高中物理《汽车安全运行与牛顿运动定律》教案 教科版必修1

1、第二章第4节汽车安全运行与牛顿运动定律设计思想 本节教学内容的基本特点： 从汽车行驶的生活情景中提炼出做匀减速运动的物理模型，充分应用牛顿运动定律，寻找位移.制动加速度.初速度之间的关系，渗透控制变量法。同时，引入汽车安全运行设施的一些知识，培养学生的爱国主义精神和安全意识。本节内容在章或单元中的地位：汽车安全与牛顿运动定律是本章的最后一节，兼顾对牛顿运动定律的复习和定律内容与实际应用的结合，因此占有很重要的位置，对这章的学习是一种深化。根据教学的总体目标，根据学生的情况和教学资源，本节课主要采取的教学方式：以学生为主体，老师为主导的引导加探究教学；学生在网上搜寻和整理资料，在课堂上展示和讨论

2、。教学过程中的关键环节的处理方法：在应用规律寻找物理量之间关系的时候，渗透控制变量法，并应用交互式电脑课件展示，帮助学生获得直观感受；主动归纳出汽车安全行驶的要素。教学目标1知识与技能：1）了解什么是汽车安全运行距离，并会利用匀变速直线运动规律求解汽车安全运行距离2）会利用匀变速直线运动规律结合牛顿运动定律求解交通事故中的受力问题问题3）从牛顿定律角度了解安全带，气囊等装置能减小交通事故伤害的物理道理2过程与方法：1）学生经历探究过程，体会理想化模型的建立以及控制变量法的应用。2）提高分析推理能力；加强搜集信息、交流合作的能力。 3情感、态度与价值观：1）学生领会安全行驶的要素，增强安全意识，

3、更加珍爱生命；文明驾驶，遵守交通规则。2）学生在主动学习、合作探究过程中，体验和谐、民主、愉悦的学习情境。教学重点与难点建立质点、匀减速运动的理想化模型。强化牛顿运动规律中位移，加速度，初速度几个物理量关系，渗透控制变量法。安全运行距离的理解教学内容及变化本节内容为新课程新增内容，从汽车行驶的生活情景中提炼出做匀减速运动的物理模型，充分应用牛顿运动定律，寻找位移.制动加速度.初速度之间的关系，渗透控制变量法。同时，引入汽车安全运行设施的一些知识，培养学生的爱国主义精神和安全意识。汽车安全与牛顿运动定律是本章的最后一节，兼顾对牛顿运动定律的复习和定律内容与实际应用的结合，因此占有很重要的位置，对

4、这章的学习是一种深化。教学过程教学进程教师活动学生活动设计意图媒体一、新课导入3二、设置情境，汽车制动的匀减速运动模型建立10三、讨论保证汽车安全行驶，加速度，初速度，位移的关系15四、总结安全行驶的要素3五、事故中车与人的受力分析5六、汽车安全设施简介6一名学生展示汽车展的精彩图片，阐述汽车正走入我们的生活。 另一学生展示，每年汽车非安全驾驶引发的事故呈上升趋势，死亡人数也在不断增加，成为威胁生命的一大杀手。教师提出， 我们这节的任务- 明确和汽车安全行驶相关的因素，主动采取措施，避免交通事故。一起交通事故的分析：展示机动车运行安全技术标准表格和交通事故情景。车型装载初速度（km/h）制动距

5、离(m)大型汽车重3095小型汽车空306.5某公路发生了一起交通事故。空载小轿车与重载汽车迎面相撞，车损坏。请分析出事地点两车的车速。教师引导学生回答，我们将汽车简化为质点，制动过程为匀减速运动模型，可以由表格求出各自的制动加速度。图中读出的物理量为位移，结合加速度和初速度，可以求末速度。下面的研究围绕着几个物理量。1教师设问: 如果改换情境，在刹车距离不变的情况下，使这两辆车刚好不相撞，（末速度有何要求？）对各自的制动加速度有什么要求？学生得出具体数据后，教师提问：这样的要求能达到吗？你知道哪些型号汽车的制动性能比较好吗？2 教师设问：在实际生活中，达到上述加速度要求，真的能够实现行驶安全

6、吗？启发学生-考虑驾驶员反应时间的存在。教师介绍，驾驶员接收到停车信号直至做出相应操作所用时间为反应时间，这段时间里的车行驶距离为反应距离。问：这段时间里汽车的运动性质？-匀速直线安全距离是反应距离和制动距离之和。为使学生有更直观的感受,教师展示相关动画。在上述例题中考虑反应距离，则出事点车速变为多少？后果会怎样？在上述题目中，你能计算出两辆车的安全运行距离分别是多少吗？教师提出问题：如果当路面潮湿，积雪的时候，安全行驶距离如何变化？3 引申问题：在通常情况下，如果加速度，制动距离不变，增大初速度，还能保证安全行驶吗？学生分析物理量的关系学生总结：汽车安全行驶要求 ，初速度小，制动加速度大，安

7、全行驶距离长。学生展示：环路和高速路上的限速要求学生展示：交通法规中对行车距离的要求思考：汽车要定期进行保养的必要性？教师举例：一辆质量为4000kg汽车，以速度20m/s运行时与一辆静止的汽车相撞，撞后两车一起运行了0.02s停止运动。求车和车内的人受到的撞击力？依据a= F=ma学生得出数据，车受力4*106N，人受力5*104N教师问：你知道这么大力的伤害程度吗？-车毁人亡。学生展示：安全带作用。在意外发生时,被动安全系统发挥作用,力争将伤害降低到最小.在被动安全系统中,最重要的配置就是最简单的安全带.据权威机构统计,在所有可能致命的车祸中,正确使用安全带,可挽救45%的生命.学生介绍：

8、安全气囊的工作原理是,当车辆发生碰撞时,控制模块快速对信号作出处理,确认发生碰撞的严重程度已经超出安全带的保护功能,便迅速释放气囊,使乘员的头胸部直接与较为柔软有弹力的气囊接触,从而通过气囊的缓冲作用减轻乘员的伤害.学生介绍：防抱死系统的工作原理。该系统是主动安全配置，可以在交通事故发生前，通过配置的启用最大限度避免交通事故的发生。汽车上安装的液压或气压制动器称之为常规制动装置，这种装置在紧急刹车时，往往将车轮完全抱死，虽然能起到制动的作用，却伴随跑偏和失去方向控制等安全隐患。ABS系统能克服常规制动系统的缺点。即当驾驶员紧急制动时，如果某一轮子由于某种原因被抱死，ABS传感器会在千分之一秒内

9、通知ABS调节器，脉冲调节对这一轮子的闸压-减少制动力。之后,轮子继续转动,反复脉动调节达到每秒30次,使之不被锁死.这样,车可以沿行驶的方向沿直线制动,保证驾驶员仍灵活控制车辆,而且有效制动。扩展：看来，要想避免类似事故，除了提高驾驶员的安全意识外还可以通过提高汽车制动效果来弥补。课后大家可以假设自己是一名汽车设计师，就提高汽车性能展开自己的讨论。学生展示学生分析，计算学生分析，计算学生展示资料分析情景在教师指导下进行计算学生展示 学生展示学生分析计算学生讨论交流学生讨论交流关注社会生活；一分为二看待事物建立质点，匀减速运动模型复习牛顿第二定律及其应用体现控制变量的重要物理思想问题的特殊性安全意识培养呼唤珍爱生命合作探究讨论合作探究讨论发展要求实物投影展示计算机模拟计算机展示利用计算机动画展示实物投影实物投影两位学生在黑板上完成放映资料片第8节：汽车安全运行与牛顿运动定律一 汽车刹车做匀减速直线运动二 安全行驶距离是反应距离与制动距离之和三 汽车安全行驶要素：减小V0；增大