师：同学们，今天我们一起来学习高二物理粤教版选择性必修一第一章第二节动量定理一。上节课我们学习了两个与碰撞相关的物理量——动量和冲量，分别从状态和过程来描述碰撞。生活中碰撞的例子比比皆是，像篮球撞击篮板、鸡蛋掉落地面、汽车追尾，其共同特点是碰撞过程中物体所受的合力不为零，且动量都发生了变化。那么动量、变化量力、时间三者之间存在怎样的定量关系呢？下面我们从牛顿第二定律出发，探讨一段时间内动量变化量和合力之间的关系。
从简单情景入手，如图一，物体质量为m，初速度为V?，在恒定合力F的作用下，经过一段时间t，速度变为V?。根据牛顿第二定律，合力F等于ma，又由运动学公式加速度a等于（V? - V?）除以t 。对这两个式子进一步处理，我们可得Ft = mV? - mV? 。式中Ft是合力的冲量，mV? - mV?是动量的变化量。该式表明物体所受合力的冲量等于动量的改变量，这就是动量定理。
下面我们来加深一下对动量定理的理解。动量定理可以表达成Ft = mV? - mV?或I合 = Δp的形式。F是物体所受的合力。冲量和动量都是矢量，表达式中等号包含大小和方向相同两个含义。在使用动量定理时注意选定正方向。动量定理反映了合力的冲量是动量变化的原因，合力的冲量是动量变化的量度。若发生一个大的动量变化量，必定有一个大的冲量。一个大的冲量可以是在很短时间内作用一个较大的作用力，也可以是用一个较小的作用力作用较长时间。同时，动量定理既适用于恒力，也适用于变力。在变力作用时，动量定理中的F通常取力在作用时间内的平均值。
现在我们用动量定理分析下面说法是否正确。
A. 物体所受合力的冲量越大，它动量也越大。根据动量定理，物体所受合力越大，它的动量变化量越大，但动量不一定越大。说法错误。
B选项，根据动量定理，物体所受合力冲量不为零，它的动量一定要改变，但动能不一定改变。B错误。
C选项，物体动量的方向就是它所受合力冲量的方向。根据动量定理，物体动量增量的方向与合力冲量方向相同，动量的方向不一定相同。C错误。
D. 根据动量定理，合力的冲量是动量变化的量度，物体速度发生改变，动量一定发生改变，即合力的冲量一定不为0，故选D。
下面我们继续用动量定理来解决实际问题。质量为2200千克的汽车以90千米每小时的速度匀速行驶，突然前方出现复杂路段。如果驾驶员轻踩刹车，制动汽车在21秒内停下；如果驾驶员急踩刹车，制动汽车可在3.8秒内停下。求这两种情况下使汽车停下的平均作用力。
首先我们来规定正方向，设汽车初始运动方向为正方向，平均作用力为F。将初速度90千米每小时单位换算成25米每秒。汽车初始动量P? = mV?，计算可得5.5×10?千克·米每秒，方向与初速度方向相同，末速度为0，末动量P? = mV? = 0。再根据动量定理，Ft = P? - P? ，当时间t? = 21秒时，可求得此时的平均作用力F?约等于2.6×103牛；当t? = 3.8秒时，可求得此时的平均作用力F?约等于 - 1.4×10?牛。结果显示F?是个负值，那F?和F?谁大？很显然，F?大，负号仅代表汽车受到的平均作用力方向与我们规定的正方向相反。
下面我们深入讨论和交流。若例题中的时间换成下表中的刹车时间，请根据不同的刹车时间分别计算要多大的平均作用力才能使汽车停下来，并计算从开始刹车到停下来所滑行的距离。
根据例题的方法，用动量定理可得Ft = P? - P? ，F = （P? - P?）÷ t，即可以求出不同刹车时间的平均作用力，如下图所示。又根据动能定理，平均作用力做功FS = 动能变化量0 - ?mV?2，得S = - mV?2÷（2F），代入对应的平均作用力，求刹车过程滑行距离，结果如表所示。
从表格可以看出，刹车时间越长，平均作用力越小，刹车距离越长。这表明行车中汽车想要在紧急刹车时受到较小的冲击力，必须有较长的刹车时间。同时，行车时要预判哪些情况下可能需要紧急刹车，如在三岔路口和靠近人群的地方，应提前减速，以减小紧急刹车时的冲击力和刹车过程中的滑行距离，保证行车安全。同时，为了减轻碰撞时驾乘人员的伤害，汽车要安装安全气囊，乘车时要注意佩戴安全带。我们来看一个与安全相关的宣传视频。
根据统计，发生正面撞车时系安全带可使死亡率减少57%，侧面撞车时可减少死亡率44%，翻车时可减少死亡率80%。在车祸中，后排没系安全带的乘客猛烈撞击前排座椅，会对司机或前排的乘客造成极大的冲击，使他们在车祸中死亡的概率增加大约5倍。汽车安全带是公认的最廉价也是最有效的安全装置。不管坐哪排，都请自觉系好安全带。生活中，一些家长用自己的怀抱替代了儿童安全座椅。事实上，当事故发生时，家长所需承受的冲击力将是孩子体重的8倍以上。惯性之下，孩子会从家长手中脱离，甩出车外，怀抱儿童乘车不但不能给予儿童安全保护，反而可能带来更加致命的二次伤害。
视频显示安全带起到一定的保护作用，在剧烈碰撞时，有无安全带伤害程度区别明显，过大的冲击力足以让人粉身碎骨。既然安全带已经可以起到保护作用，汽车为什么还要安装安全气囊？我们来看一个关于安全气囊的视频。
如果汽车没有安全气囊，就算我们系好安全带，在强大的冲击下依然可能受重伤。这是因为现代安全带在扭力杆的帮助下，瞬间拉住乘客时，会稍微松开一点，使上半身稍微向前移动，避免巨大压力对胸部造成损伤。但通过3D动画我们可以看到，安全带触发时，虽然上半身被拉住，但并不包括脖子和头部。此时如果受到撞击，强大的冲击力会使我们的头部像钟摆一样向前撞上方向盘。