朱立安

摘 要： 加速度是高中物理教學(xué)中的一個(gè)重要物理量，是物理學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)性概念。加速度與其他物理知識(shí)的關(guān)聯(lián)性強(qiáng)，作為學(xué)生，初學(xué)加速度不可能一下子完成對(duì)它所有物理意義的理解，加速度的教學(xué)要提前謀劃，恰當(dāng)引入，講練結(jié)合，順序提高，這就要求在加速度教學(xué)要遵從感知—理解—應(yīng)用—再感知的路線；實(shí)現(xiàn)從感性到理性的思維升華。用類比法引入加速度定義式，抓住重點(diǎn)、難點(diǎn)，突出講解加速度的矢量性，講清楚a與v、△v、△t關(guān)系是加速度教學(xué)重要步驟

關(guān)鍵詞： 加速度；速度；速度變化率；比值定義法；矢量性

【中圖分類號(hào)】 G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A【文章編號(hào)】 2236-1879（2018）14-0055-02

加速度是高中物理教學(xué)中的一個(gè)重要物理量，是人教版《物理》必修一第一章第五節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，是物理學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)性概念。它反映了運(yùn)動(dòng)物體速度變化快慢，它是將運(yùn)動(dòng)學(xué)與力聯(lián)系起來(lái)的橋梁，加速度與其他物理知識(shí)的關(guān)聯(lián)性強(qiáng)，涉及面廣，在分析、解決跟動(dòng)力學(xué)相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題中經(jīng)常牽涉到，因此對(duì)加速度的理解和掌握程度如何，不僅直接關(guān)系到物理必修部分的進(jìn)一步學(xué)習(xí)，而且還將影響以后選修部分的學(xué)習(xí)、掌握。它內(nèi)涵豐富而且抽象不好理解，由于學(xué)生抽象思維能力不強(qiáng)，對(duì)于速度、速度的變化、速度的變化快慢的區(qū)別很難分清；在學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)中，與加速度有關(guān)的現(xiàn)象不多，這更給學(xué)生形成和理解加速度的科學(xué)概念帶來(lái)了難度。也使加速度教學(xué)成為物理教學(xué)的一個(gè)難點(diǎn)，但加速度是學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)繞不開的重要節(jié)點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)因它而變速，它卻因力而產(chǎn)生，這就使加速度教學(xué)涉及內(nèi)容多且散，其物理意義從不同角度會(huì)有不同的認(rèn)識(shí)，少一方面都可能給學(xué)生解題帶來(lái)困惑，作為學(xué)生，初學(xué)加速度不可能一下子完成對(duì)它所有物理意義的掌握和理解，加速度的教學(xué)是一個(gè)感知—理解—應(yīng)用—再感知的過(guò)程；是一個(gè)從感性到理性的思維升華。這就要求在加速度教學(xué)時(shí)要提前謀劃，恰當(dāng)引入，講練結(jié)合，順序提高，最后水到渠成，這里僅就加速度教學(xué)談?wù)勛约旱捏w會(huì)。

我們可以從下面幾個(gè)方面來(lái)認(rèn)識(shí)加速度的特點(diǎn)和相關(guān)物理意義：

1、加速度形式上可以認(rèn)為是一種“速度”，是速度變化的“速度”

2、加速度也叫速度變化率

3、加速度是反映速度變化快慢的物理量，不能理解成反映速度增加快慢的物理量，速度減少的快慢同樣用加速度反映。

4、加速度a是矢量，其方向總是與速度變化量△v方向一致，具體的加速度與初速度方向一致為加速，與初速度方向相反為減速。一般的，總是設(shè)初速度的方向?yàn)檎础?”，則加速時(shí)加速度大于零（a>0）；減速時(shí)加速度小于零（a<0）；這里的 正負(fù)僅表示加速度方向與規(guī)定的正方向相同或相反，不代表正負(fù)數(shù)；比較加速度只比較大小不考慮方向。

5、加速度是速度相對(duì)時(shí)間的變化率，其表達(dá)式為a=△v△t，但加速度卻與初速度v、速度變化量△v、時(shí)間變化量△t無(wú)關(guān)，和速度的表達(dá)式一樣也是一種比值定義式。真正決定加速度大小的是物體受的力和物體本身質(zhì)量特性。

6、加速度我們還可以從v—t圖像的陡緩看出來(lái)，速度圖像越陡加速度越大，速度圖像越緩加速度越小面對(duì)如此多的特性，教師應(yīng)做到創(chuàng)設(shè)物理情境，引導(dǎo)學(xué)生用探究的方法從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)提高。簡(jiǎn)單入手就是要首先從解決書上相關(guān)習(xí)題為突破，在理解基礎(chǔ)上加深對(duì)加速度概念的把握；循序漸進(jìn)就是要梯次提升加速度概念的學(xué)習(xí)要求，順理成章的解決加速度的教學(xué)問(wèn)題。我做了以下幾方面的工作。

一、用類比法引入加速度定義式

在速度一節(jié)的教學(xué)中，比值定義法給出了速度的表達(dá)式v=，利用學(xué)生初中已有的速度知識(shí)，從今天的角度看，強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn)：

1、速度是反映物體位置變化快慢的物理量

2、速度v=△x△t，是用單位時(shí)間的位置變化量（即單位時(shí)間的位移）來(lái)表示的，叫位移相對(duì)時(shí)間的變化率

3、速度v是矢量，其方向與位置變化量△x的方向相同

加速度教學(xué)中除了介紹加速度概念因?qū)嶋H需要而引入外，更多的要放在它的定義與速度定義的對(duì)比上。人教版《物理》必修一的25頁(yè)，通過(guò)火車、小轎車速度變化快慢不同，說(shuō)明了加速度引入是解決這類物理現(xiàn)象的一種方法，即加速度是用來(lái)表示速度變化快慢的物理量。與 “速度”作用類比可知，加速度完全可以用a=△v△t形式表達(dá)，即加速度可以用單位時(shí)間的速度變化量來(lái)表示，從而學(xué)生自然會(huì)有以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)：

1、形式上加速度就是“速度”。是速度變化的 “速度”

2、加速度a=△v△t，是用單位時(shí)間速度變化量來(lái)表示的，也叫速度相對(duì)時(shí)間變化率

3、加速度是矢量，其方向總是與速度變化量的方向相同

4、無(wú)論加速還是減速，都可以用加速度反映其變化快慢

二、抓住重點(diǎn)、難點(diǎn)，突出講解加速度的矢量性

對(duì)于加速度的矢量性，學(xué)生的認(rèn)識(shí)有一個(gè)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的提高過(guò)程，在教學(xué)時(shí)可分為三個(gè)階段進(jìn)行。首先，用類比法比值定義出加速度a=△v△t，其中速度變化量△v為矢量，類似于速度定義式中的位移△x，所以加速度類似速度為矢量；而且加速度的方向就是速度變化量的方向，即△v的方向。 這一點(diǎn)可以參看課本的27頁(yè)圖1.5—2加速度與速度方向的關(guān)系。

其次，從圖1.5—2還可以看出：在直線運(yùn)動(dòng)中，如果速度增加，加速度a方向與速度v0方向相同；如果速度減少，加速度a的方向與速度v0的方向相反，進(jìn)一步說(shuō)明，加速度方向與初速度v0方向無(wú)關(guān)，但可以在加速或減速確定以后由初速度v0方向判斷出加速度的方向。

再次，就是涉及用正負(fù)號(hào)表示加速度方向問(wèn)題，這個(gè)內(nèi)容可以放在第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律學(xué)習(xí)中進(jìn)一步去介紹。在學(xué)生對(duì)加速度的矢量性有了一定的認(rèn)識(shí)以后，當(dāng)探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度規(guī)律時(shí)，結(jié)合35頁(yè)例題1、例題2的題情分析，可以有目的的講解用正負(fù)號(hào)來(lái)表示加速度的方向的話題：一般的，我們總是假設(shè)初速度v0方向?yàn)檎础?”，與其相反方向?yàn)樨?fù)即“—”；則加速a>0，減速a<0。注意這里的正負(fù)僅表示加速度a的方向與規(guī)定的正方向（這里是v0方向）相同還是相反，不是正負(fù)數(shù)。例題情形如下：

例題1.汽車以40km/h的速度勻速行駛，現(xiàn)以0.6m/s2的加速度加速，10s后速度達(dá)到多少？

分析：題中給出初速度vo=40km/h，是加速則a=0.6m/s2（大于0）

例題2.某汽車在緊急剎車時(shí)加速度的大小是6m/s2，如果必須在2s內(nèi)停下來(lái)，汽車的行駛速度最高不能超過(guò)多少？

分析：本題緊急剎車情形，由于一般默認(rèn)vo方向?yàn)檎?，則加速度因方向與其相反a=—6m/s2，利用速度公式代入求出vo=12m/s

也正是這個(gè)原因，比較加速度時(shí)，只比較大小，不考慮方向；課本36頁(yè)第三題反映的也是這個(gè)性質(zhì)：

習(xí)題3.一個(gè)物體沿著直線運(yùn)動(dòng)，其v-t圖象如圖2.2-7所示。

（1） 它在1s末、4s末、7s末三個(gè)時(shí)刻的速度，哪個(gè)最大？哪個(gè)最??？

（2）它在1s末、4s末、7s末三個(gè)時(shí)刻的速度方向是否相同？

（3）它在1s末、4s末、7s末三個(gè)時(shí)刻的加速度，哪個(gè)最大？哪個(gè)最??？

（4）它在1s末和7s末的加速度方向是否相同？

分析：7秒末的速度圖像比較4秒末的速度圖像陡加速度當(dāng)然大，而恰恰7秒末的加速度小于零即a<0（為負(fù)），4秒末的加速度等于零即a=0，不能鬧出所謂零和正數(shù)大于負(fù)數(shù)的笑話。典型習(xí)題講解，可以讓學(xué)生體會(huì)到這個(gè)知識(shí)點(diǎn)。

講例題，做習(xí)題，老師有意識(shí)的點(diǎn)撥，學(xué)生對(duì)加速度的概念理解在不知不覺中加深，可謂潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲，所以我感覺，加速度的教學(xué)是一個(gè)系統(tǒng)性的工作，是在學(xué)習(xí)中前進(jìn)，不可能一蹴而就，教師對(duì)加速度教學(xué)更要注重前因后果。

三、講清楚a與v、△v、△t關(guān)系是加速度教學(xué)又一重要步驟

課本對(duì)加速度采用的是比值定義a=△v△t，同學(xué)好多誤認(rèn)為加速度與△成正比，與△t成反比。所以加速度與速度、速度變化量、時(shí)間變化量的關(guān)系一定要和學(xué)生講清楚。可以舉勻速直線運(yùn)動(dòng)為例說(shuō)明加速度與速度沒有關(guān)系，空中勻速飛行的飛機(jī)，盡管速度很大，但加速度卻是零。比值定義法定義的加速度，只是用速度變化量與時(shí)間變化量的比值表示加速度，加速度是速度相對(duì)時(shí)間的變化率，變化量的本身與加速度毫無(wú)關(guān)系。就像初中的電阻，根據(jù)歐姆定律可以用電壓與電流的比值表示一樣R=UI，精確研究表明電阻大小與材料有關(guān)，與導(dǎo)體的橫截面積成反比、導(dǎo)體的長(zhǎng)度成正比。真正決定加速度的是物體受的外力和物體本身的質(zhì)量，確切的數(shù)量關(guān)系是牛頓第二定律反映的內(nèi)容，將在第四章中學(xué)習(xí)。

總之，加速度要采用系統(tǒng)、遞進(jìn)式教學(xué)。這種方式同樣也是解決其他比較抽象物理概念教學(xué)的重要方法，他不僅能培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和積極性，而且能使學(xué)生感覺到成功的體驗(yàn)，是增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)自信的重要途徑，是引導(dǎo)學(xué)生變被動(dòng)接受為主動(dòng)探究的有效保證，值得教師倡導(dǎo)和踐行！

參考文獻(xiàn)

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