高中物理专题7.5探究弹性势能的表达式教学设计新人教版必修2.docVIP

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探究弹性势能的表达式

教材分析

教材分析

这是节不包含试验探究的探究课，本节是先引出什么是弹性势能，然后以弹簧为例探究弹性势能与什么因素有关，弹性势能与拉力所做的功之间的关系以及如何计算拉力所做的功进而得到弹性势能的表达式。从整体上看，内容的支配完全符合人们相识事物的思维过程。

学情分析

学情分析

（2）心理特点：?依据20世纪最闻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详细运算阶段向形式运算阶段过渡，也是由直观相识向逻辑推理、试验推理过渡阶段，因此在教学中，要遵循从感性到理性的相识规律，本节课抓住学生的心理特点进行教学设计。

（3）已有学问：通过上一节《重力势能》的学习，学生已经初步体验到“探讨重力势能是从重力做功入手”以及“功是能量转化的量度”，并且学生已具有肯定的学问迁移实力了。因此可以让学生通过类比，也从拉力做功入手来探讨弹簧的弹性势能。因为重力的功与重力和物体的位置改变有关，弹力做的功与弹力和弹簧的形变量有关，这样的猜想是很简单想到的。关键的问题是如何探讨拉力的功，同样让学生回忆并类比于探讨匀变速直线运动的位移的方法，将弹簧的形变过程分成许多小段，每一小段中近似认为拉力是不变的，而且上一节课中探讨当路径是曲线的时候，探讨重力所做的功也是将曲线分成许多近似认为是直线来处理的，这点学生也是简单想到的。

教学目标

教学目标

【学问与实力】

1．理解弹性势能的概念；

2．知道探究弹性势能表达式的方法，了解计算变力做功的思想与方法；

3．进一步了解功和能的关系。

【过程与方法】

1．利用逻辑推理和类比的方法探究弹性势能表达式；

2．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。

【情感看法价值观】

1．培育学生对科学的新奇心与求知欲；

2．通过探讨与沟通等活动，培育学生与他人进行沟通与反思的习惯。发扬与他人合作的精神，共享探究胜利后的喜悦之情；

3．体会弹性势能在生活中的意义，提高物理在生活中的应用意识。

教学重难点

教学重难点

【教学重点】

探究弹性势能表达式的过程与方法；体会微分思想和积分思想在物理学中的应用。

【教学难点】

如何合理的推理与类比；结合图像体会微分和积分思想，探讨拉力做功。

课前打算

课前打算

多媒体素材、课件。不同劲度系数的弹簧、小车等。

教学过程

教学过程

［新课导入］

压缩的弹簧可以把小球弹出很远、拉开的弓可以把箭射出、撑杆跳高运动员可以借助手中的弯曲的杆跳得很高……这些现象说明什么？

说明发生弹性形变的物体具有能量，本节课将定量地探讨这种形式的能量。

［新课教学］

一、弹性势能

发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用，也具有势能，这种势能叫做弹性势能（elasticpotentialenergy）。

卷紧的发条，被拉伸或压缩的弹簧，拉弯的弓，击球时的网球拍或羽毛球拍，撑杆跳高时的撑杆等，都具有弹性势能。

势能也叫位能，是由相互作用的物体的相对位置确定的。

二、探究弹性势能的表达式

在探讨重力势能的时候，我们从重力做功的分析入手。探讨弹性势能的时候，则要从弹力做功的分析入手。在探究弹性势能的表达式时，可以参考对重力势能的探讨。

1．探究弹性势能表达式的方法

当弹簧的长度为原长时，它的弹性势能为0，弹簧被拉长或被压缩后，就具有了弹性势能。我们探讨弹簧被拉长的状况。

在探究的过程中，要依次解决下面几个问题。

二、探究弹性势能的表达式

1．探究弹性势能表达式的方法

（1）弹性势能的表达式可能与哪几个物理量有关？

弹簧的弹性势能与弹簧的劲度系数k、形变量l有关。劲度系数k越大、形变量l越大，弹性势能越大。

（2）弹簧的弹性势能与拉力所做的功有什么关系？

W＝EP0－EP

EP＝－W＝WF

（3）怎样计算拉力所做的功？

拉力在整个过程中做的功可以用它在各小段做功之和来代表

F1Δl1＋F2Δl2＋F3Δl3＋……

（4）怎样计算这个求和式？

F－l图线下方的三角形“面积”值等于拉力F所做的功。

2．弹性势能的表达式

EP＝－W＝

三、说明

1．弹性势能是物体的各部分所共有的

2．弹性势能的相对性

教学反思

教学反思

1．这是堂探究型课，但也不乏老师的传授式教学，在类比于探讨变速直线运动中的位移来计算拉力所做的功时，学生显得有点被动，全是由老师讲解，究其缘由有：①放开来让学生思索，怕时间不够；②可能是引导还不够艺术。

2．因为整堂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切、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结论的，所以在结论的得出或是结论的表述可能会不严密，难免缺少学问的系统性，因此如何处理和保持好探究性学