论述高中物理中速度、速率、加速度的区别与关系

邓顿

摘要：对于我们高中生来说，高中物理的学习可谓印象深刻，我们在学习的过程中，内心也在挣扎和斗争，特别是关于物理中速度、速率、加速度的内容，这些都是比较抽象的知识，在它们面前也许我们会感到自己学习中的挫败。本文就针对速度、速率、加速度的相关内容进行介绍，我们经常混淆的地方也会在文中有相应的讲解。

关键词：高中物理；速度；速率；加速度

关于高中物理学习中的速度、速率、加速度，对我们来说是比较抽象的内容，而且理解起来也会有些困难。基础比较差的同学学起来会更加吃力。在学习这部分内容时，我们要给自己制定一个适合自己的的完整计划，对有关于速度、速率、加速度的知识点进行细致地学习，将与其有关的问题设置与现实生活中的现象相结合。从自己的实际情况出发来对自己进行训练，从而深刻理解和熟练掌握所学知识。

1.速度和速率的区别与关系

在物理学中，两个重要的基本概念就是速度和速率，二者之间是有一定区别的，然而又有一定的联系。首先，我们来认识一下速度和速率之间的不同之处。如下图所示，在空间中有一个质点，质点做的是曲线运动，质点用了△t速度和速率是物理学的两个重要基本的时间来通过曲线AB段，那么质点所用的平均速度为V= △r/△t ，其中表示质点位移矢量的是△r，所以我们可以知道平均速度也是一个矢量，它不仅有方向，也有大小。根据图示我们可以得到，质点的平均速率为v =△S /△t，质点经过曲线段的长度为△S，所以我们可以得到平均速率是一个标量，即它只有大小，没有方向。我们可以从图看出，即使我们只算大小的情况下，平均速度绝对值的大小和平均速率也是不一样的，因为|△r|<

△S，所以初速度是大于平均速度的。在以上我们写出的平均速度公式中，当经过时间趋近于零，那么瞬时速度就是平均速度的极限，所以瞬时速度也是一个矢量。瞬时速率表示的是平均速率的极限，所以，瞬时速率是一个标量。总得来说，速度和速率之间是有区别的。

下面我们就来看看速度和速率二者之间的关系。根据瞬时速度和瞬时速率的公式，从图示中可以得到，在取极限时，直线I△r I的长度是和曲线AB的长度一样的，也就是△S =|△r|，所以瞬时速度和瞬时速率的大小是相等的。当质点在一定方向上，反向除外，做直线运动时，质点运动的路程和位移的绝对值大小是一样的。所以，在同一个时间段里，平均速率与平均速度的大小是一样的，所以在这种情况下，我们可以称平均速度为平均速率，但是，在多数情况下，我们只能说瞬时速率的大小等于瞬时速度。

2.速度与加速度的区别与关系

上文我们已经介绍了关于速度的概念，那什么是加速度呢，与之相关的概念又有哪些？它与速度之间有什么样的关系呢？

首先，我们知道关于加速度的特点，它是客观存在于自然界中的，并不是科学界研究出来的，因为对于物体的静止和运动都是相对来说的，没有完全的绝对，所以在自然界中的任何物质都可能有加速度的存在。加速度是主要应用于经典力学中有大小和方向的，矢量。加速度在我们的物理学习中非常重要，它可以帮助我们更加深刻地理解速度、位移和力的概念。加速度指的是物体运动在单位的时间内速度的变化量，它的公式是a=△V/△t，单位为m/S2。从公式中我们可以得到，速度的变化量与加速度的变化量在方向上是一样的。在物体进行直线运动时，如果物体加速度和物体的运动方向相同，那么物体运动速度变快。如果物体的加速度与其运动方向相反，那么物体运动速度将减小。对于加速度公式，我们需要注意的是：第一，匀速圆周运动不是匀变速和匀加速运动，它的向心加速度方向随着运动不停在变化，但都指向圆心；第二，关于加速度的符合表示的是方向而和大小无关；第三，加速度因为选取的参照物不同而改变，多数情况下，我们选取地面来进行参照；第四，加速度和速度之间没有什么一定的联系，物体运动的速度可以很大，但是它的加速度可以很小，或者它的速度很小，但是加速度可以很大。在我们对加速度进行具体的求解时，一般使用物体末速度减去初速度得到的结果再与时间相比，那么就是加速度了，符合的正负，代表加速度方向为物体运动方向或者和物体运动反向。

3.速率与加速度的区别与联系

前面已经对速率和加速度都有了描述，这里只简单比较一下。某个时刻速度的大小指的是速率，而速度在单位时间内的变化量用加速度来表示。速率在每个时刻都是由意义的，但是对于加速度的计算需要通过前后单位时间的速度比较。比如说，物体处于匀加速直线状态，在第一秒的速率为1，它在第二秒的速率为3，我们可以算出加速度为2。从这个例子中我们就可以看出加速度和速率之间的联系。

4.结语

综上所述，我们在学习高中物理时，不能只一味地埋头做题，虽然高考很重要，但是我们不能仅仅为了高考去学习。我们要培养自己学习物理的兴趣，对于这些抽象的地方，更要积极主动的去加深理解，对我们的学习和生活都会有所裨益。

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（作者单位：雅礼中学，湖南 长沙 410000）