淺談“運(yùn)動(dòng)量”教學(xué)的深入
山東濟(jì)寧市育才中學(xué) 張協(xié)成動(dòng)量和動(dòng)能，都是度量物體運(yùn)動(dòng)大小的物理量。而且，它們對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行度量時(shí)，都只用到物體的質(zhì)量（m）和運(yùn)動(dòng)的速度（v）這兩個(gè)物理量。
動(dòng)能的概念，以及由此而引出的動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律，使人們對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)更加深入；動(dòng)量的概念，特別是由此導(dǎo)出的動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律，不但適用于恒力作用情況，而且也適用于變力作用的情況，比牛頓定律具有更廣泛的適用性。在物理學(xué)知識(shí)系統(tǒng)中，動(dòng)量守恒定律有廣泛的適用范圍，除力學(xué)外還涵蓋物理學(xué)中的聲、光、熱、電、原子物理學(xué)等，是物體相互作用所遵守的法則，也是自然界重要的規(guī)律。也就是說(shuō)，動(dòng)能和動(dòng)量的概念，以及由此而引出的動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律、動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律，一方面使牛頓力學(xué)的范疇得到了進(jìn)一步的擴(kuò)展，另一方面為人們解決力學(xué)問(wèn)題，開(kāi)辟了與牛頓定律相并行的三大途徑。因此，動(dòng)量和動(dòng)能的概念是力學(xué)的重點(diǎn)，也是高中物理教與學(xué)的重點(diǎn)。
但是，為什么既要引入動(dòng)量，又要引入動(dòng)能呢？動(dòng)量和動(dòng)能，究竟有什么區(qū)別，這是高中物理教學(xué)中，經(jīng)常被人們忽視的一個(gè)教學(xué)難點(diǎn)。在動(dòng)量和動(dòng)能這兩個(gè)概念的教學(xué)中，若只講動(dòng)量和動(dòng)能在公式表述形式上的區(qū)別，而不講它們?cè)谘芯繉?duì)象和物理本質(zhì)上的異同，其結(jié)果是學(xué)生雖然會(huì)解題了，但他們卻不知道為什么要這樣解題。因而，我們的物理教學(xué)，不能只孤立地給學(xué)生講一些支離破碎的物理知識(shí)，而應(yīng)該給他們構(gòu)建一個(gè)完美的、自洽的物理體系，讓他們?cè)趯W(xué)習(xí)物理概念和規(guī)律時(shí)，不僅要知其然，而且要能知其所以然。為此，筆者把動(dòng)量和動(dòng)能這兩個(gè)概念的教學(xué)，分為三個(gè)步驟，使教學(xué)不斷深入。
一、按現(xiàn)行教材的編排順序，分別系統(tǒng)地講解學(xué)習(xí)動(dòng)量和動(dòng)能的概念
其實(shí)，用速度描述物體“運(yùn)動(dòng)的多少”，是最容易被人們接受的思想。但是，大量的事實(shí)也使人們認(rèn)識(shí)到，對(duì)物體的作用效果不但要考慮物體的速度，還要考慮它的質(zhì)量。假設(shè)與子彈同等速度射出的一粒芝麻，衣裳即可將其擋住，但如果是子彈則不行。通過(guò)列舉此類現(xiàn)象及學(xué)生實(shí)驗(yàn)，啟發(fā)他們思考，在物體的質(zhì)量一定的條件下，物體的速度越大，其運(yùn)動(dòng)量越大；在運(yùn)動(dòng)速度一定的條件下，物體的質(zhì)量越大，其運(yùn)動(dòng)量也越大。這就是說(shuō)，用質(zhì)量（m）和速度（v）這兩個(gè)物理量的乘積，來(lái)反應(yīng)物體的運(yùn)動(dòng)量，是一種更科學(xué)的度量方法，從而引出動(dòng)量的概念。
對(duì)于動(dòng)量概念的引入，也可以在牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)速度公式的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出力對(duì)時(shí)間的累積規(guī)律
從數(shù)量關(guān)系上分析上式：要使質(zhì)量一定、原來(lái)運(yùn)動(dòng)速度較小的物體獲得一個(gè)較大的速度，既可以用較大的力作用較短的時(shí)間，也可以用較小的力作用較長(zhǎng)的時(shí)間。只要力和力作用時(shí)間的乘積ft相同，這個(gè)物體都會(huì)增加相同的速度。而當(dāng)物體質(zhì)量也在變化時(shí)，ft的大小則可以反映mv（質(zhì)量與速度乘積）的改變量。由此可見(jiàn)，上式中力和力作用時(shí)間的乘積、物體質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度的乘積以及上式本身，都具有一定的物理意義。為此，我們引入了兩個(gè)新的物理量──沖量和動(dòng)量，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)規(guī)律──動(dòng)量定理。
相對(duì)而言，動(dòng)能的概念，利用初中的基礎(chǔ)是比較易于引入的。當(dāng)然，我們也可以通過(guò)演繹推理和數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換，在牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)速度公式的基礎(chǔ)上，導(dǎo)出力對(duì)位移的累積規(guī)律