物理必修ⅱ人教新課標(biāo)7.5探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式 教案

1、教學(xué)設(shè)計(jì)思路課程標(biāo)準(zhǔn)總目標(biāo)中對(duì)學(xué)生在科學(xué)探究方面提出了要求：學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，發(fā)展自主學(xué)習(xí)能力，養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，能運(yùn)用物理知識(shí)和科學(xué)探究方法解決一些問(wèn)題。在物理課程標(biāo)準(zhǔn)中，彈性勢(shì)能的表達(dá)式未作要求，即不要求學(xué)生用彈簧的彈性勢(shì)能的表達(dá)式解決相關(guān)問(wèn)題，而是讓學(xué)生經(jīng)歷一次理論探究的過(guò)程?！疤骄繌椥詣?shì)能的表達(dá)式”在探究類型中屬于邏輯推理任務(wù)型。學(xué)生的科學(xué)探究并不意味著只是動(dòng)手操作，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。凡是有利于學(xué)生“構(gòu)建知識(shí)”、形成“科學(xué)觀念”、領(lǐng)悟“科學(xué)研究方法”的各種活動(dòng)都屬于科學(xué)探究范疇。因此，本節(jié)教材在教學(xué)中重點(diǎn)放在物理方法的教學(xué)及加深學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的理解上。本節(jié)課的探究是在學(xué)生原有認(rèn)知基礎(chǔ)上，

2、通過(guò)猜想與假設(shè)，運(yùn)用已掌握的物理規(guī)律、從理論上推導(dǎo)出新的物理規(guī)律，它注重理論推導(dǎo)?！白龉Φ倪^(guò)程就是能量轉(zhuǎn)化過(guò)程”，這是本章教學(xué)中的一條主線。對(duì)于一種勢(shì)能，一定對(duì)應(yīng)于相應(yīng)的力作功。類比研究重力勢(shì)能是從分析重力做功入手的，研究彈簧的彈性勢(shì)能則應(yīng)從彈簧的彈力做功入手。然而彈簧的彈力是一個(gè)變力，如何研究拉力做功是本節(jié)的一個(gè)難點(diǎn)，要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移的求法，進(jìn)行知識(shí)遷移，利用微元法得到彈簧的彈性勢(shì)能的表達(dá)式，逐步把微分和積分的思想滲透到學(xué)生的思維中。本節(jié)課通過(guò)教師給出鮑威爾百米紀(jì)錄的視頻及舉生活中的拉弓射箭和撐桿跳高等實(shí)例，給學(xué)生感性認(rèn)識(shí)，讓學(xué)生對(duì)彈性勢(shì)能的決定因素進(jìn)行猜想，進(jìn)行初步的定性探

3、究，為定量探究打下基礎(chǔ)。引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)類比重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系引出彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧的彈力做功的關(guān)系，但彈力做功和重力做功的不同點(diǎn)就在于彈力是變力，激發(fā)、鼓勵(lì)學(xué)生大膽思考，開(kāi)發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造潛能，啟發(fā)學(xué)生思維，使學(xué)生參與到教與學(xué)的活動(dòng)中去，學(xué)生在自己思考的前提下，在教師適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和幫助下，設(shè)計(jì)自己的探究方案，完成定量探究，同時(shí)進(jìn)一步證實(shí)定性探究的正確性，體驗(yàn)探究的過(guò)程，體會(huì)微分思想和積分思想在物理學(xué)中的應(yīng)用。三維教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能（1）理解彈性勢(shì)能的概念；（2）知道探究彈性勢(shì)能表達(dá)式的方法，了解計(jì)算變力做功的思想與方法；（3）進(jìn)一步了解功和能的關(guān)系。2、過(guò)程與方法（1）利用邏輯推理和類比的

4、方法探究彈性勢(shì)能表達(dá)式；（2）通過(guò)探究彈性勢(shì)能表達(dá)式的過(guò)程，讓學(xué)生體會(huì)微分思想和積分思想在物理學(xué)中的應(yīng)用。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀（1）培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的好奇心與求知欲；（2）通過(guò)討論與交流等活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生與他人進(jìn)行交流與反思的習(xí)慣。發(fā)揚(yáng)與他人合作的精神，分享探究成功后的喜悅之情；（3）體味彈性勢(shì)能在生活中的意義，提高物理在生活中的應(yīng)用意識(shí)。教學(xué)重點(diǎn)：探究彈性勢(shì)能表達(dá)式的過(guò)程與方法；體會(huì)微分思想和積分思想在物理學(xué)中的應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)：如何合理的推理與類比；結(jié)合圖像體會(huì)微分和積分思想,研究拉力做功。實(shí)驗(yàn)儀器準(zhǔn)備：一組：兩根不同勁度系數(shù)的彈簧、小車(chē)。(若學(xué)生實(shí)驗(yàn)，可以兩人一組儀器）課件準(zhǔn)備：用Powerp

5、oint做的教學(xué)課件課型：探究課教學(xué)過(guò)程：第五節(jié) 探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式問(wèn)題1短跑運(yùn)動(dòng)員為什么要使用蹲踞式起跑？它比站立式起跑有哪些好處？想一想：壓縮的彈簧可以把小球彈出很遠(yuǎn)、拉開(kāi)的弓可以把箭射出、撐桿跳高運(yùn)動(dòng)員可以借助手中的彎曲的桿跳得很高這些現(xiàn)象說(shuō)明什么？研究彈簧的彈性勢(shì)能的表達(dá)式。 （1）猜想彈簧的彈性勢(shì)能與什么因素有關(guān)。（2）類比：研究重力勢(shì)能是從分析重力做功入手的。1、探究1 （定性）彈簧的彈性勢(shì)能與什么因素有關(guān)：彈簧的形變量、彈簧的勁度系數(shù)。2、探究2 （定量）利用微元法，把變力做功問(wèn)題轉(zhuǎn)化為恒力做功問(wèn)題。（通過(guò)v-t圖像進(jìn)行知識(shí)遷移，引導(dǎo)學(xué)生利用F-t圖像下的面積代表功）拉力（或壓

6、力）做功W=kl2/2，彈簧彈力做功的表達(dá)式W=-kl2/2。OlF討論：“可以把變力功問(wèn)題轉(zhuǎn)化為恒力功問(wèn)題來(lái)解決。把拉伸的過(guò)程分為很多小段，它們的長(zhǎng)度是l1、l2、l3在各個(gè)小段上，拉力可以近似認(rèn)為是不變的，它們分別是F1、F2、F3所以，在各個(gè)小段上，拉力做的功分別是F1l1、F2l2、F3l3拉力在整個(gè)過(guò)程中做的功可以用它在各個(gè)小段做功之和來(lái)表示F1l1+F2l2+F3l3，”怎樣想到這種方法的？”利用F-l圖像下的面積來(lái)代表功。板書(shū)設(shè)計(jì)第五節(jié) 探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式1、彈性勢(shì)能定義：發(fā)生彈性形變的物體的各個(gè)部分之間，由于有彈力的相互作用而具有勢(shì)能，這種勢(shì)能叫做彈性勢(shì)能。OlF2、彈性勢(shì)能表達(dá)式：Ep=kl2/2（設(shè)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，