2019-2020年高中物理《汽車安全運行與牛頓運動定律》教案1 教科版必修1.doc

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2019-2020年高中物理《汽車安全運行與牛頓運動定律》教案1 教科版必修1 一、 設(shè)計思想 本節(jié)內(nèi)容在章或單元中的地位：《汽車安全運行與牛頓運動定律》是本章的最后一節(jié)，，兼顧對牛頓運動定律的復(fù)習(xí)和定律內(nèi)容與實際應(yīng)用的結(jié)合，因此占有很重要的位置，對這章的學(xué)習(xí)是一種深化。 本節(jié)內(nèi)容特點：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)。通過學(xué)習(xí)，要求學(xué)生會運用牛頓第二定律解決簡單的實際問題——汽車制動，教材通過對汽車安全行駛距離、事故中車和人的受力的討論使學(xué)生會在實際問題中使用牛頓運動定律。從汽車行駛的生活情景中提煉出做勻減速運動的物理模型，充分應(yīng)用牛頓運動定律，尋找位移，制動加速度和初速度之間的關(guān)系，同時，引入汽車安全運行設(shè)施的一些知識，增強學(xué)生的安全意識。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中會遇到以下困難：①實際情景與物理模型之間的轉(zhuǎn)換。②如何綜合運用牛頓第二定律及運動學(xué)知識分析解決問題。 教學(xué)處理說明：學(xué)生的認(rèn)知水平與知識本身對學(xué)習(xí)者所提出的能力要求之間存在著很大的差距，在這部分知識學(xué)習(xí)過程中，大部分學(xué)生往往由于不會把實際問題轉(zhuǎn)化為物理問題模型處理，在具體的模型中還不能熟練的運用牛頓第二定律及運動學(xué)知識分析解決問題。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)自己的知識體系。以牛頓第二定律為核心，通過分析存在于生活中的情境，幫助學(xué)生理解物理模型、物理過程。在熟悉的生活情景中使學(xué)生初步學(xué)會運用牛頓第二定律分析問題、解決問題，達(dá)到學(xué)以致用的教學(xué)目的。本節(jié)課有兩條主線：一條是通過對汽車安全運行本身的三個方面內(nèi)容（安全運行距離、車與人的受力、汽車安全運行設(shè)施簡介）的討論完成對牛頓運動定律和運動學(xué)公式的復(fù)習(xí)與應(yīng)用，達(dá)到知識與技能的教學(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)度與價值觀的教學(xué)目標(biāo)。 教學(xué)過程中的關(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，計算等探究活動。幫助學(xué)生獲得正確的結(jié)論。 二、 教學(xué)目標(biāo) 知識與技能： （1）了解什么是汽車安全運行距離，并會利用勻變速直線運動規(guī)律求解汽車安全運行距離。 （2）會利用勻變速直線運動規(guī)律結(jié)合牛頓運動定律求解交通事故中的受力問題。 （3）從牛頓定律角度了解安全帶，氣囊，ABS防抱死制動系統(tǒng)等安全裝置能減小交通事故傷害的物理道理。 過程與方法： （1）通過使用牛頓定律與運動規(guī)律解決汽車制動問題，學(xué)會將實際問題轉(zhuǎn)化為物理模型。 （2）經(jīng)歷運用牛頓運動定律解決實際問題，感受物理定律與生活實際的聯(lián)系。 （3）提高分析推理能力，加強搜集信息、交流合作的能力。 情感態(tài)度與價值觀： 1. 通過汽車行駛安全與物理學(xué)規(guī)律關(guān)系的探討，理解物理與社會的關(guān)系，增強理論聯(lián)系實際的自覺性。。 2. 通過學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生參與物理學(xué)習(xí)活動的興趣，體驗成功的喜悅，增強學(xué)習(xí)的自信心； 3. 對學(xué)生加強安全教育，增強安全意識，懂得生命的珍貴。 三、 教學(xué)的重點與難點 將汽車實際問題轉(zhuǎn)化為物理模型（質(zhì)點,勻減速運動）.學(xué)會做受力分析和運動分析， 應(yīng)用運動規(guī)律與牛頓定律相結(jié)合解決汽車的安全運行問題 強化牛頓運動規(guī)律中位移,加速度,初速度幾個物理量關(guān)系, 安全運行距離的理解，利用勻變速直線運動解決汽車行追及問題。 四、 教學(xué)流程 學(xué)生活動：討論、小實驗、總結(jié)--分析、解決問題—進(jìn)一步討論問題 用身邊的事例引入課題，創(chuàng)設(shè)物理情景 問題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題 問題2-- 分析計算體會事故中的人車受力情況 課后拓展（兩個方向） 對學(xué)生進(jìn)行安全法制教育 五、 教學(xué)過程 教學(xué)進(jìn) 程 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖 媒體 一、 新課導(dǎo)入 二、新課教學(xué) 三、知識拓展 四、結(jié)束語 展示我和我的愛車（座駕）的一張合影照片 提出問題：今天這節(jié)課我們就來討論與汽車有關(guān)的問題，汽車對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，很難想象沒有汽車的生活會是什么樣。 2．每年汽車非安全駕駛引發(fā)的事故呈上升趨勢，死亡人數(shù)也在不斷增加，成為威脅生命的一大殺手。給社會和國家?guī)砹司薮蟮慕?jīng)濟損失，也給我們帶來了很大的痛苦。 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：這些都是由于自己安全意識差造成的，家人為此也非常擔(dān)心，幸運的是沒有造成大的傷害，一切還來得及，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)識牌，提出問題-安全行駛距離如何計算 真實事件回放：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)時車速很快（120km/h)，但孫某并沒有減速而是向右側(cè)打輪駛進(jìn)應(yīng)急車道欲強行超車，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，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，小轎車完全報廢 。 配合示意圖重現(xiàn)當(dāng)時的情景，教師結(jié)合情景圖引導(dǎo)學(xué)生對汽車制動過程進(jìn)行逐步分析 ①汽車制動過程受力？畫出受力示意圖 ②汽車制動過程？ ③汽車受到的合力？加速度？ （1）請大家根據(jù)所學(xué)的知識，計算孫某發(fā)現(xiàn)情況時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 勻變速運動基本公式 vt2- v02=2ax vt= v0+at x= v0t+at2/2 滑動摩擦力公式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)時間問題，請兩個學(xué)生做反應(yīng)時間小實驗，并提出思考反應(yīng)時間刻度尺如何制作 提出反應(yīng)時間約0.5s 趁熱打鐵，展示相關(guān)圖片，進(jìn)一步討論在駕駛過程中超速、天氣情況惡劣、酒后駕車對安全距離的影響 課后思考1：為什么在駕駛過程中嚴(yán)禁超載、嚴(yán)禁疲勞駕駛、嚴(yán)禁接聽電話。 （2）若兩輛車相撞后一起運行了0.02s停止運動，請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）？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，與故障車相撞時車速大約60km/h（約17m/s ）的速度。 小結(jié)：因為撞擊力很大，所以整輛汽車報廢，孫某也要承擔(dān)巨額的經(jīng)濟賠償。 再次展示交通事故圖片 不幸中的萬幸： 1．發(fā)生事故時，車上的人員都系好了安全帶，才避免了造成重大傷害。 如果沒有系好安全帶會怎樣呢？ 簡介相關(guān)小常識 2．汽車上配有安全氣囊，事故發(fā)生時安全氣囊全部彈出，對車上人員起到了很好的保護作用。 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 《中華人民共和國道路交通安全法》第四十五條規(guī)定：機動車遇有前方車輛緩慢行駛時不得借道超車 第六十八條規(guī)定：機動車在高速公路上行駛發(fā)生故障時，警告標(biāo)志應(yīng)當(dāng)設(shè)置在故障車來車方向150m以外 課后思考3 出示京開高速公路最內(nèi)側(cè)車道限速標(biāo)牌。 通過前面的學(xué)習(xí)我們知道，汽車在行駛過程中保持好安全距離是非常重要的，在這條車道行駛時，與前車保持的安全距離應(yīng)是多少？假設(shè)駕駛員反映時間為0.50s，剎車時汽車受到的制動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象 珍愛生命，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 計算，展示計算結(jié)果 利用教師自制的反應(yīng)時間刻度尺測量學(xué)生的反應(yīng)時間 學(xué)生計算總結(jié)：安全距離是反應(yīng)距離（勻速運功）和制動距離（勻減速運動）之和 學(xué)生分析，討論，計算，展示計算結(jié)果 抓住時機再次從視覺觸動學(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（延長減速時間，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)而減小汽車的制動距離 學(xué)生觀察理解 學(xué)生課后分析計算 課后思考討論 關(guān)注社會生活； 一分為二看待事物 從數(shù)據(jù)觸動學(xué)生 引起學(xué)生的思考 逐步引導(dǎo)到所要討論的問題上 首先以自己做個表率，對學(xué)生進(jìn)行初步的安全教育 從視覺上給學(xué)生進(jìn)一步的觸動 引出主要問題，學(xué)習(xí)相關(guān)常識 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、親切 體現(xiàn)教師的主導(dǎo)作用，為解決問題作好鋪墊 學(xué)生根據(jù)實際情況，通過抽象，建立理想化模型（質(zhì)點，勻減速直線運動），利用勻變速直線運動解決汽車追及問題 反應(yīng)時間在汽車緊急制動過程中不能忽略，加強對反應(yīng)時間的認(rèn)識，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 勻變速直線運動規(guī)律結(jié)合牛頓運動定律求解交通事故中的受力問題，學(xué)會做受力分析和運動分析，體會交通事故的嚴(yán)重性 從視覺上給學(xué)生進(jìn)一步的觸動，對學(xué)生進(jìn)行愛國主義教育 體會物理知識在汽車工業(yè)中的實際應(yīng)用，進(jìn)一步加深對牛頓定律的理解 感受交通安全法規(guī)的合理性，增強守法意識， 使他們懂得遵守交通安全的重要性。 鞏固安全距離的概念，利用勻變速直線運動解決汽車行追及問題 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 實物投影或板書 兩個學(xué)生小實驗 多媒體投影展示 實物投影或板書 多媒體展示 多媒體展示 實物投影或板書 多媒體展示 六、 板書設(shè)計 汽車安全運行與牛頓運動定 運動學(xué)公式 汽車安全運行距離=反應(yīng)距離 +制動距離 vt2- v02=2ax 汽車受力分析 汽車安全運行設(shè)施簡介 vt= v0+a t …… …… x= v0t+at2/2 滑動摩擦力公式f=mN 牛頓第二定律F=ma 七、 評議： 本節(jié)課從生活走向物理，從生活中獲取教學(xué)資源。通過創(chuàng)設(shè)豐富的物理情景，讓學(xué)生從生活經(jīng)驗入手感受和體會汽車安全問題，讓學(xué)生處在濃厚的學(xué)習(xí)興趣中。再通過所學(xué)的物理知識去驗證猜想，培養(yǎng)了學(xué)生把所學(xué)知識遷移到實際生活中應(yīng)用的能力。 體現(xiàn)了新課程的生活性、問題性、主體性、時代性。設(shè)計的學(xué)生活動把學(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中。在掌握知識的前提下，體會安全行車的必要性，加強學(xué)生的安全意識，在潛移默化中滲透了情感教育。教學(xué)設(shè)計理念依據(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，讓物理走向社會的基本理念，面向全體學(xué)生。整個課堂設(shè)計完整、結(jié)構(gòu)緊湊、邏輯嚴(yán)密、前后呼應(yīng)。