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...