《探究弹性势能的表达式》名师教案.docVIP

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§7.5《探究弹性势能的表达式》教学设计

浙江省江山中学王军

【核心素养】

通过《探究弹性势能的表达式》的学习过程，培养学生提出问题，善于质疑，善于猜想的学习习惯，体会探究过程中的猜想、分析、类比和转化。让学生体会到生活中的现象蕴含着丰富的物理知识，从而认识到观察、思考生活中的现象是学好物理的基本素养。让学生体会物理在生活中的意义，培养“从生活中来，到生活中去”的意识。

【教学目标】

1．理解弹性势能的概念。

2．知道探究弹性势能表达式的思路。

3．会分析决定弹簧弹性势能大小的因素有关。

【重点难点】

1．重点：

①探究弹性势能表达式的过程与方法。

②体会利用微元法和图像法计算变力做功的思想方法。

2．难点：

①如何合理的推理与类比。

②结合图像体会微分和积分的思想，培养学生的科学思维能力。

【教学过程】

课前：登陆优教平台，发送预习任务。根据优教平台上学生反馈的预习情况，发现薄弱点，针对性教学。

（优教提示：请登陆优教平台，发送本节预习任务）

☆新课导入：

1．趣味实验：会跳的卡片

2．思考讨论：卡片为什么会跳？

☆新课讲授：

一、创设情境，建立概念

1．创设情境：有魔力的橡皮筋

2．提出问题：橡皮筋具有魔力的秘密是什么？

3．归纳总结：弹性势能的概念

二、提出问题，进行探究

（一）提出问题：

1．图片展示：弹性势能在生产和生活中的广泛应用

2．引导学生提出问题：关于弹性势能，大家最想了解哪些知识呢？请提出你的问题？

3．教师板书学生可能提出的问题，着重抓住以下三个方面的问题：

①弹性势能的大小与哪些因素有关？

②弹簧的弹性势能与弹力做功有什么关系？

③弹性势能的表达式是怎样的？

（二）假设与猜想：

1．定性：

①猜一猜：弹性势能与哪些因素有关？

②说一说：能否利用生活经验或现象来证明你的观点？

③做一做：教师设计实验进行验证

（优教提示：请打开素材“动画演示：弹性势能”）

2．定量：

①猜一猜：弹性势能与劲度系数k和形变量l之间到底是什么关系？

②议一议：由学生讨论、交流、猜测，并说说自己的看法？

③引一引：光有猜测还不够，要想得到定量的关系，还需进行严格的分析和计算。能量是一个很抽象的物理量，如何衡量能量的大小呢?

（三）制定方案、收集证据、分析论证

1．议一议：如何量度弹性势能的大小？找到探究弹性势能表达式的思路。

2．说一说：弹力做功和弹性势能的变化的关系怎样？

3．想一想：该怎样选取弹性势能的零参考点？

4．探一探：怎样计算弹力的功？

①创设情境：缓慢拉弹簧，将弹簧弹力做功转化为拉力做功

②思考讨论：拉力F是恒力吗？能用公式W=Flcosα计算吗？怎样解决这个难题？

③类比联想I：利用无限分割法，把变力做功转化为恒力做功问题。

④类比联想II：匀变速直线运动的位移与速度的关系。

⑤类比迁移：拉力所做的功等于图线与横轴所围的面积

（四）得出结论、交流评估

1．推一推：沿着这样的思路，推导出弹性势能的表达式

2．想一想：通过探究得出的弹簧拉伸时弹性势能的表达式，压缩时适用

吗？有无条件限制？

3．说一说：能否规定弹簧某一任意长度时的势能为零势能？说说你的想法。

三、应用深化，巩固提高

1．玩一玩：教师出示“蹦蹦杆”玩具，可让学生试试玩玩

说一说：如图所示，小明玩蹦蹦杆。在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的是如何变化的？

2．看一看：教师播放歌星孙悦“蹦极”的视频

说一说：如图甲所示，“蹦极”是一项富有刺激性的运动项目。某人身系弹性绳自高空P点自由下落，如图乙所示，a点是弹性绳的原长位置，c点是人所到达的最低点，b点是人静止地悬吊着时的平衡位置。试定性地说明蹦极运动过程中能量的转化情况。

变一变：如图丙，说说蹦床运动中能量的转化情况。

☆课堂小结：

1．知识层面——本节课的主要内容

2．方法层面——科学探究的方法与物理思想方法

☆课堂训练：

（优教提示：打开优教配套习题，使用互动答题卡，更快更便捷地掌握学生的学习情况）

☆课后作业：

完成活页作业《探究弹性势能的表达式》