突破高中物理教学难点之加速度

刘华伟

物体的匀变速直线运动是高中物理教学的重中之重，是联结运动学与动力学的纽带和桥梁，是学生学好力学的基础，也是电磁学中研究带电粒子运动的关键。这一难点的突破是学习高中物理的关键。

一、巧妙创设物理情境，建立加速度概念

首先，教师应指导学生认识加速度。教师可以让学生先观察小车在摩擦力作用下的运动，以及小车在钩码拉车作用下的运动。这样，学生就能直观体会到小车速度的变化。在学生有了直观认识后，教师再引导学生进行实验测定，让小车在钩码拉车作用下运动，并用打点计时器记录，得出小车的运动速度，建立v-t图像，同时分析物理速度变化特点，得出加速度，从而引导学生认识加速度。

其次，教师应帮助学生建立加速度的概念，这是本节内容的难点。教师可巧设物理情境，让学生形成直观印象。如上课时，教师可以先给出两个事例：①火箭发射时，10秒内速度能增加到约100米/秒；②万吨货轮起航，10秒內速度增加到0.2米/秒。然后提出问题：“火箭与货轮谁的速度变化更大？谁的速度变化快？”引导学生得出“速度变化量相同，用时短者速度变化快”的结论。

接着，教师可以再给出两个事例：③蜻蜓起飞时，在0.8秒内可达到8米/秒；④刘翔起跑时，在0.16秒内达到8米/秒。然后提出问题：“蜻蜓与刘翔谁的速度变化更大？谁的速度变化快？”引导学生得出“时间相同，速度变化量大者，速度变化更快”的结论。

经过以上比较，学生逐渐在头脑中构建起速度变化快慢的基本概念，并在比较中掌握了控制变量法。然后，教师可以一步步把学生引入加速度情境中，引领学生思考，使学生清晰地认识重力加速度。

二、多种方法并用，确定直线运动中加速度方向与速度方向的关系

“直线运动中，加速度方向与速度方向的关系”是学习加速度的另一个难点。为了突破这个难点，笔者准备了三种方法。

第一种方法是通过情境，体会两者方向的关系。这可以让学生回想起自己坐车时，在起动和刹车的过程中，加速度方向与速度方向的关系，使学生在头脑中对运动方向与加速度方向形成形象思维，对于两者间的关系产生直观感受。

第二种方法是由公式进行分析。物体做直线运动，选取物体初速度的方向为正方向，用含有“+”“-”号的数值来表示各个矢量，将矢量运算转化为代数运算。①当物体做加速运动时，v1取正值，v2也取正值，但v2>v1，因Δv=v2-v1，故为正值；

所以加速度a与初速度v1同向；②当物体做减速运动时，v1取正值，v2也取正值，但v2

以加速度a与初速度v1反向。③总结：若物体做加速直线运动，则加速度与初速度同向；若物体做减速直线运动，则加速度与初速度反向。

第三种方法是用拟人的方法来理解。将a与v看作两个人，当a与v同向时，a起推动作用；当a与v反向时，a起阻碍作用（与后面的牛顿第二定律相呼应）。

三、利用物理图像，加深学生对加速度概念的理解

物理图像能直观反映出某一物理量变化函数的关系。在引导学生进行抽象思维时，教师不妨利用物理图像，帮助学生加深理解，记忆物理知识，把握物理量之间的关系，深刻地理解其物理意义。

教学时，教师可以设计以下问题：图1是甲、乙两物体的速度-时间图像，请思考甲、乙两物体的速度如何变化？它们在做什么运动？0～6秒内初、末速度各是多少？速度的变化各是多少？谁的速度变化大？谁的速度变化快？它们的加速度各是多少？甲、乙物体的v-t图像谁的倾斜程度大？v-t图像的倾斜程度与加速度有何关系？

在以上问题的引入中，学生可以一步步地走进加速度的情境中。这样一来，学生既理解了加速度的概念，又能运用加速度的概念解决实际问题。

四、结合实际，灵活运用

为了加深学生对加速度这一概念的理解，教师可以让学生分析运动的加速度。如让学生设计实验，测量自由下落物体的加速度；让学生估算高速路上，两辆汽车以36 千米/时的速度相向运动而发生碰撞，碰撞时间为2×10-3秒，汽车加速度多大？这样的问题非常贴近生活实际，可以加深学生对加速度这一概念的理解。

《新课程标准》指出，学生要由生活走向物理，再从物理回归生活。只有知识与生活实际相结合，才能达到学以致用的目的，才能加深学生对知识的理解，引导学生将概念与实际相联系，解决实际问题。

（作者单位：江西省赣州市第一中学）