高中物理：2.4勻變速直線運動與汽車行駛安全教案粵教版必修

1、勻變速直線運動與汽車行駛安全 教案一、設(shè)計思想 本節(jié)是必修1第二章的最后一節(jié)，應(yīng)該充分體現(xiàn)出對第三節(jié)勻變速直線運動的應(yīng)用價值。這一節(jié)理應(yīng)成為第三節(jié)的例題和習(xí)題，新教材將其列為獨立的一章，匠心在于學(xué)習(xí)勻變速直線運動應(yīng)用的同時，突出汽車行駛安全，對學(xué)生進行機動車行駛中的安全教育。 這節(jié)課將設(shè)計4個討論題，要學(xué)生研究為什么要保持車距？為什么不要酒后開車？為什么不要超速等問題，經(jīng)用勻速直線運動和勻變速直線運動規(guī)律分析均可得到合理解釋。教學(xué)過程中不單對學(xué)生進行了安全教育，而且學(xué)會了應(yīng)用勻變速直線運動的規(guī)律分析問題，解決問題。二、課標要求1. 掌握勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用，會分析一般的簡單問題。2. 了解

2、機動車安全駕駛法規(guī)。三、教學(xué)對象分析1. 學(xué)生完成了第三節(jié)的學(xué)習(xí)，已經(jīng)掌握了勻變速直線運動的速度公式Vt=V0+at ，位移公式S=V0t+1/2at2 和推導(dǎo)而來的Vt2V02=2as ，尚缺乏對具體問題的分析應(yīng)用。2. 學(xué)生了解一般的安全行車要求：如不要超速、不要酒后駕駛、要保持一定的行車距離。但要究其原因，即要知其所以然，則缺少應(yīng)用物理知識的科學(xué)論證。3. 學(xué)生對與生活聯(lián)系緊密且有一定了解的行車安全問題會感興趣，給上好這一節(jié)課奠定了良好的基礎(chǔ)，但由于部分學(xué)生物理基礎(chǔ)差，在探究過程中缺乏自主能力。四、教學(xué)目標1. 知識和技能根據(jù)文字信息能在頭腦中展現(xiàn)汽車在人體反應(yīng)時間內(nèi)的勻速直線運動和剎車

3、時間內(nèi)的勻減速直線運動的物理情景，建立物理模型。會應(yīng)用速度公式、位移公式和推理結(jié)論，結(jié)合汽車的運動分析解決問題。2. 過程與方法在探究問題的過程中，要培養(yǎng)學(xué)生良好的分析問題、處理問題的習(xí)慣：通過文字信息的慢慢品味（注意題目所包含的隱含條件），首先建立清晰的物理模型，眼前出現(xiàn)動態(tài)的物體運動情景；其次建立不同的物理過程與相應(yīng)的物理規(guī)律之間的聯(lián)系；再其次根據(jù)選取的正方向，判斷物理量的正負號后正確列出物理方程，通過數(shù)學(xué)手段解題；最后將結(jié)果與命題對照，體會一下客觀過程。3. 情感態(tài)度與價值觀培養(yǎng)學(xué)生尊重實際的態(tài)度，樹立辨證唯物主義觀點。培養(yǎng)學(xué)生樹立牢固的安全意識，關(guān)愛生命。五、重點和難點1. 重點：通過

4、汽車安全行駛問題，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用勻變速直線運動規(guī)律分析問題、解決問題的能力2. 難點：不善于挖掘題目中的隱含條件；不能正確選取加速度的正負號；不善于排除題目中多余的已知條件。六、教學(xué)過程1. 導(dǎo)入新課老師進行全班統(tǒng)計：請家里有汽車的同學(xué)舉手；請開過汽車的同學(xué)舉手；請開過摩托車的同學(xué)舉手。統(tǒng)計的結(jié)果肯定過半數(shù)，因為大部分同學(xué)都會開摩托車。統(tǒng)計的目的是把同學(xué)們的注意力集中起來，投入下面的問題中去。老師：同學(xué)們都有一定的直接或間接駕駛機動車的經(jīng)驗，你們能說出幾條安全行車的法規(guī)？根據(jù)同學(xué)們的回答老師進一步問：為什么要保持一定的行車距離？為什么不可酒后駕車？為什么不可超速駕駛？今天我們?nèi)嗤瑢W(xué)一起利用上節(jié)

5、課學(xué)習(xí)的勻變速直線運動的速度公式、位移公式和推導(dǎo)的結(jié)論來回答以上問題。在了解機動車駕駛安全法規(guī)的同時，我們學(xué)習(xí)用勻變速直線運動規(guī)律來分析問題、解決問題，這就是我們這節(jié)課要達到的教學(xué)目標。板書課題：勻變速直線運動和汽車行駛安全2. 新課內(nèi)容討論一：汽車行駛中為什么要保持車距？例1 汽車在高速公路上行駛的速度為108km/h，若駕駛員發(fā)現(xiàn)前方80m處發(fā)生了交通事故，馬上緊急剎車，汽車以恒定的加速度經(jīng)過4s才停下來，問汽車是否會有安全問題？由于是第一題，為建立正確的思維過程和規(guī)范的解題模式，基本由老師帶領(lǐng)同學(xué)分析：首先要指導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成慢慢審題的良好習(xí)慣，邊讀題邊在頭腦中構(gòu)建物理模型，眼前要展現(xiàn)清晰的物

6、理情景，汽車做勻減速直線運動。在此過程中，初速度為108km/h，即30 m/s。汽車經(jīng)4s停下來，似乎只有兩個已知量，但仔細分析后發(fā)現(xiàn)，題中還隱含著一個條件：汽車剎車停止后末速度為0，問題應(yīng)可解決。題中“前方80m處”這一條件，并不是汽車停下來的實際位移，它只作為判斷是否安全的依據(jù)。解：選汽車初速度方向為正方向，其加速度為 a =（VtV0）/t =（030）/4 m/s2 =7.5m/s2汽車由剎車到停止所經(jīng)過的位移為 S =V0t + 1/2 at2 =304 +1/2 （-7.5）42m =60m由于前方距離有80m汽車經(jīng)過60m就已停下來，所以不會有安全問題。討論二：上題中，汽車剎車

7、后經(jīng)4s停下來，試問駕駛員發(fā)現(xiàn)事故到汽車停下來是否也是4s？教師指導(dǎo)學(xué)生看P32實踐與拓展： “ 2. 人對周圍發(fā)生的事情，都需要一段時間來作出反應(yīng)，從人發(fā)現(xiàn)情況到采取行動所經(jīng)歷的時間，稱為反應(yīng)時間。”教師給學(xué)生設(shè)置第進式的問題供同學(xué)們探究：駕駛員從發(fā)現(xiàn)事故到汽車停下來是4s？或大于4S？或小于4S？（答案：大于4s）請同學(xué)們構(gòu)建從駕駛員發(fā)現(xiàn)事故到汽車停下來汽車運動的物理模型。（答案：汽車先做勻速直線運動，后做勻減速直線運動）例2 上題中駕駛員的反應(yīng)時間是0.5s該汽車有安全問題嗎？汽車在前后兩個運動過程中的位移各是多少？請同學(xué)們計算一下。 （答案：勻速直線運動位移 S =V t =（300.

8、5）m =15 m 勻減速直線運動位移同上，為60m，汽車運動總位移為75m，所以依然沒有安全問題。） 討論三：為什么不允許酒后開車？（服用某些感冒藥后，或老年人，或處于疲勞狀態(tài)下都不易開車） 教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本：在通常情況下，駕駛者的反應(yīng)時間與其注意力集中程度、駕駛經(jīng)驗和體力狀態(tài)有關(guān)，平均約為0.51.5s駕駛員酒后的反應(yīng)時間則至少會增加23倍。 例3 若駕駛員酒后開車，反應(yīng)時間為1.5s，上述汽車是否有安全問題？此題與例2同類型，所以由思維反應(yīng)較慢的同學(xué)回答解：勻速直線運動位移 S =V t =（301.5）m= 45m勻減速直線運動位移60m，總位移105m，汽車有安全問題。服用某些感

9、冒藥后，或老年人，或處于疲勞狀態(tài)都會延長反應(yīng)時間，所以都不宜開車。討論四：根據(jù)不同的道路或道路周邊環(huán)境，對行駛車輛都有一個最高速度限制，不允許超速。請同學(xué)們通過計算，將結(jié)果填寫在下列表格中，就會明白汽車為什么不允許超速。例四：駕駛員守則中安全距離表格車速km/h反應(yīng)距離 m剎車距離 m總位移m 40 A 10C 80 20BD假定汽車在兩種不同速度情況下，駕駛員的反應(yīng)時間相同，汽車剎車時加速度相同，請將表格中的A、B、C、D 四個空填上。此題有一定難度，要找反應(yīng)快，接受新知識能力強的同學(xué)參于討論。分析：反應(yīng)距離，由勻速直線運動公式 S =V t ，當(dāng)時間相同，位移與速度成正比。車速80km/h

10、，反應(yīng)距離20m；則車速40km/h，反應(yīng)距離A=10m 。 剎車距離，在已知初速度、末速度、加速度的情況下，可以用推論Vt2V02=2as ， 因為末速度為零，所以 S = V02/2a ，當(dāng)加速度相同，位移與初速度平方成正比；車速40km/h，剎車距離10 m，則車速80km/h，剎車距離B = 40 m 。 反應(yīng)距離和剎車距離之和等于總位移 C = 20 m D = 60 m 由以上數(shù)據(jù)可以看出，車速越大總位移越大，所以行車不要超速。3.課堂小結(jié)這節(jié)課我們了解到行車安全的部分法規(guī)，而且知道了這些法規(guī)完全來自于運動學(xué)原理。在論證這些法規(guī)的過程中，我們應(yīng)用了運動學(xué)的公式，明確了一般的解題程序。學(xué)以致用，我們今后更要關(guān)愛生命，注意安全。4.布置作業(yè) P40 4 ； P45 14、18七、教學(xué)用具為幫助同學(xué)建立物理模型，將汽車的運動用flash動畫表現(xiàn)出來。八、教學(xué)流程圖統(tǒng)計與駕馭有關(guān)人數(shù)明確教學(xué)目標 討論一為什么要保持車距討論二例1解題是否嚴密討論四為什么不允許超速討論三為什么不能酒后開車 關(guān)愛生命教育歸納安全法規(guī)課堂小結(jié) 布置作業(yè) 九、教學(xué)反思 教師采用了完全不同的教學(xué)方法。對于接受新知識較快的教學(xué)班，學(xué)生的思維敏捷，反應(yīng)快，教師采用較多學(xué)生自主活動的方式；對于稍差點的班，學(xué)生自主活動減