碰撞中的動量和能量的綜合應用

王艷紅

摘要：動量與動能是高中物理教學的重點和難點，而在當前的物理考察中，通常會將這兩部分知識進行融合，以對學生的綜合應用能力進行考核。基于對高中物理動量動能部分普遍采用教學方式的了解和調查，本文提出提升學生將這兩部分知識綜合應用能力的措施，從而讓教師能夠采取合適的教學方式更好地進行教學。

關鍵詞：高中教學；碰撞；動量；動能

引言：當前的高中物理教學中，雖然教師會對碰撞中動量和動能綜合應用部分進行重點教學，但是學生的綜合應力仍然較為低下，所以教師需要對自己的教學方式進行思考，找到引發這種問題的原因，從而修正在教學過程中存在的問題。另外要提升教學效果，教師需要對學生進行合理引導，以更好地幫助學生進行知識體系的建立。

一、高中物理教學中動量和動能部分的教學現狀

動量和動能教學中存在一些問題，這些問題限制了學生對這兩部分知識的綜合應用，這些問題主要體現在以下方面：（1）不注重知識聯系。當前的高中物理教材中，動能部分出現時間較早，動量部分采用選修的形式讓學生學習，但是這兩部分知識聯系十分緊密，需要在同一時間內進行教學。然而一些教師教學中完全按照教材的順序進行，未能建立知識間的聯系體系，降低學生的綜合應用能力。（2）學生重視程度不足。由于動量部分知識出現在選修課本中，導致學生對該部分知識不夠重視，降低了學生對動量的綜合應用水平。（3）公式較多且體系混亂。動量部分涉及的公式數量較少，但是動能部分涉及的概念、公式很多，一些學生在學習過程中采用死記硬背的方式進行公式記憶，這種學習方式會導致學生在拿到題目后不知道采用哪個公式進行計算，極大降低了學生對這兩部分知識的應用能力[1]。（4）題目難度較大。相較于高中物理中的其他問題，動量、動能融合的題目難度都較高，這會在很大程度上打擊學生對這兩部分的學習興趣和信心，對學生的學習產生不良影響。

二、提升學生對動量和動能綜合應用的教學措施

（一）加強知識間的聯系

要提升學生對動量、動能知識的綜合應用水平，其基礎是要在授課過程中加強這兩部知識間的聯系，要滿足這一要求，首先需要對授課順序進行調整，當前的教材中，已經將動力學和動能部分進行融合，但是未融入動量內容，所以需要教師在授課過程中，在進行動能知識講授的同時對動量知識進行講授，從而將這兩部分知識進行融合。其次要引導學生發掘這兩部分知識所涉及公式間的聯系，以動能定理和動量定理為例，動能定理公式為：

而動量定理公式為：

對這兩個公式的分析可以發現，這兩個公式較為相似，并且兩個公式間存在導數關系，教師需要在授課過程中讓學生意識到這一點，從而對動能和動量間的關系有更深入的了解，另外這種聯系的方式能夠讓學生更好地進行相關公式的記憶，充分提升學生的學習效率和綜合應用能力。

（二）幫助學生建設知識體系

現有的知識體系多為能量知識引導動量知識體系，這種體系會在無形中讓學生忽略對動量部分知識的學習，從而降低學生對動量和能量知識的綜合應用能力，故而在今后的知識體系建設中，需要將這兩部分知識置于平等地位[2]。以動量守恒定律和能量守恒定律教學為例，教師在進行能量守恒定律教學過程中，引導學生探究動量是否守恒，從而加深學習印象。另外知識體系的建立還涉及兩部分知識的分別建設，以能量部分教學為例，當前的動能定理考察方式主要為動力做功、能量守恒，針對動力做功部分，考察重點為重力、摩擦力以及施加的外力做功情況，教師要讓學生對物體的受力情況有清醒認識，從而將公式變形為：

通過該公式將能量部分知識與力學部分知識進行充分聯系，提升學生對相關知識的綜合利用水平。同時教師需要要求學生進行知識體系的查缺補漏，要達成這一目的，教師可以讓學生在復習時翻看教材目錄，對自己的知識儲備進行檢查和梳理，提升體系建立和檢查效果。

（三）引導學生進行模型建設

高中物理學習過程中離不開各種模型的建立，所以教師需要向學生傳輸各種模型的建設方法。以碰撞中動量模型建設為例，高中物理中通常采用小球為基本模型，而碰撞情況分為四種情況，即同質小球碰撞后分離、同質小球碰撞后結合、不同質小球碰撞后分離、不同質小球碰撞后結合，其中同質小球碰撞是基礎，所以教師授課時要對這四種情況進行講解，并通過多媒體演示的方式同質小球碰撞情況進行模擬，讓學生對小球的碰撞情況有形象記憶，在演示完成后，教師帶領學生進行公式推導，以加深學生對相關知識的印象。另外當前的物理題目多考察動量、能量守恒定律，教師需要充分注意到這一點，根據題目設置情況劃分授課重點。

（四）強化學生力學分析能力

要提升學生動量和能連的綜合應用水平，其中一個重要途徑就是提升學生的力學分析能力，由于當前高中物理對沖量的考察不多，所以力學分析部分主要針對能量部分知識的綜合應用。要提升學生的力學分析能力，主要通過建立模型和力的性質相結合的方式進行教學，其中力學模型主要包括水平面有/無摩擦力情況和斜面放置物塊有/無摩擦力情況，教師在授課中引導學生進行這些模型的建立。另外在當前的高中物理考察中，已經出現了斜面有摩擦力情況放置物塊，并對斜面施加水平方向力或水平撞擊的綜合問題，這類問題對受力分析要求更高，教師需要讓學生找到模型中的不動點，根據不動點找到問題的限制條件，從而正確解答該問題。

結論：綜上所述，當前的高中動量和能量部分授課中，存在教師未能充分建立知識聯系體系、學生學習興趣不足等問題，這些問題降低了學生對碰撞中動量和能量知識的綜合應用水平。要改變這一現狀，可以通過加強知識聯系、幫助學生構建知識體系和物理模型、強化學生力學分析能力達到目的，從而提升學生的綜合素質。

參考文獻：

[1]許慧. 高中物理能量相關知識的教學研究[D].蘇州大學，2008.

[2]王光宇. 高中物理動量相關知識的教學研究[D].蘇州大學，2008.