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加速度公式:对加速度两个公式的理解

来源:101教育网整理 2015-05-14 字体大小: 分享到:

加速度是力学中的一个极为重要的物理概念,
是联系力学和运动学的桥梁更是高考的热点之一。教材中共出现了两个加速度的公式:一个是在运动学中的定义式:a=△V/△t,另一个是在牛顿运动定律一章出现的牛顿第二定律的公式的变形式:a=F/m。

要想正确理解加速度的概念,并最终能够熟练应用,要求学生必须对加速度的特点、物理意义及决定因素都要熟练掌握。为了降低难度,现行教材均把匀变速直线运动和加速度合为一节,并且只研究匀变速直线运动的加速度定义、意义、单位、方向.而影响加速度的因素则一直到牛顿运动定律一章才涉及到,给学生一种前后难照应的感觉,使学生掌握起来比较困难。为了能够更好的理解和掌握加速度现特把加速度的两个公式分别分析如下。

首先通过定义来认识加速度。
定义:速度的变化△V(速度的增量)与发生这一变化所用时间△t的比值叫加速度。
定义式:a=△V/△t。
通过定义式咱们可以知道加速度是描述速度变化快慢和变化方向的物理量。要正确理解加速度的概念,必须区分速度(v)、速度的变化(Dv)和速度对时间的变化率(△V/△t)这三个概念。一个运动的物体有速度但不一定有加速度,因为加速度(a)与速度(v)无直接关系。只有物体的速度发生了变化(有Dv),才有加速度。而且加速度的方向和速度变化(Dv=v2-v1)的方向一致,但Dv大,加速度a不一定大,因为加速度大小不是由Dv这一个因素唯一决定,而是由速度的变化率(△V/△t)来决定和度量的。由此可见,加速度是描述速度变化快慢和变化方向的物理量。加速度大,表示速度变化的快,并不表示速度大和速度的变化大。如:汽车启动时加速度很大但速度却很小,正常行驶的汽车速度很大但加速度却很小甚至为零。a的方向和Dv的方向相同,与v的方向无必然的联系。a可以与v成任意角度(如在抛体运动中)。但a与v的方向又一起决定了运动的类型:当a与v同向时无论a大小如何变化物体总是做加速运动,只是速度增大的快慢程度不同;当a与v反向时无论a大小如何变化物体总是做减速运动,只是速度减小的快慢程度不同。

以上是从运动学的角度来理解加速度的,要真正全面认识加速度还必须从产生加速度的原因上进行分析。加速度的意义表示速度变化的快慢,即运动状态改变的快慢。而运动状态改变的难易程度取决于物体的惯性的大小,而质量是物体惯性大小的量度。因此加速度的大小与物体的质量m有关。当要求物体运动状态易改变时应尽可能的减小物体的质量。如:歼击机质量要比运输机和轰炸机小的多,并且战斗时要抛掉副油箱进一步减小质量以提高灵活性。相反当要求运动状态不易改变时应尽量增大物体的质量以提高其稳定性,如把电机装在金属机座上可以减少震动。牛顿第一定律告诉我们:物体如果没有受到力的作用,物体的运动状态不发生改变.由此可知,力是物体运动状态发生改变的原因.也即是产生加速度的原因。如:列车出站时,在机车牵引力的作用下,由静止开始逐渐加速;列车进站时,由于受到阻力的作用,速度不断减小,最后停下来.抛出的手榴弹,射出的炮弹,由于受到重力的作用,速度的大小和方向都不断发生变化.可见,影响加速度的另外一个因素是物体的受力。并且加速度的方向与物体受力的方向永远一致。对于确定的物体其加速度随力的变化而变化且a∝F。

通过以上分析可知影响加速度的因素主要有两方面:一是物体本身的因素——质量,反映了物体自身运动状态改变的难易程度。另一个是外在因素——物体所受到的外力,力的方向反映运动状态改变的方向。加速度的大小由两者共同决定即a=F合/m。加速度a与F合有瞬时对应关系,且加速度的方向与F合方向相同.

综上所述对加速度的两个公式的理解也应从两方面来看:加速度的决定式a=F/m揭示了加速度的大小决定于物体所受到的F合和物体质量的比值,方向同于F合的方向。加速度的定义式a=△V/△t揭示了加速度的物理意义,它反映了运动状态改变的快慢和方向。所以运动状态变化的原因是由于受力

标签: 物理 牛顿第二定律 牛顿运动定律 (责任编辑: 101教育小编 )
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