高中加速度公式大全及理解

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所属分类:高一物理

对高一学生来说,高中物理提到的加速度概念不是很容易理解的。不少同学学到加速度时,往往会出现这几种误解:加速度等效为速度,或者两个速度之和,又或者认为加速度的大小与速度成正比、与时间成反比等等。实质上,加速度的概念的提出,只是用来反映一个物体在某段时间内速度变化的快慢情况。

高中加速度公式大全及理解何为加速度

所谓加速度,就是质点速度的变化与发生这一变化所需时间的比值,叫加速度。

这是一种常见的比值定义法来定义物理量,涉及到这种比值定义法的物理还有平均速度、电场强度、磁感应强度、感应电动势等。

加速度公式的理解

根据加速度的定义可知,加速度的公式:

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v0:表示物体的初速度( 指瞬时速度)

vt:表示物体的末速度( 指瞬时速度)

t:表示变化时间

  • 关于加速度大小的理解

需要注意的是,虽然加速度a=v/t,但这并不意味着加速度与速度成正比,与时间成反比关系。实质上,加速度的大小与v0vt、△t及△v没有绝对正反比关系。从数学角度来理解,因为在这条公式里,没有一个物理量是常数,所以不能简单理解v0vtv越大,加速度就越大, t越大,加速度越小。

从物理角度来说,如果真要说这种正反比关系,必须有一个前提,就是采用控制变量法。比如说,当时间t一定时,△v越大,加速度才越大。

高中加速度公式大全及理解

  • 关于加速度方向的理解

对于a=v/t这个等值式,由于t是标量没有方向,而v有方向,因此加速度的方向就与v的方向相同。

但对于a= (vt- v0)/t这个等值式,我们就不能简单理解为加速度方向与v0vt方向相同或相反了。因为v0vt两个物理量都有方向,那么它们的差值即△v的方向与v0vt的方向没有绝对关系。

如果学到后面的平行四边形定则时,你会发现当物体的v0vt不在同一直线的时候,它们的速度变化方向会与v0vt方向无关的。如下图所示,v0水平向右,vt竖直向上,而v的方向竟然是斜向左上方的。

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当然,如果物体做的是直线运动时,必定会有v0vt在同一直线上,此时:

  • 如果v0<vt,物体将做加速运动,则a的方向必定与v0方向相同;
  • 如果v0>vt,物体将做减速运动,则a方向必定与v0方向相反。
  • 特别地,当物体做匀速圆周运动时,你会发现a的方向竟然会与v的方向垂直。这在以后讲到高二物理知识点时会有特别详细的分析。

综上所述,我们理解加速度方向时,不能简单认为它与v0vt方向有绝对关系,但是它的方向一定与△v方向相同。

高中物理涉及的加速度公式

  • 定义式:a=v/t (任何运动都成立)
  • 牛顿第二定律:a=F/m (任何运动都成立)
  • 直线运动规律:
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  • 圆周运动:a=v2/R=ω2/R (高二物理涉及到)

以上公式具体怎么使用,取决于物体是哪种运动。选择公式之前首先判断公式的成立条件,然后分析物体的运动状态,再正确选择公式套数据,不能张冠李戴。

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