章第2节动量和动量定理(共15张PPT)
动能改变 动能不变 动能改变
思考与讨论
在前面所学的动能定理中，我们知 道，动能的变化是由于力的位移积累即 力做功的结果，那么，动量的变化又是 什么原因引起的呢？
动量的变化与速度的变化有关， 而速度的变化是因为有加速度，而牛 顿第二定律告诉我们，加速度是由物 体所受的合外力产生的。
四、牛顿第二定律推导动量的变化
第十六章 动量守恒定律
第二节 动量和动量定理
动量概念的由来
在上节课探究的问题中，发现碰撞的两个物
体，它们的质量和速度的乘积mv之和在碰撞前后是 保持不变的，这让人们认识到mv这个物理量具有特
别的意义，物理学中把它定义为物体的动量。
一、动量
１、定义：物体的质量和速度的乘积，叫做物体的 动量p，用公式表示为 p=mv
五、冲量(impulse)
１、定义：作用在物体上的力和作用时间 的乘积，叫做该力对这个物体的冲量I，用
公式表示为 I=Ft（恒力的冲量）
2、单位：在国际单位制中，冲量的单位是 牛·秒，符号是N·s
3、冲量是矢量：方向由力的方向决定，若 为恒定方向的力，则冲量的方向跟这力的 方向相同
4、冲量是过程量，反映了力对时间的积累 效应
4、选定正方向，确定在物理过程中研究对 象的动量的变化；
5、根据动量定理列方程，统一单位后代入 数据求解。
设置物理情景：质量为m的物体，在合力F图所示：
分析：由牛顿第二定律知：F = m a
而加速度定义有： a v ' v
联立可得：
F
m
v ' t
v=⊿t p/⊿t
这就是牛顿第二定律的另一种表达形式。
变形可得： Ftm v'm v
表明动量的变化与力的时间积累效果有关。
16.2动量和动量定理
四、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。 2. 公式：I合=Ft = pp. 其中F 是物体 所受的合力，p是初动量，p是末动量, t 是物体从初动量p变化到末动量p所需时 间,也是合力F作用的时间。 3. 单位：F的单位是N，t的单位是s, p和p的单位是kg· m/s（kg· -1）。 ms
f
得 f=F/3
F f
t 2t
练4. 如图表示物体所受作用力随时间变化的图 象，若物体初速度为零，质量为m，求物体在t2 时刻的末速度? 解:从图中可知，物体所受冲量为F - t图线下面 包围的“面积”，
F
设末速度为v′，根据动量定理
F ·Δt＝Δp ，有
F1
F2
t 0 t1
F1t1+ F2 (t2 -t1 ) = mv′ - 0
对动量定理的进一步认识
对动量定理的进一步认识
1. 动量定理中的方向性
三、对动量定理的进一步认识
1. 动量定理中的方向性
I合 = F合t = pp=△p =m △v是矢
量式，合力的冲量的方向与物体动量 变化的方向相同(即与物体速度变化的 方向相同)
三、对动量定理的进一步认识
1. 动量定理中的方向性:I合 =F合t = pp
发生这一变化所用的时间的比值。
由动量定理Ft =p 得F=p/t, 即动量
的变化率等于物体所受的合力。当 动量变化较快时，物体所受合力较
大，反之则小; 当动量均匀变化时,
物体所受合力为恒力。
2. 动量的变化率: 动量的变化跟
发生这一变化所用的时间的比值。
由动量定理Ft =p 得F=p/t.
矢量运算方法, 比较繁杂。如果作用力
高中物理第16章第2节动量和动量定理课件新人教版选修3-5
(2)取向右为正方向，初、末动量分别为 p1＝mv′＝0.4×10kg·m/s＝4kg·m/s，方向向右 p2＝mv″＝0.4×(－3)kg·m/s＝－1.2kg·m/s，方向向左， 动量的改变量为 Δp′＝p2－p1＝－5.2kg·m/s，负号表示方 向向左。 ΔEk＝12mv′2－12mv″2＝18.2J。
(2)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 标矢性
p＝mv 矢量
Ek＝21mv2 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，Ek＝2pm2
特别提醒： 动量是矢量，比较两个物体的动量时，不能仅比较大小， 也应比较方向，只有大小相等、方向相同的两个动量才能相 等。
(4)由动量定理求解。(5)取向上为正方向，设木桩对重锤的平均 作用力为 F，由动量定理得：(F－mg)t＝0－(－mv)，整理得： F＝mg＋mtv，由牛顿第三定律知，重锤对木桩的平均作用力大 小为 mg＋mtv，方向竖直向下。
考点题型设计
对动量及动量变化的理解
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
二、对冲量的理解 1．对冲量的理解 (1)冲量是过程量：冲量描述的是作用在物体上的力对时间 的积累效应，与某一过程相对应。 (2)冲量的矢量性：冲量是矢量，在作用时间内力的方向不 变时，冲量的方向与力的方向相同，如果力的方向是变化的， 则冲量的方向与相应时间内物体动量变化量的方向相同。 (3)冲量的绝对性：冲量仅由力和时间两个因素决定，具有 绝对性。
高级中学人教版高中物理(选修3-5)第十六章第二节动量和动量定理(PPT27张)
新 课 讲 授
在物理学中，把物体的质量 m 和速度 ʋ的乘积叫做 1. 定义： p = mʋ 物体的动量 p，用公式表示为 在国际单位制中，动量的单位是千克•米每秒，符号 2. 单位： 是 kg•m/s 3. 对动量的理解 (1) 矢量性: 方向由速度方向决定，与该时刻的速度方向相同 (2) 瞬时性: 是状态量，与某一时刻相对应。速度取瞬时速度。 (3) 相对性: 与参考系的选择有关，一般以地球为参考系。
思考与讨论
动量的变化又是什么原因引起的呢？
汽车以速度V运动，急刹车到停止。若对车施加很大的阻力， 则车停止时间______；如果对车施加很小的阻力，则车停止时 间______。 两种情况下，汽车的_______变化相同。可见，引起运动状 态改变，要考虑_______和_________这两个因素。
例题2：对于力的冲量，下列说法正确的是 ( A. 力越大，力的冲量就越大; B. 作用在物体上的力大，力的冲量不一定大; C. 力与位移垂直时，力的冲量为零;
B
)
D. 物体在水平推力作用下, 经一段时间t后仍处于静止状
态，则此推力的冲量为零。
典 例 探 究
例3：把一个质量 m = 2 kg的小球沿水平方向抛出，不计空气 阻力，经 t = 5 s，求小球受到的重力的冲量I。(取g=10m/s2)
物理选修3-5 第十六章
生活中的这些现象都是什么原理呢？
思考1：如果飞过来的不是足球, 而是一个速 度相同的铅球呢，你敢不敢顶？为什么？
结论：物体的运动效果与
物体的质量有关。
运 动 员 头 顶 足 球
思考2：以1m/s向你投来一颗质量为10g的小石 子，你敢不敢用手去接? 如果以600m/s从枪里面发出来10g的子弹呢？
人教版高中选修3-5 第16章 第2节 动量和动量定理 教案
人教版高中选修3-5 第16章第2节动量和动量定理教案高二物理《动量和动量定理》教学设计一、教材分析本节课是人教版选修3-5第十六章第二节内容，本节的内容为“动量和动量定理”，本节分两课时来完成，这节课为第一课时。
也是本章的重点内容，是第一节“实验：探究碰撞中的守恒量”的继续，同时又为第三节“动量守恒定律”奠定了基础,所以“动量定理”有承前启后的作用。
“动量定理”是牛顿第二定律的进一步展开。
它侧重于力在时间上的累积效果，为解决力学问题开辟了新途径，尤其是打击和碰撞类的问题。
动量定理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。
二、学情分析学生已经掌握了动量概念，会运用牛顿第二定律和运动学公式等，为本节课的学习打下了坚实的基础。
高中生思维方式逐步由形象思维向抽象思维过渡，因此在教学中需要以一些感性认识为依托，加强直观性和形象性，以便学生理解,因此在教学中多让学生参与利用动量定理解释生活中的有关现象，加强学生思维由形象到抽象的过渡。
三、教学目标知识与技能:1．理解动量的变化和冲量的定义；2．理解动量定理的含义和表达式，理解其矢量性；学生在学习过程中的主体地位，通过自主学习、多元互动提升学生的学习能力。
1.本节从“鸡蛋自由下落”的情景引入，可以激发学生学习的兴趣，在课程学习中通过分析两鸡蛋着地时间，得出一个摔破而另一个完好无损的原因两者相呼应。
这种情景导入的目的在于引起学生的有意注意，激发学生的兴趣和求知欲望。
2.在课堂上通过学生的互相讨论，把学生的思维充分地调动起来，让他们主动参与学习，成为学习的主人。
从而使复杂性的内容演变成简单易懂的内容。
并加以多媒体课件，最大限度地发挥学生的主动性和创造性，提高他们的思维能力和观察能力，同时教师的适当总结，使他们对知识有了更深更全面的认识。
3. 在反馈拓展环节，针对蹦极、运输苹果码头的轮胎等现象进行相关讨论，同时拓展到对建筑工人保护的问题，结合科技前沿对学生进行情感教育，开阔学生视野。
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2.动量是矢量，动能是标量
3.定量关系
EK
1 mv 2 2
p2 2m
p 2mEk
动量发生变化时，动能不一定
发生变化，动能发生变化时，动
量一定发生变化
动量 发生 变化
速度大小改变方向不变 动能改变 速度大小不变方向改变 动能不变 速度大小和方向都改变 动能改变
二、动量的变化 1.定义：物体的末动量与初动量之矢量差 叫做物体动量的变化. 2.表达式：△P=m·△v. 说明： ①动量的变化等于末状态动量减初状态的 动量，其方向与△v的方向相同. ②动量的变化也叫动量的增量或动量的改 变量.
一、动量
1、概念：在物理学中，物体的质量m和速度v的 乘积叫做动量。 2、定义式：p= m v 3、单位：千克米每秒，符号是kg ·m/s 4、对动量的理解： （1）矢量性：运算遵循平行四边形定则 （2）瞬时性：是状态量。 （3）相对性：物体的动量与参考系的选择有关
讨论一下动量和动能的关系 1.动量和动能都是描述物体运动过程中 的某一状态
三、动量定理
v0——— F 作用了时间 t — v’FF——Fra bibliotek分析：
由牛顿第二定律知： F
= ma
加速度：a v'v0 t
即： F m v'v0 t
整理得：mv 'mv0 Ft
1.冲量（I）：在物理学中，物体受到 的力与力的作用时间的乘积叫做力的冲 量。
2.公式：I=F·t 单位——牛·秒
（N·S）
3.注意：①冲量是矢量，作用力的方向 不变时其方向与力的方向相同。
②冲量是过程量，是力对时间的积累 效应。 4.动量定理：物体在一个过程始末的动
量变化等于它在这个过程中所受力的
冲量。 p' p I
5.对动量定理的理解：
p'pp FtI
①运动状态的变化是由于物体受了不为零的合外力， 而速度的改变还需要一定的时间。 ②公式中力F指物体受到的合力。 ③当力是变力时，F指变力的平均值。
运用动量定理解题步骤：
（1）确定研究对象； （2）明确研究过程，对研究对象进行受力分析；
（3）选定正方向； （4）找出物体的初末状态并确定相应的动量； （5）根据动量定理列方程求解。
LOG O
动量和动量定理
课程内 容
01 问题的引出 02 动量 03 动量定理
问题的引入
1、一辆玩具车和大卡车以1m/s的速度向 你驶来，你比较害怕哪一个？
2、你站在东侧，但是新疆有一辆100m/s 的速度向西行驶，你害不害怕？
3、当一辆大卡车把一个静止的木箱撞飞 时，给木箱传递了什么？
1、玩具车与卡车相比，就算速度一样， 你还是害怕卡车，因为其质量较大，蕴 含的能量较大
2、汽车向西行驶，站在东侧的你当然不 会害怕，因为你知道汽车的运动方向不 会对你造成损伤
3、当汽车撞击木箱时，不仅给木箱传递 了能量还传递了运动
由以上几个问题我们发现，有时不仅要研究运动物体所 蕴含的能量，还需要考虑一下，物体的运动方向以及物 体本身的质量等因素，所以我们要引入一个新的物理 量————动量