關于動量與動能的討論及再思考

王鑫

[摘 要]在物理教學中，動量與動能是力學中較為重要的概念，也是力學教學的難點。在概念認識方面，學生對動量與動能的認知比較模糊，無法有效區分兩者的差異，并且無法準確把握動量定理、動量守恒、動能定量、機械能守恒等規律，導致學生學習效果較差。所以，針對此種情況，一定要加大動量與動能的研究力度，為教學提供可靠參考，有效提高教學效果。

[關鍵詞]動量；動能；討論；思考

動量與動能是對機械運動進行相關描述的物理量，其發展與形成均經歷了漫長的過程。一直以來，教師都比較重視動量與動能概念的教學，尤其是在理解與解題應用方面，但是很少對兩者之間的關系進行探討。本文主要在概述動量與動能的基礎上，闡述兩者之間的關系，為教學提供可靠參考，加深學生對動量與動能的理解，提高學生的學習成績。

一、動量與動能概述

（一）動量

動量是運動物體速度與質量的乘積，是一種量度機械運動的物理量。物體機械運動過程并不孤立，其與周圍物體之間存在著一定的互相作用，此種互相作用就是運動物體和周圍物體之間存在的機械運動傳遞過程，而動量就是展現這一過程的物理量。

（二）動能

動能指的就是物體因為運動而產生的能。根據動能計算公式可知，當物體質量一致時，物體運動速度越大，相應的動能也就越大；當物體運動速度一致時，其質量越大，動能越大。動能是一種能量形式，不只是對機械運動進行描述。除了動能之外，還包括其它形式，如熱能、電能、光能等。動能可以和這些能量進行轉化。

二、動量與動能之間的關系

（一）動量與動能是運動物體本領的展現

針對動量而言，只能展現機械運動傳遞本領，屬于機械運動的一種狀態物理量。在機械運動過程中，速度不是其傳遞物理量，動量才是其傳遞物理量。對于質量一致的物體來說，當運動速度大小不一的時候，傳遞本領明顯不同，也就是動量大小不一；對于質量不一致的物體來說，雖然運動速度一樣，但傳遞本領也存在著一定的差異。為此，速度不能體現物體機械運動傳遞本領，需要用動量予以表示。盡管動量大小一致，但是因為運動方向不同，其傳遞結果明顯不同，所以，動量屬于矢量，其方向和瞬時速度方向相同。因為速度是一個狀態量，因此，動量也屬于狀態量。

動能只是對物體某一時刻做功本領予以表達，其是體現物體運動狀態物理量。針對同一質量物體而言，倘若運動速度不同，其做功本領明顯不同；針對質量不同的物體來說，盡管其運動速度一致，但是其做功本領也不會一致。因此，速度不能反映運動物體做功本領，需要用動能體現。針對同一質量物體來說，當其運動速度發生變化時，動能也會出現一定的變化，并且針對某時刻的物體來說，其動能主要取決于此時刻的速度，與速度變化過程沒有太大關系。不管物體運動方向如何，只要其質量、速度不變，做功本領就不會出現改變。所以，從某種角度分析可知，動能是一種標量。

（二）動量與動能是量度物體運動本質的物理量

動量作為一個物體運動的量度，從機械運動傳遞角度分析，其主要是通過機械運動量度機械運動。在機械運動傳遞中，一定會遵照動量守恒定律進行運行運動。對于動量大小一致的物體而言，其運動速度可能不同，盡管動量大小和速度具有一定的關系，但是又不完全取決于速度。只是根據物體的運動速度還無法對物體真實速度予以體現。針對運動物體來說，動量可以體現物體獲得相應速度的力的大小，以及對物體的力的作用時間進行計算。

在物體運動過程中，動能作為一種量度，能夠對機械運動狀態予以描述。從能量轉變方面可知，可以用對機械運動能量轉變的相關形式量度機械運動。在動能轉變過程中，需要遵照能量守恒定律。針對運動物體來說，動能可以體現物體獲得相應速度的力的大小，以及對物體移動距離進行計算。

（三）動量與動能是力的不同累積效應的體現

通過對動量定理的分析可知，沖量是動量變化的主要量度。從某種角度而言，當物體運動狀態發生改變的時候，其動量也會出現一定的變化，而引起動量出現變化的主要因素就是沖量，并且會對動量變化展開相應的量度。在物體受到一個沖量作用之后，就會引起物體動量改變，這一過程符合動量定理。

在物體做功的過程中，其動能就會發生改變，這一過程完全符合動能定理，由此可以看出，物體做功能夠量度動能改變。在各種能量轉化過程中，做功是其共同點。

由上述分析可知，動量與動能的本質差異就是，其表達的物理過程與守恒定律存在明顯差異，每個運動物體均具有相應的動量與動能，但是其動量與動能轉變完全根據不同的規律，所以，要想完全理解動量與動能的概念，就要全面了解物體的物理變化過程，以此對動量與動能概念進行深入理解，為學習深層次的物理知識及解題提供可靠依據。

三、結語

綜上所述，盡管動量與動能之間存在著明顯的差異，不能對兩者概念進行混淆，也不能進行相互取代，但是動量與動能均和物體質量有著一定的關系，兩者主要是從不同角度對物體運動速度進行描述，均屬于狀態量，并且兩者大小之間有著一定的關系。為此，要想學好動量與動能知識，就要深入分析兩者之間的關系，在避免概念混淆的基礎上，學習更加深入、全面的知識，有效提高學生物理水平。

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