小學(xué)探究教案

“動量定理”探究式教學(xué)設(shè)計。

江蘇省常州市武進洛陽中學(xué)耿宜宏

一、設(shè)計思想

本節(jié)課以學(xué)生為主體，運用“引導(dǎo)→探究”模式進行教學(xué)。在課堂上鼓勵學(xué)生主動參與、主動探究、主動思考、主動實踐，在教師合理、有效的引導(dǎo)下進行高效率學(xué)習(xí)，以充分體現(xiàn)探究的過程和實現(xiàn)對學(xué)生探究能力培養(yǎng)的過程。為此本人在下面的三方面進行了嘗試。

1．變演示實驗為實驗設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

課堂演示實驗一般以教師為主體，學(xué)生僅僅是旁觀者，沒有直接參與，不利于其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。教材上“雞蛋落地不破”為課堂演示實驗，本人在教學(xué)中將其改為探索性實驗，讓學(xué)生在課前設(shè)計各種不同的方法舉行“雞蛋落地不破，看誰舉得高”設(shè)計比賽，在課堂上演示。讓學(xué)生充分地動腦、動手、動口，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，從而有利于學(xué)生創(chuàng)造性思維的激發(fā)。

2．設(shè)計探索性實驗，培養(yǎng)學(xué)生探索知識、發(fā)現(xiàn)問題的能力。

傳統(tǒng)的--中在講完“動量定理”時，讓學(xué)生動手做這樣一個小實驗，如：課本上提到的“緩沖裝置的模擬”，以加深對動量定理的理解。本人在教學(xué)過程的一開始就讓同學(xué)兩人一組做實驗：“在課桌邊上放一張紙，再在紙上放一塊橡皮（或鋼筆套），請同學(xué)做一個實驗，把紙從橡皮（或鋼筆套）下拉出，但不能把橡皮（或鋼筆套）拉落下。邊做邊思考，怎樣做才能完成這個實驗，談一談自己的感受?！蓖ㄟ^實踐，充分體驗紙對橡皮（或鋼筆套）摩擦力的作用時間對其運動狀態(tài)改變的影響。

3．從學(xué)生的生活實際出發(fā)，感受和體驗動量定理在生活實際中的應(yīng)用。充分體現(xiàn)新課程標準中提出的“從生活走向物理，從物理走向社會”的要求。

二、課前準備

課前布置思考題：一個質(zhì)量為60g的雞蛋，從3m高處落到水泥地面上，要求著地后完整無損。請你設(shè)計一種可行的方案，并能演示。其理論依據(jù)是什么？能否根據(jù)你所學(xué)過的知識加以論證呢？

三、教學(xué)目標

（1）基礎(chǔ)知識：

理解動量定理的確切含義和表達式，知道動量定理適用于變力；

會用動量定理解釋現(xiàn)象和處理有關(guān)的問題。

（2）思想教育：學(xué)會用辯證的觀點分析問題。

（3）能力培養(yǎng)：用理論分析實際問題。

四、重點與難點

用動量定理解釋有關(guān)現(xiàn)象，動量、沖量的方向問題，是使用動量定理的難點。

五、教具

雞蛋，沙，橡膠錘，鐵錘，細線，橡皮筋，小鐵球，鐵架臺，寬約2cm，長約20cm的紙條，橡皮一塊和投影片等。

六、教學(xué)過程設(shè)計

（一）創(chuàng)設(shè)問題情境，引入新課題。

以10m/s的速度運動的球，能不能用頭去頂？（足球，就能去頂；鉛球，則不能。）

質(zhì)量為20g的小物體運動過來，能不能用手去接？

（速度小，就能去接。速度大，如子彈，就不能。）

動量決定于物體質(zhì)量m與速度v的乘積。

板書：P=mv

有人說動量大的不能接，動量小的能接。還有人說如果是質(zhì)量不太大，速度又不太快的物體就敢接了。那么如果是50g的雞蛋以5m/s的進度向你飛來，你敢接嗎？

（頭接雞蛋時要用力，作用力大時，頭對雞蛋有作用沖量作用，雞蛋會破的。）

板書：I=Ft

對于這個問題可以通過我們今天的學(xué)習(xí)，討論沖量與動量的關(guān)系，進一步探索其答案。

（二）做中學(xué)探究物理規(guī)律。

師：請同學(xué)先思考這樣一個問題：

【投影片1】

一個質(zhì)量為60g的雞蛋，從3m高處落到水泥地面上，要求著地后完整無損。請你設(shè)計一種可行的方案。理論依據(jù)是什么？能否根據(jù)你所學(xué)過的知識加以論證呢？

學(xué)生討論并提出多種方案：①在地上放一層海綿；②用海綿把雞蛋包??；③做一個降落傘帶著雞蛋往下放；④在地上放一盆水（或沙）。

師：我們請?zhí)岢龇桨杆牡耐瑢W(xué)上講臺把實驗做給同學(xué)們看一看。

（學(xué)生上講臺站在凳上做這個實驗）

【演示實驗】讓雞蛋從高3m處自由下落到沙地上。

師：能不能講一講你這樣做的理由？

生：減少地面對雞蛋的作用力。

師：能不能從理論上加以論證呢？

由學(xué)生自己推導(dǎo)，老師總結(jié)。

板書：設(shè)一個質(zhì)量為m的物體，初速度為v，在恒力F作用下在時間t內(nèi)速度變化到v。

由于物體作勻加速運動，則有a＝（v－v）/t

再根據(jù)牛頓第二定律，有F＝ma，可得

Ft＝mat＝mv－mv

F＝（mv－mv）/t

由上式可知在從相同高度落下的情況下，（mv－mv）是一個定值，要使F減少，只有增加力的作用時間。所以上述方案中都是為了增加作用時間t。

師：大家回過來討論表達式Ft＝mv－mv。

式子左側(cè)是物體受到所推外力合力的沖量，用I表示。

mv和mv是沖量作用前、作用后的動量。分別用P和P表示。

P－P是物體動量的改變，又叫動量的增量。

等式的物理意義是：物體動量的改變，等于物體所受外力沖量的總和。這就是動量定理。用公式表示：

板書：I＝P－P

即物體所受合外力的沖量等于物體動量的變化，這個結(jié)論叫做動量定理。

Ft＝P－P或Ft＝mv－mv

說明：

（1）上述公式是一矢量式，其運算遵循平行四邊形定則。若各量的方向在同一直線上，則應(yīng)首先規(guī)定正方向，將矢量運算簡化為代數(shù)運算。

（2）在動量定理的上述推導(dǎo)中，我們是根據(jù)牛頓第二定律F＝ma和運動學(xué)公式vt＝v0+at，即在設(shè)定力是恒定情況下推導(dǎo)出來的。實際上，物體所受的力通常不是恒定的。例如在乒乓球與拍碰撞過程中，用球棒打擊壘球，用鐵錘釘釘子等，乒乓球、壘球和釘子所受的力就不是恒定的。但可以證明，動量定理不但適用于恒力，也適用于隨時間而變化的變力。對于變力的情況，動量定理中的F應(yīng)理解為變力在作用時間內(nèi)的平均值。

【投影片2】

例：一個質(zhì)量為0．18kg的壘球，以2m/s的水平速度飛向球棒，被球棒打擊后，反向水平飛回，速度的大小為45m/s，設(shè)球棒與壘球的作用時間為0．01s。球棒對壘球的平均作用力有多大？

【投影片3】

應(yīng)用步驟：

①先選定正方向。

②對物體（一般為單個物體）進行過程分析和受力分析，弄清各力在各過程中的沖量，求出合沖量，且注意各量的正負。

③對物體進行狀態(tài)分析，寫出初、末狀態(tài)的動量，并求出研究過程中的動量的變化量。

④應(yīng)用動量定理列式求解。

師：學(xué)習(xí)了動量定理后，對上面同學(xué)的實驗方案就能理解，并希望能自覺地運用。下面請每一個同學(xué)自己親自來感受一下動量定理的應(yīng)用。

【投影片4】

【小實驗】在課桌邊上放一張紙，再在紙上放一塊橡皮，請同學(xué)做一個實驗，把紙從橡皮下抽出，但不能把橡皮拉落下。邊做邊思考，怎樣做才能完成這個實驗，談一談自己的感受。

（請一個實驗失敗的同學(xué)講做不成功的感受，再請一個實驗成功的同學(xué)到講臺上做給全班同學(xué)看。）

（三）學(xué)中做揭示生活現(xiàn)象。

師：請同學(xué)們舉例動量定理在實際生活中的應(yīng)用：

例如：①跳遠時跳落在沙坑里；

②在搬運易碎物品時，在箱子里放一些碎紙、泡沫等；

③輪船碼頭上裝有橡皮輪胎；[范文資源網(wǎng) wWw.zY185.com]

④打籃球接球時有緩沖動作；

⑤蹦極；

⑥雜技節(jié)目：胸口碎大石；

⑦釘釘子用鐵錘，而不用橡皮錘；

師：懂得動量定理的原理在生活中也應(yīng)該注意其有害性。

（四）課堂，總結(jié)。

（略）

（五）布置作業(yè)。

延伸閱讀

高二物理《動量和動量定理》教案

俗話說，磨刀不誤砍柴工。教師要準備好教案，這是老師職責(zé)的一部分。教案可以讓學(xué)生更好的吸收課堂上所講的知識點，使教師有一個簡單易懂的教學(xué)思路。您知道教案應(yīng)該要怎么下筆嗎？下面是小編精心為您整理的“高二物理《動量和動量定理》教案”，僅供參考，希望能為您提供參考！

高二物理《動量和動量定理》教案

一、教材分析
本節(jié)課是人教版選修3-5第十六章第二節(jié)內(nèi)容，本節(jié)的內(nèi)容為“動量和動量定理”，本節(jié)分兩課時來完成，這節(jié)課為第一課時。也是本章的重點內(nèi)容，是第一節(jié)“實驗：探究碰撞中的守恒量”的繼續(xù)，同時又為第三節(jié)“動量守恒定律”奠定了基礎(chǔ),所以“動量定理”有承前啟后的作用?！皠恿慷ɡ怼笔桥ｎD第二定律的進一步展開。它側(cè)重于力在時間上的累積效果，為解決力學(xué)問題開辟了新途徑，尤其是打擊和碰撞類的問題。動量定理的知識與人們的日常生活，生產(chǎn)技術(shù)和科學(xué)研究有著密切的關(guān)系，因此學(xué)習(xí)這部分知識有著廣泛的現(xiàn)實意義。
二、學(xué)情分析
學(xué)生已經(jīng)掌握了動量概念，會運用牛頓第二定律和運動學(xué)公式等，為本節(jié)課的學(xué)習(xí)打下了堅實的基礎(chǔ)。高中生思維方式逐步由形象思維向抽象思維過渡，因此在教學(xué)中需要以一些感性認識為依托，加強直觀性和形象性，以便學(xué)生理解,因此在教學(xué)中多讓學(xué)生參與利用動量定理解釋生活中的有關(guān)現(xiàn)象，加強學(xué)生思維由形象到抽象的過渡。
三、教學(xué)目標
知識與技能:
1．理解動量的變化和沖量的定義；
2．理解動量定理的含義和表達式，理解其矢量性；
3．會用動量定理解釋有關(guān)物理現(xiàn)象，并能掌握動量定理的簡單計算
過程與方法:
通過運用牛頓運動定律和運動學(xué)公式推導(dǎo)出動量定理表達式，培養(yǎng)學(xué)生邏輯運算能力。
情感態(tài)度與價值觀：
1.通過運用所學(xué)知識推導(dǎo)新的規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,激發(fā)學(xué)生探索新知識的欲望。
2.通過用動量定理解釋有關(guān)物理現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生用所學(xué)物理知識應(yīng)用于生活實踐中去，體現(xiàn)物理學(xué)在生活中的指導(dǎo)作用。
四、教學(xué)重難點
教學(xué)重點：理解動量的變化、沖量、動量定理的表達式和矢量性
教學(xué)難點：用動量定理解釋有關(guān)物理現(xiàn)象，針對動量定理進行簡單的計算
第二問：我打算讓學(xué)生怎樣獲得？
五、教學(xué)策略
依據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，學(xué)生學(xué)習(xí)過程是在教師創(chuàng)設(shè)的情境下，借助已有的知識和經(jīng)驗，主動探索，積極交流，從而建立新的認知結(jié)構(gòu)的過程。學(xué)習(xí)是學(xué)生主體進行意義建構(gòu)的過程。因此要創(chuàng)設(shè)建構(gòu)知識的學(xué)習(xí)環(huán)境，樹立以人為本的教育觀念，發(fā)展不斷建構(gòu)的認知過程。我校開展的“四五四”綠色生命教育課堂教學(xué)模式，就是以學(xué)生為中心，突出學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體地位，通過自主學(xué)習(xí)、多元互動提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。
1.本節(jié)從“鳥撞飛機”的情景引入，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，在課程學(xué)習(xí)中通過練習(xí)題計算出鳥撞擊飛機的力，兩者相呼應(yīng)。這種情景導(dǎo)入的目的在于引起學(xué)生的有意注意，激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲望。
2.在課堂上通過學(xué)生的互相討論，把學(xué)生的思維充分地調(diào)動起來，讓他們主動參與學(xué)習(xí)，成為學(xué)習(xí)的主人。從而使復(fù)雜性的內(nèi)容演變成簡單易懂的內(nèi)容。并加以多媒體課件，最大限度地發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性，提高他們的思維能力和觀察能力，同時教師的適當總結(jié)，使他們對知識有了更深更全面的認識。
3.在反饋拓展環(huán)節(jié)，針對鳥撞飛機事件進行相關(guān)計算，同時拓展到更高空間即太空垃圾問題，結(jié)合科技前沿對學(xué)生進行情感教育，開闊學(xué)生視野。
第三問：我打算多長時間讓學(xué)生獲得？
5分鐘創(chuàng)設(shè)情境并復(fù)習(xí)引入新課，10分鐘學(xué)生自主探究，25分鐘與學(xué)生互動交流，5分鐘總結(jié)分享布置作業(yè)。
第四問：我怎么知道教學(xué)達到了我的要求，有多少學(xué)生達到我的要求？
通過小組合作，生生、師生、生本互動，了解學(xué)生的掌握、落實情況；通過問題討論，了解學(xué)生對知識的運用。
【五個環(huán)節(jié)】
六、教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計意圖
創(chuàng)設(shè)情境
復(fù)習(xí)
引入
關(guān)于鳥撞飛機的報道，播放鳥撞飛機的視頻
觀察、體會、思考
通過多媒體輔助視頻，激發(fā)學(xué)生興趣，設(shè)疑，為動量定理的簡單計算做鋪墊
復(fù)習(xí)提問:
1.動量的定義
2.動量的方向
3.動量是過程量還是狀態(tài)量
引導(dǎo)學(xué)生練習(xí)學(xué)案中的例1
對學(xué)生反饋加以評價，提出規(guī)范性的要求
回答問題：
1.P=mv
2.與速度方向相同
3.狀態(tài)量
做練習(xí)，并展示
回顧舊知識動量，通過練習(xí)引出新內(nèi)容動量的變化；通過學(xué)生展示分析提高學(xué)生語言表達能力，突破動量變化矢量性的重點。
多元互動
理論探究深入新知
教師提出問題：動量的變化產(chǎn)生的原因是什么？
針對學(xué)生展示進行評價
學(xué)生動筆推導(dǎo)并在投影展示推導(dǎo)過程
通過理論推導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力，加強對動量定理的理解，從而突破本節(jié)課重點。培養(yǎng)了學(xué)生的語言表達能力，加強了生生交流、師生交流。
聯(lián)系學(xué)生推導(dǎo)過程，引出沖量定義、矢量性及單位
動量定理的內(nèi)容和表達式
思考、回答老師提問
通過老師結(jié)合學(xué)生推導(dǎo)過程給出新概念新內(nèi)容，連接順暢，學(xué)生易于接受，從而達到教學(xué)目標。
當堂訓(xùn)練強化認知
展示網(wǎng)球運動員李娜獲澳網(wǎng)冠軍圖片，并創(chuàng)設(shè)情境讓學(xué)生做學(xué)案上例2，教師進行規(guī)范性指導(dǎo)
重現(xiàn)鳥撞飛機情境，進行練習(xí)2
深化拓展：宇宙垃圾問題
做學(xué)案例2
觀看視頻，并進行計算
有興趣的課下查詢相關(guān)資料
通過創(chuàng)設(shè)情境提出例題，以一些感性認識為依托，加強直觀性和形象性，通過例題分析培養(yǎng)學(xué)生答題規(guī)范性，加深對動量定理的理解，從而突破教學(xué)難點。
通過再現(xiàn)鳥撞飛機情境與前面呼應(yīng)，通過計算得出鳥撞飛機的作用力大小來解釋前面提出的疑問。加強對動量定理的理解，從而突破教學(xué)難點。
結(jié)合當今社會熱點，深化課堂，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。
動量定理在生活中的應(yīng)用
播放視頻汽車碰撞安全測試視頻，提出問題，安全氣囊的原理（教師可以引領(lǐng)學(xué)生分析）
1.學(xué)生展示籃球傳球過程，并解釋其物理原理
2.足球比賽經(jīng)常出現(xiàn)用頭爭搶球的情景，如果改成鉛球還搶嗎？
3.將白紙放到水杯下面，盡量讓水杯不動，如何將白紙抽出？
我來說一說
觀看視頻，思考問題并回答
小組討論、分析各種情況
學(xué)生舉例生活中與動量定理有關(guān)的生活現(xiàn)象
通過圖片展示或是學(xué)生動手操作生活中的現(xiàn)象，體現(xiàn)了物理從生活中來，我們還要將其運用于實踐中，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)好物理的信心。加強學(xué)生對動量定理的理解，并達到教學(xué)目標。
通過學(xué)生舉例聯(lián)系生活，強化了學(xué)生從直觀形象思維到抽象邏輯思維的過渡。
總結(jié)提升
課堂小結(jié)
分享收獲
通過學(xué)生交流讓學(xué)生分享各自的收獲，體現(xiàn)了課堂分享特征

七、板書設(shè)計
§16.2動量和動量定理
一、動量的變化
1．定義式：⊿P=P’-P
2．動量的變化量是矢量
二、動量定理
1．探究動量變化的原因
2．沖量
（1）定義式：I=Ft
（2）方向：與F相同
（3）單位：N﹒s
3．動量定理
（1）內(nèi)容:物體的動量變化量與所受合外力的沖量相等
（2）公式:P’-P=I合或mv’-mv=F合t
4.動量定理在生活中的應(yīng)用
八、教學(xué)設(shè)計評價
【四個特征】
溫暖特征：通過本節(jié)課我在教學(xué)中盡力做到關(guān)注每一位學(xué)生，讓多數(shù)學(xué)生參與到課堂中來，在巡視過程中對部分學(xué)生加以指導(dǎo)，課堂氛圍比較輕松和諧，體現(xiàn)了溫暖的特征。
自主特征：通過小坐合作,自主探究動量變化的原因,培養(yǎng)學(xué)生思維能力
開放特征：本節(jié)課學(xué)生積極踴躍參與課堂教學(xué)，討論開放式題目，學(xué)生思維沒有受到約束，開闊學(xué)生視野，課堂氣氛比較活躍，體現(xiàn)生命課堂開放的特征。
分享特征：通過學(xué)生交流讓學(xué)生分享各自的收獲，體現(xiàn)了課堂分享特征。

《動量定理》說課案例

河北省石家莊市第42中學(xué)陳敬欣

摘要：從說教材、學(xué)情分析、教學(xué)方法、教學(xué)程序四個方面詳細闡述了動量定理這節(jié)課的地位、作用、重點、難點，分析了學(xué)生的實際知識情況，采用的教學(xué)方法和教學(xué)的三個環(huán)節(jié)。

關(guān)鍵詞：動量定理沖量動量的變化

本節(jié)課的內(nèi)容是全日制普通高級中學(xué)物理第二冊（人教版）第一章第二節(jié)《動量定理》。

一、說教材

1．教材的地位和作用：

本章引入動量這個新概念并結(jié)合牛頓第二定律推導(dǎo)出《動量定理》?！秳恿慷ɡ怼穫?cè)重于力在時間上的累積效果。為解決力學(xué)問題開辟了新的途徑，尤其是打擊和碰撞的問題。這一章可視為牛頓力學(xué)的進一步展開，為力學(xué)的重點章。

《動量定理》為本章第二節(jié)，是第一節(jié)《動量和沖量》的繼續(xù)，同時又為第三節(jié)《動量守恒定律》奠定了基礎(chǔ)。所以《動量定理》有承前啟后的作用。同時《動量定理》的知識與人們的日常生活、生產(chǎn)技術(shù)和科學(xué)研究有著密切的關(guān)系，因此學(xué)習(xí)這部分知識有著廣泛的現(xiàn)實意義。

2．本節(jié)教學(xué)重點：

（1）動量定理的推導(dǎo)和對動量定理的理解；

（2）利用動量定理解釋有關(guān)現(xiàn)象和一維情況下的定量分析。

3．教學(xué)難點：

動量定理的矢量性，也就是如何正確理解“合”外力的沖量等于物體“動量的變化”。尤其是方向的一致性，即合外力的沖量的方向和動量變化量的方向一致。

4．教學(xué)目標：根據(jù)教材、大綱和學(xué)生情況，制定本節(jié)課的教學(xué)目標有三個方面：

●知識與技能

（1）能從牛頓運動定律和運動學(xué)公式推導(dǎo)出動量定理的表達式。

（2）理解動量定理的確切含義，知道動量定理適用于變力。

（3）會用動量定理解釋有關(guān)現(xiàn)象和處理有關(guān)的問題。

●過程與方法

（1）通過對動量定理的探究過程，嘗試用科學(xué)探究的方法研究物理問題，認識物理模型工具在物理學(xué)的作用。

（2）能夠應(yīng)用動量定理處理一些與生產(chǎn)和生活相關(guān)的實際問題，在分析、解決問題的過程中培養(yǎng)交流、合作能力。

●情感態(tài)度與價值觀

（1）有參與科技活動的熱情，有從生活到物理，從物理到生活的意識。

（2）有主動與他人合作的精神，有團隊意識。

（3）關(guān)心國內(nèi)、國外科技發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢，有振興中華的使命感與責(zé)任感，有將科學(xué)服務(wù)于人類的意識。

二、學(xué)情分析

高一學(xué)生思維方式要求逐步由形象思維向抽象思維過渡，因此在教學(xué)中需以一些感性認識作為依托，加強直觀性和形象性，以便學(xué)生理解。

學(xué)生有根據(jù)加速度來分析力和運動的知識準備，利用2004年1月4日美國航天局的“勇氣號”探測器著陸火星的圖片，創(chuàng)設(shè)問題情景，激發(fā)學(xué)生的興趣，讓學(xué)生把物理現(xiàn)象自然過渡到新知識點上，從而引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用已掌握的基礎(chǔ)知識，通過理論分析和推理判斷來獲得新知識。

撞擊、打擊現(xiàn)象是學(xué)生在生活中比較熟悉的，也是他們?nèi)菀装l(fā)生興趣的現(xiàn)象。充分發(fā)揮圖片、錄像和演示實驗的作用，符合他們好奇、好動、好強的心理特點，調(diào)動他們學(xué)習(xí)的積極性和主動性。

三、教學(xué)方法

應(yīng)用實驗導(dǎo)入法、分組實驗法，啟發(fā)學(xué)生通過自己的思考和討論來探究動量定理。

四、教學(xué)程序

本節(jié)課分為三個環(huán)節(jié)，圖片新聞創(chuàng)設(shè)情景；建立模型共同探究；應(yīng)用動量定理。

第一環(huán)節(jié)：創(chuàng)設(shè)情景

通過圖片新聞的方式，應(yīng)用多媒體展示“勇氣號”探測器成功登陸火星過程的一組圖片，創(chuàng)設(shè)問題情境導(dǎo)入新課，讓同學(xué)們產(chǎn)生感性認識。結(jié)合他們的生活經(jīng)驗，大部分同學(xué)會意識到有一系列措施減小撞地速度，安全氣囊的作用是延長作用時間。為了使思路明朗化，提出三個簡單問題：

（1）摩擦降（圖1）、降落傘（圖2）和反向發(fā)動機（圖3）的作用是什么？

（2）安全氣囊（圖4）的作用是什么？

（3）采取這些措施最終的目的是什么？

通過上述問題，大部分同學(xué)應(yīng)該想到是為了減小撞擊力，還會粗淺地認為，對于同一個物體，撞前速度越小，撞擊力越?。蛔矒魰r間越長，撞擊力越小。

通過問題情景的創(chuàng)設(shè)，極大的調(diào)動了學(xué)生的情感注意力和情感體驗力，為師生共同發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、探究問題、解決問題打下了基礎(chǔ)。把高科技的情景引入課堂，體現(xiàn)時代性，符合新課程標準的基本理論。

第二環(huán)節(jié)：建立模型

這時候速度、時間、動量、沖量、力等幾個物理量在學(xué)生的頭腦中還需要整合，從感性認識進一步上升到理性認識。師生共同建立物理模型，這個模型為水平面上的物體，在合力F的作用下，經(jīng)過一段時間t，動量由mv0變?yōu)閙vt。引導(dǎo)同學(xué)們根據(jù)所學(xué)到的牛頓運動定律的知識，去整理這幾個物理量之間的關(guān)系，探索動量變化跟所受合力的沖量之間的關(guān)系。這與新課程標準中提倡的鼓勵學(xué)生體驗自然規(guī)律發(fā)現(xiàn)的過程，從而建立對自然科學(xué)的認識和掌握研究科學(xué)的方法是一致的。

在這個模型的基礎(chǔ)上，通過推導(dǎo)，大部分同學(xué)會得到一個表達式：

Ft=mvt-mv0或Ft=△P

這時不要急于歸納它的物理意義，而是給出學(xué)生想像和討論的時間，讓同學(xué)們試著解釋它，剛開始可能得到一些不完整的結(jié)論，比如“沖量等于動量之差”或“沖量等于動量相減”，或“沖量引起動量發(fā)生變化”。隨著討論的深入，引導(dǎo)同學(xué)們回憶動量的變化這個概念。在求同存異的過程中，探究出合沖量和動量變化量的關(guān)系，比如數(shù)量關(guān)系，因果關(guān)系會逐漸清晰，但方向關(guān)系還沒有特別明朗化。在同學(xué)們基本理解的基礎(chǔ)上，老師總結(jié)并板書動量定理的內(nèi)容。在師生共同解決問題的學(xué)習(xí)中，通過原有知識的激活，然后再通過順應(yīng)過程重建新知識與原有知識結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系，使認知發(fā)展從一個平衡狀態(tài)進入另一個更高的發(fā)展平衡狀態(tài)，這一點符合學(xué)生的學(xué)習(xí)建構(gòu)理論。

當同學(xué)們基本能運用動量定理初步解決恒力的問題時，可引伸到動量定理也適用于隨時間變化的力，比如打擊力或撞擊力，但這個力F應(yīng)取作用時間內(nèi)的平均力。這樣可以開闊學(xué)生的思路，便于他們自覺的運用所學(xué)知識來處理問題。

第三環(huán)節(jié)：定性應(yīng)用

為了培養(yǎng)學(xué)生在物理學(xué)中從實踐到理論，再用理論來指導(dǎo)實踐的研究方法。鼓勵學(xué)生將學(xué)習(xí)到的物理知識與日常生活、生產(chǎn)技術(shù)聯(lián)系起來。首先圍繞定理Ft=△P分情況進行討論。

首先設(shè)置一個問題：如果把雞蛋從一米高的地方釋放，摔到水泥地上，碎了，采取什么措施可保證雞蛋不摔碎？讓同學(xué)們設(shè)計多種方案，他們會猜測在地上鋪上沙子，或放一盆水，或海綿等一些彈性好的物質(zhì)，接著利用有代表性的彈性好的海綿加以驗證，把同學(xué)們的設(shè)計留成興趣作業(yè)。對那些有創(chuàng)造力的設(shè)計，給予充分的欣賞和肯定。

減小力的作用。繼續(xù)和同學(xué)們一塊分析生活中常見的現(xiàn)象，展示圖片（圖5），引導(dǎo)同學(xué)自己找出生產(chǎn)、生活中的更多例子。

為了引導(dǎo)學(xué)生全面思考問題，繼續(xù)通過播放錄像創(chuàng)設(shè)了下列的物理情景：鐵錘釘釘子，沖床沖壓鋼板并提出問題。讓同學(xué)們繼續(xù)歸納出共性規(guī)律：作用時間短，作用力大。引導(dǎo)學(xué)生自己找出生產(chǎn)、生活中的更多例子，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，培養(yǎng)他們知識遷移的能力。

通過運用對比的方法，對上述兩類問題深入分析，使學(xué)生對動量定理加深了理解。實現(xiàn)了“學(xué)中做”和“做中學(xué)”的結(jié)合。促使學(xué)生從理性認識再到感性認識，符合認識論。

在定性分析的基礎(chǔ)上，再次舉出第一節(jié)的例題，給出這個例題有三個目的：

第一個目的是在上一節(jié)分析碰撞過程中動量變化量的基礎(chǔ)上，這節(jié)課給出撞擊的時間，同學(xué)們可以應(yīng)用動量定理來計算撞擊力的大小。

在師生共同分析的過程中，第二個目的也就基本達到了，探索出了怎樣應(yīng)用動量定理解題的關(guān)鍵步驟，比如必須首先規(guī)定正方向，求動量的變化，再應(yīng)用動量定理列方程求未知量。

第三個目的：突破難點，也就是動量定理的矢量性，設(shè)計兩個有梯度的問題來降低難度。

例1：質(zhì)量為0．1kg的鋼球，以6m/s的速度水平向右運動，碰到一個堅硬的障礙物后被彈回，沿著同一直線以6m/s的速度水平向左運動，接觸時間為0．02秒，小球受到的彈力的平均值有多大？

問題（1）：物體動量變化量是什么方向？

問題（2）：聯(lián)系你學(xué)過的彈力產(chǎn)生的條件，從形變的角度分析彈力的方向，合力沖量的方向應(yīng)該是什么方向？

通過這樣的比較，同學(xué)們將發(fā)現(xiàn)：合力沖量的方向與動量變化量的方向相同，使動量定理的矢量性這個難點具體化和逐漸明朗化。

為了進一步突出重點和突破難點，繼續(xù)研究第一節(jié)中“思考與討論”題。

思考與討論：

例2：一個質(zhì)量為0．2kg的鋼球，以2m/s的速度斜射到堅硬的大理石板上，入射的角度為45°，碰撞后被斜著彈出，彈出的角度也是45°，速度仍為2m/s。

問題：除了能應(yīng)用平行四邊形分析撞擊過程中的動量的變化的方向，能否根據(jù)動量定理來分析小球動量的變化？

有上節(jié)課的基礎(chǔ)，根據(jù)平行四邊形定則，能夠判斷動量變化的方向垂直于接觸面；根據(jù)彈力方向的判斷，合沖量的方向也在這個方向上。為了使問題形象化，準備了一個小動畫，以顯示撞擊的過程中小球的形變，以明確小球受到的彈力的方向，進而顯示合沖量的方向。以此深入地體會動量定理的表達式是一個矢量式。整個過程以學(xué)生為主體，避免了老師的“一言堂”，做到了“老師搭臺，學(xué)生唱戲”，在課堂上增強了自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)的氛圍。

神州5號的成功發(fā)射和回收，是中國航天技術(shù)的又一個里程碑。通過錄像和圖片，讓同學(xué)們圍繞動量定理，來分析神州五號如何采取一系列措施實現(xiàn)軟著陸的。當同學(xué)們發(fā)現(xiàn)自己能夠用新知識解決如此驚天動地的偉大創(chuàng)舉時，必然熱血沸騰，激發(fā)他們的愛國熱情，樹立正確的科學(xué)觀，培養(yǎng)他們振興中華，將科學(xué)服務(wù)于人類的使命感和責(zé)任感。

至此，這一節(jié)課的學(xué)習(xí)基本結(jié)束，老師根據(jù)板書小結(jié)本節(jié)課的重點-動量定理的內(nèi)容，留作業(yè)：

1．P123．3，4。

2．科技小論文：圍繞2003年4月7日世界衛(wèi)生日的主題“道路安全”觀察在汽車和摩托車等交通工具中，都有什么樣的安全措施，應(yīng)用你學(xué)習(xí)的知識，尤其是動量定理加以分析。實現(xiàn)從物理到生活，從理論到實踐。

高三物理《動量、沖量、動量定理》教材分析

高三物理《動量、沖量、動量定理》教材分析

考點22動量、沖量、動量定理
考點名片
考點細研究：(1)動量和沖量的概念；(2)用動量定理求沖量、動量變化、平均作用力等問題。其中考查到的如：20xx年全國卷，第35題(2)、20xx年北京高考第24題、20xx年江蘇高考第12題C(2)、20xx年重慶高考第3題、20xx年安徽高考第22題、20xx年全國卷第35題(2)、20xx年天津高考第2題、20xx年安徽高考第22題、20xx年天津高考第16題等。高考對本考點的考查以識記、理解為主，試題難度不大。
備考正能量：本考點在新課標試題中以計算題和選擇題為主要命題形式，動量定理作為新增級考點應(yīng)引起重視，預(yù)計今后高考涉及動量定理的試題難度會增加。

一、基礎(chǔ)與經(jīng)典
1．物體的動量變化量的大小為5kg·m/s，這說明()
A．物體的動量在減小
B．物體的動量在增大
C．物體的動量大小也可能不變
D．物體的動量大小一定變化
答案C
解析動量是矢量，動量變化了5kg·m/s，物體動量的大小可以增大，也可以減小，還可能不變。若物體以大小5kg·m/s的動量做勻速圓周運動時，物體的動量大小保持不變，當末動量方向與初動量方向間的夾角為60°時，物體的動量變化量的大小為5kg·m/s，C正確。
2．質(zhì)量為0.2kg的球豎直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向彈回。取豎直向上為正方向，在小球與地面接觸的時間內(nèi)，關(guān)于球動量變化量Δp和合外力對小球做的功W，下列說法正確的是()
A．Δp＝2kg·m/sW＝－2J
B．Δp＝－2kg·m/sW＝2J
C．Δp＝0.4kg·m/sW＝－2J
D．Δp＝－0.4kg·m/sW＝2J
答案A
解析取豎直向上為正方向，則小球與地面碰撞過程中動量的變化量：Δp＝mv2－mv1＝0.2×4kg·m/s－0.2×(－6)kg·m/s＝2kg·m/s，方向豎直向上。
由動能定理，合外力做的功：W＝mv－mv＝×0.2×42J－×0.2×62J＝－2J，A正確。
3．放在水平面上的物體，用水平推力F推它t秒，物體始終不動，則在這t秒內(nèi)，關(guān)于合力的沖量與摩擦力沖量的大小，下列說法正確的是()
A．合力的沖量及摩擦力的沖量大小均為0
B．合力的沖量及摩擦力的沖量大小均為Ft
C．合力的沖量大小為0，摩擦力的沖量大小為Ft
D．合力的沖量大小為Ft，摩擦力的沖量大小為0
答案C
解析用水平力F推物體t秒，物體不動，說明合力為0，合力的沖量為0。摩擦力與推力等大反向，故沖量的大小為Ft，方向與F方向相反，C正確。
4．物體在恒定的合力作用下做直線運動，在時間t1內(nèi)動能由零增大到E1，在時間t2內(nèi)動能由E1增加到2E1，設(shè)合力在時間t1內(nèi)做的功為W1，沖量為I1，在時間t2內(nèi)做的功是W2，沖量為I2，則()
A．I1I2，W1＝W2
C．I1I2，W1I2，B正確。
5．某班體育課上男生最喜歡的體育運動項目就是打籃球。在籃球場某同學(xué)伸出雙手迎接傳來的籃球，接球時，兩手隨球迅速收縮至胸前。該同學(xué)這樣做的目的是()
A．使球?qū)κ值臎_量比較小
B．使球?qū)κ值淖饔昧Ρ容^小
C．使球的動量變化量比較小
D．使球的動能變化量比較小
答案B
解析根據(jù)動量定理可知該同學(xué)這樣做是為了延長球與手的作用時間，對球而言其動量變化量是一個定值，由Ft＝mv可得，球?qū)κ值淖饔脮r間比較長時，球?qū)κ值淖饔昧Ρ容^小，從而保護手不受傷，B正確。
6．(多選)下列關(guān)于對動量的認識正確的是()
A．某一做勻速圓周運動的質(zhì)點動量不變
B．如果某一物體的動量恒定，則該物體一定靜止或做勻速直線運動
C．如果某一物體的動量發(fā)生變化，則物體的速度大小一定變化
D．如果某一物體的動量減小，則物體的速度大小一定變化
E．做平拋運動的物體動量大小逐漸變大，與水平方向的夾角也逐漸變大
答案BDE
解析做勻速圓周運動的質(zhì)點速度的大小不變，但方向時刻在發(fā)生著變化，因此其動量的大小不變，方向在改變，A錯誤；物體的動量不變，則說明其速度不變，因此該物體靜止或做勻速直線運動，B正確；動量為矢量，動量變化的原因可能是物體速度的方向發(fā)生了變化，C錯誤；物體的動量減小，一定是由物體的速度減小引起的，則物體的速度大小發(fā)生了變化，D正確；由平拋運動物體的運動規(guī)律可知，豎直方向的速度逐漸變大，而水平方向的速度保持不變，因此其合速度逐漸變大，且與水平方向的夾角逐漸變大，則動量的大小以及與水平方向的夾角逐漸變大，E正確。
7．(多選)某同學(xué)為了測定當?shù)氐闹亓铀俣龋瓿闪巳缦碌牟僮鳎涸撏瑢W(xué)將一質(zhì)量為m的小球由地面豎直向上發(fā)射出去，其速度的大小為v0，經(jīng)過一段時間落地，取從發(fā)射到小球上升到最高點的過程為過程1，小球由最高點至返回地面的過程為過程2。如果忽略空氣阻力，則下述正確的是()
A．過程1和過程2的動量的變化大小都為mv0
B．過程1和過程2的動量的變化的方向相反
C．過程1重力的沖量為mv0，且方向豎直向下
D．過程1和過程2的重力的總沖量為0
E．過程1和過程2的重力的總沖量為2mv0
答案ACE
解析根據(jù)豎直上拋運動的對稱性可得，小球落地的速度大小也為v0，方向豎直向下，上升過程和下落過程中只受到重力的作用。選取豎直向下為正方向，上升過程動量的變化量Δp1＝0－(－mv0)＝mv0，下落過程中動量的變化量Δp2＝mv0－0＝mv0，大小均為mv0，且方向均豎直向下，A、C正確，B錯誤；整個過程中重力的沖量為I＝mv0－(－mv0)＝2mv0，D錯誤，E正確。
8．(多選)在粗糙水平面上，一個質(zhì)量為m的物體在水平恒力F作用下由靜止開始運動，經(jīng)過時間t后，速度為v，今欲使速度由0增至2v，可采用的辦法是()
A．將物體質(zhì)量減為原來的
B．將水平恒力增至2F
C．將力的作用時間增至2t
D．將物體的質(zhì)量、水平恒力和作用時間都增至原來的兩倍
答案CD
解析根據(jù)動量定理(F－μmg)t＝mv－0，可知C、D兩項正確。
9．(多選)質(zhì)量為5kg的物體，它的動量的變化率為2kg·m/s2，且保持不變。則下列說法正確的是()
A．該物體一定做勻速運動
B．該物體一定做勻變速直線運動
C．該物體在任意相等的時間內(nèi)所受力的沖量一定相同
D．無論物體運動軌跡如何，它的加速度一定是0.4m/s2
答案CD
解析由動量定理有FΔt＝Δp，所以＝F，可見，動量的變化率表示所受的合外力，所以題中物體所受力恒定，根據(jù)牛頓第二定律，其加速度恒定，因為未知速度方向，所以該物體可能做勻變速直線運動，也可能做勻變速曲線運動，一定不做勻速運動，選項A、B錯誤；因為所受力恒定，所以該物體在任意相等的時間內(nèi)所受力的沖量一定相同，選項C正確；根據(jù)題意，力F＝2kg·m/s2＝2N，根據(jù)牛頓第二定律有a＝＝0.4m/s2，選項D正確。
10．(多選)為了保護航天員的安全，飛船上使用了降落傘、反推火箭、緩沖座椅三大法寶，在距離地面大約1m時，返回艙的4個反推火箭點火工作，返回艙速度一下子降到了2m/s以內(nèi)，隨后又漸漸降到1m/s，最終安全著陸。把返回艙從離地1m開始減速到完全著陸稱為著地過程，則關(guān)于反推火箭的作用，下列說法正確的是()
A．減小著地過程中返回艙和航天員的動量變化
B．減小著地過程中返回艙和航天員所受的沖量
C．延長著地過程的作用時間
D．減小著地過程返回艙和航天員所受的平均沖力
答案CD
解析無論是否有反推火箭，返回艙和航天員從距地面約1m處至著陸的過程中，動量的變化和所受的沖量均相同，但有了反推火箭后，延長了著陸的時間，由動量定理(F－G)t＝Δp可知平均沖力減小選項C、D正確。
二、真題與模擬
11．20xx·重慶高考]高空作業(yè)須系安全帶。如果質(zhì)量為m的高空作業(yè)人員不慎跌落，從開始跌落到安全帶對人剛產(chǎn)生作用力前人下落的距離為h(可視為自由落體運動)。此后經(jīng)歷時間t安全帶達到最大伸長，若在此過程中該作用力始終豎直向上，則該段時間安全帶對人的平均作用力大小為()
A.＋mgB.－mg
C.＋mgD.－mg
答案A
解析人做自由落體運動時，有v＝，選向下為正方向，又mgt－Ft＝0－mv，得F＝＋mg，所以A項正確。
12．20xx·北京高考]“蹦極”運動中，長彈性繩的一端固定，另一端綁在人身上，人從幾十米高處跳下，將蹦極過程簡化為人沿豎直方向的運動，從繩恰好伸直，到人第一次下降至最低點的過程中，下列分析正確的是()
A．繩對人的沖量始終向上，人的動量先增大后減小
B．繩對人的拉力始終做負功，人的動能一直減小
C．繩恰好伸直時，繩的彈性勢能為零，人的動能最大
D．人在最低點時，繩對人的拉力等于人所受的重力
答案A
解析從繩恰好伸直到人第一次下降至最低點的過程中，人先做加速度減小的加速運動，后做加速度增大的減速運動，加速度等于零時，速度最大，故人的動量和動能都是先增大后減小，加速度等于零時(即繩對人的拉力等于人所受的重力時)速度最大，動量和動能最大，在最低點時人具有向上的加速度，繩對人的拉力大于人所受的重力。繩的拉力方向始終向上與運動方向相反，故繩對人的沖量方向始終向上，繩對人的拉力始終做負功。故選項A正確，選項B、C、D錯誤。
13．20xx·天津耀華中學(xué)質(zhì)檢]我國女子短道速滑隊在今年世錦賽上實現(xiàn)女子3000m接力三連冠。如圖所示，觀察發(fā)現(xiàn)，“接棒”的運動員甲提前站在“交棒”的運動員乙前面，并且開始向前滑行，待乙追上甲時，乙猛推甲一把，使甲獲得更大的速度向前沖出。在乙推甲的過程中，忽略運動員與冰面間在水平方向上的相互作用，則()

A．甲對乙的沖量一定等于乙對甲的沖量
B．甲、乙的動量變化一定大小相等，方向相反
C．甲的動能增加量一定等于乙的動能減少量
D．甲對乙做多少負功，乙對甲就一定做多少正功
答案B
解析由于甲對乙的作用力與乙對甲的作用力大小相等，方向相反，因此兩個力的沖量大小相等，方向相反，由動量定理可知，兩者的動量變化量大小相等，方向相反，選項A錯誤，B正確；雖然甲、乙之間的相互作用力等大反向，但在作用力作用過程中兩人的位移不一定相等，所以做功不一定相等，由動能定理可知，甲、乙動能的變化量也不一定相等，選項C、D錯誤。
14．20xx·湖南長沙一中模擬]一只小球沿光滑水平面運動，垂直于墻面撞到豎直墻上。小球撞墻前后的動量變化量為Δp，動能變化量為ΔE。關(guān)于Δp和ΔE，下列說法中正確的是()
A．若Δp最大，則ΔE也最大
B．若Δp最大，則ΔE一定最小
C．若Δp最小，則ΔE也最小
D．以上關(guān)于Δp與ΔE的說法都不正確
答案B
解析當小球原速率返回時，Δp最大，而ΔE＝0，A錯誤，B正確。當小球撞到墻后速度減為零時，Δp最小，而ΔE最大，C錯誤。
15．20xx·山西大學(xué)附中檢測]下列四個圖描述的是豎直上拋物體的動量增量隨時間變化的曲線和動量變化率隨時間變化的曲線，若不計空氣阻力，取豎直向上為正方向，那么正確的是()

答案C
解析在不計空氣阻力的情況下，做豎直上拋運動的物體只受重力的作用，加速度方向豎直向下，取豎直向上為正方向，根據(jù)動量定理，有Δp＝－mgΔt，＝－mg，所以C正確。
16．20xx·福建廈門質(zhì)檢]古時有“守株待兔”的寓言。假設(shè)兔子質(zhì)量約為2kg，以15m/s的速度奔跑，撞樹后反彈的速度為1m/s，則兔子受到撞擊力的沖量大小為()
A．28N·sB．29N·sC．31N·sD．32N·s
答案D
解析設(shè)初速度方向為正方向，則由題意可知，初速度v0＝15m/s；末速度為v＝－1m/s；則由動量定理可知：I＝mv－mv0＝2×(－1)－2×15]N·s＝－32N·s。
17．20xx·廣東梅州聯(lián)考]如圖所示甲、乙兩種情況中，人用相同大小的恒定拉力拉繩子，使人和船A均向右運動，經(jīng)過相同的時間t，圖甲中船A沒有到岸，圖乙中船A沒有與船B相碰，則經(jīng)過時間t()

A．圖甲中人對繩子拉力的沖量比圖乙中人對繩子拉力的沖量小
B．圖甲中人對繩子拉力的沖量比圖乙中人對繩子拉力的沖量大
C．圖甲中人對繩子拉力的沖量與圖乙中人對繩子拉力的沖量一樣大
D．以上三種情況都有可能
答案C
解析由題可知，兩個力大小相等，作用時間相同，所以由I＝Ft知，兩沖量相等，C正確。
18．20xx·北京海淀區(qū)期中](多選)如圖所示，質(zhì)量為m的小球從距離地面高H的A點由靜止開始釋放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用，到達距地面深度為h的B點速度減為零。不計空氣阻力，重力加速度為g。關(guān)于小球下落的整個過程，下列說法中正確的有()

A．小球的機械能減少了mg(H＋h)
B．小球克服阻力做的功為mgh
C．小球所受阻力的沖量大于m
D．小球動量的改變量等于所受阻力的沖量
答案AC
解析由動能定理得mg(H＋h)＋Wf＝0，Wf＝－mg(H＋h)，所以小球的機械能減少了mg(H＋h)，A正確，B錯誤。小球自由落下至地面過程，機械能守恒，mgH＝mv2，v＝，落到地面上后又陷入泥潭，由動量定理IG－If＝0－mv，所以If＝IG＋mv＝IG＋m，小球所受阻力的沖量大于m，C正確。由動量定理知小球動量的改變量等于合外力的沖量，D錯誤。
19.20xx·合肥質(zhì)檢]一質(zhì)量為2kg的物體受水平拉力F作用，在粗糙水平面上做加速直線運動時的at圖象如圖所示，t＝0時其速度大小為2m/s，滑動摩擦力大小恒為2N，則()

A．t＝6s時，物體的速度為18m/s
B．在0～6s內(nèi)，合力對物體做的功為400J
C．在0～6s內(nèi)，拉力對物體的沖量為36N·s
D．t＝6s時，拉力F的功率為200W
答案D
解析類比速度圖象中位移的表示方法可知，在at圖象中圖線與坐標軸所圍面積表示速度變化量，在0～6s內(nèi)Δv＝18m/s，又v0＝2m/s，則t＝6s時的速度v＝20m/s，A錯誤；由動能定理可知，0～6s內(nèi)，合力做的功為W＝mv2－mv＝396J，B錯誤；由動量定理可知，IF－Ff·t＝mv－mv0，代入已知條件解得IF＝48N·s，C錯誤；由牛頓第二定律可知，6s末F－Ff＝ma，解得F＝10N，所以拉力的功率P＝Fv＝200W，D正確。
20．20xx·河北武邑質(zhì)檢](多選)下面的說法正確的是()
A．物體運動的方向就是它的動量的方向
B．如果物體的速度發(fā)生變化，則可以肯定它受到的合外力的沖量不為零
C．如果合外力對物體的沖量不為零，則合外力一定使物體的動能增大
D．作用在物體上的合外力沖量不一定能改變物體速度的大小
答案ABD
解析由p＝mv知物體運動的方向跟它的動量的方向一致，故A正確；若物體的速度變化，則動量變化，沖量是動量的變化量，故B正確；如做勻速圓周運動的物體，合外力對物體的沖量不為零，合外力的沖量引起物體速度的方向改變，物體的速度大小不變，動能不變，故C錯誤，D正確。

一、基礎(chǔ)與經(jīng)典
21．一位蹦床運動員僅在豎直方向上運動，彈簧床對運動員的彈力F隨時間t的變化規(guī)律通過傳感器用計算機繪制出來，如圖所示，不計空氣阻力，取重力加速度g＝10m/s2，試結(jié)合圖象，求：

(1)運動員的質(zhì)量；
(2)運動員跳起的最大高度；
(3)在11.5～12.3s時間內(nèi)，運動員對彈簧床的平均作用力多大？
答案(1)50kg(2)5m(3)1750N
解析(1)由圖象可知：mg＝500N，所以m＝50kg。
(2)由圖象可知，運動員在空氣中運動時間t＝2s，所以
H＝g2＝×10×12m＝5m。
(3)v0＝v＝g·＝10m/s，
以運動員為研究對象，向上為正，
由動量定理：(－mg)·Δt＝mv－m(－v0)，
所以＝＋mg＝N＋500N＝1750N，
由牛頓第三定律，運動員對彈簧床的平均作用力為1750N。
22.如圖所示，在光滑水平面上并排放著A、B兩木塊，質(zhì)量分別為mA和mB。一顆質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0先后穿過木塊A、B。木塊A、B對子彈的阻力恒為f。子彈穿過木塊A的時間為t1，穿過木塊B的時間為t2。求：

(1)子彈剛穿過木塊A后，木塊A的速度vA和子彈的速度v1分別為多大？
(2)子彈穿過木塊B后，木塊B的速度vB和子彈的速度v2又分別為多大？
答案(1)v0－
(2)fv0－
解析(1)從子彈剛進入A到剛穿出A的過程中：
對A、B：由于A、B的運動情況完全相同，可以看做一個整體，由動量定理可得
ft1＝(mA＋mB)vA，所以vA＝。
對子彈：－ft1＝mv1－mv0，所以v1＝v0－。
(2)從子彈剛進入B到剛穿出B的過程中：
對物體B：ft2＝mBvB－mBvA，
所以vB＝f，
對子彈：－ft2＝mv2－mv1，所以v2＝v0－。

二、真題與模擬
23．20xx·全國卷]某游樂園入口旁有一噴泉，噴出的水柱將一質(zhì)量為M的卡通玩具穩(wěn)定地懸停在空中。為計算方便起見，假設(shè)水柱從橫截面積為S的噴口持續(xù)以速度v0豎直向上噴出；玩具底部為平板(面積略大于S)；水柱沖擊到玩具底板后，在豎直方向水的速度變?yōu)榱?，在水平方向朝四周均勻散開。忽略空氣阻力。已知水的密度為ρ，重力加速度大小為g。求：
(1)噴泉單位時間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量；
(2)玩具在空中懸停時，其底面相對于噴口的高度。
答案(1)ρv0S(2)－
解析(1)設(shè)Δt時間內(nèi)，從噴口噴出的水的體積為ΔV，質(zhì)量為Δm，則：
Δm＝ρΔV①
ΔV＝v0SΔt②
由式得，單位時間內(nèi)從噴口噴出的水的質(zhì)量為
＝ρv0S
(2)設(shè)玩具懸停時其底面相對于噴口的高度為h，水從噴口噴出后到達玩具底面時的速度大小為v。對于Δt時間內(nèi)噴出的水，由能量守恒得
(Δm)v2＋(Δm)gh＝(Δm)v
在h高度處，Δt時間內(nèi)噴射到玩具底面的水沿豎直方向的動量變化量的大小為
Δp＝(Δm)v
設(shè)水對玩具的作用力的大小為F，以水為研究對象，根據(jù)動量定理有
(F＋Δmg)Δt＝Δp，因Δm很小可忽略得：FΔt＝Δp
由于玩具在空中懸停，由力的平衡條件得
F＝Mg
聯(lián)立式得
h＝－。
24．20xx·安徽高考]一質(zhì)量為0.5kg的小物塊放在水平地面上的A點，距離A點5m的位置B處是一面墻，如圖所示。物塊以v0＝9m/s的初速度從A點沿AB方向運動，在與墻壁碰撞前瞬間的速度為7m/s，碰后以6m/s的速度反向運動直至靜止。g取10m/s2。

(1)求物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ；
(2)若碰撞時間為0.05s，求碰撞過程中墻面對物塊平均作用力的大小F；
(3)求物塊在反向運動過程中克服摩擦力所做的功W。
答案(1)0.32(2)130N(3)9J
解析(1)由動能定理，有－μmgs＝mv2－mv，
可得μ＝0.32。
(2)規(guī)定水平向左為正方向，由動量定理有FΔt＝mv′－(－mv)，可得F＝130N。
(3)W＝mv′2＝9J。
25.20xx·北京高考](1)動量定理可以表示為Δp＝FΔt，其中動量p和力F都是矢量。在運用動量定理處理二維問題時，可以在相互垂直的x、y兩個方向上分別研究。例如，質(zhì)量為m的小球斜射到木板上，入射的角度是θ，碰撞后彈出的角度也是θ，碰撞前后的速度大小都是v，如圖1所示。碰撞過程中忽略小球所受重力。

a．分別求出碰撞前后x、y方向小球的動量變化Δpx、Δpy；
b．分析說明小球?qū)δ景宓淖饔昧Φ姆较颉?br> (2)激光束可以看作是粒子流，其中的粒子以相同的動量沿光傳播方向運動。激光照射到物體上，在發(fā)生反射、折射和吸收現(xiàn)象的同時，也會對物體產(chǎn)生作用。光鑷效應(yīng)就是一個實例，激光束可以像鑷子一樣抓住細胞等微小顆粒。

一束激光經(jīng)S點后被分成若干細光束，若不考慮光的反射和吸收，其中光束和穿過介質(zhì)小球的光路如圖2所示。圖中O點是介質(zhì)小球的球心，入射時光束和與SO的夾角均為θ，出射時光束均與SO平行。請在下面兩種情況下，分析說明兩光束因折射對小球產(chǎn)生的合力的方向。
a．光束和強度相同；
b．光束比的強度大。
答案(1)a.見解析b．沿y軸負方向(2)a.合力沿SO向左b．指向左上方
解析(1)a.x方向：動量變化為
Δpx＝mvsinθ－mvsinθ＝0，
y方向：動量變化為
Δpy＝mvcosθ－(－mvcosθ)＝2mvcosθ，
方向沿y軸正方向。
b．根據(jù)動量定理可知，木板對小球作用力的方向沿y軸正方向；根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)δ景遄饔昧Φ姆较蜓貀軸負方向。
(2)a.僅考慮光的折射，設(shè)Δt時間內(nèi)每束光穿過小球的粒子數(shù)為n，每個粒子動量的大小為p。
這些粒子進入小球前的總動量為p1＝2npcosθ，
從小球出射時的總動量為p2＝2np，
p1、p2的方向均沿SO向右，
根據(jù)動量定理：FΔt＝p2－p1＝2np(1－cosθ)0可知，
小球?qū)@些粒子的作用力F的方向沿SO向右；根據(jù)牛頓第三定律，兩光束對小球的合力的方向沿SO向左。
b．建立如圖所示的Oxy直角坐標系。

x方向：根據(jù)(2)a同理可知，兩光束對小球的作用力沿x軸負方向。
y方向：設(shè)Δt時間內(nèi)，光束穿過小球的粒子數(shù)為n1，光束穿過小球的粒子數(shù)為n2，n1n2。
這些粒子進入小球前的總動量為p1y＝(n1－n2)psinθ，
從小球出射時的總動量為p2y＝0，
根據(jù)動量定理：FyΔt＝p2y－p1y＝－(n1－n2)psinθ可知，
小球?qū)@些粒子的作用力Fy的方向沿y軸負方向，根據(jù)牛頓第三定律，兩光束對小球的作用力沿y軸正方向。
所以兩光束對小球的合力的方向指向左上方。
26．20xx·福建廈門質(zhì)檢]對于同一物理問題，常?？梢詮暮暧^與微觀兩個不同角度進行研究，找出其內(nèi)在聯(lián)系，從而更加深刻地理解其物理本質(zhì)。
正方體密閉容器中有大量運動粒子，每個粒子質(zhì)量為m，單位體積內(nèi)粒子數(shù)量n為恒量。為簡化問題，我們假定：粒子大小可以忽略；其速率均為v，且與器壁各面碰撞的機會均等；與器壁碰撞前后瞬間，粒子速度方向都與器壁垂直，且速率不變。利用所學(xué)力學(xué)知識，導(dǎo)出器壁單位面積所受粒子壓力f與m、n和v的關(guān)系。(注意：解題過程中需要用到、但題目沒有給出的物理量，要在解題時做必要的說明)
答案f＝nmv2
解析根據(jù)動量定理可知，一個粒子每與器壁碰撞一次給器壁的沖量ΔI＝2mv。

如圖所示，以器壁上面積為S的部分為底、vΔt為高構(gòu)成柱體，由題設(shè)可知，其內(nèi)有1/6的粒子在Δt時間內(nèi)與器壁上面積為S的部分發(fā)生碰撞，碰壁粒子總數(shù)N＝n·SvΔt，
Δt時間內(nèi)粒子給器壁的沖量I＝N·ΔI＝nSmv2Δt。
器壁上面積為S的部分受到粒子的壓力F＝，
則器壁單位面積所受粒子的壓力f＝＝nmv2。
27．20xx·天津模擬]質(zhì)量為m＝4kg的小物塊靜止于水平地面上的A點，現(xiàn)用F＝10N的水平恒力拉動物塊一段時間后撤去，物塊繼續(xù)滑動一段位移停在B點，A、B兩點相距x＝20m，物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，g取10m/s2，求：
(1)物塊在力F作用過程中發(fā)生位移x1的大??；
(2)撤去力F后物塊繼續(xù)滑動的時間t。
答案(1)16m(2)2s
解析(1)設(shè)物塊受到的滑動摩擦力為f，則f＝μmg。
根據(jù)動能定理，對物塊由A到B整個過程，有Fx1－fx＝0
代入數(shù)據(jù)，解得x1＝16m。
(2)設(shè)剛撤去力F時物塊的速度為v，此后物塊的加速度為a，滑動的位移為x2，則x2＝x－x1。
由牛頓第二定律得a＝＝μg，
由勻變速直線運動公式得v2＝2ax2，
以物塊運動的方向為正方向，由動量定理得
－ft＝0－mv，代入數(shù)據(jù)，解得t＝2s。

高二物理《動量和動量定理》教案分析