关于动量与动能的讨论及再思考

王鑫

[摘 要]在物理教学中，动量与动能是力学中较为重要的概念，也是力学教学的难点。在概念认识方面，学生对动量与动能的认知比较模糊，无法有效区分两者的差异，并且无法准确把握动量定理、动量守恒、动能定量、机械能守恒等规律，导致学生学习效果较差。所以，针对此种情况，一定要加大动量与动能的研究力度，为教学提供可靠参考，有效提高教学效果。

[关键词]动量；动能；讨论；思考

动量与动能是对机械运动进行相关描述的物理量，其发展与形成均经历了漫长的过程。一直以来，教师都比较重视动量与动能概念的教学，尤其是在理解与解题应用方面，但是很少对两者之间的关系进行探讨。本文主要在概述动量与动能的基础上，阐述两者之间的关系，为教学提供可靠参考，加深学生对动量与动能的理解，提高学生的学习成绩。

一、动量与动能概述

（一）动量

动量是运动物体速度与质量的乘积，是一种量度机械运动的物理量。物体机械运动过程并不孤立，其与周围物体之间存在着一定的互相作用，此种互相作用就是运动物体和周围物体之间存在的机械运动传递过程，而动量就是展现这一过程的物理量。

（二）动能

动能指的就是物体因为运动而产生的能。根据动能计算公式可知，当物体质量一致时，物体运动速度越大，相应的动能也就越大；當物体运动速度一致时，其质量越大，动能越大。动能是一种能量形式，不只是对机械运动进行描述。除了动能之外，还包括其它形式，如热能、电能、光能等。动能可以和这些能量进行转化。

二、动量与动能之间的关系

（一）动量与动能是运动物体本领的展现

针对动量而言，只能展现机械运动传递本领，属于机械运动的一种状态物理量。在机械运动过程中，速度不是其传递物理量，动量才是其传递物理量。对于质量一致的物体来说，当运动速度大小不一的时候，传递本领明显不同，也就是动量大小不一；对于质量不一致的物体来说，虽然运动速度一样，但传递本领也存在着一定的差异。为此，速度不能体现物体机械运动传递本领，需要用动量予以表示。尽管动量大小一致，但是因为运动方向不同，其传递结果明显不同，所以，动量属于矢量，其方向和瞬时速度方向相同。因为速度是一个状态量，因此，动量也属于状态量。

动能只是对物体某一时刻做功本领予以表达，其是体现物体运动状态物理量。针对同一质量物体而言，倘若运动速度不同，其做功本领明显不同；针对质量不同的物体来说，尽管其运动速度一致，但是其做功本领也不会一致。因此，速度不能反映运动物体做功本领，需要用动能体现。针对同一质量物体来说，当其运动速度发生变化时，动能也会出现一定的变化，并且针对某时刻的物体来说，其动能主要取决于此时刻的速度，与速度变化过程没有太大关系。不管物体运动方向如何，只要其质量、速度不变，做功本领就不会出现改变。所以，从某种角度分析可知，动能是一种标量。

（二）动量与动能是量度物体运动本质的物理量

动量作为一个物体运动的量度，从机械运动传递角度分析，其主要是通过机械运动量度机械运动。在机械运动传递中，一定会遵照动量守恒定律进行运行运动。对于动量大小一致的物体而言，其运动速度可能不同，尽管动量大小和速度具有一定的关系，但是又不完全取决于速度。只是根据物体的运动速度还无法对物体真实速度予以体现。针对运动物体来说，动量可以体现物体获得相应速度的力的大小，以及对物体的力的作用时间进行计算。

在物体运动过程中，动能作为一种量度，能够对机械运动状态予以描述。从能量转变方面可知，可以用对机械运动能量转变的相关形式量度机械运动。在动能转变过程中，需要遵照能量守恒定律。针对运动物体来说，动能可以体现物体获得相应速度的力的大小，以及对物体移动距离进行计算。

（三）动量与动能是力的不同累积效应的体现

通过对动量定理的分析可知，冲量是动量变化的主要量度。从某种角度而言，当物体运动状态发生改变的时候，其动量也会出现一定的变化，而引起动量出现变化的主要因素就是冲量，并且会对动量变化展开相应的量度。在物体受到一个冲量作用之后，就会引起物体动量改变，这一过程符合动量定理。

在物体做功的过程中，其动能就会发生改变，这一过程完全符合动能定理，由此可以看出，物体做功能够量度动能改变。在各种能量转化过程中，做功是其共同点。

由上述分析可知，动量与动能的本质差异就是，其表达的物理过程与守恒定律存在明显差异，每个运动物体均具有相应的动量与动能，但是其动量与动能转变完全根据不同的规律，所以，要想完全理解动量与动能的概念，就要全面了解物体的物理变化过程，以此对动量与动能概念进行深入理解，为学习深层次的物理知识及解题提供可靠依据。

三、结语

综上所述，尽管动量与动能之间存在着明显的差异，不能对两者概念进行混淆，也不能进行相互取代，但是动量与动能均和物体质量有着一定的关系，两者主要是从不同角度对物体运动速度进行描述，均属于状态量，并且两者大小之间有着一定的关系。为此，要想学好动量与动能知识，就要深入分析两者之间的关系，在避免概念混淆的基础上，学习更加深入、全面的知识，有效提高学生物理水平。

参考文献：

[1] 叶丽娜.论动量和动能的区别与联系[J].甘肃广播电视大学学报，2014（05）：59-61.

[2] 张菲，张玉军，孙凯霞，等.用β粒子验证动量与动能相对论关系实验数据处理的程序化[J].佳木斯大学学报（自然科学版），2012（06）：886-888.

[3] 冀新荣.关于对动量和动能的本质的区别的理解[J].课程教育研究（新教师教学），2012（21）：72.