汽车行业汽车安全运行与牛顿运动定律.docx

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汽车行业汽车安全运行与牛顿运动定律

（汽车行业）汽车安全运行与牛顿运动定律

汽车安全运行和牛顿运动定律

--首医大附中井天水设计思想

本节内容在章或单元中的地位：

《汽车安全运行和牛顿运动定律》是本章的最后壹节，兼

顾对牛顿运动定律的复习和定律内容和实际应用的结合，因此占有很重要的位置，对这章的学习是壹种深化。

本节内容特点：

本节所用教材是教科版高中物理新课程《必修1》教材第三章第八节。

通过

学习，要求学生会运用牛顿第二定律解决简单的实际问题——汽车制动，教材通过对汽车安全行驶距离、事故中车和人的受力的讨论使学生会在实际问题中使用牛顿运动定律。

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，制动加速度和初速度之间的关系，同时，引入汽车安全运行设施的壹些知识，增强学生的安全意识。

学生在学习过程中会遇到以下困难：

①实际情景和物理模型之间的转换。

②如何综合运用牛顿第二定律及运动学知识分析解决问题。

教学处理说明：

学生的认知水平和知识本身对学习者所提出的能力要求之间存在着很大的差距，在这部分知识学习过程中，大部分学生往往由于不会把实际问题转化为物理问题模型处理，在具体的模型中仍不能熟练的运用牛顿第二定律及运动学知识分析解决问题。

因此本节课，将结合建构主义情境教学模式,通过生活情景和物理模型的不断转化促使学生建构自己的知识体系。

以牛顿第二定律为核心，通过分析存在于生活中的情境，帮助学生理解物理模型、物理过程。

在熟悉的生活情景中使学生初步学会运用牛顿第二定律分析问题、解决问题，达到学以致用的教学目的。

本节课有俩条主线：

壹条是通过对汽车安全运行本身的三个方面内容（安全运行距离、车和人的受力、汽车安全运行设施简介）的讨论完成对牛顿运动定律和

运动学公式的复习和应用，达到知识和技能的教学目标。

二是贯穿整节课的安全法制教育，

达到情感态度和价值观的教学目标。

教学过程中的关键环节的处理方法：

以学生为主体，老师为主导引导学生在课堂上进行思考，讨论，计算等探究活动。

帮助学生获得正确的结论。

教学目标

知识和技能：

（1）了解什么是汽车安全运行距离，且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。

（3）从牛顿定律角度了解安全带，气囊，ABS防抱死制动系统等安全装置能减小交通事故伤害的物理道理。

过程和方法：

（1）通过使用牛顿定律和运动规律解决汽车制动问题，学会将实际问题转化为物理模型。

（2）经历运用牛顿运动定律解决实际问题，感受物理定律和生活实际的联系。

（3）提高分析推理能力，加强搜集信息、交流合作的能力。

情感态度和价值观：

通过汽车行驶安全和物理学规律关系的探讨，理解物理和社会的关系，增强理论联系实际的自觉性。

。

2.通过学习培养学生参和物理学习活动的兴趣，体验成功的喜悦，增强学习的自信心；

3.对学生加强安全教育，增强安全意识，懂得生命的珍贵。

教学的重点和难点

将汽车实际问题转化为物理模型（质点,匀减速运动）.学会做受力分析和运动分析，应用运动规律和牛顿定律相结合解决汽车的安全运行问题

强化牛顿运动规律中位移,加速度,初速度几个物理量关系,

安全运行距离的理解，利用匀变速直线运动解决汽车行追及问题。

教学流程

教学过程

课后拓展

教学

进程

教师活动

学生活动

设计意图

媒体

壹、新课导入二、新课教学

三、知识拓展

四、结束语

展示我和我的爱车（座驾）的壹张合影照片

提出问题：

今天这节课我们就来讨论和汽车有关的问题，汽车对我们的生活有那些重大影响？

主要有俩方面：

1．汽车为我们的生活提供了很多方便使我们的生活更舒适，很难想象没有汽车的生活会是什么样。

2．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，成为威胁生命的壹大杀手。

给社会和国家带来了巨大的经济损失，也给我们带来了很大的痛苦。

展示壹些交通事故数据

学生思考讨论，畅所欲言学生集中注意力

学生仔细观察，思考

事情已经发生了,壹切都晚了…

学生思考

，

学生分析，讨论

计算，展示计算结果

利用教师自制的反应时间刻度尺测量学生的反应时间

学生计算总结：

安全距离是反应距离（匀速运功）和制动距离（匀减速运动）

之和

关注社会生活；壹分为二见待事物

从数据触动学生

引起学生的思考

逐步引导到所要讨论的问题上

首先以自己做个表率，对学生进行初步的安全教育

从视觉上给学

多媒体投影展示

多媒体投影展示

多媒体投影展示

多媒体投影展

２００７年北京市交通事故肇事死亡

学生分析，讨论，计算，

生进壹步的触

示

实物投影或板书

俩个学生小实验

多媒体投影展示

，实物

投影或板书

多媒体展示

多媒

体展

１１８２人

展示计算结果

动

2007年，全国共发生道路交通事故

抓住时机再次从视觉触

引出主要问题，

327209起，造成81649人死亡、

动学生

学习相关常识

380442人受伤，直接财产损失12

学生观见视频，且用牛顿

用身边的事例

亿元。

定律解释现象

引入课题，创设

反思：

能否减少甚至避免交通事故的

课后思考2：

从牛顿定律

物理情景，使学

发生呢？

角度了解安全带，气囊，

生感到真实、亲

明确本节课的课题----汽车的安全行

ABS防抱死制动系统等安

切

驶

全装置能减小交通事故

体现教师的主

展示壹组有关我的汽车车身上小伤痕

伤害的物理道理，参见课

导作用，为解决

的照片来展现曾经发生在我身上的壹

本P98或查阅相关资料

问题作好铺垫

些安全事故

配备安全带、车内配备安

学生根据实际

教师作自我批评：

这些都是由于自己

全气囊等（延长减速时间，

情况，通过抽象

安全意识差造成的，家人为此也非常

减小了加速度，进而减小

建立理想化模

担心，幸运的是没有造成大的伤害，

了作用力。

“ABS”系统能增

型（质点，匀减

壹切仍来得及，从今天做起从我做起，

大加速度，进而减小汽车

速直线运动），

珍惜生命，壹定做到安全出行。

的制动距离

利用匀变速直

展示壹组重大交通事故的图片

学生观察理解

线运动解决汽

展示环路和高速路上的安全车距确认

学生课后分析计算

车追及问题

标识牌，提出问题-安全行驶距离如

课后思考讨论

反应时间在汽

何计算

车紧急制动过

真实事件回放：

2008年孙某驾驶标

程中不能忽略，

示

志307小轿车和三位同事共四人壹同

加强对反应时

实物

前往山西游玩，在高速公路最内侧车

间的认识，活跃

投影

道行驶途中发现前面有壹辆大货车，

课堂气氛

或板

当时车速很快（120km/h），但孙某

明确安全距离

书

且没有减速而是向右侧打轮驶进应急

和哪些因素有

多媒

车道欲强行超车，驶入应急车道后，

关，为学生进壹

体展

孙某突然发现前方不远处有壹辆故障

步发展指出方

示

车正在维修，虽采取紧急制动，但仍

向

是以60km/h的速度和故障车相撞，

匀变速直线运

造成壹人重伤，三人轻伤，小轿车完

动规律结合牛

全报废

顿运动定律求

。

解交通事故中

配合示意图重现当时的情景，教师结

的受力问题，学

合情景图引导学生对汽车制动过程进

会做受力分析

行逐步分析

和运动分析，体

①汽车制动过程受力？

画出受力示意

会交通事故的

图

严重性

②汽车制动过程？

从视觉上给学

③汽车受到的合力？

加速度？

生进壹步的触

（1）请大家根据所学的知识，计算孙

动，对学生进行

某发现情况时和故障车至少相距多远

爱国主义教育

才能避免相撞？

已知：

发现情况时车

体会物理知识

速约为120km/h（约33m/s），轮

在汽车工业中

胎和地面的摩擦系数约为0.7。

（结果

的实际应用，进

保留俩位有效数字）

壹步加深对牛

做题前先复习有关的基础知识

顿定律的理解

匀变速运动基本公式

感受交通安全

vt2-v02=2axvt=v0+atx=v0t+at2/2

法规的合理性，

增强守法意识，

滑动摩擦力公式f=N

使他们懂得遵

牛顿第二定律F合=ma

守交通安全的

教师根据情况，提出是否要考虑反应

重要性。

时间问题，请俩个学生做反应时间小

巩固安全距离

实验，且提出思考反应时间刻度尺如

的概念，利用匀

何制作

变速直线运动

提出反应时间约0.5s

解决汽车行追

趁热打铁，展示相关图片，进壹步讨

及问题

论在驾驶过程中超速、天气情况恶劣、

酒后驾车对安全距离的影响

课后思考1：

为什么在驾驶过程中严

禁超载、严禁疲劳驾驶、严禁接听电

话。

（2）若俩辆车相撞后壹起运行了

0.02s停止运动，请大家估算汽车和驾驶员受到多大的冲击力（其它力忽略不计）？

已知：

标志307小轿车车身质量（含乘坐人员）约为1400kg，人的质量约为70kg，和故障车相撞时车速大约60km/h（约17m/s）的速度。

小结：

因为撞击力很大，所以整辆汽车报废，孙某也要承担巨额的经济赔偿。

再次展示交通事故图片不幸中的万幸：

1．发生事故时，车上的人员都系好了

安全带，才避免了造成重大伤害。

如果没有系好安全带会怎样呢？

简介相关小常识

2．汽车上配有安全气囊，事故发生时

安全气囊全部弹出，对车上人员起到了很好的保护作用。

3．汽车上带有壹种叫做“ABS”的安全

装置，能够减小汽车的制动距离。

反思：

在这次事故中，俩辆车的驾驶

员都违反了哪些规则呢

《中华人民共和国道路交通安全法》第四十五条规定：

机动车遇有前方车辆缓慢行驶时不得借道超车

第六十八条规定：

机动车在高速公路上行驶发生故障时，警告标志应当设置在故障车来车方向150m以外

课后思考3

出示京开高速公路最内侧车道限速标牌。

通过前面的学习我们知道，汽车在行驶过程中保持好安全距离是非常重要的，在这条车道行驶时，和前车保持的安全距离应是多少？

假设驾驶员反映时间为0.50s，刹车时汽车受到的

制动阻力的大小为汽车重力的0.40

倍（g取10m/s2）。

教师给出重要提示

应该选择车速是多少的车作为研究对象

珍爱生命，安全出行，人人有责

板书设计

汽车安全运行和牛顿运动定

运动学公式汽车安全运行距离=反应距离+制动距离vt2-v02=2ax汽车受力分析汽车安全运行设施简介vt=v0+at…………

x=v0t+at2/2

滑动摩擦力公式f=N牛顿第二定律F=ma评议：

本节课从生活走向物理，从生活中获取教学资源。

通过创设丰富的物理情景，让学生从生活经验入手感受和体会汽车安全问题，让学生处在浓厚的学习兴趣中。

再通过所学的物理知识去验证猜想，培养了学生把所学知识迁移到实际生活中应用的能力。

体现了新课程的生活性、问题性、主体性、时代性。

设计的学生活动把学生放到主体，让学生观察、思考、讨论、交流，始终处于让学生积极的思考和探究活动中。

在掌握知识的前提下，体会安全行车的必要性，加强学生的安全意识，在潜移默化中渗透了情感教育。

教学设计理念依据新壹轮基础课程改革《物理课程标准》中：

让生活走向物理，让物理走向社会的基本理念，面向全体学生。

整个课堂设计完整、结构紧凑、逻辑严密、前后呼应。