中專物理課程中加速度概念的理解及教學建議

1、中專物理課程中加速度概念的理解及教學建議 摘要：加速度是運動學和動力學的核心概念，是聯系這兩部分內容的橋梁，中專初學者必須弄懂、學透。本文深入分析了如何理解加速度這一概念，探討了教師如何教、學生如何學的問題。 關鍵詞：加速度運動物體變化力 加速度是中專物理課程的重要概念之一，也是一個比較抽象和較難掌握的概念，是運動學和動力學的核心概念，是聯系這兩部分內容的橋梁，初學者必須弄懂、學透，否則就會影響今后的物理學習。 “速度的改變跟發(fā)生這個改變所用時間的比值，叫做物體的加速度。”對這個概念的理解，不能死記硬背，要找出其中的關鍵部分深入理解。 1、加速度是反映運動物體速度變化快慢的物理量，而不是反映物

2、體運動快慢的，要把“速度的變化”和“運動速度”嚴格分清，要特別注意“變化”二字。 2、要理解“速度的改變跟發(fā)生這個改變所用時間的比值”，這里的時間是指速度變化所用的時間，速度的這種變化和這種變化所用的時間的比值，正是加速度的數值，習慣上也叫“單位時間內速度的變化”，或叫“速度的變化率”，通常表示為：a=。 3、加速度的單位由速度的單位和時間的單位決定。在國際單位制中，速度的單位是m/s，時間的單位是s，則加速度的單位是m/s2。 4、加速度是矢量，它既有大小又有方向。在上面的定義中，方向問題似乎看不出來，但事實并非如此，在變速直線運動中，“直線”一詞就反映了加速度的方向只能在直線方向上，這樣只

3、用加速度的正、負就能反映其方向了。教材上是這樣規(guī)定的：以初速度vo的方向為正方向，則加速度正、負的判斷方法為：若vtvo，加速度a0為正值，表示a和vo方向相同；若vtvo，加速度a0為負值，表示a和vo方向相反。 在明確上述內容的基礎上，我們還須注意以下幾個問題： 1、不能錯誤地認為速度大的物體加速度一定大。實際上加速度的大小和速度的大小沒有直接的關系，加速度的大小決定于單位時間內速度的變化，有的物體盡管運動速度很大，如果其速度在單位時間內變化很小或不變化，則它的加速度就很小或為零。 這就是說，速度大的物體，加速度不一定就大。例如勻速飛行的高空偵察機，盡管它的速度接近1000m/s，但它的加

4、速度為零。 2、有的同學容易理解運動物體在某點的加速度為零，它的速度不一定為零，但不容易理解運動物體在某點即時速度為零，其加速度卻不一定為零。這里的錯誤還是因為沒有理解加速度決定于運動物體單位時間內速度的變化。盡管運動物體在某點的即時速度為零，但只要稍離開這一點，其速度就有了變化，故加速度不為零。 3、要牢固建立力和加速度相聯系的觀點，明確力是使物體產生加速度的原因。一個物體，如果它的速度的大小和方向發(fā)生了改變，或者僅大小和方向中的一項發(fā)生了改變，我們就說這個物體的運動狀態(tài)發(fā)生了改變。例如列車出站時，在機車牽引力的作用下，由靜止開始運動，并且速度不斷增大；列車進站時，由于受阻力的作用，速度不斷

5、減小，最后停下來。現象表明，物體運動狀態(tài)的改變，是由于受到了力的作用，物體具有了加速度，因而我們可以說“力是物體產生加速度的原因”。 4、要理解牛頓第二定律F=ma中加速度a的物理意義。牛頓第二定律F=ma公式中的加速度a與合外力F有相互依賴性、瞬時性、同向性。意思是：合外力與加速度同時存在，同時消失；合外力增大，加速度也隨之增大；合外力減小，加速度也隨之減??；合外力的方向與加速度的方向始終是一致的。但是要注意加速度的方向不一定與物體運動的方向（即速度的方向）一致，也就是說，不能認為物體一受到合外力作用，就一定都是沿著合外力的方向運動。 5、有的同學對于向心加速度的物理意義不理解，認為向心加速

6、度a=是有一定數值的，但它又不改變物體運動的線速度數值，這是否矛盾？同學們之所以對此發(fā)生誤解，主要是沒有真正理解速度和加速度都是矢量，速度的變化包括數值和方向的變化。實際生活中都有這樣的體會，物體轉彎半徑r一定時，物體運動越快（v大），轉彎越困難；物體運動速度v一定時，轉彎半徑r越小，轉彎也越困難。根據上面的分析，向心加速度和物體質量的乘積（m）反映了向心力的大小，這個力改變了物體的運動狀態(tài)，但它不改變物體線速度的數值，只改變物體的運動方向。 加速度是中專物理課程中較難理解和較難掌握的一個概念，建議在“直線運動”一章中只要求學生知道：加速度既有大小又有方向，是矢量；加速度的正負號可以表示加速度的方向。在“牛頓運動定律”一章中，則要求學生理解加速度與合外力的相互依賴性、瞬時性、同向性。在“曲線運動”一章中，則要求學生理解向心力、向心加速度、物體運動的線速度之間的關系。 參考文獻