高中物理加速度学习论文

高中物理加速度学习论文摘要：牛顿运动学第二定律认为，a=F/m，F为物体所受合外力，m为物体的质量。力是改变物体运动状态的条件，而加速度那么是描述物体运动状态的物理量。一、加速度的概念学习加速度〔Acceleration〕是速度变化量与发生这一变化所用时间的比值Δv/Δt，是描述物体速度变化快慢的物理量，通常用a表示。1.定义：速度的变化量Δv与发生这一变化所用时间Δt的比值。2.公式：a=ΔvΔt3.单位：m/s2〔米每二次方秒〕〔N/kg〕4.物理含义：表示物体速度变化快慢的物理量。5.产生原因：力的作用。加速度是矢量，它的方向是物体速度变化〔量〕的方向，与合外力的方向相同。加速度是矢量，既有大小又有方向。加速度的大小等于单位时间内速度的改变量；加速度的方向与速度变化量ΔV方向始终相同。特别，在直线运动中，如果加速度的方向与速度相同，速度增加；加速度的方向与速度相反，速度减小。如果让我们亲自在动觉中去探索加速度概念，因为我们的身体可以感受到加速度的存在，这就会帮助记住和理解加速概念。因此，对于加速度的学习，我们还可让去亲自感受，比方在车启动和刹车的过程中，可以亲自去给汽车速度的改变做记录，而且在加速与减速的过程中，身体的后倾与前倾也会让我们感受到加速度的存在，这更是从兴趣与直观上对加速度概念进行了引入。二、加速度实验与探究〔一〕实验目的：计算匀变速运动的加速度〔二〕实验原理：电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，其工作电压是4～6V，电源的频率是50Hz，它每隔0.02s打一次点。电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器，使用220V交流电压，当频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点，电火花计时器工作时，纸带运动所受到的阻力比拟小，它比电磁打点计时器实验误差小。S2-S1=S3-S2=…=S〔n〕-S〔n-1〕=△S=aT*T；故其加速度a=△S/〔T*T〕〔三〕实验步骤：1.把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面2.把打点计时器固定在木板没有滑轮的一侧，并连好电路3.把一条细绳栓在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着适宜的钩码。4.把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面5.使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动6.断开电源，取出纸带7.换上新的纸带，再重做两次8.测量并处理数据〔四〕计算匀变速运动的加速度：1.理想纸带的加速度计算：由于理想纸带描述的相邻两个计数点间的距离之差完全相等，即有：S2-S1=S3-S2=…=S〔n〕-S〔n-1〕=△S=aT*T；故其加速度a=△S/〔T*T〕2.实际的实验纸带加速度计算：由于实验过程中存在一定的误差，导致各相邻两个计数点间的距离之差不完全相等，为减小计算加速度时产生的偶然误差，采用隔位分析法计算，可以减小运算量，方法是，用S1，S2，S3……表示相邻计数点的距离，两计数点间的时间间隔为T，根据S4-S1=〔S4-S3〕+〔S3-S2〕+〔S2-S1〕=3a1T*T同理S5-S2=S6-S3=3a2T*T求出a1=〔S4-S1〕/3T*Ta2=〔S5-S2〕/3T*Ta3=〔S6-S3〕/3T*T再求平均值计算加速度：a=〔a1+a2+a3〕/3〔五〕实验探究1.知道加速度不是增加的速度，而是表示速度变化快慢的物理量。2.初步理解公式中各物理量之间的关系，能初步应用此公式求解有关问题。3.知道加速度是矢量，知道在匀变速直线运动中，加速度是正、负值的含义。4.理解速度的大小、速度变化的大小和加速度的大小三者之间的关系。三、从v-t图象看加速度〔1〕图线①②分别表示物体做什么运动？〔2〕①物体3秒内速度的改变量是多少，方向与速度方向什么关系？〔3〕②物体5秒内速度的改变量是多少？方向与其速度方向有何关系？〔4〕①②物体的运动加速度分别为多少？方向如何呢？分析①物体：①作匀变速直线运动，3秒内属于的改变量为Δv=9m/s-0m/s=9m/s，方向与速度方向相同，a=Δvt=9m/s3s=3m/s2方向Δv方向相同，即a与v方向相同。分析②物体：②作匀变速直线运动，5秒内速度的改变量为Δv/=0m/s-9m/s=-9m/s，说明Δv与v方向相反。a=Δvt//=-9m/s5s=-1.80m/s2，说明a方向与Δv方向相同，与v方向相反，作匀减速直线运动。强调：加速度的正、负号只表示其方向，而不表示其大小。可以联想到通过公共汽车与电车〔或卡车与汽车〕启动，速度从零加速到5m/s的差异，体会到速度的变化有快慢问题。也可演示物体从不同倾角的斜面滑下，在水平面滑行的距离大致相同，比拟物体在不同倾角的斜面的速度变化的不同点是什么？从而提出速度变化有快慢之分。在学习中以下两个问题值得思考。其一，加速度不是表示速度的增加，也不是速度的变化，而是速度变化的快慢。其二，加速度的大小与速度的大小没有任何直接关系，高速公路上高速匀速行驶的汽车，它的加速度为零。这两个问题，可以和同学用课堂讨论的方式进行。四、加速度学习思考一辆汽车用10s的时间从0km/h增高到108km/h〔也就是平时说的30m/s〕的速度，如果是匀加速，那么加速度就是3m/s2，这辆汽车遇到特殊情况时，从108km/s开始刹车，4s停下来，那么此时的加速就是7.5m/s2。上面这辆汽车在加速阶段，加速度是3m/s2，那么第一秒末是3m/s，第二秒末是6m/s，第三秒末是9m/s……第十秒末就是30m/s，就是108km/h。在刹车阶段，加速度是7.5m/s2，从30m/s开始刹车，刹车第一秒到达22.5m/s，第二秒末到达15m/s，第三秒末到达7.5m/s，第四秒末到达0，停下来。这就很好的解释了为什么在高速公路上为什么要不能超速，为什么要控制车距。通过理论的学习延展到现实中来，学以致用，更能显示出学习的乐趣。通过对加速度的学习，就知道了为什么宇航员在进入太空或者返回地面的时候，一定要采用躺着的姿势了，当航天器在升空或者返回地面的过程中，会产生相当大的加速度〔最大会可达8g〔g=9.8m/s2〕，高重力加速度对人的身体会产生不良作业，甚至可能产生危险，人体的姿势与所能承受的加速度有关：当人的身体与加速度的方向垂直时，人可以承受15g的加速度到达几分钟，如果身体顺着加速度方向，只能承受6g的加速度。深入思考：牛顿运动学第二定律认为，a=F/m，F为物体所受合外力，m为物体的质量。力是改变物体运动状态的条件，而加速度那么是描述物体运动状态的物理量。加速度与速度无必然联系，加速度很大时，速度可以很小，速度很大时，加速度也可以很小。从微分的角度来看，加速度是速度对时间求导，是v-t图像中的斜率。当加速度与速度方向在同一直线上时，物体做变速直线运动，