郭雅婧
摘要:物理運動學是高中學生物理學習的重要內容,在高考時也必然占據(jù)較大的比重,而且在我們的日常生活中運用與表現(xiàn)較多。實際上,物理學是人類經(jīng)過對事物進行一系列的觀察、研究,形成對自然規(guī)律的濃縮、總結進而形成的一門社會科學,也是一門高度強調實踐性的科學,需要我們在學習過程中結合相關實例進行全面研究,如此才能對物理知識進行詳細的剖析,更好的學習物理知識。高中物理運動學中的加速度也是高中物理學習的重點之一,在對加速度知識進行學習、研究過程中應當遵循物理學習的一般原則,確保學習的合理性。
關鍵詞:高中物理 加速度 必要性 過程 原則 分析
一、研究加速度的必要性
在高中物理學試題中,不管是直接出現(xiàn)還是與其它知識點綜合,加速度幾乎是必然出現(xiàn)的考核點,是高中生必須掌握的重點知識。對加速度知識進行深入研究,并將研究成果應用于實際的學習過程當中,能夠為我們提高學習效果提供有效保障。在高中物理教材體系中,“運動”與“曲線運動”都涉及了加速度的內容,而且列出了專門的學習章節(jié),例如直線運動的加速度、曲線運動以及向心力、萬有引力等都對加速度進行了聯(lián)系分析。在每一次的物理高考試題中,與加速度相關的考試比分都占據(jù)著較大比重:在實際的生活工作中,加速度的相關知識也有著較為廣泛的應用,如交通運輸、工程建設、設備研發(fā)等??梢?,加速度的學習對于高中學生具有重要意義,除了是學生提升學習成績的重要知識點之外,也是學生今后在社會上工作學習的重要工具以及認知和掌握自然規(guī)律的重要判斷依據(jù)。
二、加速度的特點分析
物理規(guī)律在自然界之中是普遍存在的,各種規(guī)律有著不同的特點而使其區(qū)別于其他物理知識,加速度也有著獨立于其他物理規(guī)律的固有特點。為了更好的理解和分析加速度,有必要對加速度的特點進行分析、研究。
(一)加速度的客觀性
加速度客觀是存在的自然規(guī)律,不是某一時刻某一人創(chuàng)造出來的,而是一直存在并且不以任何人的意志為轉移的。物體的運動與靜止都是相對的,世界是運動中的世界,每一個運動的物體都存在加速度,也可以說自然界的所有物體都存在加速度?;诩铀俣鹊钠毡樾耘c客觀性,高中生應注意培養(yǎng)和提升觀察能力,在學習物理運動學中要注意強調運動的相對性,避免陷入“靜止的物體不存在加速度”的誤區(qū)即便是相對靜止或勻速運動的物體也存在加速度,只不過此時的加速度為零。
(二)加速度的變化性
加速度反映衡量的是物體運動時速度發(fā)生變化的物理量,它反映的是速度變化的快慢而不是物體運動的快慢。因此,我們在研究加速度時,首先要嚴格的將物體運動的速度與速度變化的速度區(qū)分開來,著重對“變化”二字的理解,理解單位時間內速度的改變量,這個變化的該變量就是加速度,如果速度沒有發(fā)生變化,那么加速度就是零。物體在運動過程中,在單位時間內速度的改變量就是加速度的數(shù)值,在習慣上一般稱為單位時間內速度的變化或者速度的變化率??梢?,變化性是加速度的最顯著特點。一方面,指的是物體運動速度本身的變化,無論是變加速運動還是勻加速運動,改變的都是物體的運動速度,或增或減;另一方面則是在加速度本身量的改變,若是不變,則為勻加速運動,反之則為變加速運動,加速度的變化性最終體現(xiàn)在速度的變化上。
(三)加速度的科學性
加速度在對速度變化的表述中不但包括了速度變化的大小而且包括了速度改變的方向。在加速度的定義中,方向的變化問題似乎看不出來,其實不然。變速直線運動說明了加速度的方向是與速度的方向是在同一條直線上,若是加速度是正的則方向與速度的方向一致,若是負的則表示與速度方向相反,若加速度為零,則物體正進行勻速運動。高中物理教材有著這樣的規(guī)定,物體運動的初速度為V,經(jīng)加速度作用后,物體運動的終速度為Vt,以物體運動的初速度方向為正方向,若Vt>V,加速度a>0.表示加速度的方向與物體的運動速度相同;若是Vt2。
三、加速度的研究方法和過程探究
(一)結合物理課本等學習資料進行研究
課本及其相關的學習資料對高中學生的學習具有指導作用,我們的學習應根據(jù)自身的認知能力、掌握程度及學習進度,結合教材進行物理運動學中加速度知識的逐步認識、提升、鞏固。高中生應在充分研究教材的前提下,結合教師講解的知識要點和部分習題的精髓,總結出相關的知識要點,以便于后期的復習、鞏固和加強訓練。學生通過對這些知識點習題鞏固之后,才能有更多的實踐進行拓展學習。加速度的研究為何要結合物理教學材料進行,其重要原因還包括了教材經(jīng)過專業(yè)人員進行多次的修訂、改進,專業(yè)水平較高,對于加速度的要點、舉例等表述都較為全面??梢娊Y合物理課本等學習資料更加方便于對物理運動學中加速度的研究。
(二)結合實驗進行研究
物理運動學是一門高度強調運動的科學知識,無論是對加速度知識點的分析、研究、論證、總結以及運用都需要通過實踐活動進行學習輔助。然而中學的教學不可能像社會活動中具備較多全面的實踐機會,所以高中生的學習需要采取一定的實驗來進行學習輔助。尤其是類似加速度這種抽象的概念的學習更加需要用實驗進行研究、學習。首先,學生可以根據(jù)相關教材的例子設計相關的加速度實驗,通過對現(xiàn)成的實驗設備的運用,反復的對教材中的知識進行試驗、求證,總結經(jīng)驗,更好的掌握加速度的相關知識。其次,在實驗過程中,學生應主動參與積極動手,運用課本知識去解決實驗中的問題,并且將實驗中產生的問題帶到學習中去解決,加深對加速度知識點的掌握。最后,要善于向老師請教,教師對于加速度物理知識的理解必然比學生要高深得多,因此對于加速度的研究還要善于利用教師資源。
(三)在習題下總結
與數(shù)字知識緊密結合是加速度知識的重要特點,加速度知識點的運用需要經(jīng)過大量的數(shù)字計算和相關的公式運算,因此高中生必須在大量的習題計算中進行規(guī)律總結。經(jīng)過大量的習題,可以使學生建立起對基礎知識的熟悉程度與掌握程度,尤其是對常用公式、分析思路、解題步驟等,學生可以在反復練習中掌握技巧,進而不斷的加深對加速度知識點的研究深度。在剛開始認知的過程中,習題能起到引導、提高興趣、加深印象的作用;在知識掌握的過程中,習題能鞏固相應知識點,通過反復練習鞏固知識;等知識充分掌握時,還需要通過習題加強加速度知識與其他知識一起綜合應用的能力。所以,在習題的環(huán)境下,有利于對知識的認知和綜合應用,能比識記起到事半功倍的效果。
四、加速度知識在實際生活中的應用
很多同學認為,物理課本中學習的知識在實踐中應用很少,屬于那種基礎理論,其實這種觀點是錯誤的。高中物理知識其實就是生活中各種知識和經(jīng)驗的總結積累,就拿加速度知識來說吧,在實際生活中的應用最簡單的就是“汽車百米加速”,復雜的有各種粒子的加速等等,甚至是人造地球衛(wèi)星發(fā)生過程中的加速等等,這些都是加速度的最基本體現(xiàn)。理論和藝術一樣,是源于生活、高于生活的,既為生活中的經(jīng)驗積累,又使這些積累的經(jīng)驗指導生活。加速度的相關知識,雖然在學習的時候大家覺得深奧難懂,但是熟練掌握了各知識加點,還是很容易去區(qū)分和識記的。我們做的許多習題,其實都是實際生活中的例子,不過這些例子將一些干擾因素取消或者不提,化繁為簡,方便了我們的計算和知識掌握。
五、結束語
總而言之,在高中知識體系中,與物理科目相關的知識大多是實踐性較強的科目,但課堂教學相對而言偏理論性為主,在學校充分利用教學儀器的同時,這就需要學生能積極的發(fā)揮自己的主觀能動性,學生對運動學中的加速度研究需要結合實際情況進行動態(tài)的研究。從社會應用科學上分析,物理學的重要作用之一就是深刻的揭示相應規(guī)律,例如自然規(guī)律,進而使人們能夠更好的掌握和運用客觀規(guī)律解決人們日常的生產、生活、工作問題。因此我們高中生對于物理中加速度的研究也應站在“學以致用”的角度來開展,在不斷的實踐中加深對加速度的研究。