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动量概念教学的思考 宁波市镇海区中兴中学　　　王海岳　　　邮编　315201 动量是物理学中一个重要概念，教学中如何引入动量概念以及对动量概念的教学是需要研究的一个问题。很多教师及一些优秀教案，在引入动量概念时，都动了很多脑筋，大多从作用效果入手，下面例举有代表性三例： 1、飞来的足球会去用头顶，飞来的铅球会去用头顶吗？而体育课你又非常愿意帮助体育老师把其他同学扔出的铅球拣回来。 2、铁榔头打粉笔头，粉笔头易碎，做一个泡沫榔头打粉笔头，只有当泡沫榔头的速度很大时，粉笔头才可能碎。 3、玩具手枪子弹发给学生，学生会仔细观察。然后老师举起上了膛的玩具手枪对准学生装着要开枪，学生用手捂脸，感到怕。等等 以上三例具有普遍性，教师设法通过学生生活中的经验和生动的实验得出：“力的作用效果”与质量有关，与速度有关，质量与速度乘积越大，作用效果越明显。从而提出：动量的概念正是描述“力的作用效果”的物理量，以期达到学生对动量概念快速、生动、直观理解的目的。 本人认为以上在引入动量概念时，有几点值得商议： 1、对作用效果有些夸大，扭曲了动量本身的含义。 从历史的发展来看，动量（Momentum）是描述物体“运动量”的一个物理量，动量的概念以一个描述“物体的运动量”的概念被提出。这在牛顿所著的“自然哲学的数学原理”一书中也是这样描述的： 定义：运动的量是运动的度量，可由速度和物质的量共同求出。整体的运动是所有部分运动的总和。因此，速度相等而物质量加倍的物体，其运动量加倍；若其速度也加倍，则运动量加到四倍。 推论：由指向同一方向的运动的和以及由相反方向的运动的差，所得的运动的量在物体间相互作用中保持不变。 上面例举的实验夸大了作用效果，动量概念走味了，歪曲了，实际上动量与作用效果并不相同。 例如：一粒橡皮子弹和一粒铝制子弹具有相同的尺寸、速度和质量，它们都射向一段木头，问哪一粒子弹把木头打翻的可能性大? 哪一粒子弹最有可能损坏这段木头? 显然，上面讲的是两种不同的作用效果，其答案也不同，前者是椽皮子弹，后者却是铝制子弹，但他们的动量却是相同的。 2、逻辑推理不够严谨 质量越大、速度越大，产生的作用效果越大，并不能很好说明动量的定义一定要用质量与速度乘积表示。学生肯定会想为什么不用质量与速度的平方乘积表示或用质量的平方与速度乘积等等表示，对动量概念的定义会提出质疑。 3、关于物理实验设计的原则 我认为物理实验设计的原则应体现科学性、简单性、环保性、人文性等原则。可以说明动量概念的实验很多，用铁榔头打粉笔头，不符合环保性原则。举起上了膛的玩具手枪对准学生装着要开枪更是教学中应避免的。 4、关于动量概念的矢量性教学 上述例举的实验或现象不能体现动量概念的矢量性，而动量概念的矢量性恰恰是动量概念教学的重点和难点之一。 下文介绍一例国外动量概念的教学。节选美国某一物理讲义，以飨读者： Momentum：（动量） At this point, we introduce some further concepts that will prove useful in describing motion. The first of these, momentum, was actually introduced by the French scientist and philosopher Descartes before Newton. Descartes idea is best understood by considering a simple example: think first about someone (weighing say 45 kg) standing motionless on high quality (frictionless) rollerskates on a level smooth floor. A 5 kg medicine ball is thrown directly at her by someone standing in front of her, and only a short distance away, so that we can take the balls flight to be close to horizontal. She catches and holds it, and because of its impact begins to roll backwards. Notice weve chosen her weight so that, conveniently, she plus the ball weigh just ten times what the ball weighs b