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2019-2020年高中物理《汽車安全運(yùn)行與牛頓運(yùn)動(dòng)定律》教案1 教科版必修1 一、 設(shè)計(jì)思想 本節(jié)內(nèi)容在章或單元中的地位：《汽車安全運(yùn)行與牛頓運(yùn)動(dòng)定律》是本章的最后一節(jié)，，兼顧對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的復(fù)習(xí)和定律內(nèi)容與實(shí)際應(yīng)用的結(jié)合，因此占有很重要的位置，對(duì)這章的學(xué)習(xí)是一種深化。 本節(jié)內(nèi)容特點(diǎn)：本節(jié)所用教材是教科版高中物理新課程《必修1》教材第三章第八節(jié)。通過(guò)學(xué)習(xí)，要求學(xué)生會(huì)運(yùn)用牛頓第二定律解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題——汽車制動(dòng)，教材通過(guò)對(duì)汽車安全行駛距離、事故中車和人的受力的討論使學(xué)生會(huì)在實(shí)際問(wèn)題中使用牛頓運(yùn)動(dòng)定律。從汽車行駛的生活情景中提煉出做勻減速運(yùn)動(dòng)的物理模型，充分應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律，尋找位移，制動(dòng)加速度和初速度之間的關(guān)系，同時(shí)，引入汽車安全運(yùn)行設(shè)施的一些知識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的安全意識(shí)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中會(huì)遇到以下困難：①實(shí)際情景與物理模型之間的轉(zhuǎn)換。②如何綜合運(yùn)用牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)分析解決問(wèn)題。 教學(xué)處理說(shuō)明：學(xué)生的認(rèn)知水平與知識(shí)本身對(duì)學(xué)習(xí)者所提出的能力要求之間存在著很大的差距，在這部分知識(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程中，大部分學(xué)生往往由于不會(huì)把實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為物理問(wèn)題模型處理，在具體的模型中還不能熟練的運(yùn)用牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)分析解決問(wèn)題。因此本節(jié)課，將結(jié)合建構(gòu)主義情境教學(xué)模式,通過(guò)生活情景與物理模型的不斷轉(zhuǎn)化促使學(xué)生建構(gòu)自己的知識(shí)體系。以牛頓第二定律為核心，通過(guò)分析存在于生活中的情境，幫助學(xué)生理解物理模型、物理過(guò)程。在熟悉的生活情景中使學(xué)生初步學(xué)會(huì)運(yùn)用牛頓第二定律分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，達(dá)到學(xué)以致用的教學(xué)目的。本節(jié)課有兩條主線：一條是通過(guò)對(duì)汽車安全運(yùn)行本身的三個(gè)方面內(nèi)容（安全運(yùn)行距離、車與人的受力、汽車安全運(yùn)行設(shè)施簡(jiǎn)介）的討論完成對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的復(fù)習(xí)與應(yīng)用，達(dá)到知識(shí)與技能的教學(xué)目標(biāo)。二是貫穿整節(jié)課的安全法制教育，達(dá)到情感態(tài)度與價(jià)值觀的教學(xué)目標(biāo)。 教學(xué)過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)的處理方法：以學(xué)生為主體，老師為主導(dǎo)引導(dǎo)學(xué)生在課堂上進(jìn)行思考，討論，計(jì)算等探究活動(dòng)。幫助學(xué)生獲得正確的結(jié)論。 二、 教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能： （1）了解什么是汽車安全運(yùn)行距離，并會(huì)利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解汽車安全運(yùn)行距離。 （2）會(huì)利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解交通事故中的受力問(wèn)題。 （3）從牛頓定律角度了解安全帶，氣囊，ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)等安全裝置能減小交通事故傷害的物理道理。 過(guò)程與方法： （1）通過(guò)使用牛頓定律與運(yùn)動(dòng)規(guī)律解決汽車制動(dòng)問(wèn)題，學(xué)會(huì)將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為物理模型。 （2）經(jīng)歷運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決實(shí)際問(wèn)題，感受物理定律與生活實(shí)際的聯(lián)系。 （3）提高分析推理能力，加強(qiáng)搜集信息、交流合作的能力。 情感態(tài)度與價(jià)值觀： 1. 通過(guò)汽車行駛安全與物理學(xué)規(guī)律關(guān)系的探討，理解物理與社會(huì)的關(guān)系，增強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際的自覺(jué)性。。 2. 通過(guò)學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生參與物理學(xué)習(xí)活動(dòng)的興趣，體驗(yàn)成功的喜悅，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的自信心； 3. 對(duì)學(xué)生加強(qiáng)安全教育，增強(qiáng)安全意識(shí)，懂得生命的珍貴。 三、 教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn) 將汽車實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為物理模型（質(zhì)點(diǎn),勻減速運(yùn)動(dòng)）.學(xué)會(huì)做受力分析和運(yùn)動(dòng)分析， 應(yīng)用運(yùn)動(dòng)規(guī)律與牛頓定律相結(jié)合解決汽車的安全運(yùn)行問(wèn)題 強(qiáng)化牛頓運(yùn)動(dòng)規(guī)律中位移,加速度,初速度幾個(gè)物理量關(guān)系, 安全運(yùn)行距離的理解，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)解決汽車行追及問(wèn)題。 四、 教學(xué)流程 學(xué)生活動(dòng)：討論、小實(shí)驗(yàn)、總結(jié)--分析、解決問(wèn)題—進(jìn)一步討論問(wèn)題 用身邊的事例引入課題，創(chuàng)設(shè)物理情景 問(wèn)題1-安全行駛距離是怎樣得出的 新課引入-從教師自身經(jīng)歷提出汽車安全行駛問(wèn)題 問(wèn)題2-- 分析計(jì)算體會(huì)事故中的人車受力情況 課后拓展（兩個(gè)方向） 對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全法制教育 五、 教學(xué)過(guò)程 教學(xué)進(jìn) 程 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 媒體 一、 新課導(dǎo)入 二、新課教學(xué) 三、知識(shí)拓展 四、結(jié)束語(yǔ) 展示我和我的愛(ài)車（座駕）的一張合影照片 提出問(wèn)題：今天這節(jié)課我們就來(lái)討論與汽車有關(guān)的問(wèn)題，汽車對(duì)我們的生活有那些重大影響？ 主要有兩方面： 1．汽車為我們的生活提供了很多方便，使我們的生活更舒適，很難想象沒(méi)有汽車的生活會(huì)是什么樣。 2．每年汽車非安全駕駛引發(fā)的事故呈上升趨勢(shì)，死亡人數(shù)也在不斷增加，成為威脅生命的一大殺手。給社會(huì)和國(guó)家?guī)?lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，也給我們帶來(lái)了很大的痛苦。 展示一些交通事故數(shù)據(jù) ２００７年北京市交通事故肇事死亡１１８２人 xx年，全國(guó)共發(fā)生道路交通事故327209起，造成81649人死亡、380442人受傷，直接財(cái)產(chǎn)損失12億元。 反思：能否減少甚至避免交通事故的發(fā)生呢？ 明確本節(jié)課的課題----汽車的安全行駛 展示一組有關(guān)我的汽車車身上小傷痕的照片來(lái)展現(xiàn)曾經(jīng)發(fā)生在我身上的一些安全事故 教師作自我批評(píng)：這些都是由于自己安全意識(shí)差造成的，家人為此也非常擔(dān)心，幸運(yùn)的是沒(méi)有造成大的傷害，一切還來(lái)得及，從今天做起從我做起，珍惜生命，一定做到安全出行。 展示一組重大交通事故的圖片 展示環(huán)路和高速路上的安全車距確認(rèn)標(biāo)識(shí)牌，提出問(wèn)題-安全行駛距離如何計(jì)算 真實(shí)事件回放：xx年孫某駕駛標(biāo)志307小轎車與三位同事共四人一同前往山西游玩，在高速公路最內(nèi)側(cè)車道行駛途中發(fā)現(xiàn)前面有一輛大貨車，當(dāng)時(shí)車速很快（120km/h)，但孫某并沒(méi)有減速而是向右側(cè)打輪駛進(jìn)應(yīng)急車道欲強(qiáng)行超車，駛?cè)霊?yīng)急車道后，孫某突然發(fā)現(xiàn)前方不遠(yuǎn)處有一輛故障車正在維修，雖采取緊急制動(dòng)，但還是以60km/h的速度與故障車相撞，造成一人重傷，三人輕傷，小轎車完全報(bào)廢 。 配合示意圖重現(xiàn)當(dāng)時(shí)的情景，教師結(jié)合情景圖引導(dǎo)學(xué)生對(duì)汽車制動(dòng)過(guò)程進(jìn)行逐步分析 ①汽車制動(dòng)過(guò)程受力？畫出受力示意圖 ②汽車制動(dòng)過(guò)程？ ③汽車受到的合力？加速度？ （1）請(qǐng)大家根據(jù)所學(xué)的知識(shí)，計(jì)算孫某發(fā)現(xiàn)情況時(shí)與故障車至少相距多遠(yuǎn)才能避免相撞？已知：發(fā)現(xiàn)情況時(shí)車速約為120km/h（約33m/s ），輪胎與地面的摩擦系數(shù)約為0.7。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字） 做題前先復(fù)習(xí)有關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí) 勻變速運(yùn)動(dòng)基本公式 vt2- v02=2ax vt= v0+at x= v0t+at2/2 滑動(dòng)摩擦力公式f=mN 牛頓第二定律F合=ma 教師根據(jù)情況，提出是否要考慮反應(yīng)時(shí)間問(wèn)題，請(qǐng)兩個(gè)學(xué)生做反應(yīng)時(shí)間小實(shí)驗(yàn)，并提出思考反應(yīng)時(shí)間刻度尺如何制作 提出反應(yīng)時(shí)間約0.5s 趁熱打鐵，展示相關(guān)圖片，進(jìn)一步討論在駕駛過(guò)程中超速、天氣情況惡劣、酒后駕車對(duì)安全距離的影響 課后思考1：為什么在駕駛過(guò)程中嚴(yán)禁超載、嚴(yán)禁疲勞駕駛、嚴(yán)禁接聽(tīng)電話。 （2）若兩輛車相撞后一起運(yùn)行了0.02s停止運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)大家估算汽車和駕駛員受到多大的沖擊力（其它力忽略不計(jì)）？已知：標(biāo)志307小轎車車身質(zhì)量（含乘坐人員）約為1400kg，人的質(zhì)量約為70 kg，與故障車相撞時(shí)車速大約60km/h（約17m/s ）的速度。 小結(jié)：因?yàn)樽矒袅艽?，所以整輛汽車報(bào)廢，孫某也要承擔(dān)巨額的經(jīng)濟(jì)賠償。 再次展示交通事故圖片 不幸中的萬(wàn)幸： 1．發(fā)生事故時(shí)，車上的人員都系好了安全帶，才避免了造成重大傷害。 如果沒(méi)有系好安全帶會(huì)怎樣呢？ 簡(jiǎn)介相關(guān)小常識(shí) 2．汽車上配有安全氣囊，事故發(fā)生時(shí)安全氣囊全部彈出，對(duì)車上人員起到了很好的保護(hù)作用。 3．汽車上帶有一種叫做“ABS”的安全裝置，能夠減小汽車的制動(dòng)距離。 反思：在這次事故中，兩輛車的駕駛員都違反了哪些規(guī)則呢 《中華人民共和國(guó)道路交通安全法》第四十五條規(guī)定：機(jī)動(dòng)車遇有前方車輛緩慢行駛時(shí)不得借道超車 第六十八條規(guī)定：機(jī)動(dòng)車在高速公路上行駛發(fā)生故障時(shí)，警告標(biāo)志應(yīng)當(dāng)設(shè)置在故障車來(lái)車方向150m以外 課后思考3 出示京開(kāi)高速公路最內(nèi)側(cè)車道限速標(biāo)牌。 通過(guò)前面的學(xué)習(xí)我們知道，汽車在行駛過(guò)程中保持好安全距離是非常重要的，在這條車道行駛時(shí)，與前車保持的安全距離應(yīng)是多少？假設(shè)駕駛員反映時(shí)間為0.50s，剎車時(shí)汽車受到的制動(dòng)阻力的大小為汽車重力的0.40倍(g取10m/s2)。 教師給出重要提示 應(yīng)該選擇車速是多少的車作為研究對(duì)象 珍愛(ài)生命，安全出行，人人有責(zé) 學(xué)生思考討論，暢所欲言 學(xué)生集中注意力 學(xué)生仔細(xì)觀察，思考 事情已經(jīng)發(fā)生了,一切都晚了… 學(xué)生思考 學(xué)生分析，討論 計(jì)算，展示計(jì)算結(jié)果 利用教師自制的反應(yīng)時(shí)間刻度尺測(cè)量學(xué)生的反應(yīng)時(shí)間 學(xué)生計(jì)算總結(jié)：安全距離是反應(yīng)距離（勻速運(yùn)功）和制動(dòng)距離（勻減速運(yùn)動(dòng)）之和 學(xué)生分析，討論，計(jì)算，展示計(jì)算結(jié)果 抓住時(shí)機(jī)再次從視覺(jué)觸動(dòng)學(xué)生 學(xué)生觀看視頻，并用牛頓定律解釋現(xiàn)象 課后思考2：從牛頓定律角度了解安全帶，氣囊，ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)等安全裝置能減小交通事故傷害的物理道理，參看課本P98或查閱相關(guān)資料 配備安全帶、車內(nèi)配備安全氣囊等（延長(zhǎng)減速時(shí)間，減小了加速度，進(jìn)而減小了作用力?！癆BS”系統(tǒng)能增大加速度，進(jìn)而減小汽車的制動(dòng)距離 學(xué)生觀察理解 學(xué)生課后分析計(jì)算 課后思考討論 關(guān)注社會(huì)生活； 一分為二看待事物 從數(shù)據(jù)觸動(dòng)學(xué)生 引起學(xué)生的思考 逐步引導(dǎo)到所要討論的問(wèn)題上 首先以自己做個(gè)表率，對(duì)學(xué)生進(jìn)行初步的安全教育 從視覺(jué)上給學(xué)生進(jìn)一步的觸動(dòng) 引出主要問(wèn)題，學(xué)習(xí)相關(guān)常識(shí) 用身邊的事例引入課題，創(chuàng)設(shè)物理情景，使學(xué)生感到真實(shí)、親切 體現(xiàn)教師的主導(dǎo)作用，為解決問(wèn)題作好鋪墊 學(xué)生根據(jù)實(shí)際情況，通過(guò)抽象，建立理想化模型（質(zhì)點(diǎn)，勻減速直線運(yùn)動(dòng)），利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)解決汽車追及問(wèn)題 反應(yīng)時(shí)間在汽車緊急制動(dòng)過(guò)程中不能忽略，加強(qiáng)對(duì)反應(yīng)時(shí)間的認(rèn)識(shí)，活躍課堂氣氛 明確安全距離和哪些因素有關(guān)，為學(xué)生進(jìn)一步發(fā)展指出方向 勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解交通事故中的受力問(wèn)題，學(xué)會(huì)做受力分析和運(yùn)動(dòng)分析，體會(huì)交通事故的嚴(yán)重性 從視覺(jué)上給學(xué)生進(jìn)一步的觸動(dòng)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義教育 體會(huì)物理知識(shí)在汽車工業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用，進(jìn)一步加深對(duì)牛頓定律的理解 感受交通安全法規(guī)的合理性，增強(qiáng)守法意識(shí)， 使他們懂得遵守交通安全的重要性。 鞏固安全距離的概念，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)解決汽車行追及問(wèn)題 多媒體投影展示 多媒體投影展示 多媒體投影展示 多媒體投影展示 實(shí)物投影或板書 兩個(gè)學(xué)生小實(shí)驗(yàn) 多媒體投影展示 實(shí)物投影或板書 多媒體展示 多媒體展示 實(shí)物投影或板書 多媒體展示 六、 板書設(shè)計(jì) 汽車安全運(yùn)行與牛頓運(yùn)動(dòng)定 運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 汽車安全運(yùn)行距離=反應(yīng)距離 +制動(dòng)距離 vt2- v02=2ax 汽車受力分析 汽車安全運(yùn)行設(shè)施簡(jiǎn)介 vt= v0+a t …… …… x= v0t+at2/2 滑動(dòng)摩擦力公式f=mN 牛頓第二定律F=ma 七、 評(píng)議： 本節(jié)課從生活走向物理，從生活中獲取教學(xué)資源。通過(guò)創(chuàng)設(shè)豐富的物理情景，讓學(xué)生從生活經(jīng)驗(yàn)入手感受和體會(huì)汽車安全問(wèn)題，讓學(xué)生處在濃厚的學(xué)習(xí)興趣中。再通過(guò)所學(xué)的物理知識(shí)去驗(yàn)證猜想，培養(yǎng)了學(xué)生把所學(xué)知識(shí)遷移到實(shí)際生活中應(yīng)用的能力。 體現(xiàn)了新課程的生活性、問(wèn)題性、主體性、時(shí)代性。設(shè)計(jì)的學(xué)生活動(dòng)把學(xué)生放到主體，讓學(xué)生觀察、思考、討論、交流，始終處于讓學(xué)生積極的思考和探究活動(dòng)中。在掌握知識(shí)的前提下，體會(huì)安全行車的必要性，加強(qiáng)學(xué)生的安全意識(shí)，在潛移默化中滲透了情感教育。教學(xué)設(shè)計(jì)理念依據(jù)新一輪基礎(chǔ)課程改革《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中：讓生活走向物理，讓物理走向社會(huì)的基本理念，面向全體學(xué)生。整個(gè)課堂設(shè)計(jì)完整、結(jié)構(gòu)緊湊、邏輯嚴(yán)密、前后呼應(yīng)。