人教版物理必修二机械能守恒定律探究弹性势能的表达式教学设计高品质版

1、 第5节 探究弹性势能的表达式设计思想本节教学内容的特点是理论探究。本节内容是在学习重力势能后的进一步拓展，让学生在变力作用的情景下进行功和能关系的研究，再一次感受功和能的紧密联系，同时通过对两种势能的认识过程，为后面的动能定理和机械能守恒定律的学习打下基础。教学过程中的关键环节是如何求弹簧拉力这个变力所做的功，采用与匀变速直线运动求位移类比的方法来处理。教学目标知识与技能：知道探究弹性势能表达式的思路；理解弹性势能的概念，会分析决定弹簧弹性势能大小的相关因素；体会探究过程中的猜想、分析和转化的方法；领悟求弹力做功时通过细分过程化变力为恒力的思想方法。过程与方法：体会理论探究的猜想、分析和转化

2、的过程；体验化变力为恒力的处理问题的方法；理解通过细化到求和的微积分思想。情感态度与价值观：通过一个预设问题的解决，让学生体验用科学的思想和方法解决问题的收获与快乐；通过理论探究，锻炼学生的逻辑思维能力，形成科学的思想方法；通过一般规律性的掌握，使学生明白生活现象背后的物理原理并能主动地联系生活实际、应用于生活实际，竖立应用所学知识为人类社会服务的意识。教学重点分析决定弹性势能大小的因素；弹性变形过程中化变力为恒力的方法；利用功能关系推导弹性势能的表达式。教学难点弹性势能概念及其相对性的理解。教学资源图片（手握弹力计，撑杆跳的运动员，拉开的弓，正在击球的网球拍）；视频（被压缩的弹簧弹射金属球、

3、推动小车）；演示实验（借助前一节的实验探究的结果：弹簧弹射小车，准备两个粗细不同的弹簧，小车运动后过一光电门，可算出速度大小）教法设计由老师启发、引导，由学生完成弹性势能表达式的推导。教学过程教师活动学生活动设计意图一：导入新课1、 展示图片，说明发生弹性形变的物体各部分之间都有弹力的相互作用。2、 弹力作用会产生什么样的结果呢？播放视频、演示实验。老师问：是谁使得小车运动？老师问：小车运动的动能从何而来？老师总结：也就是说，变形的弹簧中储存一定的能量，这种能量就叫做弹性势能。（板书本节标题）二：新课教学老师：本节课我们来探究弹性势能的定量表达式。以弹簧拉伸为例进行研究。1、同学们先来猜想一下

4、：弹性势能的表达式可能与哪些量有关呢？（类比重力势能）PPT显示图片并问：在物体升降的过程中，重力是否发生变化？PPT显示图片并问：而弹簧的拉力在拉伸过程中是否发生变化？老师跟进：说明弹力在弹簧变形过程中是变力！与重力是不同的！问：同学们再想想，类比重力势能，弹性势能还可能与哪个量有关？2、我们猜到了弹性势能可能与弹力和弹簧的伸长量有关，下面的任务是：如何确定弹性势能的表达式。问：回顾一下，我们怎样得到了重力势能的表达式？问：我们能否借鉴同样的思路，来分析弹力做功的情况呢？（同学们经尝试觉得无从下手）问：同学们做不下去，困难在何处？3、我们如何解决一个变力做功的问题呢？请同学们发表看法。提示：

5、同学们还记得我们是如何得到匀变速直线运动的位移公式的吗？问：弹力和伸长量的关系图象如何？老师跟进：仔细观察两个图象，想一想该如何求弹簧弹力所做的功？问：我们能不能采用与求位移类似的方法处理呢？老师引导学生将弹簧伸长过程细分为小段，化变力做功为恒力做功。问：当划分越来越细时，弹力功对应图象中的哪一部分？老师跟进：这个三角形的面积的表达式？4、弹性势能与弹力做功的关系？老师：那么弹性势能的表达式？老师：同学们看看我们自己的成果吧！那样一个看似纷繁复杂的问题，其物理规律如此简单明了，这就是物理学中的美！5、同学们讨论一下，能否规定弹簧某一任意长度时的势能为零？（类比重力势能的相对性，引出弹性势能的大

6、小具有相对性的结论）小结：通过本节课的学习，你收获了什么？学生答：是弹力。引导学生思考并作答：被压缩的弹簧中储存了能量，通过弹力做功，转化为小车运动的动能。答：与弹簧的弹力有关。答：举重杠铃所受重力与位置无关。答：弹簧的拉力随着拉伸位置的不同而变化。答：可能与弹簧的伸长量有关。答：先分析重力做功，之后得出了重力势能的表达式。如：答：求重力功时，重力是不变的；而求弹力功时，弹力是随着弹簧伸长量的变化而变化的：看学生能否想起微元法学生回忆过程答：类似于速度和时间的关系图象。答：由F和l围成的三角形的面积。引导学生回答：外力克服弹力做了多少功，弹簧中就会储存多少弹性势能。因而弹性势能就等于弹力做的总

7、功。视学生理解能力适可而止。分别叫几个学生回答。基于初中已建立起来的知识及前几节功能关系的铺垫，通过引导使学生自然接受弹性势能的概念。利用已有知识，通过类比提出猜想。先让学生自己尝试，暴露出本节的难点。通过联想和知识迁移，使学生再一次体验微积分思想处理物理量的值发生连续变化的问题。通过提问促使学生思考，再一次强化功能关系。让学生体验成就感。板书设计75探究弹性势能的表达式1、弹性势能的概念2、弹性势能与哪些量有关3、怎样求弹力功4、弹性势能的表达式5、你的收获？（即本节小结，以同学们的感悟来呈现.）对爸爸的印象，从记事的时候，就有了，他留给我的印象就是沉默少言的，但是脸上却始终有微笑，不管家里

8、遇到了什么样的困难，只要有爸爸在，一切都能够雨过天晴的，小时候，家里很穷，可是作为孩子的我们（我和哥哥），却很幸福。爸爸从来不会因为缺钱，而让我们感觉得些许的拮据和紧张，哪怕的低三下气的问人借钱，爸爸都会按时给我们交了学费，从来都不会给我们兄妹俩拖欠学费。爸爸闲下来的时候，就会给我和哥哥讲他们生活的那个年代，很苦很累，还经历过自然灾害，穷的时候，连饭都吃不饱。在我的印象里，最深的一件事情就是过年的时候，不管这一年钱赚的多还是少，爸爸总会让妈妈带着我和哥哥去买新衣服，当然了，妈妈也必须买新的，唯有爸爸，他是家里面唯一一个可以穿旧衣服过新年的人，这就是我关于爸爸的儿时的印象，他爱家人，从来不肯委屈

9、自己的妻子和孩子。成长岁月里的爸爸在我们渐渐成长的的岁月里，作为孩子，我们都有了自己的认知和想法，青春期的叛逆，我们也给爸爸惹了不少祸，但是，不管我们闯的祸有多大，最后都是爸爸出面，来摆平解决一切。在这个渐渐懂事的过程中，爸爸扮演着一位良师的角色，事情过后，爸爸也会趁机好好的教育我们，让我们懂得，我们做的是对的，值得鼓励的，还是不对的，今后需要去改正的。爸爸在社会上经历的多了，懂得的道理也比我们多很多。我们是在跌跌撞撞的认知中去探索这个社会，而爸爸就是这条探索道路的指明灯！在我们长大的青春光阴里，我们在爸爸身上看到了责任、懂得了承担的重要性！爸爸，在我们的生活中，必不可少，他让我们（大哥和我）

10、拥有了正确的人生观和价值观，他教会了我们如何看待这个世界，如何去更好的创造自己想要的生活！渐渐上了年纪的爸爸：我只想用“渐渐上了年纪”来形容现在的爸爸，不想要用已经“老去”来形容爸爸。没错，岁月是真的很无情的，不知不觉间，爸爸的眼角多了些许的皱纹，额头的皱纹也不自觉的来向他报到了，爸爸再伟大，也终究抵不过岁月的蹉跎。两角鬓白的爸爸，让我们看着多了很多的心疼，一向雷厉风行、无所不能的爸爸，渐渐地，变得老了，特别是当我们都成家以后，爸爸也算是把他一生最重要的任务也都完成了，上了年纪的爸爸，更多的心思，留在了妈妈的身上，一路走来，是妈妈的陪伴和默默的奉献，才让爸爸能够在外工作的时候，毫无杂念！妈妈，

11、就是爸爸最为坚强的后盾，而我们，是爸爸努力奋斗的最大动力，如今，爸爸渐渐地老了，作为儿女，我们无法让时光倒流，能做的就是多陪伴他们，让他们的晚年生活能够幸福！爸爸的一生，都在付出，为了家和家人而付出，如今的我们，都已经成家，更加体会到了为人父母的心酸苦楚，我们能做的就是常回家看看！让父母不感到孤独！我们都是母亲身上掉下来的一块肉，我们跟母亲之间的关系，血浓于水，彼此间的那种爱，是神圣而又不可侵犯的，是妈妈给了我们生命，也是妈妈无怨无悔的把我们抚养成人，在我们成长的过程中，不管是好还是不好，妈妈都一味的去包容，去引领着我们我和妈妈的温情小生活，母爱，总是那么的伟大！都说慈母多败儿，其实啊，母亲在

12、我们的生活着，扮演着不可或缺的角色，没有母亲的无私奉献，又怎会有我们的今天呢？更多的时候，是我们忽略了母亲的重要性，甚至是把母亲对我们的关心和爱护变成了理所当然！其实啊，也是因为我们从出生的时候，就拥有了母亲的爱，也就变得不那么的珍惜了！我觉得，我们生活在这个世上，更要好好地对待我们的母亲，在我的记忆深处，母亲总是很慈祥的，她也有属于她自己的小忧愁，但是，却从来都不会让我们知道，不管生活中，遇到了什么困难或者坎坷，她总是自己一个人想办法面对和解决！以至于曾经的我一直觉得母亲是万能的，没有什么困难事情是母亲不能解决的！儿时记忆中，最深刻的一件事情就是那年的的大冬天，下了很厚很厚的雪，我跟哥哥上学

13、的地方是需要骑着自行车去的，妈妈早早的叫醒了我和哥哥，并且告诉我们下大雪了，路上滑，要早点出发，路上慢一点走，当我们吃了早饭准备出发的时候，妈妈也跟着一起出发了。大冬天的，天黑黑的，母亲拿着手电筒，给我和哥哥照明，因为下了雪，有的路段不好走，我们就推着自行车，一路上有说有笑的，时不时的哥哥还会调皮一下，就这样，母亲拿着照明灯，一路护送我和哥哥到了学校，现在回想起来曾经的岁月，满满的回忆，满满的温暖！不知不觉间，我们就都长大了，哥哥也成家了，有自己的孩子，妈妈看着我们生活幸福，她也就是开心满足了，可是，岁月却是那么的无情，不知不觉间，妈妈的眼角就多了些许的皱纹，她在岁月的淘洗中，渐渐地老去了！她

14、没有多么伟大的理想，唯一的希望，就是我们都能够生活的健康，平安，快乐，幸福！母亲，从来都不曾奢望我们能够有多么大的丰功伟绩，最大的心愿就是我们平安快乐，她的一生心血，都在我们这些孩子身上，而对于她自己，似乎总是少了很多的关心，作为儿女，长大后的忙碌，确实忽略了对母亲的爱，当我们真正的意识到母亲老去的时候，岁月一晃已经过去了几十年！母爱，虽然平凡，但是却很伟大，我跟妈妈的温情小生活，那些记忆中的点滴，一直萦绕在脑海中，让我感受到幸福，感受到温暖！爱你，亲爱的妈妈，愿你生活幸福，健康平安！其实也就是平凡的一年，和往常相比较，也没有太多的区别，唯一的不同就是自己就业了，不再是学生了，也不再是那个向父

15、母伸手就要钱的小姑娘了！步入社会的自己，很开心，同时也很紧张，毕竟社会才是一个真正的大染缸，才能让一个人真正的成长和坚强！父母的爱，平凡中渗透着伟大，这一年，感恩父母！在初入社会的这一年里，是要感恩很多的朋友同事领导，但是，我最想要感恩的两个人，其实就是我的爸爸妈妈！也许，你会觉得很奇怪，步入社会，经历的很多人或事，不应该都是单位或者工作吗？怎么会是要感恩父母呢？没错，我最最想要感恩的就是我们爸爸和妈妈！为什么呢？且听我慢慢道来！每一年的母亲节和父亲节，都只有一天，我想先和大家分享一下父亲节发生的小故事，虽然很平凡，很普通，但是我的心确实五味杂陈暖暖的！这一年的自己，已经参加了工作，也有了自己

16、的收入，虽然工资不是很高，但事多多少少还是有些结余的，父亲节到了，那天早上一醒来，我就给父亲微信上发了红包，金额不多，也就只有100元的红包，这一天，我一直在等待着父亲领红包！可是，等啊等啊等啊，眼看着24小时就要过去了，可是父亲还是没有领取红包，难道是忙碌着，一直没有看到吗？或者是信息太多，被挤下去了，于是，我就告诉了妈妈，让妈妈去提醒父亲，记得领取父亲节的红包。当我和妈妈说了以后，妈妈却告诉我说：你爸爸说了，他还能赚下钱，不差钱，他没有理由领取你的钱，你在外工作也不容易，留着让你自己花了，！听了妈妈的话，我的心，那一刻的感觉，真的时候无法形容的，于是，我就告诉妈妈，说也就只有100块，不多，我也不缺这100，多少一点心意，就领取了吧，我再三提醒让领取，可是，最后的结果是，红包退还了回来，这就是父亲，他不过是一个平凡的农民，对于孩子给予的，他却觉得孩子出门在外不容易，不愿意花孩子的钱！事情虽然很小，但是，却真的触动了我的心，也激发了我更要好好的工作，努力赚钱，以后给予父母更好的生活！记得还有一次是我小学的朋友