高中物理運(yùn)動(dòng)學(xué)中的加速度研究

郭雅婧

摘要：物理運(yùn)動(dòng)學(xué)是高中學(xué)生物理學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容，在高考時(shí)也必然占據(jù)較大的比重，而且在我們的日常生活中運(yùn)用與表現(xiàn)較多。實(shí)際上，物理學(xué)是人類經(jīng)過對事物進(jìn)行一系列的觀察、研究，形成對自然規(guī)律的濃縮、總結(jié)進(jìn)而形成的一門社會(huì)科學(xué)，也是一門高度強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性的科學(xué)，需要我們在學(xué)習(xí)過程中結(jié)合相關(guān)實(shí)例進(jìn)行全面研究，如此才能對物理知識(shí)進(jìn)行詳細(xì)的剖析，更好的學(xué)習(xí)物理知識(shí)。高中物理運(yùn)動(dòng)學(xué)中的加速度也是高中物理學(xué)習(xí)的重點(diǎn)之一，在對加速度知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)、研究過程中應(yīng)當(dāng)遵循物理學(xué)習(xí)的一般原則，確保學(xué)習(xí)的合理性。

關(guān)鍵詞：高中物理 加速度 必要性 過程 原則 分析

一、研究加速度的必要性

在高中物理學(xué)試題中，不管是直接出現(xiàn)還是與其它知識(shí)點(diǎn)綜合，加速度幾乎是必然出現(xiàn)的考核點(diǎn)，是高中生必須掌握的重點(diǎn)知識(shí)。對加速度知識(shí)進(jìn)行深入研究，并將研究成果應(yīng)用于實(shí)際的學(xué)習(xí)過程當(dāng)中，能夠?yàn)槲覀兲岣邔W(xué)習(xí)效果提供有效保障。在高中物理教材體系中，“運(yùn)動(dòng)”與“曲線運(yùn)動(dòng)”都涉及了加速度的內(nèi)容，而且列出了專門的學(xué)習(xí)章節(jié)，例如直線運(yùn)動(dòng)的加速度、曲線運(yùn)動(dòng)以及向心力、萬有引力等都對加速度進(jìn)行了聯(lián)系分析。在每一次的物理高考試題中，與加速度相關(guān)的考試比分都占據(jù)著較大比重：在實(shí)際的生活工作中，加速度的相關(guān)知識(shí)也有著較為廣泛的應(yīng)用，如交通運(yùn)輸、工程建設(shè)、設(shè)備研發(fā)等?？梢?，加速度的學(xué)習(xí)對于高中學(xué)生具有重要意義，除了是學(xué)生提升學(xué)習(xí)成績的重要知識(shí)點(diǎn)之外，也是學(xué)生今后在社會(huì)上工作學(xué)習(xí)的重要工具以及認(rèn)知和掌握自然規(guī)律的重要判斷依據(jù)。

二、加速度的特點(diǎn)分析

物理規(guī)律在自然界之中是普遍存在的，各種規(guī)律有著不同的特點(diǎn)而使其區(qū)別于其他物理知識(shí)，加速度也有著獨(dú)立于其他物理規(guī)律的固有特點(diǎn)。為了更好的理解和分析加速度，有必要對加速度的特點(diǎn)進(jìn)行分析、研究。

（一）加速度的客觀性

加速度客觀是存在的自然規(guī)律，不是某一時(shí)刻某一人創(chuàng)造出來的，而是一直存在并且不以任何人的意志為轉(zhuǎn)移的。物體的運(yùn)動(dòng)與靜止都是相對的，世界是運(yùn)動(dòng)中的世界，每一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體都存在加速度，也可以說自然界的所有物體都存在加速度。基于加速度的普遍性與客觀性，高中生應(yīng)注意培養(yǎng)和提升觀察能力，在學(xué)習(xí)物理運(yùn)動(dòng)學(xué)中要注意強(qiáng)調(diào)運(yùn)動(dòng)的相對性，避免陷入“靜止的物體不存在加速度”的誤區(qū)即便是相對靜止或勻速運(yùn)動(dòng)的物體也存在加速度，只不過此時(shí)的加速度為零。

（二）加速度的變化性

加速度反映衡量的是物體運(yùn)動(dòng)時(shí)速度發(fā)生變化的物理量，它反映的是速度變化的快慢而不是物體運(yùn)動(dòng)的快慢。因此，我們在研究加速度時(shí)，首先要嚴(yán)格的將物體運(yùn)動(dòng)的速度與速度變化的速度區(qū)分開來，著重對“變化”二字的理解，理解單位時(shí)間內(nèi)速度的改變量，這個(gè)變化的該變量就是加速度，如果速度沒有發(fā)生變化，那么加速度就是零。物體在運(yùn)動(dòng)過程中，在單位時(shí)間內(nèi)速度的改變量就是加速度的數(shù)值，在習(xí)慣上一般稱為單位時(shí)間內(nèi)速度的變化或者速度的變化率?？梢?，變化性是加速度的最顯著特點(diǎn)。一方面，指的是物體運(yùn)動(dòng)速度本身的變化，無論是變加速運(yùn)動(dòng)還是勻加速運(yùn)動(dòng)，改變的都是物體的運(yùn)動(dòng)速度，或增或減;另一方面則是在加速度本身量的改變，若是不變，則為勻加速運(yùn)動(dòng)，反之則為變加速運(yùn)動(dòng)，加速度的變化性最終體現(xiàn)在速度的變化上。

（三）加速度的科學(xué)性

加速度在對速度變化的表述中不但包括了速度變化的大小而且包括了速度改變的方向。在加速度的定義中，方向的變化問題似乎看不出來，其實(shí)不然。變速直線運(yùn)動(dòng)說明了加速度的方向是與速度的方向是在同一條直線上，若是加速度是正的則方向與速度的方向一致，若是負(fù)的則表示與速度方向相反，若加速度為零，則物體正進(jìn)行勻速運(yùn)動(dòng)。高中物理教材有著這樣的規(guī)定，物體運(yùn)動(dòng)的初速度為V，經(jīng)加速度作用后，物體運(yùn)動(dòng)的終速度為Vt，以物體運(yùn)動(dòng)的初速度方向?yàn)檎较?，若Vt>V，加速度a>0.表示加速度的方向與物體的運(yùn)動(dòng)速度相同;若是Vt2。

三、加速度的研究方法和過程探究

（一）結(jié)合物理課本等學(xué)習(xí)資料進(jìn)行研究

課本及其相關(guān)的學(xué)習(xí)資料對高中學(xué)生的學(xué)習(xí)具有指導(dǎo)作用，我們的學(xué)習(xí)應(yīng)根據(jù)自身的認(rèn)知能力、掌握程度及學(xué)習(xí)進(jìn)度，結(jié)合教材進(jìn)行物理運(yùn)動(dòng)學(xué)中加速度知識(shí)的逐步認(rèn)識(shí)、提升、鞏固。高中生應(yīng)在充分研究教材的前提下，結(jié)合教師講解的知識(shí)要點(diǎn)和部分習(xí)題的精髓，總結(jié)出相關(guān)的知識(shí)要點(diǎn)，以便于后期的復(fù)習(xí)、鞏固和加強(qiáng)訓(xùn)練。學(xué)生通過對這些知識(shí)點(diǎn)習(xí)題鞏固之后，才能有更多的實(shí)踐進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)。加速度的研究為何要結(jié)合物理教學(xué)材料進(jìn)行，其重要原因還包括了教材經(jīng)過專業(yè)人員進(jìn)行多次的修訂、改進(jìn)，專業(yè)水平較高，對于加速度的要點(diǎn)、舉例等表述都較為全面。可見結(jié)合物理課本等學(xué)習(xí)資料更加方便于對物理運(yùn)動(dòng)學(xué)中加速度的研究。

（二）結(jié)合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究

物理運(yùn)動(dòng)學(xué)是一門高度強(qiáng)調(diào)運(yùn)動(dòng)的科學(xué)知識(shí)，無論是對加速度知識(shí)點(diǎn)的分析、研究、論證、總結(jié)以及運(yùn)用都需要通過實(shí)踐活動(dòng)進(jìn)行學(xué)習(xí)輔助。然而中學(xué)的教學(xué)不可能像社會(huì)活動(dòng)中具備較多全面的實(shí)踐機(jī)會(huì)，所以高中生的學(xué)習(xí)需要采取一定的實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行學(xué)習(xí)輔助。尤其是類似加速度這種抽象的概念的學(xué)習(xí)更加需要用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究、學(xué)習(xí)。首先，學(xué)生可以根據(jù)相關(guān)教材的例子設(shè)計(jì)相關(guān)的加速度實(shí)驗(yàn)，通過對現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)設(shè)備的運(yùn)用，反復(fù)的對教材中的知識(shí)進(jìn)行試驗(yàn)、求證，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，更好的掌握加速度的相關(guān)知識(shí)。其次，在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生應(yīng)主動(dòng)參與積極動(dòng)手，運(yùn)用課本知識(shí)去解決實(shí)驗(yàn)中的問題，并且將實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的問題帶到學(xué)習(xí)中去解決，加深對加速度知識(shí)點(diǎn)的掌握。最后，要善于向老師請教，教師對于加速度物理知識(shí)的理解必然比學(xué)生要高深得多，因此對于加速度的研究還要善于利用教師資源。

（三）在習(xí)題下總結(jié)

與數(shù)字知識(shí)緊密結(jié)合是加速度知識(shí)的重要特點(diǎn)，加速度知識(shí)點(diǎn)的運(yùn)用需要經(jīng)過大量的數(shù)字計(jì)算和相關(guān)的公式運(yùn)算，因此高中生必須在大量的習(xí)題計(jì)算中進(jìn)行規(guī)律總結(jié)。經(jīng)過大量的習(xí)題，可以使學(xué)生建立起對基礎(chǔ)知識(shí)的熟悉程度與掌握程度，尤其是對常用公式、分析思路、解題步驟等，學(xué)生可以在反復(fù)練習(xí)中掌握技巧，進(jìn)而不斷的加深對加速度知識(shí)點(diǎn)的研究深度。在剛開始認(rèn)知的過程中，習(xí)題能起到引導(dǎo)、提高興趣、加深印象的作用;在知識(shí)掌握的過程中，習(xí)題能鞏固相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)，通過反復(fù)練習(xí)鞏固知識(shí);等知識(shí)充分掌握時(shí)，還需要通過習(xí)題加強(qiáng)加速度知識(shí)與其他知識(shí)一起綜合應(yīng)用的能力。所以，在習(xí)題的環(huán)境下，有利于對知識(shí)的認(rèn)知和綜合應(yīng)用，能比識(shí)記起到事半功倍的效果。

四、加速度知識(shí)在實(shí)際生活中的應(yīng)用

很多同學(xué)認(rèn)為，物理課本中學(xué)習(xí)的知識(shí)在實(shí)踐中應(yīng)用很少，屬于那種基礎(chǔ)理論，其實(shí)這種觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。高中物理知識(shí)其實(shí)就是生活中各種知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)積累，就拿加速度知識(shí)來說吧，在實(shí)際生活中的應(yīng)用最簡單的就是“汽車百米加速”，復(fù)雜的有各種粒子的加速等等，甚至是人造地球衛(wèi)星發(fā)生過程中的加速等等，這些都是加速度的最基本體現(xiàn)。理論和藝術(shù)一樣，是源于生活、高于生活的，既為生活中的經(jīng)驗(yàn)積累，又使這些積累的經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)生活。加速度的相關(guān)知識(shí)，雖然在學(xué)習(xí)的時(shí)候大家覺得深?yuàn)W難懂，但是熟練掌握了各知識(shí)加點(diǎn)，還是很容易去區(qū)分和識(shí)記的。我們做的許多習(xí)題，其實(shí)都是實(shí)際生活中的例子，不過這些例子將一些干擾因素取消或者不提，化繁為簡，方便了我們的計(jì)算和知識(shí)掌握。

五、結(jié)束語

總而言之，在高中知識(shí)體系中，與物理科目相關(guān)的知識(shí)大多是實(shí)踐性較強(qiáng)的科目，但課堂教學(xué)相對而言偏理論性為主，在學(xué)校充分利用教學(xué)儀器的同時(shí)，這就需要學(xué)生能積極的發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性，學(xué)生對運(yùn)動(dòng)學(xué)中的加速度研究需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)的研究。從社會(huì)應(yīng)用科學(xué)上分析，物理學(xué)的重要作用之一就是深刻的揭示相應(yīng)規(guī)律，例如自然規(guī)律，進(jìn)而使人們能夠更好的掌握和運(yùn)用客觀規(guī)律解決人們?nèi)粘５纳a(chǎn)、生活、工作問題。因此我們高中生對于物理中加速度的研究也應(yīng)站在“學(xué)以致用”的角度來開展，在不斷的實(shí)踐中加深對加速度的研究。