Конспект урока "Безопасность дорожного движения через призму физики"

Урок контроля и коррекция знаний, умений и навыков  по физике.

«Безопасность дорожного движения через призму физики». 9 класс.

Цели урока:

1. показать, как знания физики помогают сделать нашу жизнь безопасной

2. выявить  уровень  усвоения учащимися материала изученного ранее

3.создать условия для демонстрации УУД в познавательно-практической деятельности в различных ситуациях.

          Задачи:

Общеобразовательные:  

• повторение законов двух разделов физики школьного курса: механика и оптика;
• решение качественных и количественных задач, связанных с дорожным движением;
• формирование мотивации и опыта учебно-познавательной и практической деятельности.

Воспитательные:

·                     способствовать формированию ответственности за свою жизнь и жизнь людей, живущих рядом;

·                     профилактика  детского дорожно-транспортного травматизма;

·                     активизировать познавательный  интерес  к предмету и окружающим явлениям;

·                     выработать осознанную необходимость соблюдения правил дорожного движения;

·                     расширить кругозор учащихся.

Развивающие:

• развивать интерес к предмету физики, способность слушать, анализировать, выдвигать гипотезы, наблюдать и экспериментировать, делать выводы;
• обогатить словарный запас.

Методы: словесная и наглядная передача информации; методы контроля и самоконтроля.

Приемы: беседа, решение качественных и расчетных  задач, опрос, самоконтроль.

Оборудование: доска, мел, проектор, компьютер.
Структура урока:

1 - сообщение учащимися цели урока;

2 - воспроизведение учащимися знаний, умений и навыков, которые потребуются для выполнения предложенных заданий;

3 - выполнение учащимися различных заданий, задач, упражнений;

4 - проверка выполненных работ;

5 - обсуждение допущенных ошибок и их коррекция;

6 - задание на дом.

 Краткое описание урока.

 Проблема безопасности движения сложна и многогранна, ведь каждый день, выходя из дома, все мы становимся участника дорожного движения. Поэтому цель урока  - обсудить вопросы, связывающие физику с дорожным  движением  и оценить ответственность за соблюдение правил дорожного движения.

Учитель: В 7 классе вы изучали явление инерция. В чем оно состоит?

Ученик: инерция - явление сохранения скорости тела при отсутствии действия на него других тел.

Учитель: другими словами, когда на тело не действует никакая сила или действующие силы взаимно уравновешиваются, то это тело сохраняет состояние равномерного прямолинейного движения или покоя. Системы отсчета,  в которых выполняется закон инерции, называют инерциальными системами отсчета. Если же действующие на тело силы не уравновешены, то тело движется под действием равнодействующей силы, при этом его скорость изменяется тем медленнее, чем больше его масса.

Учитель: как называется это свойство тела.

Ученик: инертность

Учитель: Для чего при торможении автомобиля обязательно включается задний красный свет?” 

Ученик:  этот красный свет заранее предупреждает водителей идущего сзади транспорта о торможении машины, чтобы те успели тоже затормозить, так как из-за инерции для снижения скорости нужно время.

Учитель: теперь объясните, почему существует понятие «дистанция безопасности», и «тормозной путь»?

Ученик: Дистанция безопасности – это наименьшее расстояние, которое пройдет автомобиль до остановки с момента появления препятствия в поле зрения водителя.

Учитель: Это понятие важно в транспорте и для безопасности движения пешеходов. Также оно зависит от времени реакции водителя на препятствие, которое колеблется от 0,5 до 1,2 с. Определим время реакции человека. ( Учитель прижимает к стене длинную линейку. Испытуемый держит ладонь на расстоянии 1-2 см напротив нулевой отметки линейки. Учитель запускает секундомер и отпускает линейку. Испытуемый стремиться как можно быстрее прижать линейку к стене. По расстоянию h, которое пролетит линейка, вычисляют время реакции испытуемого t=√2h/g). Затем испытуемый делает 20-30 приседаний и повторяет тест. Сравнивают результаты.)

Ученик: после физической нагрузки время реакции человека увеличилось.

Учитель: а сейчас будем отвлекать испытуемого разговорами (неожиданно бросает линейку – испытуемый её не ловит).

Ученик: посторонние разговоры увеличивают время реакции водителя.

Учитель: а что такое тормозной путь?

Ученик: Тормозной путь автомобиля – расстояние, проходимое автомобилем с момента действия тормозной системы в полную силу до остановки автомобиля.

Учитель: Движение транспорта по дороге описывают с помощью законов сохранения. Чем больше масса автомобиля, чем больше его скорость – тем больше его импульс, его кинетическая энергия, которая может быть потрачена на работу по деформации тел. Страшным наглядным подтверждением тому является деформация автомобилей при ДТП.

Применим теорему о кинетической энергии для нашего случая: изменение кинетической энергии автомобиля равно работе всех сил, действующих на него.На языке математики это выглядит так:

В случае торможения автомобиля, теорема запишется в виде:

В процессе торможения на автомобиль действуют сила тяжести, сила реакции опоры и сила трения. Сила тяжести и сила реакции опоры действуют перпендикулярно перемещению, поэтому их работа равна нулю. Это означает, что суммарная работа всех сил равна работе силы трения скольжения. Учитывая, что сила направлена противоположно перемещению S и что:

получаем:

Следовательно:

Отсюда:

Тормозной путь не зависит от массы автомобиля, но прямо пропорционален квадрату скорости, и обратно пропорционален коэффициенту трения.

Если же дорога наклонная, то формула примет вид:

В таблице указан тормозной путь автомобиля при нескольких значений начальной скорости на сухом и мокром бетонном покрытии дороги.

Скорость, км/ч	Тормозной путь, м
	Сухой бетон	Мокрый бетон
40	8	12,5
60	18	28
80	32	50
120	72	112,5

Учитель: какой вывод можно сделать?

Ученик: существует связь состояния дорожного покрытия и тормозного пути.

Учитель: для чего у автомобиля сбоку от водителя укреплены небольшие зеркала?

Ученик: зеркала помогают водителю наблюдать за тем, что происходит сбоку и сзади автомашины, вблизи входных дверей автобуса.  

Учитель: по таблице видно, что именно выпуклое зеркало дает больший обзор видимости водителю. Поэтому, выпуклые зеркала часто можно увидеть на улицах города и в общественных местах. Их устанавливают на дорогах с ограниченной видимостью. Наличие зеркал позволяет обезопасить автотранспорт и людей. Эти зеркала оснащены по контуру светоотражающими элементами и светятся в темноте, отражая свет фар автомашин.

Зеркало	изображение	Видимое пространство
вогнутое	прямое изображение, если его фокус будет располагаться позади машины, но изображение будет увеличенным.	только малый участок пространства
Выпуклое	прямое  и уменьшенное	Дает значительное видимое пространство
Плоское	Прямое,  в натуральную величину,	но поле зрения его меньше, чем у выпуклого зеркала.

Ученик: почему для запрещающего сигнала светофора, а также предупреждающих огней заднего хода в автомобилях используют именно красный свет?

Учитель: для сигналов светофора были выбраны такие цвета: зелёный – разрешающий, жёлтый – предупреждающий и красный – запрещающий?

Это связано с тем, что лучи света разных цветов по-разному распространяются в атмосфере.

Лучше всего красный и оранжевый, они хорошо видны на значительном расстоянии даже в тёмное время суток и в туманную погоду, что очень важно для запрещающего сигнала.

Жёлтый цвет распространяется хуже красного, но лучше зелёного, он хорошо заметен и подходит для предупреждающего сигнала. Разрешённый сигнал светофора может быть зелёным, как менее важный.

К тому же красный и зеленый цвет являются наиболее различными по ощущению цветности для человеческого глаза, а, значит, могут быть безошибочно (однозначно) опознаны.

Ученик:  как можно защитить водителя от света фар встречных машин?

Учитель: на фарах и ветровых стёклах автомашин устанавливают поляроиды. Поляроиды – это плёнки из особых кристаллов, например, герапатита, нанесённые на стекло или целлулоид. Они пропускают световые волны с колебаниями, лежащими только в одной плоскости.

Поляроиды предназначены, в частности, для защиты водителей от слепящего действия фар встречных автомашин. Действительно, если у всех автомобилей на фарах и ветровых стёклах установить поляроиды, оптические оси которых параллельны и составляют 45⁰ с горизонтом, то световые колебания, испускаемые фарами встречных машин, будут перпендикулярны плоскости, в которой поляроид, укреплённый на ветровом стекле.

Ученик: почему  движение  в тёмное время суток по ощущениям отлично от движения днем?

Учитель: это происходит из-за  потери видимости от ослепления водителя светом фар встречного автомобиля.

Здесь необходимо небольшое отступление. Глаз человека – очень чувствительный орган. Он может хорошо видеть, когда человек находится на залитой солнечным светом снежной равнине (освещенность 100 тысяч лк) и темной ночью в степи, освещаемой только звездами (освещенность 0,0001 лк), т. е. яркости, воспринимаемые глазом, различаются в миллиард раз. Но у органа зрения есть большой недостаток – он очень медленно приспосабливается к изменению яркости. Зрачок адаптируется продолжительное время – порядка десятков секунд. При внезапном переходе со света в темноту (или наоборот) люди практически ничего не видят. Эта «слепота» может продолжаться около 30 секунд! Вот почему ослепление так опасно.

Кроме того, в темноте человеческий глаз различает контуры, но не цвет предмета. Поэтому красный или оранжевый автомобили, отлично видимые днем, плохо просматриваются на фоне дороги и окружающих предметов даже в сумерках. Что уж говорить о синих, серых или черных машинах.

И ещё,  в ночное время пешеходы неправильно определяют расстояние до автомобилей и скорость их движения, поэтому при проезде пешеходных переходов следует снижать скорость. Кстати, человек, освещенный светом фар, твердо уверен, что он хорошо виден автомобилисту, хотя это далеко не так. Горожанин в темной одежде сливается с окружающей местностью и становится заметным шоферу всего за 25-30 м. Белая одежда тоже существенно не меняет положения – расстояние видимости увеличивается всего до 30-40 м.

Учитель: а теперь решаем задачи:

1. Время реакции водителя на возникшую опасность составляет в среднем 0.8 с. Какой путь пройдет за это время автобус, если скорость его была 54 км/ч? (12м).

2. Пассажир движущегося автобуса отвлек разговором внимание водителя на 5 секунд. Почему «Правилами дорожного движения» запрещено это делать? Какой путь пройдет за это время автобус, если его скорость была 60 км/ч? (Разговаривать с водителем во время движения автобуса нельзя, т. к. создается вполне реальная аварийная ситуация; Автобус проехал за это время путь, равный 83 метрам).

3. В начале участка шоссе стоит дорожный знак " 30 км/ч«. Нарушил ли правила движения водитель автомобиля, равномерно прошедшего участок дороги длиной 1,8 км за 4 мин? (Не нарушил, т. к. скорость автомобиля была 27 км/ч).

4. Поезд двигался со скоростью 72 км/ч. Найти время торможения, если известно, что тормозной путь был равен 800м. (80с).

5. Какое расстояние должен пройти автобус от остановки, чтобы его скорость возросла до 36 км/ч, если для удобства пассажиров ускорение не должно превышать 1.2м/с2. (42м).

6. Ножной тормоз грузового автомобиля считается исправным, если при торможении автомобиля, движущегося со скоростью 30 км/ч по сухой и ровной дороге, тормозной путь не превышает 9.0м. Найти соответствующее этой норме тормозное ускорение. (3.9м/с2).

Подведение итогов.

Учитель: Скаждым годом на наших дорогах растет  травматизм, обусловленный незнанием или несоблюднением правил дорожного движения. Большое количество происшествий происходит с участием школьников. Наиболее распространенные  нарушения: переход дороги н а запрещающий сигнал светофора; внезапный выход на проезжую часть из-за стоящего транспорта; преход дороги пред близко движущимся транспортом; нарушение правил езды на велосипеде; игра на дороге. Следует знать и выполнять првила дорожного движения, быть внимательными и дисциплинированными.

Д/з : Составить кроссворд содержащий основные физические понятия и понятия из правил дорожного движения.

Литература:

1. Правила дорожного движения Российской Федерации. – СПС «Консультант Плюс».
2. Профилактика детского дорожно-транспортного травматизма в начальной и средней школе: уроки, классные часы, внеклассные мероприятия, занятия с родителями. / авт.-сост. В.В. Шумилова, Е.Ф. Таркова. – Волгоград: Учитель, 2007. – 222 с.
3. Рублях В.Э., Овчаренко Л.Н. Изучение правил дорожного движения в школе: Пособие для учителей. 3-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1981. – 192 с., ил.
4. Детская энциклопедия. За безопасность на дорогах. Познавательный журнал для девочек и мальчиков. –  № 8 – 2006.
5. Детская энциклопедия. Азбука дороги. Познавательный журнал для девочек и мальчиков. –  № 11 – 2007.
6. Безопасная дорога детства. Пособие по обучению детей дорожной грамоте. Составитель И.З. Булгаков. – 2007.
7. Интернет-ресурсы.