75《探究弹性势能的表达式》示范教案

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1、7.5探究弹性势能的表达式【教学目标】知识与技能理解弹性势能的概念及意义，学习计算变力做功的思想方法。过程与方法1、猜测弹性势能的表达式与哪些因素有关，培养学生科学预测的能力。2、体会计算拉力做功的方法，体会微分思想和积分思想在物理学上的应用。情感、态度与价值观通过对弹性势能公式的探究过程和所用方法，培养学牛探究知识的欲望和学习兴趣，体味弹性势能在生活中的意义、提高物理在生活中的应用意识。【教学重点】探究弹性势能公式的过程和所用方法。【教学难点】推导拉仲弹簧时，用微分思想和积分思想求解拉力所做功

2、的表达式。【教学课时】1课时【探究学习】引入新课教师活动：1.演示：装置如图所示:将一木块靠在弹簧上，压缩后松手，弹簧将木块弹出.分别用一-个硬弹簧和一个软弹簧做上述实验，分别把它们压缩后松手，观察现象.学生活动：观察并叙述实验现彖现象一：同--根弹簧，压缩程度越大吋，弹簧把木块推得越远.现象二：两根等长的软、硬弹赞，压缩相同程度吋，硬弹费把木块弹出得远.师生共同分析，得出结论：上述实验中，弹簧被压缩吋，要发4：形变，在恢复原状吋能够対木块做功,因而具有能暈，这种能暈叫做弹性势能.教师活动：多媒

3、体演示（《撑杆中的弹性势能》），发化形变的物体，具有弹性势能.请同V们再举儿个物体具有弹性势能的例子：学生活动：观察课件演示，体会发生形变的物体，具有弹性势能；思考并举例：a.卷紧的发条b.被拉伸或压缩的弹簧c.击球的网球拍d.拉开的弓［导入］弹性势能的大小与哪些因素冇关？弹性势能的表达式应该是怎样的？这节课我们就来探究这些问题。新课讲解教师活动：我们在学习重力势能时，是从哪里开始入手进行分析的？这对我们讨论弹性势能有何启示？学生活动：思考后回答学习重力势能时，是从重力做功开始入手分析的。讨论弹

4、性势能应该从弹力做功的分析入手。点评：通过知识的迁移，找到探究规律的思想方法，形成良好的思维习惯。教师活动：当弹簧的长度为原长时，它的弹性势能为零，弹簧被拉长或被压缩后，就具冇了弹性势能，我们只研究弹簧拉长的情况。在探究的过程中，我们要依次解决那儿个问题呢？请同学们快速阅读课木，把这几个问题找出来。学生活动：阅读教材，找出探究过程中要依次解决的问题，从总体上把握探究的思路。教师活动：倾听学生回答，进一步引导。（1）重力势能与高度力成正比，弹性势能是否也与弹簧的伸长量（或缩短量）成正比？说出你的理

5、由。（2）在高度和同的情况下，物体的质量越大，重力势能越大，对于不同的弹簧，其弹性势能是否也冇类似的情形？（3）对弹性势能的猜测，并不能告诉我们弹性势能的表达式，这样的猜测冇没冇实际意义？学生活动：思考问题，学生代表发言。教师活动：听取学生汇报，点评，解答学生可能提出的问题。提出问题：重力做功，重力势能发生变化，重力做功在数值上等于重力势能的变化量。那么，弹力做功与弹性势能的变化Z间关系是怎样的？学生活动：思考问题，学生代表发言。教师活动：听取学生汇报，点评，解答学生可能提出的问题。提出问题：重

6、力是恒力，重力做功等于重力与物体在竖直方向移动距离的乘积。那么，拉伸弹簧时，拉力做功该怎样计算？阅读课本，并在练习本上自己画图，写出拉力在整个过程中做功的表达式。学生活动：阅读教材，思考拉力做功的计算方法。选出代表发表自己的见解。点评：通过学生阅读，培养学生的阅读理解能力；通过学生探求变力做功的方法，初步形成微分求解变址的物理思想方法。教师活动：听取学生汇报，投影学生的求解过程，解答学生可能提出的问题。提出问题：怎样计算拉力做功的求和式？是否可以用图象下一个梯形的面积来代表功？在练习本上写出拉力

7、做功的表达式。学生活动：在练习本上作FJ图象，推导拉力做功的表达式。教师活动：听取学生汇报，投影学生的推导过程，解答学生可能提出的问题。点评：在处理匀变速直线运动的位移时，曾利用图彖下梯形的面积来代表位移；这里利用FJ图象下的而积來代表功，可以培养学生知识迁移的能力。但要搞清弹簧长度和伸长量的区别，/表示仲长量，则FJ图象下是一个三角形的面积来代表功。【课堂训练】一、对弹性势能的理解［例1］一竖直弹簧下端固定于水平地而上，小球从弹簧的正上方高为力的地方自由下落到弹簧上端，如图所示，经几次反弹以后

8、小球最终在弹簧上静止于某一点4处贝旅)2A.力愈大，弹簧在4点的压缩量愈大B.弹簧在A点的圧缩量与力无关C.h愈大，最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能愈大D.小球第一次到达A点时弹簧的弹性势能比最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能大解析：最终小球静止在A点时，通过受力分析，小球受自身垂力与弹簧的弹力作用，由弹力公式F=ld,即可得出弹簧在A点的压缩量与h无关，弹簧的弹性势能与力无关。答案B二、关于不同能量间的转化［例2］如图所示，表示撐杆跳运动的儿个阶段：助跑、撐杆起跳、越横杆。试定性地说明在这几