第2章D附录课题研究用共点力的平衡条件研究风力..doc

第二章 D 附录 课题研究：用共点力的平衡条件研究风力 一、教学任务分析 “用共点力的平衡条件研究风力”的课题研究，是在学习了物体在共点力作用下的平衡条件的基础上，为了培养学生运用所学的物理知识解决一些简单实际问题的能力，增强科学探究的意识和能力而设置的。课题研究是高中学生物理学习重要途径之一。 本课题研究需要以物体在共点力作用下的平衡概念和平衡的条件，以及科学探究等方面的知识为基础。 通过有关风力发电、台风灾害的录像，激发学生探究风力的欲望。 结合物体在共点力作用下平衡的条件，运用控制变量法，设计研究风力的实验方案，并进行相应的实验探究。 本设计要求鼓励学生主动参与，在设计实验方案、实验探究、交流评价等过程中，让学生感受到控制变量等科学方法的应用，感悟观察、实验对形成概念和发现规律的重要作用，增强科学探究的意识和能力。 二、教学目标 1、知识与技能 （1）理解物体在共点力作用下的平衡条件。 （2）能设计用共点力作用下的平衡条件研究风力的实验方案。 （3）学会根据需要自制实验器材。 （4）学会应用DIS实验解决简单的实际问题。 2、过程与方法 （1）通过课题研究学认识控制变量法。 （2）通过课题研究经历科学探究的过程。 3、情感、态度与价值观 （1）通过课题研究过程，感悟理论联系实际是学以致用重要途径。 （2）通过课题研究，感悟团队精神是成功的重要保证。 三、教学重点和难点 用共点力平衡条件设计研究风力的实验方案。 四、教学资源 1、有关风力发电、台风灾害的录像。 2、DIS实验设备及相关的自制实验器材。 3、多媒体教学设备等。 五、教学设计思路 本设计围绕“用共点力的平衡条件研究风力”的课题展开。 本设计的基本思路是：课前由学生自由组成的研究小组分工协作，搜集各种有关台风灾害和各种共点力平衡问题的资料，在课前设计好各自的实验预案。教学时，以有关风力“正”、“反”两方面的影响的录像为情景，进一步激发学生对风力产生探究的强烈愿望。以小组为单位进行汇报、交流、修改实验方案、DIS及自制实验器材实验探究，最后通过交流、评价，增强学生科学探究的意识和能力。 本设计要突出的重点和要突破的难点是：用共点力平衡条件设计研究风力的实验方案。方法是：以用共点力的平衡条件为理论基础，采用课内外结合的形式，通过介绍介绍科学探究的基本思路、途径和方法；介绍资料搜索的方法和途径；提供可以借鉴的案例；指导课题组发挥各自特长、分工合作，提高工作效率等，使学生能够通过努力完成方案的设计。在课题研究期间，老师要经常关心各课题组的进展情况，欢迎学生质疑，适时给予必要的指导，但不包办代替。 本设计立足于理论联系实际，是探究性学习的一种形式和课堂教学的延伸。目的不在于课题是否有成果，结果是否正确，而是重在于参与，使学生在课题研究的过程中，体验科学方法的应用，经历科学探究的过程，感悟科学的求真务实，增强科学探究的意识和能力。 完成本设计的内容约需3课时（包括课外活动时间）。 六、教学流程 1、教学流程图 2、流程图说明 情景 录像，设问 以风力发电和台风灾害的录像为情景，使学生对现实生活中风力“正”、“反”两方面的影响有深刻的感受，从而激发学生对风力产生探究的强烈愿望。如果考虑到时间因素，也可只选择台风的危害录像，并简单介绍风力发电，使学生对“从生活到物理”形成深刻印象。 活动I 猜想影响风力的因素，交流设计的实验预案 小组为单位进行汇报、交流各自的猜想与实验预案，并相互进行质疑、提出修改建议。 活动II 实验探究 应用DIS及自制实验器材，根据各自的方案进行相应的实验探究。如学生的预案存在不足，教师可介绍如下参考方案，供学生选用： 光滑细金属丝上套小球，小球与力传感器之间用细线相连，当小球受风力作用时，即可以观察到小球受力的大小。 为了改变质量，可以在球的上方挖去一块，并可以放置不同质量的小木块。 为了改变横截面积，除了球状物外，还可以用方块形木块代替。 小球及木块的中间留孔，表面一半是光滑的，另一半为粗糙的。 木块的形状最好还有三角形、五角形等，以供学生研究选用。 用控制变量法研究情况如下： m、S一定时，F与v的关系。 v、S一定时，F与m的关系。 m、v一定时，F与S的关系。 m、S、v一定时，F与表面的粗糙程度的关系。 m、S、v一定时，F与形状的关系。 如果光滑细金属丝上套小球水平放置，利用DIS力传感器测小球受到风力大小，因摩擦力太大无法测量的话，可以改光滑细金属丝上套小球后竖直放置，用电风扇向下吹小球。 活动III 交流、评价 对学生活动过程中的表现教师应注意激励性、适时性、过程性的评价。 3、教学主要环节 本设计可以分为四个教学环节。 第一环节，通过情景录像激发学生的学习兴趣。 第二环节，通过分组交流研究预案，相互质疑和