高中一年級(jí)物理勻變速直線運(yùn)動(dòng)和汽車(chē)行駛安全

...wd......wd......wd...2.4勻變速直線運(yùn)動(dòng)與汽車(chē)行駛安全一、設(shè)計(jì)思想本節(jié)是必修1第二章的最后一節(jié)，應(yīng)該充分表達(dá)出對(duì)第三節(jié)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用價(jià)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(dú)立的一章，匠心在于學(xué)習(xí)勻變速直線運(yùn)動(dòng)應(yīng)用的同時(shí)，突出《汽車(chē)行駛安全》，對(duì)學(xué)生進(jìn)展機(jī)動(dòng)車(chē)行駛中的安全教育。這節(jié)課將設(shè)計(jì)4個(gè)討論題，要學(xué)生研究為什么要保持車(chē)距為什么不要酒后開(kāi)車(chē)為什么不要超速等問(wèn)題，經(jīng)用勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析均可得到合理解釋。教學(xué)過(guò)程中不單對(duì)學(xué)生進(jìn)展了安全教育，而且學(xué)會(huì)了應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律分析問(wèn)題，解決問(wèn)題。二、《課標(biāo)》要求1.掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用，會(huì)分析一般的簡(jiǎn)單問(wèn)題。2.了解機(jī)動(dòng)車(chē)安全駕駛法規(guī)。三、教學(xué)對(duì)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(yùn)動(dòng)的速度公式Vt=V0+at，位移公式S=V0t+1/2at2和推導(dǎo)而來(lái)的Vt2﹣V02=2as，尚缺乏對(duì)具體問(wèn)題的分析應(yīng)用。2.學(xué)生了解一般的安全行車(chē)要求：如不要超速、不要酒后駕駛、要保持一定的行車(chē)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(shí)的科學(xué)論證。3.學(xué)生對(duì)與生活聯(lián)系嚴(yán)密且有一定了解的行車(chē)安全問(wèn)題會(huì)感興趣，給上好這一節(jié)課奠定了良好的根基，但由于局部學(xué)生物理根基差，在探究過(guò)程中缺乏自主能力。四、教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)和技能根據(jù)文字信息能在頭腦中展現(xiàn)汽車(chē)在人體反響時(shí)間內(nèi)的勻速直線運(yùn)動(dòng)和剎車(chē)時(shí)間內(nèi)的勻減速直線運(yùn)動(dòng)的物理情景，建設(shè)物理模型。會(huì)應(yīng)用速度公式、位移公式和推理結(jié)論，結(jié)合汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)分析解決問(wèn)題。2.過(guò)程與方法在探究問(wèn)題的過(guò)程中，要培養(yǎng)學(xué)生良好的分析問(wèn)題、處理問(wèn)題的習(xí)慣：通過(guò)文字信息的慢慢品味〔注意題目所包含的隱含條件〕，首先建設(shè)清晰的物理模型，眼前出現(xiàn)動(dòng)態(tài)的物體運(yùn)動(dòng)情景；其次建設(shè)不同的物理過(guò)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(fù)號(hào)后正確列出物理方程，通過(guò)數(shù)學(xué)手段解題；最后將結(jié)果與命題對(duì)照，體會(huì)一下客觀過(guò)程。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生尊重實(shí)際的態(tài)度，樹(shù)立辨證唯物主義觀點(diǎn)。培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立結(jié)實(shí)的安全意識(shí)，關(guān)愛(ài)生命。五、重點(diǎn)和難點(diǎn)1.重點(diǎn)：通過(guò)汽車(chē)安全行駛問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力2.難點(diǎn)：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(fù)號(hào)；不善于排除題目中多余的條件。六、教學(xué)過(guò)程1.導(dǎo)入新課教師進(jìn)展全班統(tǒng)計(jì)：請(qǐng)家里有汽車(chē)的同學(xué)舉手；請(qǐng)開(kāi)過(guò)汽車(chē)的同學(xué)舉手；請(qǐng)開(kāi)過(guò)摩托車(chē)的同學(xué)舉手。統(tǒng)計(jì)的結(jié)果肯定過(guò)半數(shù)，因?yàn)榇缶植客瑢W(xué)都會(huì)開(kāi)摩托車(chē)。統(tǒng)計(jì)的目的是把同學(xué)們的注意力集中起來(lái)，投入下面的問(wèn)題中去。教師：同學(xué)們都有一定的直接或間接駕駛機(jī)動(dòng)車(chē)的經(jīng)歷，你們能說(shuō)出幾條安全行車(chē)的法規(guī)根據(jù)同學(xué)們的答復(fù)教師進(jìn)一步問(wèn)：為什么要保持一定的行車(chē)距離為什么不可酒后駕車(chē)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)課學(xué)習(xí)的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式、位移公式和推導(dǎo)的結(jié)論來(lái)答復(fù)以上問(wèn)題。在了解機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛安全法規(guī)的同時(shí)，我們學(xué)習(xí)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，這就是我們這節(jié)課要到達(dá)的教學(xué)目標(biāo)。板書(shū)課題：《勻變速直線運(yùn)動(dòng)和汽車(chē)行駛安全》2.新課內(nèi)容討論一：汽車(chē)行駛中為什么要保持車(chē)距例1汽車(chē)在高速公路上行駛的速度為108km/h，假設(shè)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(chē)，汽車(chē)以恒定的加速度經(jīng)過(guò)4s才停下來(lái)，問(wèn)汽車(chē)是否會(huì)有安全問(wèn)題由于是第一題，為建設(shè)正確的思維過(guò)程和標(biāo)準(zhǔn)的解題模式，基本由教師帶著同學(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)清晰的物理情景，汽車(chē)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。在此過(guò)程中，初速度為108km/h，即30m/s。汽車(chē)經(jīng)4s停下來(lái)，似乎只有兩個(gè)量，但仔細(xì)分析后發(fā)現(xiàn)，題中還隱含著一個(gè)條件：汽車(chē)剎車(chē)停頓后末速度為0，問(wèn)題應(yīng)可解決。題中“前方80m處〞這一條件，并不是汽車(chē)停下來(lái)的實(shí)際位移，它只作為判斷是否安全的依據(jù)。解：選汽車(chē)初速度方向?yàn)檎较颍浼铀俣葹閍=〔Vt–V0〕/t=〔0–30〕/4m/s2=–7.5m/s2汽車(chē)由剎車(chē)到停頓所經(jīng)過(guò)的位移為S=V0t+1/2at2=[30×4+1/2×〔-7.5〕×42]m=60m由于前方距離有80m汽車(chē)經(jīng)過(guò)60m就已停下來(lái)，所以不會(huì)有安全問(wèn)題。討論二：上題中，汽車(chē)剎車(chē)后經(jīng)4s停下來(lái)，試問(wèn)駕駛員發(fā)現(xiàn)事故到汽車(chē)停下來(lái)是否也是4s教師指導(dǎo)學(xué)生看P32《實(shí)踐與拓展》：“2.人對(duì)周?chē)l(fā)生的事情，都需要一段時(shí)間來(lái)作出反響，從人發(fā)現(xiàn)情況到采取行動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間，稱為反響時(shí)間。〞教師給學(xué)生設(shè)置第進(jìn)式的問(wèn)題供同學(xué)們探究：駕駛員從發(fā)現(xiàn)事故到汽車(chē)停下來(lái)是4s或大于4S或小于4S〔答案：大于4s〕請(qǐng)同學(xué)們構(gòu)建從駕駛員發(fā)現(xiàn)事故到汽車(chē)停下來(lái)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的物理模型。〔答案：汽車(chē)先做勻速直線運(yùn)動(dòng)，后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)〕例2上題中駕駛員的反響時(shí)間是0.5s該汽車(chē)有安全問(wèn)題嗎汽車(chē)在前后兩個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位移各是多少請(qǐng)同學(xué)們計(jì)算一下?！泊鸢福簞蛩僦本€運(yùn)動(dòng)位移S=Vt=〔30×0.5〕m=15m勻減速直線運(yùn)動(dòng)位移同上，為60m，汽車(chē)運(yùn)動(dòng)總位移為75m，所以依然沒(méi)有安全問(wèn)題。〕討論三：為什么不允許酒后開(kāi)車(chē)〔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(kāi)車(chē)〕教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本：在通常情況下，駕駛者的反響時(shí)間與其注意力集中程度、駕駛經(jīng)歷和體力狀態(tài)有關(guān)，平均約為0.5∽1.5s駕駛員酒后的反響時(shí)間則至少會(huì)增加2∽3倍。例3假設(shè)駕駛員酒后開(kāi)車(chē)，反響時(shí)間為1.5s，上述汽車(chē)是否有安全問(wèn)題此題與例2同類(lèi)型，所以由思維反響較慢的同學(xué)答復(fù)解：勻速直線運(yùn)動(dòng)位移S=Vt=〔30×1.5〕m=45m勻減速直線運(yùn)動(dòng)位移60m，總位移105m，汽車(chē)有安全問(wèn)題。服用某些感冒藥后，或老年人，或處于疲勞狀態(tài)都會(huì)延長(zhǎng)反響時(shí)間，所以都不宜開(kāi)車(chē)。討論四：根據(jù)不同的道路或道路周邊環(huán)境，對(duì)行駛車(chē)輛都有一個(gè)最高速度限制，不允許超速。請(qǐng)同學(xué)們通過(guò)計(jì)算，將結(jié)果填寫(xiě)在以下表格中，就會(huì)明白汽車(chē)為什么不允許超速。例四：《駕駛員守則》中安全距離表格車(chē)速km/h反響距離m剎車(chē)距離m總位移m40A10C8020BD假定汽車(chē)在兩種不同速度情況下，駕駛員的反響時(shí)間一樣，汽車(chē)剎車(chē)時(shí)加速度一樣，請(qǐng)將表格中的A、B、C、D四個(gè)空填上。此題有一定難度，要找反響快，承受新知識(shí)能力強(qiáng)的同學(xué)參于討論。分析：①反響距離，由勻速直線運(yùn)動(dòng)公式S=Vt，當(dāng)時(shí)間一樣，位移與速度成正比。車(chē)速80km/h，反響距離20m；則車(chē)速40km/h，反響距離A=10m。②剎車(chē)距離，在初速度、末速度、加速度的情況下，可以用推論Vt2﹣V02=2as，因?yàn)槟┧俣葹榱?，所以S=﹣V02/2a，當(dāng)加速度一樣，位移與初速度平方成正比；車(chē)速40km/h，剎車(chē)距離10m，則車(chē)速80km/h，剎車(chē)距離B=40m。③反響距離和剎車(chē)距離之和等于總位移C=20mD=60m由以上數(shù)據(jù)可以看出，車(chē)速越大總位移越大，所以行車(chē)不要超速。3.課堂小結(jié)這節(jié)課我們了解到行車(chē)安全的局部法規(guī)，而且知道了這些法規(guī)完全來(lái)自于運(yùn)動(dòng)學(xué)原理。在論證這些法規(guī)的過(guò)程中，我們應(yīng)用了運(yùn)動(dòng)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(ài)生命，注意安全。4.布置作業(yè)P404；P4514、18七、教學(xué)用具為幫助同學(xué)建設(shè)物理模型，將汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)用flash動(dòng)畫(huà)表現(xiàn)出來(lái)。八、教學(xué)流程圖統(tǒng)計(jì)與駕馭有關(guān)人數(shù)明確教學(xué)目標(biāo)討論一為什么要保持車(chē)距討論二例1解題是否嚴(yán)密討論四為什么不允許超速討論三為什么不能酒后開(kāi)車(chē)關(guān)愛(ài)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(duì)于承受新知識(shí)較快的教學(xué)班，學(xué)生的思維敏捷，反響快，教師采用較多學(xué)生自主活動(dòng)的方式；對(duì)于稍差點(diǎn)