加速度教學(xué)應(yīng)注意的問題

石玉強(qiáng)

摘 要?加速度是高中物理當(dāng)中最重要的概念之一，比較抽象難懂，許多學(xué)生高中都上完了，還搞不清楚加速度的真正含義。它是聯(lián)系力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的橋梁，它的外在表現(xiàn)是物體速度的變化，它的實(shí)質(zhì)是物體所受的力產(chǎn)生的。下面就詳細(xì)說明一下本人在教學(xué)中的一點(diǎn)體會(huì)。

關(guān)鍵詞?物理教學(xué);加速度;注意事項(xiàng)

中圖分類號(hào)：R852.21 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-7661（2018）12-0222-01

一、加速度是物體速度變化快慢的描述

它不僅有大小而且有方向，它的大小由物體所受的合力與物體的質(zhì)量決定，它的方向，跟合力的方向相同。它的大小等于物體所受的合力與質(zhì)量的比值，合力是物體所受的幾個(gè)力的合成，要用平行四邊形定則去合成，加速度隨著物體所受外力的變化而變化，加速度與外力有瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，這是牛頓第二定律所要求的，這是加速度產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)原因。在運(yùn)動(dòng)學(xué)當(dāng)中，加速度是用物體速度的變化量與所用時(shí)間的比值來計(jì)算的，加速度的正、負(fù)是由速度的變化量的正負(fù)號(hào)決定的，加速度的大小不僅與速度的變化量有關(guān)，還與發(fā)生這些變化量所用的時(shí)間有關(guān)，這是加速度在運(yùn)動(dòng)中的表現(xiàn)形式。

二、搞清楚速度和加速度的含義

加速度是描述物體速度變化快慢的物理量，它與速度的大小沒有直接關(guān)系，速度是物體運(yùn)動(dòng)快慢的描述，它是反映物體位移變化快慢的物理量，它的大小等于物體的位移與發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值，它的方向跟物體的運(yùn)動(dòng)方向相同。

三、搞清楚加速度與速度的關(guān)系

加速度與速度沒有直接關(guān)系，加速度大的物體，速度不一定就大，速度大的物體加速度不一定大，速度小的物體加速度不一定就小。

典例分析：

1.關(guān)于加速度的概念，下列說法中正確的是：

A.只有加速運(yùn)動(dòng)的物體才有加速度。

B.速度為零的物體一定沒有加速度。

C.減速運(yùn)動(dòng)不可能有加速度。

D.速度正在增大，加速度可能在減小。

2.關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的加速度與速度的關(guān)系，下列說法正確的是：

A.物體運(yùn)動(dòng)的越快，物體的加速度就一定越大。

B.物體的速度變化越快，加速度一定越大。

C.加速度就是增加的速度。

D.加速度的方向保持不變，速度的方向也一定不變。

3.一同學(xué)上體育課時(shí)，看到迎面滾來的足球時(shí)，用力猛踢這個(gè)足球，假如足球滾來時(shí)速度是10米每秒，這位同學(xué)猛踢足球后，足球以10米每秒的速度被返現(xiàn)踢回，這位同學(xué)踢球所用時(shí)間是0.1秒。求踢球過程中的足球的加速度;如果足球的質(zhì)量是0.5千克，假設(shè)踢球的力是不變的恒力，踢球過程中忽略地面對(duì)球的摩擦力，估算這位同學(xué)對(duì)足球施加的力多大？

解答：對(duì)于第1題：考察學(xué)生對(duì)加速度概念的理解，首先要明白，加速度的大小與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒有直接關(guān)系，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是加速度的一種表現(xiàn)，物體的加速度是由物體所受的外力和物體的質(zhì)量決定的，而不是由物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)決定的，不論物體是什么運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，只要物體受力不平衡，那么物體肯定就有加速度，所以本題中A、B、C三個(gè)選項(xiàng)都錯(cuò)誤的，只有D選項(xiàng)是正確的。那么，怎樣理解呢？速度正在增大，說明物體在做加速運(yùn)動(dòng)，加速度一定存在，加速度一定不為零，并且加速度與速度的方向是相同的，只有這樣，物體的速度才可能增大，只要有跟速度方向相同的加速度，物體的速度一定會(huì)增大，不論加速度的大小，所以，盡管加速度在減小，只要加速度的方向跟速度的方向相同，物體的速度還會(huì)增大。所以，本題只有D選項(xiàng)是正確的。

總結(jié)提示：勻速運(yùn)動(dòng)或靜止的物體（受力平衡的物體）一定沒有加速度，變速運(yùn)動(dòng)的物體一定有加速度（受力不平衡的物體），物體的加速度是由受力情況決定的，不是由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)決定的。

對(duì)于第2題：加速度的大小與速度的大小沒有關(guān)系，速度等于零的物體，它的加速度可能很大，比如，發(fā)射火箭時(shí)，在燃料被點(diǎn)燃的瞬間，火箭的速度幾乎為零，但是火箭的加速度很大，勻速運(yùn)動(dòng)的高速火車，盡管速度很大，但是它的加速度為零。加速度是反映物體速度變化快慢的物理量，物體的速度變化越快，說明物體的加速度越大。加速度不是增加的速度，而是物體速度的變化量與發(fā)生這些變化所用時(shí)間的比值。加速度的方向與物體速度的方向沒有直接關(guān)系，加速度的方向不變，速度的方向很有可能改變。比如，豎直上拋運(yùn)動(dòng)中，加速度的方向不變（豎直向下），但是速度的方向先是向上再向下。所以，本題只有B正確。

總結(jié)提示：注意區(qū)分速度的變化量和加速度。

對(duì)于第3題：由運(yùn)動(dòng)學(xué)中加速度的計(jì)算公式可知，其加速度的大小為：200米每秒，加速度的方向與足球的初速度方向相反，與足球的返回速度方向相同。由動(dòng)量定理可知，由于踢球所用時(shí)間為0.1秒，動(dòng)量變化量為10千克米每秒，所以踢球所用的力應(yīng)為100牛。

總結(jié)提示：應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)中加速度的定義式計(jì)算加速度時(shí)要注意規(guī)定初速度的方向，看末速度的方向與初速度的方向是否相同，如果相同就取“正”，如果相反就取“負(fù)”。注意速度變化量的大小和符號(hào)。