弹性势能的探究教学设计 .pdfVIP

探究弹性势能的表达式教学设计

设计思想

探究式学习的本质是概念规律的结论是通过学生自己的活动或推理由自己获得的。本

节课堂是用启发性的语言引导学生自己观察、发现与思考，自己提出问题并寻找问题的答案。

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“探究弹性势能的表达式”的主要目的并不是让学生学习Ekx2,而是让学生经历一

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次探究的过程，教学中重点放在物理方法的教学及加深学生对科学探究的理解上。

教材分析

本节内容是在学习重力势能后的进一步拓展，让学生在变力作用下进行功能关系的探究，

再次感受功和能的紧密联系。同时通过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。

学情分析

（1）思维基础

根据新课程教学理念，从高一第一学期开始，在课堂教学过程中教师一直重视“过程与

方法”的教学，学生已经初步有了探究事物的一般方法，即“是什么？──怎么样？──为

什么？”的思维方法。因此，本设计中就通过创设问题情景，激励学生自己提出想要研究的

问题。

（2）心理特点

依据20世纪最著名的发展心理学家皮亚杰的理论可知高一学生的认知发展过程是由具体

运算阶段向形式运算阶段过渡，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，本节课抓住学生的心理特点进行教学设计。

（3）已有知识

通过上一节《重力势能》的学习，学生已经初步体验到“研究重力势能是从重力做功入

手”以及“功是能量转化的量度”，并且学生已具有一定的知识迁移能力了。因此可以让学

生通过类比，也从拉力做功入手来研究弹簧的弹性势能。因为重力的功与重力和物体的位置

变化有关，弹力做的功与弹力和弹簧的形变量有关，这样的猜想是很容易想到的。关键的问

题是如何研究拉力的功，同样让学生回忆并类比于研究匀变速直线运动的位移的方法，将弹

簧的形变过程分成很多小段，每一小段中近似认为拉力是不变的，而且上一节课中研究当路

径是曲线的时候，研究重力所做的功也是将曲线分成很多近似认为是直线来处理的，这点学

生也是容易想到的。

对于弹性势能的概念及其产生的条件，通过事例和自己的经验及教师的演示，学生可以

比较容易理解，并猜想的到弹性势能会与什么因素有关，以及弹性势能与拉力之间的关系；

但对于计算拉力所做的功时所用的类比方法和微积分思想则需要教师的引导。

教学目标

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（一）知识与技能

1．理解拉力做功与弹簧弹性势能变化的关系。

2．掌握利用力－位移图像计算微元求和的方法。

（二）过程与方法

1．进一步学习科学探究方法，发展自主学习能力。

2．掌握用微元法求解变力做功的思想。

（三）情感、态度与价值观

1．培养运用类比思想进行知识迁移的能力。

2．培养探究活动中的合作意识与团队精神。

教学重点：1．利用微元法和图像法计算变力做功的问题。

2．运用逻辑推理得出弹力做功与弹性势能的关系。

教学难点：1．理解微元法把变力做功转化为恒力做功。

2．理解利用力－位移的图象计算变力做功的依据。

教学策略与手段

因为是探究型课，所以就安排让学生自己提出想要知道的问题，然后大家一起解决问题，

通过自评和互评的形式不断完善结论。在探究过程中教师不断鼓励和给予肯定，增强学生的

自信心。整堂课的思路是通过播放一短片，让学生知道研究的内容是弹性势能，然后鼓励学

生提出问题，大家一起解决问题，重点通过类比的方法探究弹性势能的表达式。

课前准备

弹簧（两根，劲度系数不同），两小木块，教师演示用多媒体及其课件（PPT）

教学过程

先看《射雕英雄传》片断引出：弓发生形变，产生了弹力，存储了一些能量，在恢复形

变的过程中将能量释放出来了。弹性势能

一、弹性势能

E

发生弹性形变的物体的各部分之间，由于弹力的相互作用而具有的能（）