高中物理《汽車(chē)安全運(yùn)行與牛頓運(yùn)動(dòng)定律》教案1 教科版必修1

1、汽車(chē)安全運(yùn)行與牛頓運(yùn)動(dòng)定律 一、 設(shè)計(jì)思想本節(jié)內(nèi)容在章或單元中的地位：汽車(chē)安全運(yùn)行與牛頓運(yùn)動(dòng)定律是本章的最后一節(jié)，兼顧對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的復(fù)習(xí)和定律內(nèi)容與實(shí)際應(yīng)用的結(jié)合，因此占有很重要的位置，對(duì)這章的學(xué)習(xí)是一種深化。本節(jié)內(nèi)容特點(diǎn)：本節(jié)所用教材是教科版高中物理新課程必修1教材第三章第八節(jié)。通過(guò)學(xué)習(xí)，要求學(xué)生會(huì)運(yùn)用牛頓第二定律解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題汽車(chē)制動(dòng)，教材通過(guò)對(duì)汽車(chē)安全行駛距離、事故中車(chē)和人的受力的討論使學(xué)生會(huì)在實(shí)際問(wèn)題中使用牛頓運(yùn)動(dòng)定律。從汽車(chē)行駛的生活情景中提煉出做勻減速運(yùn)動(dòng)的物理模型，充分應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律，尋找位移，制動(dòng)加速度和初速度之間的關(guān)系，同時(shí)，引入汽車(chē)安全運(yùn)行設(shè)施的一些知識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的

2、安全意識(shí)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中會(huì)遇到以下困難：實(shí)際情景與物理模型之間的轉(zhuǎn)換。如何綜合運(yùn)用牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)分析解決問(wèn)題。教學(xué)處理說(shuō)明：學(xué)生的認(rèn)知水平與知識(shí)本身對(duì)學(xué)習(xí)者所提出的能力要求之間存在著很大的差距，在這部分知識(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程中，大部分學(xué)生往往由于不會(huì)把實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為物理問(wèn)題模型處理，在具體的模型中還不能熟練的運(yùn)用牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)分析解決問(wèn)題。因此本節(jié)課，將結(jié)合建構(gòu)主義情境教學(xué)模式,通過(guò)生活情景與物理模型的不斷轉(zhuǎn)化促使學(xué)生建構(gòu)自己的知識(shí)體系。以牛頓第二定律為核心，通過(guò)分析存在于生活中的情境，幫助學(xué)生理解物理模型、物理過(guò)程。在熟悉的生活情景中使學(xué)生初步學(xué)會(huì)運(yùn)用牛頓第二定律分析問(wèn)題、解決問(wèn)

3、題，達(dá)到學(xué)以致用的教學(xué)目的。本節(jié)課有兩條主線：一條是通過(guò)對(duì)汽車(chē)安全運(yùn)行本身的三個(gè)方面內(nèi)容（安全運(yùn)行距離、車(chē)與人的受力、汽車(chē)安全運(yùn)行設(shè)施簡(jiǎn)介）的討論完成對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的復(fù)習(xí)與應(yīng)用，達(dá)到知識(shí)與技能的教學(xué)目標(biāo)。二是貫穿整節(jié)課的安全法制教育，達(dá)到情感態(tài)度與價(jià)值觀的教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)的處理方法：以學(xué)生為主體，老師為主導(dǎo)引導(dǎo)學(xué)生在課堂上進(jìn)行思考，討論，計(jì)算等探究活動(dòng)。幫助學(xué)生獲得正確的結(jié)論。二、 教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能：（1）了解什么是汽車(chē)安全運(yùn)行距離，并會(huì)利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解汽車(chē)安全運(yùn)行距離。（2）會(huì)利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解交通事故中的受力問(wèn)題。（3）從牛頓定

4、律角度了解安全帶，氣囊，ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)等安全裝置能減小交通事故傷害的物理道理。 過(guò)程與方法：（1）通過(guò)使用牛頓定律與運(yùn)動(dòng)規(guī)律解決汽車(chē)制動(dòng)問(wèn)題，學(xué)會(huì)將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為物理模型。（2）經(jīng)歷運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決實(shí)際問(wèn)題，感受物理定律與生活實(shí)際的聯(lián)系。 （3）提高分析推理能力，加強(qiáng)搜集信息、交流合作的能力。 情感態(tài)度與價(jià)值觀：1. 通過(guò)汽車(chē)行駛安全與物理學(xué)規(guī)律關(guān)系的探討，理解物理與社會(huì)的關(guān)系，增強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際的自覺(jué)性。2. 通過(guò)學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生參與物理學(xué)習(xí)活動(dòng)的興趣，體驗(yàn)成功的喜悅，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的自信心；3. 對(duì)學(xué)生加強(qiáng)安全教育，增強(qiáng)安全意識(shí)，懂得生命的珍貴。三、 教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)將汽車(chē)實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為物理

5、模型（質(zhì)點(diǎn),勻減速運(yùn)動(dòng)）.學(xué)會(huì)做受力分析和運(yùn)動(dòng)分析，應(yīng)用運(yùn)動(dòng)規(guī)律與牛頓定律相結(jié)合解決汽車(chē)的安全運(yùn)行問(wèn)題強(qiáng)化牛頓運(yùn)動(dòng)規(guī)律中位移,加速度,初速度幾個(gè)物理量關(guān)系, 安全運(yùn)行距離的理解，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)解決汽車(chē)行追及問(wèn)題。四、 教學(xué)流程 學(xué)生活動(dòng)：討論、小實(shí)驗(yàn)、總結(jié)-分析、解決問(wèn)題進(jìn)一步討論問(wèn)題用身邊的事例引入課題，創(chuàng)設(shè)物理情景問(wèn)題1-安全行駛距離是怎樣得出的新課引入-從教師自身經(jīng)歷提出汽車(chē)安全行駛問(wèn)題問(wèn)題2-分析計(jì)算體會(huì)事故中的人車(chē)受力情況課后拓展（兩個(gè)方向）對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全法制教育五、 教學(xué)過(guò)程教學(xué)進(jìn) 程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖媒體一、新課導(dǎo)入二、新課教學(xué)三、知識(shí)拓展四、結(jié)束語(yǔ)展示我和我的愛(ài)車(chē)（座

6、駕）的一張合影照片提出問(wèn)題：今天這節(jié)課我們就來(lái)討論與汽車(chē)有關(guān)的問(wèn)題，汽車(chē)對(duì)我們的生活有那些重大影響？ 主要有兩方面：1汽車(chē)為我們的生活提供了很多方便，使我們的生活更舒適，很難想象沒(méi)有汽車(chē)的生活會(huì)是什么樣。2每年汽車(chē)非安全駕駛引發(fā)的事故呈上升趨勢(shì)，死亡人數(shù)也在不斷增加，成為威脅生命的一大殺手。給社會(huì)和國(guó)家?guī)?lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，也給我們帶來(lái)了很大的痛苦。展示一些交通事故數(shù)據(jù)年北京市交通事故肇事死亡人2007年，全國(guó)共發(fā)生道路交通事故327209起，造成81649人死亡、380442人受傷，直接財(cái)產(chǎn)損失12億元。反思：能否減少甚至避免交通事故的發(fā)生呢？明確本節(jié)課的課題-汽車(chē)的安全行駛展示一組有關(guān)我的

7、汽車(chē)車(chē)身上小傷痕的照片來(lái)展現(xiàn)曾經(jīng)發(fā)生在我身上的一些安全事故教師作自我批評(píng)：這些都是由于自己安全意識(shí)差造成的，家人為此也非常擔(dān)心，幸運(yùn)的是沒(méi)有造成大的傷害，一切還來(lái)得及，從今天做起從我做起，珍惜生命，一定做到安全出行。展示一組重大交通事故的圖片展示環(huán)路和高速路上的安全車(chē)距確認(rèn)標(biāo)識(shí)牌，提出問(wèn)題-安全行駛距離如何計(jì)算真實(shí)事件回放：2008年孫某駕駛標(biāo)志307小轎車(chē)與三位同事共四人一同前往山西游玩，在高速公路最內(nèi)側(cè)車(chē)道行駛途中發(fā)現(xiàn)前面有一輛大貨車(chē)，當(dāng)時(shí)車(chē)速很快（120km/h)，但孫某并沒(méi)有減速而是向右側(cè)打輪駛進(jìn)應(yīng)急車(chē)道欲強(qiáng)行超車(chē)，駛?cè)霊?yīng)急車(chē)道后，孫某突然發(fā)現(xiàn)前方不遠(yuǎn)處有一輛故障車(chē)正在維修，雖采取緊急

8、制動(dòng)，但還是以60km/h的速度與故障車(chē)相撞，造成一人重傷，三人輕傷，小轎車(chē)完全報(bào)廢。配合示意圖重現(xiàn)當(dāng)時(shí)的情景，教師結(jié)合情景圖引導(dǎo)學(xué)生對(duì)汽車(chē)制動(dòng)過(guò)程進(jìn)行逐步分析汽車(chē)制動(dòng)過(guò)程受力？畫(huà)出受力示意圖汽車(chē)制動(dòng)過(guò)程？汽車(chē)受到的合力？加速度？ （1）請(qǐng)大家根據(jù)所學(xué)的知識(shí)，計(jì)算孫某發(fā)現(xiàn)情況時(shí)與故障車(chē)至少相距多遠(yuǎn)才能避免相撞？已知：發(fā)現(xiàn)情況時(shí)車(chē)速約為120km/h（約33m/s ），輪胎與地面的摩擦系數(shù)約為0.7。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）做題前先復(fù)習(xí)有關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)勻變速運(yùn)動(dòng)基本公式vt2- v02=2axvt= v0+atx= v0t+at2/2滑動(dòng)摩擦力公式f=mN牛頓第二定律F合=ma教師根據(jù)情況，提出是

9、否要考慮反應(yīng)時(shí)間問(wèn)題，請(qǐng)兩個(gè)學(xué)生做反應(yīng)時(shí)間小實(shí)驗(yàn)，并提出思考反應(yīng)時(shí)間刻度尺如何制作提出反應(yīng)時(shí)間約0.5s趁熱打鐵，展示相關(guān)圖片，進(jìn)一步討論在駕駛過(guò)程中超速、天氣情況惡劣、酒后駕車(chē)對(duì)安全距離的影響課后思考1：為什么在駕駛過(guò)程中嚴(yán)禁超載、嚴(yán)禁疲勞駕駛、嚴(yán)禁接聽(tīng)電話。（2）若兩輛車(chē)相撞后一起運(yùn)行了0.02s停止運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)大家估算汽車(chē)和駕駛員受到多大的沖擊力（其它力忽略不計(jì)）？已知：標(biāo)志307小轎車(chē)車(chē)身質(zhì)量（含乘坐人員）約為1400kg，人的質(zhì)量約為70 kg，與故障車(chē)相撞時(shí)車(chē)速大約60km/h（約17m/s ）的速度。小結(jié)：因?yàn)樽矒袅艽?，所以整輛汽車(chē)報(bào)廢，孫某也要承擔(dān)巨額的經(jīng)濟(jì)賠償。再次展示交通事故

10、圖片不幸中的萬(wàn)幸：1發(fā)生事故時(shí)，車(chē)上的人員都系好了安全帶，才避免了造成重大傷害。如果沒(méi)有系好安全帶會(huì)怎樣呢？簡(jiǎn)介相關(guān)小常識(shí)2汽車(chē)上配有安全氣囊，事故發(fā)生時(shí)安全氣囊全部彈出，對(duì)車(chē)上人員起到了很好的保護(hù)作用。3汽車(chē)上帶有一種叫做“ABS”的安全裝置，能夠減小汽車(chē)的制動(dòng)距離。反思：在這次事故中，兩輛車(chē)的駕駛員都違反了哪些規(guī)則呢中華人民共和國(guó)道路交通安全法第四十五條規(guī)定：機(jī)動(dòng)車(chē)遇有前方車(chē)輛緩慢行駛時(shí)不得借道超車(chē)第六十八條規(guī)定：機(jī)動(dòng)車(chē)在高速公路上行駛發(fā)生故障時(shí)，警告標(biāo)志應(yīng)當(dāng)設(shè)置在故障車(chē)來(lái)車(chē)方向150m以外 課后思考3出示京開(kāi)高速公路最內(nèi)側(cè)車(chē)道限速標(biāo)牌。通過(guò)前面的學(xué)習(xí)我們知道，汽車(chē)在行駛過(guò)程中保持好安全距

11、離是非常重要的，在這條車(chē)道行駛時(shí)，與前車(chē)保持的安全距離應(yīng)是多少？假設(shè)駕駛員反映時(shí)間為0.50s，剎車(chē)時(shí)汽車(chē)受到的制動(dòng)阻力的大小為汽車(chē)重力的0.40倍(g取10m/s2)。教師給出重要提示應(yīng)該選擇車(chē)速是多少的車(chē)作為研究對(duì)象珍愛(ài)生命，安全出行，人人有責(zé)學(xué)生思考討論，暢所欲言學(xué)生集中注意力學(xué)生仔細(xì)觀察，思考事情已經(jīng)發(fā)生了,一切都晚了學(xué)生思考學(xué)生分析，討論計(jì)算，展示計(jì)算結(jié)果利用教師自制的反應(yīng)時(shí)間刻度尺測(cè)量學(xué)生的反應(yīng)時(shí)間學(xué)生計(jì)算總結(jié)：安全距離是反應(yīng)距離（勻速運(yùn)功）和制動(dòng)距離（勻減速運(yùn)動(dòng)）之和學(xué)生分析，討論，計(jì)算，展示計(jì)算結(jié)果抓住時(shí)機(jī)再次從視覺(jué)觸動(dòng)學(xué)生學(xué)生觀看視頻，并用牛頓定律解釋現(xiàn)象課后思考2：從牛頓定

12、律角度了解安全帶，氣囊，ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)等安全裝置能減小交通事故傷害的物理道理，參看課本P98或查閱相關(guān)資料配備安全帶、車(chē)內(nèi)配備安全氣囊等（延長(zhǎng)減速時(shí)間，減小了加速度，進(jìn)而減小了作用力?！癆BS”系統(tǒng)能增大加速度，進(jìn)而減小汽車(chē)的制動(dòng)距離學(xué)生觀察理解學(xué)生課后分析計(jì)算課后思考討論關(guān)注社會(huì)生活；一分為二看待事物從數(shù)據(jù)觸動(dòng)學(xué)生引起學(xué)生的思考逐步引導(dǎo)到所要討論的問(wèn)題上首先以自己做個(gè)表率，對(duì)學(xué)生進(jìn)行初步的安全教育從視覺(jué)上給學(xué)生進(jìn)一步的觸動(dòng)引出主要問(wèn)題，學(xué)習(xí)相關(guān)常識(shí)用身邊的事例引入課題，創(chuàng)設(shè)物理情景，使學(xué)生感到真實(shí)、親切體現(xiàn)教師的主導(dǎo)作用，為解決問(wèn)題作好鋪墊學(xué)生根據(jù)實(shí)際情況，通過(guò)抽象，建立理想化模型（質(zhì)

13、點(diǎn)，勻減速直線運(yùn)動(dòng)），利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)解決汽車(chē)追及問(wèn)題反應(yīng)時(shí)間在汽車(chē)緊急制動(dòng)過(guò)程中不能忽略，加強(qiáng)對(duì)反應(yīng)時(shí)間的認(rèn)識(shí)，活躍課堂氣氛明確安全距離和哪些因素有關(guān)，為學(xué)生進(jìn)一步發(fā)展指出方向勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解交通事故中的受力問(wèn)題，學(xué)會(huì)做受力分析和運(yùn)動(dòng)分析，體會(huì)交通事故的嚴(yán)重性從視覺(jué)上給學(xué)生進(jìn)一步的觸動(dòng)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義教育體會(huì)物理知識(shí)在汽車(chē)工業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用，進(jìn)一步加深對(duì)牛頓定律的理解感受交通安全法規(guī)的合理性，增強(qiáng)守法意識(shí)，使他們懂得遵守交通安全的重要性。鞏固安全距離的概念，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)解決汽車(chē)行追及問(wèn)題多媒體投影展示多媒體投影展示多媒體投影展示多媒體投影展示實(shí)物投影或板書(shū)兩個(gè)學(xué)生小實(shí)驗(yàn)多媒體投影展示實(shí)物投影或板書(shū)多媒體展示多媒體展示實(shí)物投影或板書(shū)多媒體展示六、 板書(shū)設(shè)計(jì)汽車(chē)安全運(yùn)行與牛頓運(yùn)動(dòng)定運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 汽車(chē)安全運(yùn)行距離=反應(yīng)距離 +制動(dòng)距離vt2- v02=2ax 汽車(chē)受力分析 汽車(chē)安全運(yùn)行設(shè)施簡(jiǎn)介vt= v0+a t x= v0t+at2/2滑動(dòng)摩擦力公式f=mN牛頓第二定律F=ma七、 評(píng)議： 本節(jié)課從生活走向物理，從生活中獲取教學(xué)資源。通過(guò)創(chuàng)設(shè)豐富的物理情景，讓學(xué)生從生活經(jīng)驗(yàn)入手感受和體會(huì)汽車(chē)安全問(wèn)題，讓學(xué)生處在濃厚的學(xué)習(xí)興趣中。再通過(guò)所學(xué)的物理知識(shí)去驗(yàn)證猜想，培