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《匀变速直线运动与汽车安全行驶 第1课时》示范公开课教学设计【高中物理必修1粤教版】
1、第五节匀变速直线运动与汽车安全行驶教学目标(1)经受从生活实例抽象出匀变速直线运动的物理模型过程。(2)经受从物理模型抽象出数学模型的过程。(3)尝试用匀变速直线运动的规律解决生活中的相关问题。(4)体会物理与社会的联系，体会物理与数学的联系。教学重难点教学重点从生活实例中抽象出物理模型、分析物理模型解决相关问题教学难点从生活实例中抽象出物理模型、分析物理模型解决相关问题教学预备多媒体课件教学过程新课引入老师口述：匀变速直线运动是一种理想化的运动模型。生活中的很多运动由于受到多种因素的影响，运动规律往往比较冗杂，但当我们忽视某些次要因素后，有时也可以把它们看成是匀变速
2、直线运动。教师活动：展示生活中可抽象成匀变速直线运动的相关图片。学生活动：列举生活中其他可抽象成匀变速直线运动的场景。教师口述：匀变速直线运动与我们的生活息息相关，故讨论匀变速直线运动是特别有意义的。4/4n讲授新课一、匀变速直线运动与汽车安全行驶依据我国道路交通管理的相关规定，同一车道行驶的机动车，后车必需依据行驶速度、天气和路面状况，与前车保持必要的安全距离。司机发觉前方路况异样需要制动时，从司机发觉异样到汽车停下来所用的时间可分成两部分。第一部分为人的反应时间，在这个时间段内，人还没有开始制动，汽车以原来应有的速度行驶。第二部分为制动时间，即真正的刹车所用的时
3、间。在高速公路上，有时会发生“追尾”事故，即后面的汽车撞上前面的汽车。从后车的运动考虑，造成汽车“追尾”的缘由主有以下几方面：Ø车速过快；Ø跟前车的车距过小；Ø司机的反应较缓慢；Ø车的制动性能较差。在通常状况下，驾驶者的反应时间(从司机意识到应当停车至操作刹车的时间)与其留意力集中程度、驾驶阅历和体力状态有关，平均为0.4-1.5s，驾驶员酒后的反应时间则可能会大大增加。典题剖析例1一辆汽车在高速公路上行驶的速度为108km/h。当驾驶员发觉前方80m处发生了交通事故时，马上紧急刹车，并以7.5m/s2的恒定加速度减速行驶。该汽车行驶是否会出现安全问题？解：设汽车的加
4、速度为a，初速度为v0，刹车过程中的位移为s。以汽车初速度的方向为正方向建立坐标系，由速度与位移的关系0-v02=2as代入数据解得s=60m，即汽车经过60m就已经停下来了，故不会出现安全问题。教师活动：讲解反应时间不行忽视。例1没有考虑到驾驶员的反应时间，但在现实生活中，反应时间是行车安全中不行忽视的一个因素。例2一辆汽车在高速公路上行驶的速度为108km/h。当驾驶员发觉前方80m处发生了交通事故时，马上紧急刹车。已知驾驶员的反应时间为0.5s，刹车时汽车加速度的大小为4/4n7.5m/s2。该汽车行驶是否会出现安全问题？解：设汽车的加速度为a，速度为v0，驾
5、驶员反应时间内汽车的位移为s1，刹车过程中的位移为s2，匀速行驶的时间为t1，减速行驶的时间为t2。以汽车初速度的方向为正方向建立坐标系。由题意知，在驾驶员的反应时间内汽车匀速行驶的位移为s1=v0t1对于汽车的减速过程有0-v02=2as2由题意，汽车停下来所发生的位移为s=s1+s2联立以上三式代入数据解得s=75m，小于驾驶员发觉状况时所处的地点与事故发生点之间的距离，故不会出现安全问题。例3一般人的刹车反应时间为t0=0.5s，但饮酒会引起反应时间延长。在某次试验中，名志愿者少量饮酒后驾车以v0=72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶从发觉紧急状况到汽
6、车停下，行驶距离为L=39m。减速过程中汽车位移s=25m，此过程可以视为匀变速直线运动求：(1)减速过程中汽车加速度的大小和所用时间。(2)饮酒使志愿者的反应时间延长了多少？解：(1)由速度与位移的关系有0-v02=2as由速度与时间的关系有0=v0+at联立以上两式，代入数据解得a=8m/s2，t=2.5s。即减速过程中汽车加速度的大小为8m/s2，所用的时间为2.5s。(2)设志愿者的反应时间为t´，反应时间的延长值为Δt，则反应时间的延长值为4/4n联立以上两式，代入数据解得Δt=0.2s。课堂小结4/4
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