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匀变速直线运动与汽车行驶安全课题：匀变速直线运动与汽车行驶安全时间：教材：广东教育出版社物理必修一姓名：黄科教学目标：1．知识与技能：掌握匀变速直线运动的速度、位移公式。2．过程与方法通过解决实际问题，培养学生运用物理规律对实际生活中的现象进行合理分析、解决问题和实际分析结果的能力。3．情感态度与价值观：（1）通过汽车行驶安全与物理学规律关系的探讨，理解物理与社会关系；（2）通过活动使学生获得成功的喜悦，培养学生参与物理学习活动的兴趣，提高学习的自信心。教学知识点：匀变速直线运动与汽车行驶安全教学重点：匀变速直线运动规律的进一步深化教学难点：如何正确审题、理解题意，灵活先用规律解决实际问题。教学方法：讨论法、讲授法教学过程：一、引入及复习㈠导入新课老师进行全班统计：请家里有汽车的同学举手；请开过汽车的同学举手；请开过摩托车的同学举手。统计的结果肯定过半数，因为大部分同学都会开摩托车。统计的目的是把同学们的注意力集中起来，投入下面的问题中去。老师：同学们都有一定的直接或间接驾驶机动车的经验，你们能说出几条安全行车的法规？根据同学们的回答老师进一步问：为什么要保持一定的行车距离？为什么不可酒后驾车？为什么不可超速驾驶？今天我们全班同学一起利用上节课学习的匀变速直线运动的速度公式、位移公式和推导的结论来回答以上问题。在了解机动车驾驶安全法规的同时，我们学习用匀变速直线运动规律来分析问题、解决问题，这就是我们这节课要达到的教学目标。复习：⑴匀加速直线运动的速度公式是什么？0tvvat⑵匀加速直线运动的位移公式是什么？2012svtat（以上两条公式分别叫两个学生到讲台上写出来）二、安全距离定义：汽车在紧急刹车后要向前滑行一段距离后才能停止，为了保证行车安全，车与车之间必须保持一段距离，这段距离称之为安全距离。⑴影响安全距离的因素有什么？（如车速、天气、车子载重、轮胎等）⑵看课本中的图2-4-1，当中有几个交通规则中专用术语，我们一起来共同学习。①反应时间②反应距离③刹车距离④停车距离=反应距离+刹车距离⑤安全距离停车距离三、新课讨论讨论一：汽车行驶中为什么要保持车距？例1汽车在高速公路上行驶的速度为108km/h，若驾驶员发现前方80m处发生了交通事故，马上紧急刹车，汽车以恒定的加速度经过4s才停下来，问汽车是否会有安全问题？由于是第一题，为建立正确的思维过程和规范的解题模式，基本由老师带领同学分析：首先要指导学生养成慢慢审题的良好习惯，边读题边在头脑中构建物理模型，眼前要展现清晰的物理情景，汽车做匀减速直线运动。在此过程中，初速度为108km/h，即30m/s。汽车经4s停下来，似乎只有两个已知量，但仔细分析后发现，题中还隐含着一个条件：汽车刹车停止后末速度为0，问题应可解决。题中“前方80m处”这一条件，并不是汽车停下来的实际位移，它只作为判断是否安全的依据。解：选汽车初速度方向为正方向，其加速度为a=（Vt–V0）/t=（0–30）/4m/s2=–7.5m/s2汽车由刹车到停止所经过的位移为S=V0t+1/2at2=[30×4+1/2×（-7.5）×42]m=60m由于前方距离有80m汽车经过60m就已停下来，所以不会有安全问题。讨论二：上题中，汽车刹车后经4s停下来，试问驾驶员发现事故到汽车停下来是否也是4s？“人对周围发生的事情，都需要一段时间来作出反应，从人发现情况到采取行动所经历的时间，称为反应时间。”教师给学生设置第进式的问题供同学们探究：①驾驶员从发现事故到汽车停下来是4s？或大于4S？或小于4S？（答案：大于4s）②请同学们构建从驾驶员发现事故到汽车停下来汽车运动的物理模型。（答案：汽车先做匀速直线运动，后做匀减速直线运动并用图像画出来）③例2上题中驾驶员的反应时间是0.5s该汽车有安全问题吗？汽车在前后两个运动过程中的位移各是多少？请同学们计算一下。（答案：匀速直线运动位移S=Vt=（30×0.5）m=15m匀减速直线运动位移同上，为60m，汽车运动总位移为75m，所以依然没有安全问题。）讨论三：为什么不允许酒后开车？（服用某些感冒药后，或老年人，或处于疲劳状态下都不宜开车）教师指导学生阅读课本：在通常情况下，驾驶者的反应时间与其注意力集中程度、驾驶经验和体力状态有关，平均约为0.5∽1.5s驾驶员酒后的反应时间则至少会增加2∽3倍。例3若驾驶员酒后开车，反应时间为1.5s，上述汽车是否有安全问题？此题与例2同类型，所以由思维反应较慢的同学回答解：匀速直线运动位移S=Vt=（30×1.5）m=45m匀减速直线运动位移60m，总位移105m，汽车有安全问题。总结：服用某些感冒药后，或老年人，或处于疲劳状态都会延长反应时间，所以都不宜开车。讨论四：为什么不允许超速？观察图2-4-1（叫学生到黑板上填写）：车速km/h反应距离/m刹车距离/m停车距离/m406080由以上数据可以看出，车速越大总位移越大，所以行车不要超速。四、课堂小结这节课我们了解到行车安全的部分法规，而且知道了这些法规完全来自于运动学原理。在论证这些法规的过程中，我们应用了运动学的公式，明确了一般的解题程序。学以致用，我们今后更要关爱生命，注意安全。板书设计：匀变速直线运动与汽车行驶安全一、匀变速直线运动的规律：㈠速度公式：0tvvat㈡平均速度公式：02tvvv㈢位移公式：200122tvvsvttvtat㈣速度与位移的关系：02tvvas二、讨论：讨论一：为什么要保持车距？讨论二：例1解题是否严密？讨论三：为什么不能酒后开车？讨论四：为什么不允许超速？一些练习：安全距离典例1某辆汽车刹车时能产生的最大加速度值为10m/s2，司机发现前方有危险时，0.7s后才能做出反应，马上制动，若汽车以20m/s的速度行驶，问：反应距离、刹车距离、停车距离分别是多少？“追及”和“相碰”问题两个物体在同一直线上运动，往往涉及到追及、相遇或避免相碰等问题。典例2一辆机动三轮车肇事后，以6m/s的速度沿笔直的公路逃逸，交通警察接到指令时，该三轮车恰好从他身边驶过，交警立即驾驶摩托车以3m/s2的加速度开始追赶，问：警察多久才能追上三轮车？追上时摩托车的位移？什么时候两者的距离最远？总结：初速度为零的匀加速直线运动的物体A追赶同方向的匀速直线运动的物体B，一定能追赶上，在追上之前两者最大距离的条件是两物体速度相等。典例3汽车正以10m/s的速度在平直公路上前进，突然发现正前方有一辆自行车以4m/s的速度做同方向的匀速直线运动，汽车立即关闭油门做加速度大小为6m/s2的匀减速运动，汽车恰好不碰上自行车、求关闭油门时汽车离自行车多远？分析：汽车在关闭油门减速后的一段时间内，其速度大于自行车的速度，因此汽车和自行车之间的距离在不断缩小，当这个距离缩小到零时，若汽车的速度减至与自行车相同，则能满足题设的汽车恰好不碰上自行车的条件，所以本题要求的汽车关闭油门时离自行车的距离s，应是汽车从关闭油门减速运动，直到速度与自行车速度相等时发生的位移s汽与自行车在这段时间内发生的位移s自之差。【课外知识】⑴人的反应时间平均约为0.5s~1.5s,驾驶员酒后驾车的反应时间至少会增加2~3倍，极易发生交通事故，所以为了个人以及别人的人身安全，严禁酒后驾车。⑵制动距离是判断一部车子制动系统工作是否正常的重要因素。当然，一些超级跑车的动力异常强劲，所以制动系统也是一流的。有些轿车从100km时速到静止时，需46米；而其中宝马530i的制动距离最为突出，达到37.8米。不要看少这8米的距离，在危急时刻，一部制动距离出色的汽车可以挽救你的财产乃至生命。