《探究弹性势能的表达式》教学课件.ppt

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1、探究弹性势能的表达式八一中学八一中学 沈军沈军北航附中北航附中 夏红胜夏红胜课型：不包含实验探究的逻辑推理任务型探究课教学方式：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。“探究”内涵：在学生原有认知基础上，通过猜想与假设，运用已掌握的物理规律、从理论上推导出新的物理规律，注重理性思维能力的提升。设计思想概述教学目标简述 知识主线：做功多少是能量转化的量度弹力的功与弹性势能变化的关系 方法主线：1、类比方法的两次运用；2、通过探究过程体会数学工具与物理规律的巧妙结合、体会微积分思想在物理学中的应用。通过探究过程激发学生求知欲和学习兴趣，享受成功的乐趣。n教学重点：教

2、学重点：分析分析决定弹性势能大小的决定弹性势能大小的因素；因素；探究探究弹性势能公式的弹性势能公式的过程过程和所和所用用方法方法。n教学难点：教学难点：拉伸弹簧时，拉伸弹簧时，微积分微积分思思想求解拉力所做功的表达式想求解拉力所做功的表达式学生思维的发散与学生思维的发散与“集束集束”：如何在：如何在教师的引导下从感性上升为理性教师的引导下从感性上升为理性教学过程流程图创设物理情景 提出弹性势能的概念 类比重力势能与重力做功 演示弹簧弹力做功的实验 猜测弹性势能的决定因素 研究拉力做功 迁移微元法求变力功获得弹性势能的表达式新课引入：观察三张图中的三张图中的物体有什么物体有什么共同点？共同点？提

3、出弹性势能的概念 关于弹性势能，你想知道什么？思维的发散分组讨论 寻找研究弹性势能需要知道的问题：弹性势能怎么产生的？弹性势能与做功有什么关系？弹性势能有什么用？弹性势能的大小与什么有关？教师角色：关注、引领、参与教师角色：关注、引领、参与学生角色学生角色:理论探究的第一步理论探究的第一步探究过程一、类比方法的第一次运用问题设计：在物体升降的过程中，重力是否发生变化？而弹簧的拉力在拉伸过程中是否发生变化？（解决重力是恒力，弹力是变力）问题2：同学们想想，类比重力势能，弹性势能可能与哪个量有关？n实验器材：两根劲度系数不同的弹簧，两块小木块。n验证弹性势能与形变量有关在一水平面上，同一弹簧，不同

4、的形变量，压同一木块，释放后木块被弹出去的距离不同；n验证弹性势能与劲度系数有关两劲度系数不同的弹簧，同样的形变量，压两形状质量相同的木块。劲度系数大的弹簧弹出的木块距离大。科学研究方法的渗透重力势能弹性势能物理情景小球上升过程拉力拉动一端固定的弹簧存在前提重力做功弹簧弹力做功受力特征地球附近重力加速度恒定，重力是恒力弹簧弹力随形变量的增加而增大，是变力势能改变重力做负功，重力势能增加弹簧弹力做负功，弹簧形变量增加，弹性势能增加功能关系温故知温故知新新类比中寻求解决问题的方法问题：如何确定弹性势能的表达式？W外外E弹？弹？怎样计算拉力所做的功？怎样计算拉力所做的功？理性思维的提升：变力功如何求

5、WWF F1 1 l l1 1F F2 2 l l2 2F F3 3 l l3 3（积分的思想）（积分的思想）（积分的思想）（积分的思想）把弹簧从把弹簧从A到到B的过程分成很多的过程分成很多小段小段l1,l2,l3 在各个小段上，拉力可近似认为是在各个小段上，拉力可近似认为是不变不变的的F1、F2、F3 微分思想新问题：如何计算拉力功？WF1l1F2l2F3l3如何计算变量的和？转换类比法的再次运用求解匀变速直线运动位移的微元法olFolFolFolF拉力（变力）做功的计算方法：拉力（变力）做功的计算方法：弹簧的弹性势能的表达式弹簧的弹性势能的表达式说明：一般规定弹簧在原长时，弹簧的说明：一般规定弹簧在原长时，弹簧的弹性势能为零弹性势能为零量力而行思维拓展：弹簧弹力做功与弹性势思维拓展：弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系能变化的关系弹簧弹力做正功，弹性势能减少弹簧弹力做正功，弹性势能减少弹簧弹力做负功，弹性势能增加弹簧弹力做负功，弹性势能增加表达式表达式2008.7.16