物理知识点第十一章动量近代物理初步第1讲动量和动量定理教案092

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高考对本章知识的考察主要以选择、计算为主，本章的主要考点有碰撞模型、动量定理、动量守恒定律、经典物理理论、原子和原子核部分的最新科技成果.

以生活中的具体事例及经典物理学理论为命题背景，结合物理知识在生活中的应用及最新科技成果的命题趋势较强，2023年高考应予以高度关注.

第十一章动量近代物理初步

考点内容动量、动量定理、动量守恒定一、碰撞与动量守恒律及其应用弹性碰撞和非弹性碰撞二、光电效应、波粒二象性光电效应爱因斯坦光电效应方程氢原子光谱三、原子结构、氢原子光谱氢原子的能级结构、能级公式原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期放射性同位素四、自然放射现象、核反应、核能核力、核反应方程结合能、质量亏损裂变反应和聚变反应、裂变反应堆射线的危害和防护第1讲动量和动量定理

知识点一动量

1.定义：物体的与的乘积.2.表达式：p＝.

3.特征：矢量性、瞬时性、相对性.

4.动量的变化(也叫动量的变化量、动量的改变量、动量的增量等等)

ⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠ选择要求ⅡⅠⅠⅠⅠ选择题型选择、计算必考试验选择1.试验内容验证动量守恒定律2.命题形式填空-1-

(1)定义：动量的变化等于与之差.

(2)表达式：，Δp也是矢量，Δp的方向由初末动量的方向共同决定.答案：1.质量速度2.mv4.(1)末动量初动量(2)Δp＝p′－p知识点二冲量

1.定义：与的乘积叫做力的冲量.2.公式：.

3.单位：，符号是.

4.矢标性：冲量是，方向是由决定的.5.物理意义：表示力的作用对的积累效果.6.作用效果：使物体的发生变化.

答案：1.力力的作用时间2.I＝F·t3.牛顿·秒N·s4.矢量力的方向5.时间6.动量

知识点三动量定理

1.内容：物体在一个过程始末的等于它在这个过程中所受力的冲量.2.表达式：F(t′－t)＝mv′－mv或I＝p′－p.

3.注意：(1)动量定理内容有两方面：一是合外力冲量的大小与动量变化的大小，二是动量变化的方向与冲量的方向.

(2)动量定理的研究对象，可以是，也可以是.对物体系统，内力的作用不改变系统的总动量，外力的总冲量等于物体系统的动量变化.

4.用动量概念表示牛顿其次定律

F＝

Δp，此式表示：物体等于它所受的力.Δt答案：1.动量变化量3.(1)相等一致(2)单个物体物体系统4.动量的变化率

(1)冲量是物体动量变化的原因.()

(2)作用在静止的物体上的力的冲量一定为零.()(3)动量越大的物体受到的冲量越大.()(4)冲量的方向就是物体运动的方向.()(5)物体的动量发生变化，其动能一定变化.()(6)物体的动能发生变化，其动量一定变化.()(7)动量大的物体惯性一定大.()(8)动量一致的物体运动方向一定一致.()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)

-2-

考点

动量的概念以及动量的变化

1.动量是矢量，是物体的质量与速度的乘积，而不是质量与速率的乘积.

2.动量是状态量，物体的动量总是指物体在某一时刻的动量，因此在计算时相应的速度应取这一时刻的瞬时速度.

3.物体动量的变化是矢量，其方向与物体速度的变化量Δv的方向一致.在合力为恒力的状况下，物体动量变化的方向也与物体加速度的方向一致，即与物体所受合力的方向一致.

4.有关物体动量变化的运算，一定要依照矢量运算的法则(平行四边形定则或三角形定则)进行，假使物体的初、末动量都在同一条直线上，往往选取一个正方向，使物体的初、末动量都带有表示自己方向的正负号，这样，就可以把繁杂的矢量运算化为简单的代数运算了.

考向1动量、动量变化的理解

[典例1]对于竖直向上抛出的物体，下面关于物体在上升阶段的动量和动量变化量说法中，哪个是正确的()

A.物体的动量方向向上，动量变化量的方向也向上B.物体的动量方向向上，动量变化量的方向向下C.物体的动量方向向下，动量变化量的方向向上D.物体的动量方向向下，动量变化量的方向也向下

[解析]物体在上升阶段时，速度向上，则物体的动量方向向上，根据动量定理可知，动量的变化量Δp＝mgt，重力的方向竖直向下，则动量变化量的方向向下.B选项正确.

[答案]B

考向2动量变化的计算

[典例2]质量是8g的玻璃球，以3m/s的速度向右运动，碰见一个物体后被弹回，以2m/s的速度沿同一直线向左运动，试求该玻璃球的动量变化量.

[解析]设水平向右的方向为正方向，则p＝mv＝8×10×3kg·m/s＝2.4×10kg·m/s，p′＝mv′＝8×10×(－2)kg·m/s＝－1.6×10kg·m/s

故玻璃球动量的变化量为Δp＝p′－p＝－1.6×10kg·m/s－2.4×10kg·m/s＝－4.0×10kg·m/s

“－〞表示动量变化量的方向水平向左.

－2

－2

－2

－3

－2

－3

－2

-3-

[答案]4.0×10kg·m/s，方向水平向左

1.动量是状态量，方向与速度方向一致，速度指的是瞬时速度.

2.动量变化量是两个矢量的差，注意在一维状况下动量变化量的矢量运算可转化为代数运算.

考点

冲量的理解与计算

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

的方向一致，假使力的方向是变化的，则冲量的方向与相应时间内物体动量变化量的方向一致.

(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.2.冲量的计算

(1)单个力的冲量：利用公式I＝Ft计算.(2)合力的冲量：

①假使是一维情形，可以化为代数和，假使不在一条直线上，求合冲量遵循平行四边形定则.

②两种方法：可分别求每一个力的冲量，再求各冲量的矢量和；另外，假使各个力的作用时间一致，也可以先求合力，再用公式I合＝F合·Δt求解.

③变力的冲量：用动量定理列式求解.

考向1对冲量的理解

[典例3](多项选择)恒力F作用在质量为m的物体上，如下图，由于地面对物体的摩擦力较大，物体没有被拉动，则经时间t，以下说法正确的是()

－2

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对物体的冲量大小为FtcosθD.合力对物体的冲量大小为零

[解析]由冲量的定义知拉力F对物体的冲量I＝F·t，选项A、C错误，B正确；物体

-4-

处于静止状态，合力为零，故合力对物体的冲量大小为零，选项D正确.

[答案]BD考向2冲量的计算

[典例4]一个铁球，从静止状态由10m高处自由下落，然后陷入泥潭中，从进入泥潭到静止用去0.4s，该铁球的质量为336g，求从开始下落到进入泥潭前，重力对小球的冲量为多少？从进入泥潭到静止，泥潭的阻力对小球的冲量为多少？(保存两位小数，取g＝10m/s)

[解析]小球进入泥潭前做自由落体运动，求出小球下落的时间，便可以求出恒定重力在这一过程的冲量；小球进入泥潭后，泥土对小球的阻力是变力，此变力的冲量要由动量定理求得.

小球自由下落10m所用的时间是t1＝＝0.336×10×2N·s≈4.75N·s.

对小球从静止开始运动至停在泥潭中的全过程运用动量定理得mg(t1＋t2)－Ft2＝0.泥潭的阻力F对小球的冲量Ft2＝mg(t1＋t2)＝0.336×10×(2＋0.4)N·s≈6.10N·s，方向竖直向上.如下图.

2h＝

2

g2×10

s＝2s，重力的冲量IG＝mgt1

10

[答案]4.75N·s6.10N·s

变力的冲量不能由I＝Ft求出，可以由动量定理求出动量的变化，从而求得变力的冲量；同理，当物体做曲线运动时，动量的变化可以通过求合力的冲量，从而求得动量变化.

考点

用动量定理定性解释物理现象

用动量定理解释的现象一般可分为两类：

(1)物体的动量变化Δp一定，由动量定理Ft＝Δp可知，若力的作用时间t越短，则作用力F越大，因此在需要增大作用力时，可尽量缩短作用时间，如打击、碰撞等过程；若力的作用时间越长，则作用力F就越小，因此在需要减小作用力时，可设法延长力的作用时间，如利用软垫、弹簧的缓冲作用来延长作用的时间.

(2)作用力F一定，由动量定理Ft＝Δp可知，力的作用时间越长，动量的变化就越大；

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力的作用时间越短，动量的变化就越小.

考向1缩短作用时间，增大作用力

[典例5](2023·XX邯郸广平一中期中)从同一高度自由落下的玻璃杯，掉在水

泥地上易碎，掉在软泥地上不易碎.这是由于()

A.掉在水泥地上，玻璃杯的动量大B.掉在水泥地上，玻璃杯的动量变化大

C.掉在水泥地上，玻璃杯受到的冲量大，且与水泥地的作用时间短，因而受到水泥

地的作用力大

D.掉在水泥地上，玻璃杯受到的冲量和掉在软泥地上一样大，但与水泥地的作用时

间短，因而受到水泥地的作用力大

[解析]杯子从同一高度落下，到达地面时的速度一定相等，故着地时动量相等；与地面接触后速度减小为零，故动量的变化一致，由动量定理I＝Δp可知，冲量也相等；但由于在软泥地上，软泥地的缓冲使接触时间较大，由I＝Ft可知，杯子受到的作用力较小，故杯子在水泥地上比在软泥地上更易破碎；只有D选项正确.

[答案]D

考向2延长作用时间，减小作用力

[典例6]篮球运动员寻常伸出双手迎接传来的篮球.接球时，两手随球迅速收缩至胸前.这样做可以()

A.减小球对手的冲量B.减小球对人的冲击力C.减小球的动量变化量D.减小球的动能变化量

[解析]接球过程中，球的初动量和末动量一定，所以球的动量变化量恒定不变，选项C错误；根据动量定理，手对球的冲量等于球的动量的改变量，也恒定不变，球对手的冲量也不变，选项A错误；球的初