加速度概念教学瞻前和顾后

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1、加速度概念教学的瞻前与顾后卢湾高级中学王金铎加速度是高中物理第一章直线运动部分的重要概念，既是本部分内容教学的重点，也是学生进入高中学习物理中遇到的第一个知识难点。加速度概念是理解和掌握匀变速运动规律的前提，是运动和力间相互关系联系的桥梁。学好加速度的概念，对于后继物理学习过程中，理解和应用牛顿运动定律、理解和处理曲线运动、乃至对能量和气体性质的认识、处理带电粒子在电场中的运动、分析和解决通电导体在磁场中的运动等物理问题有具有十分重要的作用。因此，处理好加速度概念的教学，对刚进入高中阶段的学生，减低高中物理的学习台阶、增强学生信心

2、具有积极作用。同时，理解和认识加速度概念在整个高中物理中的地位和作用，在高中教学的不同阶段，赋予加速度概念的不同物理内涵，对整个高中物理教学都会产生积极作用。现就加速度概念教学过程的若干关键要领进行粗浅的归纳，供教学参考。一、理性形成逐渐内化从心理学的角度看，概念学习实质上时掌握同类事物的共同的关键特征，一般方法有概念形成和概念同化两种。同类事物的关键特征，可以由学习者从大量的不同事物的不同例证中独立发现，这种获得概念的方式叫概念形成；用定义的方式直接向学习者呈现，学习者利用认知结构中原有的有关概念理解新概念，这种获得概念的方式叫

3、概念同化。显然，加速度概念的教学可采取概念形成的认知方式进行。1．在观察分析中形成匀变速运动的模型加速度的概念是在匀变速直线运动的基础上形成的。因此，要形成加速度的概念，必须首先形成匀加速的运动模型，可以利用几个在直线上运动物体的速度变化特征加以分析。如几个物体在直线上运动，在不同时刻的速度值如下表所示：表一：（单位：m/s）时刻物体01s末2s末3s末4s末…甲物体1010101010…乙物体2-304-2…丙物体02468…丁物体210-1-2…通过对表中数据分析，不难看出：甲物体的速度保持不变，是我们熟知的匀速直线运动；乙物

4、体速度时刻在变化，但没有明显的规律，是一般的变速运动，只能用平均速度粗略描述；丙和丁物体，在相等的时间内速度的变化相等，或速度随时间均匀变化，这样的变速运动是最简单也是最重要的变速运动，即匀变速运动。2．在归纳中形成加速度概念通过对丙、丁运动的深度分析可以看出，这两个物体的运动虽然有共同的特征，就是在相等的时间内，速度的变化相同，但对具体的物体，速度变化的状况是不同的。丙物体每隔1s速度增加2m/s，而丁物体则在每1s内速度减小1m/s，它们的这种-7-速度变化的特征，与它们在某一时刻的速度的大小无关，反映了物体运动的属性。在每秒

5、（单位时间）内速度变化越大，完成相等速度变化所需的时间越短，反之越长。因此，单位时间内，物体速度变化的大小对一个物体的运动来说，具有物理意义，必须用一个物理量来表示物体速度变化的这种性质，就是加速度。通过这样的分析，可以看出，加速度概念是物体在匀变速运动中，实际需要的。这样的概念形成，才符合概念形成的心理学机制。3．在推理中形成加速度的定义和定义式由于在变速运动中，物体速度的变化与所用时间的比，反映了物体运动的属性，可以用一个物理量来表示，这个物理量就是加速度。物体速度的定义为，物体速度变化与发生这个变化所用时间的比。用字母a表示

6、，写成定义式为a=或a=。式中v和v分别表示物体在t和t时刻的瞬时速度，v=v-v表示速度的变化量。在物理量的运算过程中，表示物理量的物理单位也同时参与运算，故加速度的单位为m/s，读作米每二次方秒。4．矢量性理解加速度是矢量，其方向不是速度的方向，与速度方向可以成任意角度。加速度的方向与速度变化的方向一致。在牛顿第二定律中，我们知道，加速度的方向由物体所受合外力的方向决定，是由物体所受的合外力的方向唯一决定了加速度方向。5．速度、速度变化、速度变化率的差异速度是表示物体运动快慢和方向的物理量；速度的变化反映了物体运动中，速度改变

7、的大小和方向；加速度既不是反映物体速度的，也不是反映物体速度变化的，而是反映了物体速度的变化与所用时间得比，也就是速度的快慢，是变化率，它实际上反映了物体的受力与其质量间的关系。虽然速度、速度的变化、加速度都在描述物体的运动，但所描述的内涵是不同的，它们从不同的侧面反映了物体的运动状况。二、科学测量加深理解加速度是物体在匀变速运动过程中，描述物体运动的重要物理量，对于作匀变速直线运动的物体，可以通过实验的手段，测出其加速度的值。当然，根据实验条件和实验原理的不同，采用的实验方法也会有所区别。1．DIS方法DIS实验式利用现代信息技

8、术进行的实验，其特点是利用传感器测量物理量，通过数据处理器对数据进行快速的处理，并将处理的数据反映成数据表或函数图像，减少了实验时间和烦杂的数据处理过程，使实验变得快速、方便。用DIS测定加速度的原理是，将位移传感器固定在做匀变速运动的小车上，通过