淺談速度和加速度概念的理解

速度和加速度是技校物理描述物體運動情況的兩個重要概念，也是物理運動學知識的重點和難點。只有很好理解這兩個概念的意義、本質和區別，才能澄清錯誤認識，正確解決具體問題，并為學習后面的內容打下基礎。

一、正確理解速度和加速度的概念

速度等于位移跟發生這段位移所用時間的比值。其定義式為，即速度是每秒物體的位移，它是表示物體運動快慢的物理量。而加速度等于速度的變化與經過時間的比值。定義式為，加速度等于每秒速度的變化，即速度的變化率。它是描述物體速度變化快慢的物理量。可見，物體運動的快慢——速度和物體速度變化的快慢——加速度，這兩個概念物理意義的表述是有區別的。但對于技校學生來說，如果僅對速度和加速度這兩個概念進行簡單的機械記憶，不能正確理解概念，一遇到具體問題，就很容易出現錯誤。

二、正確處理有關速度和加速度的問題

學生容易把加速度的大小與速度的大小、速度變化的大小混淆起來。有的學生認為：“加速度大，速度一定大；加速度為零，速度一定為零”。為了糾正學生這些錯誤，我們可多舉一些實例，如，物體以某一速度做勻速直線運動，盡管物體的速度很大，但由于它的速度未變，所以物體的加速度為零。啟發學生進一步從概念分析上理解加速度是表示速度變化的快慢，而不是表示速度的大小，加速度和速度沒有必然聯系。有的學生錯誤地認為“加速度大，速度變化一定大或者速度變化大，加速度一定大”，我們可把問題具體化，如，汽車的速度變化5米/秒，火車的速度變化10米/秒。能否就此說火車的加速度一定比汽車的加速度大呢？我們要引導學生從概念上分析說明，速度的變化大，只表示vt-v0大，而加速度的定義是速度的變化和經過時間的比值，它的定義式，加速度的大小除考慮速度變化以外，還必須得考慮時間，只有當時間t一定時，速度變化大的物體，它的加速度大，否則，加速度不一定大。加速度不是物體增加的那一部分速度，而是反映物體速度變化的快慢。它是由速度的變化和時間共同決定的。的值越大，加速度越大，速度變得 快，所以加速度是描述物體速度變化快慢的物理量，而不是表示速度變化的物理量。

學生也容易出現以下的錯誤：例如“只要有加速度，物體的速度就一定增加”。其實，由加速度的定義式可知，當vt-v0＞0時，a是正值，物體的速度增加，物體作勻加速直線運動；當vt-v0＜0時，加速度是負值，物體的速度減小，物體作勻減速直線運動。所以有加速度，物體的速度不一定增加，相反有時還可以減速。再如有的學生認為：“如果加速度很小，物體的速度就會減小”。其實對于作勻加速直線運動的物體來說，加速度小，說明物體每秒速度增加得小，增加得再小，物體的速度還是比不增加大，所以物體的速度還是越來越大。還有學生認為：“如果物體的加速度很大，物體的速度就會越來越大”，要糾正這個錯誤的說法，就必須讓學生明確加速度的大小反映的是物體速度變化的快慢。對于作勻減速直線運動的物體來說，加速度大，說明物體每秒速度減小得多，即速度減小得快。如，汽車遇障礙物，緊急剎車，這個過程汽車作勻減速直線運動，且速度減小得快，盡管汽車的加速度大，但汽車的速度還是越來越小。又如，有的同學認為：“如果物體的速度為零，則加速度也一定為零；反之，物體的加速度為零，速度也一定為零”。其實由加速度的定義，我們知道加速度的大小和速度沒有必然的聯系，兩個物理量之間也沒有瞬時對應關系。當物體處于靜止狀態時，在外力作用的一瞬間，物體的速度為零，但加速度不為零。如：自由落體運動，物體在開始下落時，速度為零，但加速度是重力加速度g。對于勻變速直線運動來說，無論物體的速度如何變化，加速度不變；作勻速直線運動的物體，由于速度不變，根據加速度的定義知，其加速度是零。

引導學生正確區別速度方向和加速度的方向。速度的方向與物體運動方向相同，而由加速度的定義可知，加速度不僅定義了加速度的大小，也同時定義了加速度的方向。即加速度的方向就是物體速度變化的方向，而不是物體速度的方向。加速度的方向和物體速度的方向沒有必然的關系。因此，加速度的方向可能與物體速度方向相同，物體作勻加速直線運動；也可能與物體速度的方向相反，物體作勻減速直線運動；還可能與速度方向有一定的夾角，物體作曲線運動。

速度和加速度是技校物理教學的重點和難點，學生在學習過程中很容易出現問題。教師在教學中要注意準確表述二者的概念，并結合具體問題多舉例子，做到講精講透。同時針對學生易出現的問題，讓學生通過適當的練習，加深對速度和加速度概念的正確認識，進而提高解決問題的能力，并為學習以后的知識打下堅實的基礎。

（作者單位：河南省開封市技師學院）