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匀变速直线运动与汽车行驶安全

课题：匀变速直线运动与汽车行驶安全时间：

教材：广东教育出版社物理必修一姓名：黄科

教学目标：

1.知识与技能：

掌握匀变速直线运动的速度、位移公式。

2.过程与方法

通过解决实际问题，培养学生运用物理规律对实际生活中的现象进行合理分析、解决问

题和实际分析结果的能力。

3.情感态度与价值观：

（1）通过汽车行驶安全与物理学规律关系的探讨，理解物理与社会关系；

（2）通过活动使学生获得成功的喜悦，培养学生参与物理学习活动的兴趣，提高学习

的自信心。

教学知识点：匀变速直线运动与汽车行驶安全

教学重点：匀变速直线运动规律的进一步深化

教学难点：如何正确审题、理解题意，灵活先用规律解决实际问题。

教学方法：讨论法、讲授法

教学过程：

一、引入及复习

㈠导入新课

老师进行全班统计：

请家里有汽车的同学举手：请开过汽车的同学举手：请开过摩托车的同学举手。

统计的结果肯定过半数，因为大部分同学都会开摩托车。统计的目的是把同学们的注意

力集中起来，投入下面的问题中去。

老师：同学们都有一定的直接或间接驾驶机动车的经验，你们能说出几条安全行车的法

规？

根据同学们的回答老师进•步问：为什么要保持•定的行车距离？为什么不可酒后驾

车？为什么不可超速驾驶？今天我们全班同学一起利用上节课学习的匀变速直线运动的速

度公式、位移公式和推导的结论来回答以上问题。在了解机动车驾驶安全法规的同时，我们

学习用匀变速直线运动规律来分析问题、解决问题，这就是我们这节课要达到的教学口标。

复习：

⑴匀加速直线运动的速度公式是什么？匕=%+<〃

2

⑵匀加速直线运动的位移公式是什么？s=vot+^at

(以上两条公式分别叫两个学生到讲台上写出来)

二、安全距离

定义：汽车在紧急刹车后要向前滑行一段距离后才能停止，为了保证行车安全，车与车

之间必须保持一段距离，这段距离称之为安全距离。

⑴影响安全距离的因素有什么？(如车速、天气、车子载重、轮胎等)

(2)看课本中的图2-4-1,当中有几个交通规则中专用术语，我们一起来共同学习。

①反应时间

②反应距离

③刹车距离

④停车距离:反应距离十刹车距离

⑤安全距离》停车距离

三、新课讨论

讨论一：汽车行驶中为什么要保持车距？

例1汽车在高速公路上行驶的速度为108km/h,若驾驶员发现前方80m处发生了交通

事故，马上紧急刹车，汽车以恒定的加速度经过4s才停卜来，问汽车是否会有安全问题？

由于是第一题，为建立正确的思维过程和规范的解题模式，基本由老师带领同学分析：

首先要指导学生养成慢慢审题的良好习惯，边读题边在头脑中构建物理模型，眼前要展现清

晰的物理情景，汽车做匀减速直线运动。在此过程中，初速度为108km/h,即30m/s。汽车

经4s停下来，似乎只有两个已知量，但仔细分析后发现，题中还隐含着一个条件：汽车刹

车停止后末速度为0,问题应可解决。题中“前方80m处”这一条件，并不是汽车停下来的

实际位移，它只作为判断是否安全的依据。

解：选汽车初速度方向为正方向，其加速度为

22

a=(Vt-Vo)/t=(0-30)/4m/s=-7.5m/s

汽车由刹车到停止所经过的位移为

2:

S=Vot+1/2at=[30X4+1/2X(-7.5)X4]m=60m

由丁•前方距离有80m汽车经过60m就已停下来，所以不会有安全问题。

讨论二：上题中，汽车刹车后经4s停下来，试问驾驶员发现事故到汽车停下来是否也

是4s?

“人对周围发生的事情，都需要一段时间来作出反应，从人发现情况到采取行动所经

历的时间，称为反应时间。”

教师给学生设置第进式的问题供同学们探究:

（1）驾驶员从发现事故到汽车停下来是4s?或大于4S?或小于4S?（答案：大于4s）

②请同学们构建从驾驶员发现事故到汽车停卜来汽车运动的物理模型。（答案：汽车

先做匀速直线运动，后做匀减速直线运动并用图像画出来）

③例2上题中驾驶员的反应时间是0.5s该汽车有安全问题吗？

汽车在前后两个运动过程中的位移各是多少？请同学们计算一下。

（答案：匀速直线运动位移S=V（=（30X0.5）m=15m匀减速直线运动位移

同上，为60m,汽车运动总位移为75m,所以依然没有安全问题。）

讨论三：为什么不允许酒后开车？（服用某些感冒药后，或老年人，或处于疲劳状态

下都不宜开车）

教师指导学生阅读课本：在通常情况下，驾驶者的反应肘间与其注意力集中程度、驾

驶经验和体力状态有关，平均约为0.5sl.5s驾驶员酒后的反应时间则至少会增加2s3倍。

例3若驾驶员酒后开车，反应时间为1.5s,上述汽车是否有安全问题？

此题与例2同类型，所以由思维反应较慢的同学回答

解：匀速直线运动位移S=Vt=（30X1.5）m=45m

匀减速直线运动位移60m,总位移105m,汽T有安全问题。

总结：服用某些感冒药后，或老年人，或处于疲劳状态都会延长反应时间，所以都不

宜开车。

讨论四：为什么不允许超速？

观察图2.43（叫学生到黑板上填写）：

车速km/h反应距离/m刹车距离/m停车距离/m

40

60

80

由以上数据可以看出，车速越大总位移越大，所以行车不要超速。

四、课堂小结

这节课我们了解到行车安全的部分法规，而且知道了这些法规完全来自于运动学原

理。

在论证这些法规的过程中，我们应用了运动学的公式，羽确了一般的解题程序。学

以致用，我们今后更要关爱生命，注意安全。

板书设计:

匀变速直线运动与汽车行驶安全

一、匀变速直线运动的规律：

㈠速度公式：V—

㈡平均速度公式：万=殳土三

2

㈢位移公式：s=vt="；"t=

㈣速度与位移的关系：匕-％=2as

二、讨论：

讨论一：为什么要保持车距？

讨论二：例1解题是否严密？

讨论三：为什么不能酒后开车？

讨论四：为什么不允许超速？

一些练习：

安全距离

典例1某辆汽车刹车时能产生的最大加速度值为10m/s2,司机发现前方有危

险时，0.7s后才能做出反应，马上制动，若汽车以20m/s的速度行驶，问：反应距离、

刹车距离、停车距离分别是多少？

“追及”和“相碰”问题

两个物体在同一直线上运动，往往涉及到追及、相遇或避免相碰等问题。

典例2一辆机动三轮车肇事后，以6m/s的速度沿笔直的公路逃逸，交通警察接

到指令时，该三轮车恰好从他身边驶过，交警立即驾驶摩托车以3m*的加速度开始追

赶，问：警察多久才能追上三轮车？追上时摩托车的位移？什么时候两者的距离最远？

总结：初速度为零的匀加速直线运动的物体A追赶同方向的匀速直线运动的物体

B,一定能追赶上，在追上之前两者最大距离的条件是两物体速度相等。

典例3汽车正以10m/s的速度在平直公路上前进，突然发现正前方有一辆自行车

以4m/s的速度做同方向的匀速直线运动，汽车立即关闭油门做加速度大小为6m/s2的

匀减速运动，汽车恰好不碰上自行车、求关闭油门时汽车离自行车多远？

分析：汽军在关闭油门减速后的一段时间内，其速度大于自行年的速度，因此汽车

和自行车之间的距离在不断缩小，当这个距离缩小到零时，若汽车的速度减至与自行车

相同，则能满足题设的汽车恰好不碰上自行车的条件，所以本题要求的汽车关闭油门时

离自行车的距离s,应是汽车从关闭油门减速运动，直到速度与自行车速度相等时发生

的位移s汽与自行车在这段时间内发生的位移s自之差。

【课外知识】

(D人的反应时间平均约为O.5s~L5s,驾驶员酒后驾车的反应时间至少会增加