学生实验课件配套优秀

《探究弹性势能的表达式》的教学设计

湄江高级中学：张明

教材分析

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该节知识是人教版、必修2第七章《机械能守恒定律》中的第五节，是一节探究性学习的知识，学生从重力做功入手，得出重力势能的表达式，在探究弹性势能时分析弹力做功，由于弹力是变力，运用微元发和数形结合法，得出弹性势能的表达式。本节知识重在探究的过程和所用的方法，复习用到的知识，不要求掌握探究的结论，更不要求用弹性势能的表达式解题。

学情分析：

学生在前一节学习了重力势能，知道影响重力势能的因素，（Ep=mgh）势能与高度成正比，通过类比方法探究弹性势能的表达式，同时本节还让学生对高一上学期的知识，匀变速直线运动的v-t图像求位移知识的迁移和运用，培养学生提出问题，设计方案，运用所学知识、知识综合运用来解决问题的能力。

教学目标：

1：知道弹性势能。

2：猜想影响弹性势能的影响因素。

3：弹性势能与拉力做功的关系。

4：弹性势能的表达式。

教学重点：

重点难点:体验知识迁移、类比的推理方法,用微积分思想求解拉力所做功的表达式。

教学方法: 教学可通过生活实例,如撑竿跳高,给学生感性认识,引导学生类比重力做功与重力势能的关系,来研究弹力做功与弹性势能的关系。对于求变力做功可引导学生类比匀变速直线运动位移的求法,进行知识迁移,利用微元法得到弹性势能的表达式,逐步把微积分思想渗透到学生思维中。

《导学案》

自主学习

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1.弹性势能:发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有___①_

的相互作用,也具有___○2_

,这种势能叫作___○3_。

2.影响弹性势能的因素

(1)与形变量l有关,l越大,弹性势能越__○4__

。

(2)与劲度系数k有关,k越大,弹性势能越___○5_ 。

问题的研究：

主题一：问题的提出

如图所示,撑竿跳高运动员可以借助手中的弯曲的竿跳得很高、拉开的弓可以把箭射出、压缩的弹簧可以把小球弹出很远。

问题: (1)图中的竿、弓、弹簧有哪些相似的地方?图中的这些现象说明了什么? (2)通过重力势能一节的学习我们知道了重力势能的表达式Ep=mgh和两个影响因素:物体的质量和高度。你猜测一下影响弹性势能的因素可能有哪些?是怎样影响的呢?请你举出生活中的一些弹性势能的例子来总结分析说明。

主题二：问题的进一步探究

问题: (1)弹力做的功能不能直接用公式W=FΔl计算?为什么? (2)找出弹力做功的计算方法,用心体会你用到的思想方法。

主题3:弹力做功与弹性势能表达式

问题:在教材的图7.5-3中,弹簧从原长缓慢地被拉长一段距离Δl时,拉力和弹力是什么关系?弹簧的弹性势能与拉力做的功有什么关系?根据功和能的关系如何得到弹性势能的表达式?

探究结论：

课堂巩固练习

图示的几个运动过程,物体弹性势能一直增加的是(

)。

A.如图甲所示,在跳高运动员从压杆到杆伸直的过程中杆的弹性势能

B.如图乙所示,人拉长弹簧过程中弹簧的弹性势

C.如图丙所示,模型飞机用橡皮筋发射出去的过程中橡皮筋的弹性势能

D.如图丁所示,在小球被弹簧向上弹起的过程中弹簧的弹性势能

板书：

7.5《探究弹性势能的表达式》

一：弹性势能的概念:由于物体发生形变而具有的势能叫弹性势能。

二：影响弹性势能的因素：弹簧在形变量L; 劲度系数为k。

三：弹力做功

四、弹性势能的表达式：Ep=

kΔl²

教学评价与反思

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本节知识是在前一节重力势能的基础上，对弹簧的弹性势能的进一步探究，前一节是恒力做功与能量的关系，这一节是变力做功与能量的关系，求变力做功是本节的难点，本节巧妙运用怎样把变力转换为恒力（平均值发）和微元思想与数形结合，让学生对知识的迁移与综合运用能力得到培养。