浅谈“运动量”教学的深入

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1、浅谈“运动量”教学的深入浅谈“运动量”教学的深入浅谈“运动量”教学的深入浅谈“运动量”教学的深入浅谈“运动量”教学的深入浅谈“运动量”教学的深入浅谈“运动量”教学的深入浅谈“运动量”教学的深入浅谈“运动量”教学的深入浅谈“运动量”教学的深入浅谈“运动量”教学的深入浅谈“运动量”教学的深入东济宁市育才中学　张协成动量和动能，都是度量物体运动大小的物理量。而且，它们对运动进行度量时，都只用到物体的质量（）和运动的速度（v）这两个物理量。动能的概念，以及由此而引出的动能定理和机械能守恒定律，使人们对自然界的认识更加深入；动量的概念，特别是由此导出的动量定

2、理和动量守恒定律，不但适用于恒力作用情况，而且也适用于变力作用的情况，比牛顿定律具有更广泛的适用性。在物理学知识系统中，动量守恒定律有广泛的适用范围，除力学外还涵盖物理学中的声、光、热、电、原子物理学等，是物体相互作用所遵守的法则，也是自然界重要的规律。也就是说，动能和动量的概念，以及由此而引出的动能定理和机械能守恒定律、动量定理和动量守恒定律，一方面使牛顿力学的范畴得到了进一步的扩展，另一方面为人们解决力学问题，开辟了与牛顿定律相并行的三大途径。因此，动量和动能的概念是力学的重点，也是高中物理教与学的重点。但是，为什么既要引入动量，又要引入动能呢

3、？动量和动能，究竟有什么区别，这是高中物理教学中，经常被人们忽视的一个教学难点。在动量和动能这两个概念的教学中，若只讲动量和动能在公式表述形式上的区别，而不讲它们在研究对象和物理本质上的异同，其结果是学生虽然会解题了，但他们却不知道为什么要这样解题。因而，我们的物理教学，不能只孤立地给学生讲一些支离破碎的物理知识，而应该给他们构建一个完美的、自洽的物理体系，让他们在学习物理概念和规律时，不仅要知其然，而且要能知其所以然。为此，笔者把动量和动能这两个概念的教学，分为三个步骤，使教学不断深入。一、按现行教材的编排顺序，分别系统地讲解学习动量和动能的概念

4、其实，用速度描述物体“运动的多少”，是最容易被人们接受的思想。但是，大量的事实也使人们认识到，对物体的作用效果不但要考虑物体的速度，还要考虑它的质量。假设与子弹同等速度射出的一粒芝麻，衣裳即可将其挡住，但如果是子弹则不行。通过列举此类现象及学生实验，启发他们思考，在物体的质量一定的条下，物体的速度越大，其运动量越大；在运动速度一定的条下，物体的质量越大，其运动量也越大。这就是说，用质量（）和速度（v）这两个物理量的乘积，反应物体的运动量，是一种更科学的度量方法，从而引出动量的概念。对于动量概念的引入，也可以在牛顿第二定律、运动学速度公式的基础上，推

5、导出力对时间的累积规律从数量关系上分析上式：要使质量一定、原运动速度较小的物体获得一个较大的速度，既可以用较大的力作用较短的时间，也可以用较小的力作用较长的时间。只要力和力作用时间的乘积Ft相同，这个物体都会增加相同的速度。而当物体质量也在变化时，Ft的大小则可以反映v（质量与速度乘积）的改变量。由此可见，上式中力和力作用时间的乘积、物体质量和运动速度的乘积以及上式本身，都具有一定的物理意义。为此，我们引入了两个新的物理量──冲量和动量，发现了一个规律──动量定理。相对而言，动能的概念，利用初中的基础是比较易于引入的。当然，我们也可以通过演绎推理和

6、数学转换，在牛顿第二定律、运动学速度公式的基础上，导出力对位移的累积规律然后从数量关系上分析上式中各量所表达的物理含义，从而引出动能的概念。二、利用后讲座，介绍关于运动度量方法的历史辩争在动量和动能的概念都已被揭示出之后，我们及时组织后讲座，综合有关物理史料，系统地介绍关于运动度量方法的历史辩争。1．辫争的原由在17～18世纪，由于“力”的概念还不能完全确定，对力的各种效应以及与之相应的各个物理量的意义和使用范围也是不清楚的，因而引发了物理学史上著名的笛卡儿学派和莱布尼茨学派关于力的正确表示方法的一场旷日持久的争论。当时，人们常把力同现在所说的力矩

7、、动量、功、动能等物理量相混淆，习惯于把外加的力称为“运动的力”，把“物体的惯性”称为“物质固有的力”、“阻抗的力”，甚至把“加速度”称为“加速力”，并出现过把“运动的力”与碰撞、向心力相提并论。这种概念上的混乱状况，普遍存在于伽利略、牛顿时期的力学著作中。2．笛卡儿学派的“动量”所谓“运动的力”，就是指一个正在运动的物体所具有的使另一物体运动的能力，如推开物体或迫使它向前运动，或者运动物体克服障碍和阻力的能力。那么，这个力决定于哪些量呢？最初，伽利略就认识到“推动者或阻挡者的力（动量）并不是一个简单的概念，它是由两个共同决定运动量度的观念所决定。

8、其一是重量（质量），其二是速度”。笛卡儿在研究碰撞的过程中，认为碰撞是最基本的运动，并从运动量守恒的基本思想出发，沿袭了伽