浅谈速度和加速度概念的理解
浅谈速度和加速度概念的理解
作者：张改叶
来源：《职业·中旬》2012年第02期
速度和加速度是技校物理描述物体运动情况的两个重要概念，也是物理运动学知识的重点和难点。只有很好理解这两个概念的意义、本质和区别，才能澄清错误认识，正确解决具体问题，并为学习后面的内容打下基础。
一、正确理解速度和加速度的概念
速度等于位移跟发生这段位移所用时间的比值。其定义式为，即速度是每秒物体的位移，它是表示物体运动快慢的物理量。而加速度等于速度的变化与经过时间的比值。定义式为，加速度等于每秒速度的变化，即速度的变化率。它是描述物体速度变化快慢的物理量。可见，物体运动的快慢——速度和物体速度变化的快慢——加速度，这两个概念物理意义的表述是有区别的。但对于技校学生来说，如果仅对速度和加速度这两个概念进行简单的机械记忆，不能正确理解概念，一遇到具体问题，就很容易出现错误。
二、正确处理有关速度和加速度的问题
学生容易把加速度的大小与速度的大小、速度变化的大小混淆起来。有的学生认为：“加速度大，速度一定大；加速度为零，速度一定为零”。为了纠正学生这些错误，我们可多举一些实例，如，物体以某一速度做匀速直线运动，尽管物体的速度很大，但由于它的速度未变，所以物体的加速度为零。启发学生进一步从概念分析上理解加速度是表示速度变化的快慢，而不是表示速度的大小，加速度和速度没有必然联系。有的学生错误地认为“加速度大，速度变化一定大或者速度变化大，加速度一定大”，我们可把问题具体化，如，汽车的速度变化5米/秒，火车的速度变化10米/秒。能否就此说火车的加速度一定比汽车的加速度大呢？我们要引导学生从概念上分析说明，速度的变化大，只表示vt-v0大，而加速度的定义是速度的变化和经过时间的比值，它的定义式，加速度的大小除考虑速度变化以外，还必须得考虑时间，只有当时间t 一定时，速度变化大的物体，它的加速度大，否则，加速度不一定大。加速度不是物体增加的那一部分速度，而是反映物体速度变化的快慢。它是由速度的变化和时间共同决定的。的值越大，加速度越大，速度变得 快，所以加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，而不是表示速度变化的物理量。
学生也容易出现以下的错误：例如“只要有加速度，物体的速度就一定增加”。其实，由加速度的定义式可知，当vt-v0＞0时，a 是正值，物体的速度增加，物体作匀加速直线运动；当vt-v0＜0时，加速度是负值，物体的速度减小，物体作匀减速直线运动。所以有加速度，物体的速度不一定增加，相反有时还可以减速。再如有的学生认为：“如果加速度很小，物体的速度就会减小”。其实对于作匀加速直线运动的物体来说，加速度小，说明物体每秒速度增加得小，增加得再小，物体的速度还是比不增加大，所以物体的速度还是越来越大。还有学生认
为：“如果物体的加速度很大，物体的速度就会越来越大”，要纠正这个错误的说法，就必须让学生明确加速度的大小反映的是物体速度变化的快慢。对于作匀减速直线运动的物体来说，加速度大，说明物体每秒速度减小得多，即速度减小得快。如，汽车遇障碍物，紧急刹车，这个过程汽车作匀减速直线运动，且速度减小得快，尽管汽车的加速度大，但汽车的速度还是越来越小。又如，有的同学认为：“如果物体的速度为零，则加速度也一定为零；反之，物体的加速度为零，速度也一定为零”。其实由加速度的定义，我们知道加速度的大小和速度没有必然的联系，两个物理量之间也没有瞬时对应关系。当物体处于静止状态时，在外力作用的一瞬间，物体的速度为零，但加速度不为零。如：自由落体运动，物体在开始下落时，速度为零，但加速度是重力加速度g 。对于匀变速直线运动来说，无论物体的速度如何变化，加速度不变；作匀速直线运动的物体，由于速度不变，根据加速度的定义知，其加速度是零。
引导学生正确区别速度方向和加速度的方向。速度的方向与物体运动方向相同，而由加速度的定义可知，加速度不仅定义了加速度的大小，也同时定义了加速度的方向。即加速度的方向就是物体速度变化的方向，而不是物体速度的方向。加速度的方向和物体速度的方向没有必然的关系。因此，加速度的方向可能与物体速度方向相同，物体作匀加速直线运动；也可能与物体速度的方向相反，物体作匀减速直线运动；还可能与速度方向有一定的夹角，物体作曲线运动。
速度和加速度是技校物理教学的重点和难点，学生在学习过程中很容易出现问题。教师在教学中要注意准确表述二者的概念，并结合具体问题多举例子，做到讲精讲透。同时针对学生易出现的问题，让学生通过适当的练习，加深对速度和加速度概念的正确认识，进而提高解决问题的能力，并为学习以后的知识打下坚实的基础。
（作者单位：河南省开封市技师学院）