探究高中物理動(dòng)量守恒的教學(xué)與常見(jiàn)問(wèn)題解決

白媛媛

【摘 要】 動(dòng)量守恒定律知識(shí)的學(xué)習(xí)是高中物理運(yùn)動(dòng)學(xué)的基礎(chǔ)部分，對(duì)于整個(gè)高中的物理學(xué)習(xí)都有著較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性和影響性。作為初步接受更深層次物理知識(shí)的高中生，對(duì)動(dòng)量守恒定律及其相關(guān)知識(shí)進(jìn)行深刻系統(tǒng)的學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)是十分必要的。本文著手于高中動(dòng)量部分的教學(xué)研究，探究如何在課堂中帶給學(xué)生更多科學(xué)的物理知識(shí)，并且使學(xué)生更好地理解應(yīng)用這些知識(shí)，本文從實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)對(duì)當(dāng)前動(dòng)量教學(xué)中的一些問(wèn)題誤區(qū)做出簡(jiǎn)要解析，以供參考。

【關(guān)鍵詞】 高中物理 課堂教學(xué) 動(dòng)量守恒

動(dòng)量守恒部分的知識(shí)是高考的必考內(nèi)容，每年的試題中都會(huì)占有很大的分值比例。同時(shí)動(dòng)量守恒在生活中也發(fā)揮著獨(dú)特的作用，不僅在人們能看到的碰撞、運(yùn)動(dòng)行為中，也發(fā)生在人們看不到的微觀運(yùn)行和能量轉(zhuǎn)變當(dāng)中。動(dòng)量守恒的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，但是仍存在一些使用的局限性和條件限制，因此雖然表達(dá)方式多變，具體使用中仍要注意，教學(xué)過(guò)程中也要尤為重視這一點(diǎn)。本文旨在引導(dǎo)學(xué)生探討動(dòng)能定律學(xué)習(xí)中更深層次的含義，改正過(guò)去的不當(dāng)認(rèn)知，學(xué)好動(dòng)量守恒，應(yīng)用動(dòng)量守恒。

一、使學(xué)生理解到動(dòng)量守恒學(xué)習(xí)的實(shí)際意義

動(dòng)量的發(fā)現(xiàn)定義到動(dòng)量守恒定律的提出，這個(gè)過(guò)程中發(fā)揮著不可忽視的重要作用的人是伽利略。伽利略曾經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室中完成過(guò)一次獨(dú)特的打擊實(shí)驗(yàn)，用錘子敲打鐵球，被懸掛起來(lái)的鐵球在收到大小相似的力度打擊時(shí)，所震蕩的高度不相同。伽利略考慮到球的質(zhì)量大小不一，但是并沒(méi)有在之后的研究中更進(jìn)一步探索，外界因素的可能影響也隨之被忽視。許久之后，另一位物理學(xué)家笛卡爾也注意到了這一問(wèn)題，并搜尋了伽利略所存有的研究數(shù)據(jù)，在他的基礎(chǔ)之上，更加完善和明確了動(dòng)量的守恒概念，以及這一概念對(duì)物理發(fā)展的意義。當(dāng)今，對(duì)動(dòng)量守恒的更深層次研究探索卻仍然具有實(shí)際意義，符合時(shí)代趨勢(shì)的發(fā)展，也是人們追求更好生活過(guò)程中的一項(xiàng)助力。

首先動(dòng)量守恒概念的發(fā)現(xiàn)提出和定義，為后續(xù)物理學(xué)的研究跟進(jìn)提供了可能的機(jī)會(huì)和研究方向，并在一定程度上為物理學(xué)科知識(shí)領(lǐng)域的擴(kuò)展提供了幫助。其次，高中物理的難點(diǎn)重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容中，動(dòng)量守恒一直都是其中的常駐知識(shí)，課堂中的詳盡講解使學(xué)生更加了解動(dòng)能定律相關(guān)內(nèi)容，對(duì)物理學(xué)習(xí)更有自信心。此外動(dòng)量守恒源于生活的物理知識(shí)，與現(xiàn)實(shí)生活有著密切關(guān)聯(lián)，學(xué)好動(dòng)量知識(shí)，更方便學(xué)生理解事物本質(zhì)，體會(huì)物理學(xué)的魅力。

二、概括動(dòng)量守恒主要內(nèi)容

1. 簡(jiǎn)要介紹動(dòng)量守恒定律

動(dòng)量守恒定律的介紹可以簡(jiǎn)述為，同一個(gè)物理系統(tǒng)當(dāng)中，只存在兩個(gè)物體，質(zhì)量一定，研究物體之間發(fā)生的某種相互作用。如果其中一個(gè)物體發(fā)生了運(yùn)動(dòng)變化，那么質(zhì)量不變，另一個(gè)物體也會(huì)隨之發(fā)生變化，并且量物體發(fā)生動(dòng)量的變化差值數(shù)值相等?？梢缘贸鲞@樣的結(jié)論：某個(gè)獨(dú)立的不受外力影響作用的系統(tǒng)當(dāng)中，所存在的其中一個(gè)物體發(fā)生動(dòng)量的改變，其他物體也會(huì)一起發(fā)生改變，以保證系統(tǒng)整體的動(dòng)量之和是恒定的。

動(dòng)量守恒也有一些其他表達(dá)，除了數(shù)值上的比較，系統(tǒng)中發(fā)生運(yùn)動(dòng)變化前的物體動(dòng)量也可以和發(fā)生運(yùn)動(dòng)后的動(dòng)量做出比對(duì)；系統(tǒng)中兩個(gè)物體之間的相互作用都發(fā)生在相同的水平線上，系統(tǒng)中一個(gè)物體的動(dòng)量增量等于另一個(gè)物體的動(dòng)量減少量等。

2. 動(dòng)量守恒應(yīng)用條件

動(dòng)量守恒的應(yīng)用有限制性，所以對(duì)其成立條件要在課堂中刻意強(qiáng)調(diào)：獨(dú)立的系統(tǒng)中可以發(fā)生相互作用的研究物體，系統(tǒng)不受外界因素影響，即使受到外力作用，也要使其各個(gè)矢量相加為零，這樣的成立條件作為前提才可以考慮應(yīng)用動(dòng)量守恒。

動(dòng)量守恒成立后，還要分析動(dòng)量守恒可應(yīng)用的范圍，速度相對(duì)較低的宏觀現(xiàn)象，平常眼睛觀察不到的微觀場(chǎng)景，都可以直接應(yīng)用，另外發(fā)揮作用的力性質(zhì)明確和作用方式繁復(fù)的物理體系也可以進(jìn)行應(yīng)用。它的應(yīng)用本質(zhì)即是獨(dú)立系統(tǒng)中的兩個(gè)或者多個(gè)研究對(duì)象在各種情況下忽視外在因素，保持動(dòng)量總數(shù)值不變。但是這個(gè)系統(tǒng)中單獨(dú)的某個(gè)研究對(duì)象，并不依從動(dòng)量的守恒。

三、動(dòng)量守恒常見(jiàn)問(wèn)題分析及解決

動(dòng)量守恒的研究常常是基于一個(gè)整體的系統(tǒng)，或是在忽略外力的情況下進(jìn)行研究。動(dòng)量課程講述中，常見(jiàn)的問(wèn)題可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行思考解讀：

一些復(fù)雜的題目中，除了動(dòng)量知識(shí)還會(huì)涉及到機(jī)械能的部分內(nèi)容。此類題目是練習(xí)與試卷中的高頻題目，遇到后最好保持良好的心態(tài)，不要慌亂。首先分析題目中所構(gòu)建系統(tǒng)整體的受力情況，有無(wú)外力，外力的矢量分布是否抵消為零等，這是對(duì)動(dòng)量守恒定律應(yīng)用的前提判斷，也使學(xué)生對(duì)題目?jī)?nèi)容有了初步了解。特殊情況下，學(xué)生可以嘗試從水平或豎直當(dāng)中的某一方向進(jìn)行判斷，某一方向上的合外力作用效果為零，同樣可以使用動(dòng)量守恒。

一些題目為了增加難度會(huì)在題目中制作干擾條件，比如對(duì)速度選項(xiàng)進(jìn)行模糊，用相對(duì)速度代替原本的絕對(duì)速度。以地面作為參考系和以運(yùn)動(dòng)的物體作為參考系，直接造成運(yùn)算結(jié)果的偏差。所以題目中速度要明確，單位也要注意，防止出現(xiàn)公式定理掌握較好，不能答對(duì)問(wèn)題的現(xiàn)象出現(xiàn)。

對(duì)于題目中的慣用條件保持敏感。我們都知道自由下落提示自由落體公式，同樣動(dòng)能守恒定律也有其常用的條件場(chǎng)景，比如一個(gè)運(yùn)動(dòng)物體去撞擊另一靜止物體，或者某物體在空中發(fā)生爆炸分裂成兩個(gè)物體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)等，這樣的問(wèn)題要首先想到動(dòng)量定理，然后去閱讀題目條件分析其是否成立。

四、結(jié)束語(yǔ)

總之，動(dòng)量守恒不僅是課本中的重點(diǎn)道理，也是我們生活中的常用內(nèi)容，碰撞、運(yùn)動(dòng)、速度的變換是游戲場(chǎng)景中常見(jiàn)的環(huán)節(jié)，也是影視作品中用于吸引人們眼球的刺激場(chǎng)景。高中課堂中教師幫助學(xué)生構(gòu)建出完善的動(dòng)量知識(shí)體系，使其意識(shí)到動(dòng)量學(xué)習(xí)的價(jià)值意義，對(duì)其以后的學(xué)習(xí)和生活都會(huì)有很大幫助。