连阿英
摘 要: 加速度作为高中物理概念的一个重点,是很多学生步入高中之后学习运动学的一大难点,因此在教学中如何有效进行加速度的教学显得至关重要。本文主要结合教学实践,提出关于加速度的教学实践的看法,包括与速度的对比,通过图像和针对性的练习等,在教学中有一定的实践意义。
关键词: 加速度 物理概念 速度 对比法
物理概念是物理知识的一个重要组成部分,是物理现象、物理原理抽象处理的理论知识,它反映了大量物理事实及复杂物理现象中最本质的、最抽象的东西。因此物理概念是物理教学的核心,学生对物理概念的掌握程度,与他们学习物理公式和物理规律有极其重大的关系,只有掌握好物理概念,学生才能正确理解物理事实、掌握物理规律和原理,提高分析和解决问题的能力。而加速度作为学生从初中进入高中接触到的第一个重要的物理概念,是高中物理运动学的一个难点和重点,往往成为学生步入高中物理学习大门的一大绊脚石,尤其对于中等层次的学生而言,往往只是机械地记忆加速度的概念是“描述物体速度变化快慢的物理量”,没能从根本上理解加速度,严重影响他们对运动学这部分内容的学习。因此,做好加速度概念的教学意义重大,既有利于学生对运动学的学习,又有利于学生树立物理学习的信心。在此,我就结合自己的教学实践,谈谈对加速度这个物理概念的教学的想法。
一、做好加速度概念的引入
每一个物理量的存在,必然有其存在的原因、目的和用途,把一个新的物理量存在的必要性阐述清楚,有利于学生接受该物理量。因此,在引入加速度这个物理量时,我的做法是先向学生阐述为什么要引入加速度这个物理量。具体做法是采取递进式的方式进行阐述。在初中,学生所接触的运动大部分是匀速直线运动,但现实中大部分运动不是匀速的,即物体运动的速度是会变化的。所以,首先让学生明确,物体运动的速度是会变化的。具体可以联系身边的例子,如汽车从静止到有一定的速度,这就是一个变速的过程;让一个物体从高处落下,也是一个速度在不断变化的过程。其次,再举例说明速度的变化是有快慢。比如,例1:甲、乙两辆运动小汽车,速度都从10m/s增加到20m/s,甲车用了1秒,乙车用了2秒,显然两车速度变化量相同,但所有时间不同。所以,要比较两车谁的速度变化快,可以比较速度变化相同的情况下,所用时间越短,则变化越快;例2:甲、乙两辆运动小汽车,均用1秒的时间,其中甲车速度都从10m/s增加到20m/s,乙车速度都从10m/s增加到15m/s,显然两车所用时间相同,但速度变化量不同。所以,要比较两车谁的速度变化快,可以比较所用时间相同的情况下,速度变化量越大的,则变化越快。也就是说,物体运动的速度变化是有快慢之分的,而速度变化的快慢既与速度变化的多少有关,又与速度变化所用的时间有关。因此,为了更直接地描述速度变化的快慢程度,我们引入加速度这个物理量。由此可见,加速度的存在是有其必要性和实用性的。另外,在课堂上,教师也可直接通过现场实验,让学生直接感受物理速度的变化。有条件的学校还可以把气垫导轨、光电门等装置用上,通过DIS实验感受物体速度的变化,也可借助课件动画来演示,必然能有助于提高学生学习兴趣,开拓他们的视野。
二、做好加速度和速度的对比
对比法是在物理概念的教学中经常用到的一种方法,即利用学过的物理概念和新的物理概念进行对比,促进学生对新的物理概念的理解。在加速度教学中,把加速度与学生熟悉的速度这个物理量进行比较,既有这两个物理概念得出过程的对比,又有两个物理概念本身的对比。具体做法如下:
1.列图表比较速度和加速度的得出过程,从比较中理解加速度这一概念:
2.列表归纳速度与加速度本身之间的区别和联系:
说明:物体运动速度很大时,加速度可能为0,如以一定速度在匀速飞行的飞机,虽然速度很大,但加速度为0而物体速度很小时,加速度有可能很大,如汽车启动的瞬间。所以加速度不是描述物体运动快慢的物理量,也不是描述物体运动速度变化多少的物理量,而是描述物体速度变化快慢的物理量。
3.阐明速度与加速度的方向问题:
速度的方向即物体运动的方向,由位移的方向决定。加速度的方向则是速度变化的方向,由速度的变化量△v决定,加速度的方向和速度的方向之间没有必然联系。(1)物体的速度与加速度方向相同,物体做加速直线运动;(2)物体的速度与加速度方向相反,物理做减速直线运动;(3)物体的速度与加速度成一定夹角,则物体将做曲线运动。
三、做好对△v的理解
四、有效地借助速度——时间图像理解加速度
图像具有直观形象、演示动态变化、规律等特点,充分利用速度——时间图像,可以让学生直观看到某段时间里速度大小变化的情况及变化规律,能促进学生对加速度概念的理解。例如,下列四个图中,分别表示了物体匀加速、匀减速、反向匀减速、反向匀加速的情况,图像中直线的斜率则表示了物体的加速度。
五、通过练习和应用,深化学生对加速度这个概念的理解
所选择的习题要有针对性,并且难度要适中,旨在帮助学生理解概念,比如针对加速度的新课教学中,可以选择下列练习题。
1.下列关于加速度的说法正确的是( )
A.加速度表示运动中增加的速度
B.加速度表示速度大小变化的快慢程
C.加速度表示速度的变化量
D.加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量
2.关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是( )
A.加速度很大,说明速度一定很大
B.加速度很大,说明速度的变化一定很大
C.加速度很大,说明速度的变化率一定很大
D.只要有加速度,速度就会不断增加
3.物体做匀加速直线运动,加速度为2m/s那么在任意1s内( )
A.物体的末速度一定等于初速度的2倍
B.物体的末速度一定比初速度大2m/s
C.物体这一秒的初速度一定比前一秒的末速度大2m/s
D.物体这一秒的末速度一定比前一秒的初速度大2m/s
4.沿一条直线运动的物体,当物体的加速度逐渐减小时,下列说法正确的是( )
A.物体运动的速度一定增大
B.物体运动的速度一定减小
C.物体运动速度的变化量一定减小
D.物体运动的路程一定增大
以上几点便是我对加速度在具体教学中实施的看法。总之,在加速度的实际教学中,在结合学生学情的同时针对加速度这个物理概念的特点,通过物理情境创设引入加速度、速度和速度的对比、图像法和典型例题剖析等,并结合鲜活多样的教学形式,一定能取得较好的教学效果。只要处理好了对加速度概念的教学,学生就能更快地进入高中物理学习,为更好地学习运动学等相关知识打下坚实基础。