浅析高中物理中速度与加速度的关系
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摘要：物理课程在我们高中学习阶段所占的比例较高且学习难度大。其中速度与加速度这一内容在学习的过程中需要理解的问题很多，所存在的难度也非常高，因此我们在对速度相关的知识进行学习的过程中会遇到的问题比较多。文章主要对加速度与速度的概念进行了区分，并阐述二者之间的联系与区别。
关键词：高中物理;速度;加速度
一、速度与加速度学习的基本阐述
高中物理學科的难度是所有科自中较高的，不仅需要强大的逻辑思维，还需要较高的理解能力。其原因是物理学科的很多知识概念都具有较强的抽象性，这些抽象的概念对同学们的理解造成了不小的障碍，特别是对于物理基础一般的同学而言，抽象概念的理解存在相当大的难度。
我们在学习速度以及加速度的相关知识的时候，应对二者的概念有清晰的认识。速度为某段时间内物体位移与其所用时”的比值，其定义式为：v=Δx/Δt。加速度则是描述速度变化率的物理量，为速度的变化量与其所用时间的比值，其定义式为：a=Δv/Δt。最好可以代人实际生活情景中体会：例如跑步时，有的人可能提速很快，但是全程所用的时间却比别人长一即它的加速度很大，但是全程的速度较小。
二、速度与加速度的联系与区别
物理课程的学习过程中，常出现以下疑问，如速度以及加速度之间存在怎样的联系，以及怎样进行区分等问题。下面笔者将通过自身物理学习过程中所掌握的速度以及加速度的相关知识，对速度与加速度的联系和区别进行理解阐述：
首先，让我们对二者的概念做进一步深入。二者都是某个物理量对时间的“变化率”，那我们就要首先了解所对应的变化量。速度对应的是单位时间内位移的变化量，而加速度对应的是单位时间内速度的变化量。由于位移是矢量，所以位移的变化量也是矢量，即：（遵循矢量加减法则）。那么位移的变化率很显然也是矢量，所以速度是矢量。同理，加速度也是矢量，二者都具有方向性。
我们还知道，速度和加速度都是状态量，物体在每一时刻都具有速度和加速度，那么如何表示物体在某一刻的速度或加速度呢？不难想到，当时间很短时，位移将变得非常小，那么可以用这段小位移的平均速度近似替代瞬时速度。同理，瞬时加速度也可以用类似的方法处理。即：
对于v=Δx/Δt当Δt→0时，v就是瞬时速度。
对于a=Δv/Δt当Δt→0时，a就是瞬时加速度。
对于二者，我们可以利用导数的概念加深理解：速度可以看做位移关于时间的一阶导数;加速度则是速度关于时间的一阶导数。即：
我们不难得到加速度是位移关于时间的二阶导数：a=x"（t）
所以，如果我们能够得到物体关于时间的轨迹方程，那么就可以很容易的求出物体在任意时刻的速度与加速度。
虽然二者都是变化率，但还是存在较大的区别，速度是不能够突变的，而加速度可以突变。由牛顿第二定律我们知道，力是决定物体加速度的因素，加速度由物体的受力状况决定。而物体的受力状况显然可以发生突变。而速度的变化是由于物体存在加速度，是加速度对时间的累积效果。而且速度与加速度大小是无关的，速度大的物体可以加速度小，速度小的物体可以加速度大。当速度与加速度同向时，物体做加速运动，反之则做减速运动。
在利用公式进行计算时要注意以下三点：（1）速度与加速度都是矢量，计算的结果符号表示方向，与大小之间不具备任何的关系;（2）所选择的参考系不一样，速度与加速度也不同。多数情况下，在讨论问题时会选择地面参考系;（3）二者没有大小关系，不要依据所谓的常识乱做判断。
这里引申一下速率与加速度的区别联系，便于对速度与加速度的理解更加透彻：速率作为一个标量，可以对某一物体运动的快慢进行描述，但是不能反映物体在运动过程中的方向。速率是路程与时间的比值v=Δs/Δt，不具有方向性。只有当物体进行一维同向运动时，路程才会在数值上等于位移。理解速率，也可以帮助我们更好的理解速度加速度之间的关系。
三、结语
加速度与速度是高中物理中最基础的两个概念，研究二者的区别与联系，能够帮助我们更好理解二者，并且对物理学的研究方法有更深的理解。
文章从微分的角度对速度以及加速度进行了阐述，认为二者的联系在于二者都是“变化率”。速度是位移的变化率，加速度可以理解为速度的变化率，且二者均具有方向性。此外，文章还对二者进行了区分：速度不能突变，加速度可以突变，是因为二者的决定因素不同。最后提出了在实际计算中几个常见的误区。
速度与加速度是我们最熟悉的变化率问题。在接下来的物理学习中，我们还会了解到更多的变化率问题，学会对变化率问题的处理方式，对日后的学习非常有用。
参考文献
[1]周新艳，韩叙虹.“自由落体运动的规律”课例的多次实践与反思[J].中学物理教学参考，2010（05）.
[2]宋伟，李炎，张丽萍.人教版高中物理教材必修一“思考与讨论”栏目的分类及教学功能[J].中学物理，2018（01）.
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