探究弹性势能的表达式

1、-?探究弹性势能的表达式?教学设计【教 材】人民教育高中课程标准实验教科书物理必修2第七章第5节【授课对象】 高中一年二期学生【课时安排】1课时45分钟一、教材分析?探究弹性势能的表达式?是人教版普通高中物理必修2第七章的容，也是本章的根底容之一。前面学习了功的概念和计算方法，本节是探究弹性势能的表达式，而势能的改变离不开做功，并且前面还学习了重力势能，为学习探究弹性势能的表达式提供根底。本节课通过生活中愤怒的小鸟的模型拉弹弓创设情景，引出问题。给学生感性认识，使学生明确学习目标。让学生对弹簧弹力做功的影响因素进展猜想和假设，提出合理的推测，引起学生的好奇、疑心、困惑和矛盾，从而激发学生的探索

2、心理，形成探究问题的情景，促使学生积极思考，构思实验，为定性探究打下根底。然后，引导学生通过类比重力做功与重力势能的关系得出弹簧弹性势能与弹簧弹力做功的关系。但弹力做功是变力做功，它不同于重力做功，从而激发学生的学习兴趣，鼓励学生大胆的思考，使学生参与到教与学的活动中去。学生根据事实进展讨论、争辩，在教师适当的点拨下，去伪存真，把探究目标引向深入。最后，学生通过类比匀变速直线运动求位移的方法，运用分割和求和的方法得出弹簧弹性势能的表达式。学生从探究中体验探究的过程，体会微分和积分思想在物理学中的应用，分享探究成功后的快乐。2、 学情分析1.思维根底高一学生的认知开展过程是由具体运算阶段向形式运

3、算阶段过渡，也是由直观认识向逻辑推理、实验推理过渡阶段。因此在教学中，要遵循从感性到理性的认识规律；满足与引导学生的好奇心，让学生品味科学家的好奇心；让每一个学生学会科学的思维方法，像科学家那样研究、分析、处理问题，用自己的科学知识来区分是非，不迷信权威，勇于提出质疑，有一定的批判精神，能与伪科学斗争。本节课抓住学生的心理特点进展教学设计。2.知识根底学生初中时期接触弹性势能的概念，并了解与什么因素有关，在前面学习了重力势能的概念，并知道功是能量的量度，知道微元的概念，微元的思想在探究匀速直线运动位移与时间的关系中有表达。在此要定量学习弹性势能及体验过程，并通过弹力做功的计算来确定弹性势能的表

4、达式。时所用的类比方法、微分思想、积分思想则需要教师的引导。3、 教学目标1.知识与技能1理解弹性势能的概念，会分析决定弹性势能的相关因素。2理解弹力做功与弹簧弹性势能变化的关系。3知道探究弹性势能表达式的方法，了解计算变力做功的根本方法和思想。4进一步掌握功和能的关系：即，功是能转化的量度。2.过程与方法1利用控制变量法定性确定弹簧弹性势能的相关的因素。2采用逻辑推理和类比的方法探究弹簧弹性势能表达式。3通过探究弹性势能表达式的过程，让学生体会微分思想和积分思想在物理学中的应用。3.情感态度与价值观1对生活中有关物理现象的观察，得到物理结论，激发和培养学生探究自然规律的兴趣。2通过讨论与交流

5、等活动，培养学生有将自己的见解与他人交流的愿望，敢于坚持正确观点，勇于修正错误，发扬与他人合作的精神，分享探究成功后的喜悦。3体会弹性势能在生活中的意义，提高物理知识在生活中的应用意识，做到理论联系实际。4、 教学重难点重点：弹性势能表达式的定性探究与定量推导；微分思想和积分思想在物理学中的应用。难点：如何合理的推理与类比；结合图像体会如何用微分和积分思想研究变力做功。5、 教学方法1实验演示法本节教学注重通过实验创设问题情境，如生活中常见的游戏愤怒的小鸟弹弓模型，严密联系生活，激发学生的学习兴趣。2启发式讲授法教学过程中适时地穿插教师形象生动、富有启发的讲解，以点拨、启发学生。在讲授知识的过

6、程中渗透探究的思想，而在探究的过程中又讲授必要的物理知识。如对弹性势能影响因素分析，类比重力势能功能关系得到弹性势能功能关系，匀变速直线运动位移与时间的关系图像得到微分与积分思想，并再次运用。3探究教学法探究弹性势能影响因素，探究弹性势能表达式得出。6、 教学流程图探究弹性势能的表达式观看图片 引入新课定性探究弹性势能定量探究弹性势能的表达式得出弹性势能的定义及本节探究内容得出弹性势能与什么因素有关通过类比重力势能 得出W弹= - Ep2通过类比匀变速直线运动位移与时间 图像 得出EPkl2/2七、教学过程教学环节与教学容教师活动学生活动设计意图一、观看图片演示，引入新课1. 展示弹弓拉长不同

7、长度，小球飞出距离远近2.通过问题的设置，得到弹性势能的概念，并引入新课引导同学们应该都知道愤怒的小鸟这款游戏，而这个游戏的模型就是一个弹弓。现在教师把弹弓拉到不同的两个长度，射出小球，很明显，一个小球射的远，一个小球射的近，则射的远的小球是否所具有的能量就多.分析小球在弹簧伸长的时候，受弹力的作用，并在弹簧恢复原长的过程中，受弹力做功，而功是能量转化的量度，这种能量就叫弹性势能。学生观看图片演示，积极思考教师所说的话。学生在教师的引导分析下，理解小球在受弹力的作用过程中，具有弹性势能，并得出弹性势能的定义。利用图片演示激发学生的学习兴趣，引发学生思考，表达了物理来源于生活的课程理念。通过实际

8、现象分析，使学生将弹力做功与弹性势能的变化联系起来。二、定性探究弹性势能的影响因素1.提出问题 弹性势能的大小与什么因素有关.有什么关系.2.猜想与假设 弹性势能与弹簧的形变量和弹簧的材质也就是弹簧系数k有关。引导提问愤怒的小鸟中如果想要击中确定的目标，那物体就应该具有确定的能量，这个能量也就是弹性势能，那我们就先定性研究影响弹性势能大小因素.引导提问根据已有知识和经历，结合前面图片演示，大胆提出自己的猜想与假设，并且说出猜想的依据。教师鼓励学生猜想并进展即时评价。在教师的引导下，学生与教师共同提出要研究的问题，问题得到确认。讨论答复与弹簧的形变量有关，形变量越大，弹性势能就越大；与弹簧的材质

9、有关，弹簧的弹性系数越大，弹性势能就越大；.将纯演示实验改成师生合作、共同完成的演示性探究实验，旨在利用一切时机培养学生的科学探究能力，落实过程与方法目标。让学生定性对弹性势能大小影响因素做出判断。三三、定量探究弹性势能的表达式s三、定量探究弹性势能的表达式1.提出问题从定量层面上来说，弹性势能与弹簧的伸长量和弹簧的弹性系数到底有什么关系.确定的数学表达式是什么.能否通过理论推导探究出来.如何探究.2.猜想与假设3.类比推理 验证假设WGmgh1mgh2mgh3 =mgh1h2h3 =mgh = mg h1mg h2 =Ep1Ep2类比3引导提问那弹性势能与弹簧的伸长量和弹簧的弹性系数有什么具

10、体的关系，或是它们之间的数学表达是怎么样的.请同学分组讨论，讨论后提出自己的猜想与假设，并说出依据。教师记录学生所说的数学表达式。请猜想的同学具体说出猜想依据，教师并进一步诱导提问类比1：重力势能与重力做功的关系L2L1弹性势能与弹力做功的关系提出问题：把弹簧从L1拉到L2的过程中.肯定学生的答复并鼓励表扬。引导提问弹力所做的功要怎么计算。诱导提示匀速直线运动图像阴影局部的面积是位移S;重力所做的功是mg-h图像中阴影局部的面积那弹力所做的是不是也是面积.引导在前面的学习中我们研究过匀变速直线运动位移与时间的关系，当时我们是怎么样分析的.引导提问通过以上分析和类比，我们能否也通过图象法与微元法

11、得出变力的功呢.思考教师的话。分组讨论，猜想弹性势能与伸长量和弹性系数的表达式，,.答复根据功是能量转化的量度，设弹簧在原长的时候弹性势能等于零，所以弹性势能等于弹力所做的功，弹簧的弹力为变力，画出图像.思考思考重力势能与弹性势能之间和做功的联系。答复将弹簧原长处定位零势能，成立。思考弹力做功要怎么计算，弹力是一个变力，变力应该如何计算功。思考图像mg-h图像之间的联系，想到弹力所做的功应该也可以这种方式表示出来。思考回忆做图像，用微元的思想得出阴影面积就是位移。答复可以，把弹簧从A到B的过程分成很多小段l1,l2,l3ln在各个小段上，弹力可近似认为是不变的F1、F2、F3 Fn则从A到B的

12、过程中弹簧弹力做功WF1l1F2l2F3l3+ Fnln承上启下，提出新的问题。 让学生有勇于猜想的意识。类比推理，联系已有知识。三三、定量探究弹性势能的表达式4.得出结论5.课堂小结教师：我们现在已经得出了弹性势能的表达式，回头看看：1我们的探究过程是怎样的.2在探究过程中，我们用到了哪些研究方法.引导那这个阴影局部的面积就是弹力所做的功，所以弹性势能引导我们现在已经得出了弹性势能的表达式，回头看看：1我们的探究过程是怎样的.2在探究过程中，我们用到了哪些研究方法.1探究过程提出问题：弹簧的弹性势能的表达式是什么.猜想与假设：1影响弹性势能的因数有哪些? 2弹簧弹力做功的表达式.弹簧弹性势能

13、与弹簧弹力做功的关系.怎样计算弹力变力功.得出探究结果2探究方法在学生讨论出结论后用多媒体展示猜想与假设、类比、迁移、微元、图象、控制变量、数学推理等。得出结论学生讨论，交流，得出结论。.假设，类比，微元，控制变量等方法，探究了弹簧的弹性势能的表达式，掌握科学探究的一般研究方法。8、 板书设计5、探究弹性势能的表达式1、弹性势能2、定性探究弹簧弹性势能的影响因素 1.弹簧的伸长量L 2.劲度系数k有关 3、类比： 重力做功弹力做功5、变力做功：微元法 图像法6、九、教学反思1物理来源于生活并效劳于生活在教学中从生活中引入课题，探究问题。物理是来源于生活，课堂的容不能脱离了生活。因为整堂课都是以学生为主的探究性学习，创设情景让学生提出自己关心、想要知道的问题、解决问题的时候又主要是以学生自评和互评以及合作学习而得出的结论，所以在结论的得出或是结论的表述上可能会不严密，难免缺少知识的系统性，因此如何处理和保持好探究性学习中知识的系统性是探究性学习中的值得我们去研究的问题。2. 探究课重在“探究探究弹性势能的表达式这堂课，重在探究的过程，而