1. 质点 参考系 空间 时间教案和学案内容

授课题目:

探究弹性势能的表达式

授课教师：

喀什市特区高级中学

阿比迪瓦哈普

授课时间;

2019年5月16号

教学目标: 1.知识与技能；

1）知道弹性势能及其概念；

2）理解与弹性势能有关因素；

3）理解从外力对弹簧(橡皮筋)做功来推到弹性势能的表达式；

4）掌握微积分在物理学科中的应用并会用微积分计算变力做的功；

2.过程与方法；

通过实验探究培养学生的学科思维，提高学生对物理的学习积极性。

3.情感态度与价值观；

引导学生积极思考生活中的物理现象，培养学生热爱科学，热爱祖国的价值观。

教学难点：

学生无法直接从实验获得实验结论,还需从理论上给学生推到实验结论。

教学重点：

探究决定弹性势能大小的影响因素。

教学工具：

PPT课件，弹簧测力计,直尺,橡皮筋

教学过程：

一、引入兴科：

1.展示自制的弹力动力易拉罐,以易拉罐的运动引入新课,易拉罐从桌面一段被滚到另一端后,为什么又会自动滚回去呢?启发学生想象力,展开讨论,让学生体会弹性势能的存在；

2.班班通展示小老鼠与猫咪拉开弓的画面，提问拉开的弓为什么可以把箭推出去？学生回答用了力，进一步提问小老鼠和猫咪是直接扔出去的吗？不是，肯定不是，那因为……慢慢引导学生从能量的角度去思考和回答问题，进一步强调弹性势能。

结论：发生弹性形变的物体，由于各部分之间存在弹力而具有的能量。

拉开的弓具有弹性势能

上紧的发条也具有弹性势能

情景一：

提出疑问：小孩和大人射击比赛，谁可能射击比较远？

学生展开讨论：学生肯定回答说：大人赢得比赛，因为大人的力气比较大。因此需要根据学生的反应，教师可以设计一连串的设问，引导学生得出：弹性势能是决定比赛输赢的关键，而非是人的拉力直接决定的。

情景二：

展示跳板运动员跳水的图片：

用如图所示的实验装置简单模拟运动员跳水的过程，进行如下实验：

实验次序

形变量

弯曲的尺子橡皮跳起的具有的能量（很形变量与

弹性势能高度（很小，较小，较小，较大，的关系

小，较高，很高）

很大）

尺子型变量越大，弹性势能

。

1 2 3 4 很小

较小

较大

很大

学生分析自己完成的实验数据，得出结论：同一个弹性物体形变量越大弹性势能越大；

情景三：

探究数目不等的橡皮筋，拉伸同一长度，弹性势能的大小；

（选择“较大” 或“较小” 来填写）

实验次序

橡皮筋条数

拉伸的长度

弹力大小/N 弹性势能的值1 2 1 2

3.0cm

3 4 5 6 1 2 2 3

2.0cm

1.0cm 学生讨论，得出结论：形变量相同时劲度系数越大弹性势能越大；

总结：弹性势能大小的影响因素：

①形变量

②劲度系数

探究弹性势能表达式：

此时橡皮实验次橡皮筋条橡皮筋原长橡皮筋伸改变伸长量拉力（弹力所用拉力

筋的长度/cm 序

数

长量/cm /cm 改变量）/N /cm 1 2 3 4 5 6 7 1 1 2 2 2 3 3 4.5cm 4.5cm 4.5cm 4.5cm 4.5cm 4.5cm 4.5cm 4N

较大（1cm)

较小（0.5cm)

很小（0.5cm)

很小（0.1cm)

很小（0.5mm)

很小（0.1cm)

很小(0.5mm)

结论：形变量越小，力的变化量越小

推论：形变量无穷小时，力的变化量接近0，即为恒力

应用微积分得出弹性势能的表达式；

如图7.5-3所示,从A拉伸到B的过程中白分成很多小段,它们的长度用

表示，在各个小段上，拉力可以认为不变，用

,在这小段内拉力做功可以用

，

总共就可以用

练习：

四、课堂练习

板书及板图设计：

探究弹性势能的表达式

一、弹性势能

二、弹性势能影响因素：

三、探究弹性势能的表达式