循序渐进,对加速度概念的理解.doc

循序渐进，对加速度概念的理解 天台育英中学 杨海峰 摘要：加速度是贯穿整个高中物理教学的最基本和最重要的概念，也是教学的难点。由于加速度是描述速度这一矢量变化快慢的物体量，使其具有一定的抽象性，学生对矢量的陌生更造成了他们学习加速度的困难。本文试图从高一物理的教学出发，用分阶段循序渐进地办法，力求帮助学生透彻理解加速度概念的本质。 关键词：加速度 本质 理解 循序渐进 加速度概念贯穿于高中物理教学的各个部分，它是研究物体运动规律的基础。然而在实际教学中，我们发现学生对加速度概念的学习和理解显得困难和疑惑，对加速度本质的理解有时停留于表面，不够透彻甚至出现错误。 加速度是高中物理教学中的重点，它是一个非常抽象的概念，也是一个教学难点，教学中应注意循序渐进，注重概念本质的理解。 1.初学加速度概念，应注重与速度概念的区别以及对矢量性的理解 对于初学加速度概念的高一学生来说，他们刚接触矢量的概念，对速度矢量性的理解还不够深刻，对矢量的运算没有数学基础，在解决实际问题中容易混淆速度与速率，更没有速度变化方面的基础。因此，在学生学习加速度概念的时候，教师应先帮助学生理清以上问题。 加速度定义式：，但加速度是描述速度变化快慢的物理量，其表示的是速度这一物理量的改变快慢，与物体运动的快慢——速度无关，与速度变化的大小亦无必然联系。学生在初学加速度概念的时候，容易与速度、速度改变量搞混。要帮助学生分辨，除了根据概念的意义和列举的相关事例判断，还可以采用类比的方法，让学生认识到：一个量的大小与这个量的变化率是两个概念，不可混淆。 加速度与速度的区别类似于人身高的增长率和身高的区别，婴儿出生后一周岁内身高增加最快，这时，身高最小，而身高增长率最大；人长到最高后就不再长，这时，身高最大，而身高的增长率为零。 加速度描述速度的变化快慢与速度的变化大小不同，变化大不一定变化快。加速度是矢量，其方向与速度变化有关，而速度的变化包括速度的大小和方向的变化。是速度的改变量，速度是矢量，速度变化量也是矢量，并不是速度“大小”的改变量。加速度的方向就是速度变化量的方向。在直线运动中，加速度的方向可以理解为速度增加的方向。辨析以下三例加深对加速度方向的理解： 在直线运动中，用正、负号表示加速度的方向。但正负号不表示加速度的大小，亦不表示加速或减速。 一般情况下，取初速度方向为正方向，则加速度为正表示与初速度方向相同，物体做加速运动，若加速度为负表示与初速度方向相反，物体做减速运动。但如果把初速度方向规定为负方向，那么，加速度的正负取值情况和上面就刚好反过来了。在直线运动中，物体做加速运动还是减速运动取决于加速度与速度同向（同号）还是反向（异号）。 2.再学加速度，直线运动中加速度与速度的改变 学习了位移、速度和加速度三个矢量后，学生学习匀变速直线运动的规律，可以加深对加速度的理解。大多学生会在速度变化与加速度变化的问题上感到困惑，困惑的原因仍在于对加速度本质的理解上，要帮助学生理解、辨清匀变速与变加（减）速的区别。 速度描述物体运动的快慢，加速度描述速度变化的快慢，速度的变化和加速变的变化是两个概念，只要有加速度，速度一定改变，但是否有加速度的改变却是另外一回事。加速度不变表示速度均匀改变，物体做匀变速运动；加速度改变表示速度不均匀改变，速度不但变化，变化的快慢也在改变。 加速度的增大或减小与速度的增大或减小无关，注意理解如下4个例子。如加速度减小的加速运动和加速度增加的加速运动，都是加速运动，加速度的变化不同（如图2）。 速度方向的改变与加速度方向的改变无关。如竖直上抛的物体，经历向上减速和向下加速两个过程，速度方向改变，但加速度大小（g）和方向（竖直向下）都未改变。同理也可进行发散思维，引导学生举出加速度方向改变而速度方向不变的例子（汽车先启动加速后刹车减速）。 由于在匀变速直线运动的学习中，碰到的问题往往仅限于加速或减速的直线运动，学生会在潜意识里把速度改变量当成速度的大小（速率）的改变量。而没有想到速度是矢量，它的改变不只是大小的改变。循序渐进，待到学习曲线运动时再明确。 3.又学加速度，力是产生加速度的原因 学生对加速有了一定的了解，需要清楚加速度的来源或者说决定因素。 加速度的定义是速度的变化量与发生这一变所用时间的比值，定义式为，定义式可以计算加速度的大小甚至方向（直线运动中的正负），但加速度与、和都无关，好比密度的定义式可以计算出物体的密度，但物体的密度与m、v无关，物体的密度决定于物体本身的组成和结构，这样进行类比学生比较容易接受。牛顿第二定律告诉我们，力是产生加速度的原因，加速度正比于物体受到的合力反比于物体的质量，力的方向就是加速度的方向。物体的质量越小受到的力越大，获得的加速度就大，反之就越小；物体不受力，加速度为0。 物体受恒力作用，加速