第一篇：探究彈性勢能的表達式說課稿

探究彈性勢能的表達式說課稿

額濟納旗中學 馮永林

一、教材分析

探究彈性勢能的表達式是人民教育出版社物理必修2 的方法，運用分割和求和的方法得出彈簧彈性勢能的表達式。學生從探究中體驗探究的過程，體會微分和積分思想在物理學中的應用，分享探究成功后的快樂。

二、學情分析

1、思維基礎

根據新課程教學理念，從高一（3）、鞏固做功與能量變化的關系（彈力的功與彈性勢能變化的關系）；（4）、掌握利用力－位移圖像計算微元求和的方法。2 過程與方法：

（1）、經歷類比方法、微分思想和積分思想在物理中的應用；（2）、感悟化變力為恒力的思想方法 ；(3)、體會科學探究的一般思路。

3、情感態度與價值觀：

體驗科學探究的樂趣，形成對科學的好奇心與求知欲，激發應用物理知識進行科學探究的興趣。

四、教學重點

探究彈性勢能公式的過程和所用方法。

五、教學難點

微積分思想推導拉力所做功的表達式。

六、教學疑點

1、理解微元法把變力做功轉化為恒力做功。

2、理解利用力——位移的圖像計算變力做功的依據。

七、教學關鍵

利用微元法和圖像法計算變力做功的問題。

八、教學方法

實驗觀察法、分析歸納法、遷移法、類比法。教師：參與、贊賞、啟發。學生：自主、合作、探究。

九、設計理念

創設物理情景──提出彈性勢能的概念──類比重力勢能與重力做功──演示彈簧彈力做功的實驗──猜測彈性勢能的決定因素──研究拉力做功──遷移無限分割的思想求變力功──獲得彈性勢能的表達式。

十、教學過程

（一）、什么是彈性勢能？

1、多媒體展示圖片，（創設情景，引出問題，激發學生的興趣。）老師：從能量角度看，以上圖片中有什么共同特點？

動畫展示；（引導學生分析）

2、學生實驗，（讓學生親身體驗彈性勢能，進一步認識彈性勢能）

問題1：為什么拉滿弦的彎弓可以把箭射出去？壓縮的圓珠筆可以把自己彈起

來？（引導學生從彎弓和彈簧想恢復原狀而要對與它接觸的物體做功思考）問題2：通過前面的圖片和實驗，我們能夠得出什么樣的結論？（培養學生分析概括能力和語言表達能力）

探究1：彈性勢能的表達式可能與哪些物理量有關？（以彈簧為例）

問題3：重力勢能由哪些因素決定？“彈性勢能”會與什么因素有關？(通過知識的遷移，找到探究規律的思想方法，形成良好的思維習慣，引導學生從重力和彈力的大小區別思考)學生猜想: 與彈力有關，與彈簧的形變有關，與勁度系數有關。（培養學生類比猜想提出的思維方式。）討論(培養學生分析問題)硬彈簧，形變相同，需要拉力大 軟彈簧，形變相同，需要拉力大 同一彈簧，形變越大，需要拉力越大； 結論：彈性勢能與形變有關，與勁度系數有關。探究2：彈性勢能表達式 猜一猜：

彈性勢能的表達式可能會是怎樣的？ 學生猜想： k?l,k?l2,k?l3,k2?l,k2?l2,k?l...問題4：重力做功，重力勢能發生變化，重力做功在數值上等于重力勢能的變化量。那么，彈力做功與彈性勢能的變化之間關系是怎樣的？ 類比：①重力做功，研究重力勢能

②彈力做功，研究彈性勢能

（類比：重力做功與研究重力勢能的關系，來研究彈力做功與彈性勢能的變化之間關系，引導學生從力做功和能量變化關系思考）

問題5：彈簧的拉力在拉伸過程中是否發生變化？（變化，F=KΔL）彈力是個變力，我們如何求彈力所做的功呢？那我們能不能想辦法把這個變力近似的變成不變的力呢？（通過知識遷移，使學生體驗微積分思想處理變化物理量的求值問題。）

引導學生討論：把拉伸的過程分為很多小段，它們的長度是Δl1、Δl2、Δl3??在各個小段上，拉力可以近似認為是不變的，它們分別是F1、F2、F3??所以，在各個小段上，拉力做的功分別是F1Δl1、F2Δl2、F3Δl3??拉力在整個過程中做的功可以用它在各個小段做功之和來表示F1Δl1+F2Δl2+F3Δl3?? 問題6：那么該如何求和呢？

我們曾經用圖像簡單明確地計算過勻變速直線運動的位移。（類比法的再次運用在處理勻變速直線運動的位移時，曾利用v-t圖象下梯形的面積來代表位移；這里利用F-l圖象下的面積來代表功，可以培養學生知識遷移的能力。但要搞清彈簧長度和伸長量的區別，l表示伸長量，則F-l圖象下是一個三角形的面積來代表功。）

引導：能不能借助圖像來計算變力做的功呢?如果能,應該建立什么圖像呢？以哪一個為橫軸，哪一個為縱軸？（F=KΔL）（請學生討論，并畫出圖像．并類比位移圖像）得出結論：彈性勢能的表達式：Ep?kl

2十一、課外拓展

做一做：設計實驗驗證彈性勢能的表達式

O l F 12

第二篇：探究彈性勢能表達式說課稿

7.5《探究彈性勢能的表達式》說課稿

各位評委專家，您們好！我說課的題目是高中物理人教版必修2第7章第5節《探究彈性勢能的表達式》。下面，我將從課標和教材分析、教學目標、重點和難點、教法與學法、教學過程及板書設計幾個方面進行說課。

一、課標、教材分析

１、新課標對彈性勢能的表達式沒有明確提出要求，但要求教師在教學中要重視引導學生學會探究式學習，尤其要注重讓學生體會探究的過程和所用的方法，養成良好的思維習慣。２、《探究彈性勢能的表達式》這節知識前面承接本教材的“重力勢能”，后面是 “動能和動能定理”這部分內容，所以學好這個本節知識為學好以后的“機械能守恒定律”打下牢固的理論基礎，而且它在整個教材中也起到了承上啟下的作用。本課包含的一些微積分思想，是以后學習中不可缺少的部分。因此，本節內容在物理教學中具有不容忽視的重要的地位。

二、教學目標

１、知識與技能

理解彈性勢能的概念及意義，學習計算變力做功的思想方法。

２、過程與方法

（１）、通過猜測彈性勢能的表達式與哪些因素有關，培養學生科學預測的能力。（２）、通過計算拉力做功的方法，體會微分思想和積分思想在物理學上的應用。３、情感、態度與價值觀

通過對彈性勢能公式的探究過程和所用方法，培養學生探究知識的欲望和學習興趣，體味彈性勢能在生活中的意義、增強物理在生活中的應用意識。

三、教學的重、難點

重點:探究彈性勢能公式的過程和所用方法。

難點:推導拉伸彈簧時，類比以往知識用微分思想和積分思想合理推導彈性勢能的表達式。

四、教法和學法 教法：

1、多媒體直觀演示法：利用多媒體將圖片、視頻、動畫進行直觀演示，活躍課堂氣氛，利于對抽象概念的理解，促進學生對知識的掌握。

2、類比、遷移法：類比以往學過的處理問題的方法，進行知識遷移，便于學生理解、掌握知識。

3、問題驅動法：通過問題形成認知沖突，思考中提煉方法，討論中反思優化，進而構建新知；再由新的問題驅動下一輪探究。

學法：我們常說：“現代的文盲不是不識字的人，而是沒有掌握學習方法的人”，因而，我在教學過程中特別重視學法的指導。讓學生從機械的“學答”向“學問”轉變，從“學會”向“會學”轉變，成為真正的學習的主人。

1、實驗探究法：引導學生通過創設情景等活動形式獲取知識，以學生為主體，使學生的獨立探索性得到了充分的發揮，培養學生的自學能力、思維能力。

2、小組討論法：針對學生提出的問題，組織學生進行集體和分組討論，促使學生在學習中解決問題，培養學生的團結協作的精神。

教學過程

（一）情景創設、導入新課：

做一做：讓學生將彈性油筆倒置下壓，然后松手，觀察現象

想一想：油筆被彈高或彈遠的能量從何而來？（被壓縮的彈簧）若學生僅回答“彈簧”可追問：“若彈簧沒被壓縮，小球或小車會被彈開么？”

說一說：還有哪些發生彈性形變的物體具有能量？（卷緊的發條、拉開的弓，撐桿跳運動員手中彎曲的桿等）

學生歸納彈性勢能的概念：發生彈性形變的物體各部分之間，由于彈力的相互作用而具有的勢能。設計意圖：

a.讓學生自己動手做實驗、增加參與意識，激起對科學的好奇心和求知欲。

b.讓學生聯系生活實際體會彈性勢能在生活中的意義，提高物理在生活中的應用意識。

（二）進行新課：

1、定性探究彈性勢能與那些物理量有關 問題驅動一

設疑自探：一個壓縮或拉伸的彈簧就是一個“儲能器”，怎樣衡量形變彈簧蘊含能量的多少呢？彈簧的彈性勢能的表達式可能與那幾個物理量有關？

類比：物體的重力勢能與物體所受的重力和高度有關。那么彈簧的彈性勢能可能與所受彈力的大小和在彈力方向上的位置變化有關，而由F=kl知彈簧所受彈力等于彈簧的勁度系數與形變量的乘積。

預測：彈簧的彈性勢能與彈簧的勁度系數和形變量有關。學生討論如何設計實驗：

交流探究結果：彈性勢能隨彈簧形變量增大而增大。隨彈簧的勁度系數的增大而增大。設計意圖：

A、通過類比使學生學以致用，用求重力勢能的方法來分析決定彈性勢能大小的相關因素。

B、讓學生利用“控制變量法”研究問題。通過學生設計并操作實驗培養學生探究物理規律的方法和過程，體驗探索自然規律的艱辛與喜悅。C、培養學生與他人進行交流與反思的習慣。

2、小組合作定量探究彈性勢能的表達式 問題驅動二

光有定性猜測還不夠，我們還想得到定量的彈性勢能的表達式，那么彈性勢能的表達式如何探究呢？

（以）學生分組討論（的方法）：教師引導學生（通過）類比：重力勢能表達式的探究過程，根據重力勢能與重力做功的關系得出，物體相對于零勢能面所具有的重力勢能等于物體運動到零勢能面的過程中重力所做的功，即Ｅｐ＝WG=mgh。

進而設計探究方案，以緩慢拉動彈簧做功為模型，以彈簧原長為零勢能面，根據功、能關系得出彈性勢能與彈力做功的關系，即?Ep=W=F彈Δl 問題驅動三：

在地球附近，重力是恒力，克服重力所做的功可用WG=mgh得出，而在拉伸彈簧的過程中，彈力隨彈簧的形變量的變化而變化，變力的功怎樣求出呢？

類比：物體沿不規則曲線下落重力做功的探究過程，將運動路徑無限分割，可認為每一段都是直線運動的微分思想，求出每段重力做功，最后積分思想求出總功的方法，將彈簧的伸長過程無限分割，認為每一小段上，是以拉力不變來做功。而求和方法：

類比：計算勻變速直線運動的位移時，通過v-t圖像，用一個又窄又高的小矩形面積代表各段位 2 移，當各小段分得非常非常小時，得到的勻變速直線運動的位移表達式的方法。學生分組討論并分析作圖：

①畫出彈簧的彈力與形變量的關系圖； ②把形變過程分成幾個小段；

③在每個小段上，認為拉力不變來求功； ④逐步細分用 F—l圖象下面積來代表功。

1結論：當彈簧從原長被拉伸l長度后，拉力做的功為：W＝k?l2。根據我們剛才的推論，當彈

2簧處于原長、彈性勢能值為零時，這個彈簧被拉長l時彈力做的功就等于彈簧被拉長l時彈簧彈性勢能的值，所以有

1Ep＝k?l2。

2設計意圖：

A、讓學生結合圖像體會“化變化為恒定”“無限細分變近似為相等”的微積分思想。

B、學生通過分析、討論、類比、模仿、作圖、分割、再細分，讓學生體會探究過程中類比、分析轉化的方法，領悟求彈力做功是通過細分過程化變力為恒力的思想方法。

3、質疑再探

問題驅動四：這個結論可靠么？

我們可由物理量的單位計算來大致驗算：勁度系數k的單位是N/m，彈簧形變量l的單位是m，1則k?l2的單位是N·m而功與能的單位1J=1N·m,說明單位計算是相符的。2設計意圖：

讓學生熟悉利用物理公式中單位的運算去驗證物理規律

4、小結

小結：我們經歷類比預測→實驗探究→定量分析→理論探究→得出結果→單位驗證等環節，使得探究活動步步深入，環環相扣，有理有據。

設計意圖：通過課堂小結，強化認識，讓學生體會探究彈性勢能表達式的思路。

5、作業

六、板書設計

注重直觀、系統的板書設計，及時地體現教材中的知識點，能幫助學生從整體把握本探究活動的全過程

結束

各位評委，物理是一門“培養人的科學探究及物理實驗能力”的重要學科。在教學過程中，不僅要使學生“知其然”，還要使學生“知其所以然”。本節課我根據高一年級學生的心理特征及其認知規律，采用了創設新奇的物理情景、注重前后知識的類比、由感性到理性的認識的策略。運用了直觀教學和活動探究的教學方法，以“教師為主導，學生為主體”，教師的“導”立足于學生的“學”，以學法為重心，放手讓學生自主探索的學習，主動地參與到知識形成的整個思維過程，力求使學生在積極、愉快的課堂氛圍中提高自己的認識水平，從而達到預期的教學效果。

我的說課完畢，謝謝！

第三篇：《探究彈性勢能的表達式》教案

一、課前預習，填好提綱，并作出練習。

二、針對預習疑問，設置相應的知識板塊及講解思路，以供學生解決時使用。

三、具體操控如下：

1、出示學習目標。

2、提問重力勢能相關內容，以利于總結彈性勢能

（1）重力做功與經過的路徑無關

（2）重力勢能表達式Ep=mgh,具有相對性，是個標量。

（3）重力做功與重力勢能變化的關系（具體）

（4）重力做功與重力勢能的變化與零勢能面的選擇無關，只與高度差有關。

（5）重力勢能是由于地球的吸引和與地球相對位置決定的能。

3、提出本節需解決的問題：

（1）舉出物體發生彈性形變的例子，分析彈力的產生，說明什么是彈性勢能。彈簧具有的能量越多，物體彈出越遠。

（2）根據事實猜想彈性勢能可能與什么有關？（由學生上臺講解）

得出結論：形變量越大，勁度越大，勢能越多。（控制變量）

學生的問題：軟硬彈簧的意思

（3）本節探究的問題與重力勢能探究有無共同之處？是否可以沿用上節的探究思路？談談你的想法（都是勢能，本節不要求探究出結果，只需學會探究方法，制定探究方案等；可以，以類比的方法談談重力勢能的探究過程，知道彈力做功，彈性勢能會進行轉化，從而確定探究的入手之處--彈力的功）

（4）本節屬于理論上的實驗探究課程，請提出探究的具體方案。（給出模型，交代相應的量）

說出探究過程中要解決的主要問題，你是怎樣解決的？數據如何處理？探究結果如何？用到那些思想方法？

（化變為恒的思想，圖想法，極限，類比等）

（5）怎樣進行評估？

學生提出的問題：彈性勢能也具有相對性嗎？是標量嗎？彈性勢能也是系統共有的嗎？（否）彈力的功與彈性勢能變化的關系是什么？彈力功的正負如何判斷？

4、討論后總結本節知識與方法。回顧目標

5、交流預習答案，解決錯誤，評講3、4題。

反思：學生的問題很大，主要是提出的幾個問題，還有數據的處理不是很明白，這里最好老師重復一下。

一、預習目標

預習“探究彈性勢能的表達式”，初步了解彈性勢能特點及其決定因素，變力功的計算方法。

二、預習內容

1.彈性勢能的定義：________________________

2.____________________________________叫重力勢能。重力勢能的表達式是________，當物體的質量一定時，重力勢能與 _________成正比。

重力做功的特點_______________________________________________________________

3.在彈性限度內，彈簧所受到的彈力跟_________成正比。用公式表示則為F=__________

4.彈力與重力的變化規律不同表現在哪方面？______________________

5.教材中彈性勢能與彈力的功有什么關系？與拉力的功呢？

三、提出疑惑

同學們，通過你的自主學習，你還有哪些疑惑，請把它填在下面的表格中

疑惑點 疑惑內容

課內探究學案

一、學習目標

1．理解彈性勢能的概念和物理意義。

2．學習計算變力做功的思想方法。

3．理解彈力的功與彈性勢能變化的關系。

4．知道彈性勢能具有相對性

二、學習重難點：

解決彈簧拉力做功時如何想到用過的分割、求和、逼近的微積分方法。

三、學習過程

探究一：彈性勢能與哪些因素有關？

1.我們學過的重力勢能與哪些因素有關，什么關系？

2.重力勢能中的高度是如何確定的？

3.你能不能給彈性勢能下定義？

定義：發生_______形變的物體的各部分之間，由于 的相互作用，也具有勢能，這種勢能叫做彈性勢能。

4.彈簧被拉長時的彈性勢能的探究：彈性勢能可能與哪幾個物理量有關？

閱讀教材、小組商量進行猜測，可能與 有關。

5.重力勢能 物體被舉起的高度，彈性勢能是不是與彈簧被拉伸的長度 成正比？

答： ____________________

探究二：推導彈性勢能的表達式

1．我們怎樣得到了重力勢能的表達式？

2．我們能否借鑒同樣的思路，來分析彈力做功的情況呢？

3.彈簧的彈性勢能與彈力做功有什么關系？

被壓縮的彈簧彈出物體，彈簧對物體做功，物體的 能增加，彈簧的 減少

4．怎樣計算彈力做功？

思路點撥：設計一個緩慢的拉伸過程，整個過程中拉力始終等于彈力，這樣，就可以用拉力的功來替代彈力的功（替代法）。

問：緩慢拉彈簧過程中，每經相等的位移，拉力做的功都相等嗎？，經相等的位移做的功是如何變化的？

5．我們如何解決這樣一個變力做功的問題呢？

6.能不能用圖象來表示彈力做的功？（提示：以彈力F為縱坐標，以位移X為橫坐標，在圖象上標出每一小段拉力做的功）

提示：在必修1中，為了導出勻變速直線運動的位移公式，針對變速求位移我們曾經用過一種辦法……是什么辦法？怎樣用的？

師問：我們能不能采用與求位移類似的方法處理呢？

7.由圖象可得出拉力做功是____________，彈性勢能的表達式是Ep=___________

8.你認為彈簧彈性勢能為零的位置在哪里？這個位置可以隨意規定嗎？

四、反思總結

1．什么是彈性勢能？

2．彈簧彈性勢能的大小與什么因素有關？

3．彈簧彈性勢能與拉力做功有什么關系？

4．彈簧彈性勢能的表達式是怎樣的？

(四)當堂檢測

1.關于彈性勢能，以以下說法正確的是()

A．任何發生彈性形變的物體都具有彈性勢能

B．物體只要發生形變，就一定具有彈性勢能

C．外力對彈性物體做功，物體的彈性勢能就發生變化

D．彈簧的彈性勢能只由彈簧的形變量決定

2．關于彈力做功與彈性勢能的說法正確的是()

A．彈力對物體所做的功等于物體所具有的彈性勢能.B．物體克服彈力所做的功等于物體所具有的彈性勢能.C.彈力對物體所做的功等于物體彈性勢能的減少.D.物體克服彈力所做的功等于物體彈性勢能的增加.3．別彈性勢能的表達式與以下那些量有關()

A．彈簧的長度.B．彈簧伸長的長度或縮短的長度.C．彈簧的勁度系數.D．彈簧的質量.4.當彈簧的彈性勢能，下列說法中正確的是：（）

A.當彈簧變長時，它的彈性勢能一定增大

B.當彈簧變短時，它的彈性勢能一定減小

C.若選彈簧自然長度時的勢能為0，則其他長度的'勢能均為正值

D.若選彈簧自然長度的勢能為0，則伸長時彈性勢能為正值，壓縮時彈性勢能為負值

課后練習與提高

1．下列現象中，物體的動能轉化為彈性勢能的是（）

A．秋千在最高處蕩向最低處 B．張開的弓把箭水平射出去

C．騎自行車勻速駛上斜坡 D．跳水運動員從跳板上跳起

2．一物體在豎直彈簧的上方h米處下落，然后又被彈簧彈回，則物體動能最大時是（）

A．物體剛接觸彈簧時 B．物體將彈簧壓縮至最短時

C．物體重力與彈力相等時 D．彈簧等于原長時

3．如圖所示，一個物體以速度v0沖向豎直墻壁，墻壁和物體間的彈簧被物體壓縮，在此過程中以下說法正確的是（）

A．物體對彈簧做的功與彈簧的壓縮量成正比

B．物體向墻壁運動相同的位移，彈力做的功不相等

C．彈力做正功，彈簧的彈性勢能減小

D．彈簧的彈力做負功，彈性勢能增加

4． 如圖所示，質量不計的彈簧一端固定在地面上，彈簧豎直放置．將一小球從距彈簧自由端高度分別為h1、h2的地方先后由靜止釋放，h1>h2，小球落到彈簧后向下運動壓縮彈簧．從開始釋放小球到獲得最大速度的過程中，小球重力勢能的變化量ΔEp1與ΔEp2的關系是ΔEp1 ΔEp2，彈簧彈性勢能的增加量ΔEp1，與ΔEp2，的關系是ΔEp1，ΔEp2，(填“>”、“<”或“=”)．

5．如圖所示，一根彈簧一固定在墻上，另一端與物體接觸但不連接，物體與地面間的動摩擦因素為μ，物體的質量為m．現用力推物體m使之壓縮彈簧，放手后物體在彈力作用下沿地面運動距離x而停止（物體已與彈簧分離），彈簧被壓縮后具有的彈性勢能為多大？

6．如果取彈簧伸長Δx時的彈性勢能為0，則下列說法中正確的是（）

A．彈簧處于原長時，彈簧的彈性勢能為正值

B．彈簧處于原長時，彈簧的彈性勢能為負值

C．當彈簧的壓縮量為Δx時，彈性勢能的值為0

D．只要彈簧被壓縮，彈性勢能的值都為負值

7．如圖所示，在光滑水平面上有A、B兩球，中間連一彈簧，A球固定，今用手拿住B球將彈簧壓縮一定距離，然后釋放B球，在B球向右運動到最大距離的過程中，B球的加速度將，B球的速度將，彈簧的彈性勢能將 ．

課后練習答案：1.A 2.C 3.BC 4.C

答案：1.BD 2.C 3.BD 4.> = 5.μmgx 6.BC 7.先變小后變大 先變大后變小 先減小后變大

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第四篇：7.5《探究彈性勢能的表達式》教案

學校：臨清二中學科：物理編寫人：胡曉忠審稿人：馬洪學 必修二第七章《探究彈性勢能的表達式》教案

一、教材分析

這是節不包含實驗探究的探究課，屬于理論探究。本節是先引出什么是彈性勢能，然后以彈簧為例探究彈性勢能與什么因素有關，彈性勢能與拉力所做的功之間的關系以及如何計算拉力所做的功進而得到彈性勢能的表達式。從整體上看，內容的安排完全符合人們認識事物的思維過程。

二、教學目標 1.知識目標

（1）知道彈性勢能的概念及彈性勢能與哪些物理量有關（2）知道探究彈性勢能表達式的思路 2.過程與方法

（1）學會能提出問題，善于質疑，善于猜想（2）設計方案，檢驗推理猜想的正確性

（3）經歷提出問題、猜想、邏輯推理和類比的方法探究彈性勢能 3．情感態度與價值觀

（1）通過自己提出問題，自己解決問題，提高對物理的學習興趣和信心，增進學習的樂趣（2）通過自評和互評調動學習的積極性、增進同學友誼、懂得尊重別人。

三、教學重點難點

重點：讓學生體驗探究的過程，體驗知識遷移、類比的推理方法。

難點：推導拉伸彈簧時，用微分思想和積分思想求解拉力所做功的表達式。

四、學情分析

通過上一節《重力勢能》的學習，學生已經初步體驗到“研究重力勢能是從重力做功入手”以及“功是能量轉化的量度”，并且學生已具有一定的知識遷移能力了。因此可以讓學生通過類比，也從拉力做功入手來研究彈簧的彈性勢能。因為重力的功與重力和物體的位置變化有關，彈力做的功與彈力和彈簧的形變量有關，這樣的猜想是很容易想到的。關鍵的問題是如何研究拉力的功，同樣讓學生回憶并類比于研究勻變速直線運動的位移的方法，將彈簧的形變過程分成很多小段，每一小段中近似認為拉力是不變的，而且上一節課中研究當路徑是曲線的時候，研究重力所做的功也是將曲線分成很多近似認為是直線來處理的，這點學生也是容易想到的。

五、教學方法

實驗觀察法、分析歸納法、遷移法、類比法。

六、課前準備

1．學生的學習準備：預習實探究彈性勢能的表達式。2．教師的教學準備：多媒體課件制作，導學案制作。

3．教具準備：彈簧(兩根，勁度系數不同)，小物塊，多媒體等。

七、課時安排：1課時

八、教學過程

（一）預習檢查、總結疑惑

檢查落實學生的預習情況并了解學生的疑惑，使教學具有了針對性。

（二）情景導入、展示目標。

師提問：什么叫勢能？什么叫重力勢能？ 學生回答后，教師指出勢能概念中有兩個關鍵詞，一是“相互作用”，二是“位置”，在重力勢能概念中體現為重力和高度。師：發生彈性形變的物體（如彈簧），各部分間有彈力作用，因此它也具有勢能，我們叫它彈性勢能。

教師拿出彈簧做壓縮、拉伸演示。

教師：這節課我們就來對彈性勢能的表達式進行探究。我們來看本節課的學習目標。多媒體展示學習目標，強調重難點。然后展示探究的第一個問題，彈性勢能與哪些因素有關、是什么關系？

設計意圖：步步導入，吸引學生的注意力，明確學習目標。

（三）合作探究、精講點撥。

探究一：彈性勢能與哪些因素有關？

師提問：我們學過的重力勢能與哪些因素有關，什么關系？

學生回答后，教師強調出其中的高度是相對于參考平面的高度，即重力勢能有相對性。師提問：我們可以肯定，彈性勢能也有相對性。研究重力勢能一般選地面為參考平面，即零重力勢能位置；那么你認為研究彈性勢能選哪一位置為參考位置，即零彈性勢能位置最好呢？

幾乎所有學生都會選原長為零位置，教師表示認可，可是不點評。但教師應該明白，學生是因為原長時彈力為零，才認為勢能為零，即他們認為原長時勢能就是零，而不是選定為零的，若時間允許，在本節課最后討論彈性勢能相對性時，可選取別的位置為參考位置，體會原長時勢能可以不為零。

師提問：那么猜一猜彈性勢能與哪些因素有關（以彈簧為例）？

學生可能猜出：長度；伸長量；壓縮量；彈力；勁度系數；形變量；質量；材料；匝數；半徑；鋼絲粗細；匝密度等等；教師引導學生之間討論交流，最后形成一致意見：與勁度系數K和形變量（伸長量或壓縮量）L有關。

師：我們猜到了彈性勢能可能與勁度系數和彈簧的伸長量有關，下面的任務是：如何確定彈性勢能的表達式。

設計意圖：培養學生類比猜想提出的思維方式。探究二：推導彈性勢能的表達式 多媒體展示探究思考題：

1．我們怎樣得到了重力勢能的表達式？

2．我們能否借鑒同樣的思路，來分析彈力做功的情況呢？

3．同學們做不下去，困難在何處？我們能不能想辦法把這個變力近似的變成不變的力呢？ 4．我們如何解決一個變力做功的問題呢？請同學們發表看法。

提示：在必修1中，為了求勻變速直線運動的位移，或說成為了導出勻變速直線運動的位移公式，針對變速求位移我們曾經用過一種辦法??是什么辦法？怎樣用的？

師問：我們能不能采用與求位移類似的方法處理呢？

設計意圖：通過知識遷移，使學生體驗微積分思想處理變化物理量的求值問題。老師引導學生將彈簧伸長過程細分為小段，化變力做功為恒力做功。

… 師問：當劃分越來越細時，彈力功對應圖象中的哪一部分？ 這個三角形的面積的表達式？

提問：剛才我們研究的是彈簧拉伸的情形，壓縮的情形會是怎樣的？

老師：同學們看看我們自己的成果吧！那樣一個看似紛繁復雜的問題，其物理規律如此簡單明了，這就是物理學中的美！

設計意圖：通過表達式的推出，形成學生的成就感。

5、同學們討論一下，能否規定彈簧某一任意長度時的勢能為零？（類比重力勢能的相對性，引出彈性勢能的大小具有相對性的結論）

（四）反思總結，當堂檢測

對于上面的這些問題，通過同學們剛才的解決，其實我們可以歸納成這么幾個問題： 1．什么是彈性勢能？

2．彈簧彈性勢能的大小與什么因素有關？ 3．彈簧彈性勢能與拉力做功有什么關系？ 4．彈簧彈性勢能的表達式是怎樣的？

（五）發導學案、布置預習

我們前面兩節學習了重力勢能和彈性勢能，接下來將要進行動能的學習，這節課后請大家預習《實驗：探究功與速度變化的關系》這節課，注重研究下探究思路的設計，及數據的處理技巧。

九、板書設計

一、彈性勢能：發生彈性形變的物體各部分之間，由于彈力的相互作用而具有的勢能。

二、探究過程

1．彈性勢能的大小與什么有關？ 2．彈力功與彈性勢能變化的關系。3．重力勢能與重力做功的關系 4．探究彈性勢能表達式。

十、教學反思

因為整堂都是以學生為主的探究性學習，創設情景讓學生提出自己關心、想要知道的問題，解決問題的時候又主要是以學生自評和互評以及合作學習而得出結論的，所以在結論的得出或是結論的表述可能會不嚴密，難免缺少知識的系統性，因此如何處理和保持好探究性學習中知識的系統性是探究性學習中的值得我們去研究的問題。

第五篇：高一物理彈性勢能的表達式教案

5.5 探究彈性勢能的表達式

★新課標要求

（一）知識與技能

理解彈性勢能的概念及意義，學習計算變力做功的思想方法。

（二）過程與方法

1、猜測彈性勢能的表達式與哪些因素有關，培養學生科學預測的能力。

2、體會計算拉力做功的方法，體會微分思想和積分思想在物理學上的應用。

（三）情感、態度與價值觀

通過對彈性勢能公式的探究過程和所用方法，培養學生探究知識的欲望和學習興趣，體味彈性勢能在生活中的意義、提高物理在生活中的應用意識。★教學重點

探究彈性勢能公式的過程和所用方法。★教學難點

推導拉伸彈簧時，用微分思想和積分思想求解拉力所做功的表達式。★教學方法

實驗觀察法、分析歸納法、遷移法。★教學工具

彈簧（兩根，勁度系數不同），小物塊，多媒體。★教學過程

（一）引入新課 教師活動：

1.演示：

裝置如圖所示：

將一木塊靠在彈簧上，壓縮后松手，彈簧將木塊彈出.分別用一個硬彈簧和一個軟彈簧做上述實驗，分別把它們壓縮后松手，觀察現象.學生活動：觀察并敘述實驗現象

現象一：同一根彈簧，壓縮程度越大時，彈簧把木塊推得越遠．

現象二：兩根等長的軟、硬彈簧，壓縮相同程度時，硬彈簧把木塊彈出得遠．

師生共同分析，得出結論：

上述實驗中，彈簧被壓縮時，要發生形變，在恢復原狀時能夠對木塊做功，因而具有能量，這種能量叫做彈性勢能．

教師活動：多媒體演示（《撐桿中的彈性勢能》），發生形變的物體，具有彈性勢能．

請同學們再舉幾個物體具有彈性勢能的例子：

學生活動：觀察課件演示，體會發生形變的物體，具有彈性勢能；思考并舉例：

a.卷緊的發條

b.被拉伸或壓縮的彈簧 c.擊球的網球拍 d.拉開的弓

［導入］

彈性勢能的大小與哪些因素有關？彈性勢能的表達式應該是怎樣的？這節課我們就來探究這些問題。

（二）進行新課

教師活動：我們在學習重力勢能時，是從哪里開始入手進行分析的？這對我們討論彈性勢能有何啟示？

學生活動：思考后回答

學習重力勢能時，是從重力做功開始入手分析的。討論彈性勢能應該從彈力做功的分析入手。

點評：通過知識的遷移，找到探究規律的思想方法，形成良好的思維習慣。

教師活動：當彈簧的長度為原長時，它的彈性勢能為零，彈簧被拉長或被壓縮后，就具有了彈性勢能，我們只研究彈簧拉長的情況。

在探究的過程中，我們要依次解決那幾個問題呢？請同學們快速閱讀課本，把這幾個問題找出來。

學生活動：閱讀教材，找出探究過程中要依次解決的問題，從總體上把握探究的思路。教師活動：傾聽學生回答，進一步引導。

（1）重力勢能與高度h成正比，彈性勢能是否也與彈簧的伸長量（或縮短量）成正比？說出你的理由。

（2）在高度h相同的情況下，物體的質量越大，重力勢能越大，對于不同的彈簧，其彈性勢能是否也有類似的情形？

（3）對彈性勢能的猜測，并不能告訴我們彈性勢能的表達式，這樣的猜測有沒有實際意義？

學生活動：思考問題，學生代表發言。

教師活動：聽取學生匯報，點評，解答學生可能提出的問題。

提出問題：重力做功，重力勢能發生變化，重力做功在數值上等于重力勢能的變化量。那么，彈力做功與彈性勢能的變化之間關系是怎樣的？

學生活動：思考問題，學生代表發言。

教師活動：聽取學生匯報，點評，解答學生可能提出的問題。

提出問題：重力是恒力，重力做功等于重力與物體在豎直方向移動距離的乘積。那么，拉伸彈簧時，拉力做功該怎樣計算？閱讀課本，并在練習本上自己畫圖，寫出拉力在整個過程中做功的表達式。

學生活動：閱讀教材，思考拉力做功的計算方法。選出代表發表自己的見解。

點評：通過學生閱讀，培養學生的閱讀理解能力；通過學生探求變力做功的方法，初步形成微分求解變量的物理思想方法。

教師活動：聽取學生匯報，投影學生的求解過程，解答學生可能提出的問題。

提出問題：怎樣計算拉力做功的求和式？是否可以用F-l圖象下一個梯形的面積來代表功？在練習本上寫出拉力做功的表達式。

學生活動：在練習本上作F-l圖象，推導拉力做功的表達式。

教師活動：聽取學生匯報，投影學生的推導過程，解答學生可能提出的問題。

點評：在處理勻變速直線運動的位移時，曾利用v-t圖象下梯形的面積來代表位移；這里利用F-l圖象下的面積來代表功，可以培養學生知識遷移的能力。但要搞清彈簧長度和伸長量的區別，l表示伸長量，則F-l圖象下是一個三角形的面積來代表功。

（三）課堂總結、點評

教師活動：讓學生概括總結本節的內容。請一個同學到黑板上總結，其他同學在筆記本上總結，然后請同學評價黑板上的小結內容。

學生活動：認真總結概括本節內容，并把自己這節課的體會寫下來、比較黑板上的小結和自己的小結，看誰的更好，好在什么地方。

點評：總結課堂內容，培養學生概括總結能力。

教師要放開，讓學生自己總結所學內容，允許內容的順序不同，從而構建他們自己的知識框架。

（四）實例探究

☆ 對彈性勢能的理解

［例1］一豎直彈簧下端固定于水平地面上，小球從彈簧的正上方高為h的地方自由下落到彈簧上端，如圖所示，經幾次反彈以后小球最終在彈簧上靜止于某一點A處，則（）

A．h愈大，彈簧在A點的壓縮量愈大 B．彈簧在A點的壓縮量與h無關

C．h愈大，最終小球靜止在A點時彈簧的彈性勢能愈大 D．小球第一次到達A點時彈簧的彈性勢能比最終小球靜止在A點時彈簧的彈性勢能大

解析：最終小球靜止在A點時，通過受力分析，小球受自身重力與彈簧的彈力作用，由彈力公式F=kl，即可得出彈簧在A點的壓縮量與h無關，彈簧的彈性勢能與h無關。

答案B ☆關于不同能量間的轉化

［例2］如圖所示，表示撐桿跳運動的幾個階段：助跑、撐桿起跳、越橫桿。試定性地說明在這幾個階段中能量的轉化情況。

分析：運動員的助跑階段，身體中的化學能轉化為人和桿的動能；起跳時，運動員的動能和身體中的化學能轉化為人的重力勢能和撐桿中的彈性勢能，隨著人體的繼續上升，撐桿中的彈性勢能轉化為人的重力勢能，使人體上升至橫桿以上；越過橫桿后，運動員的重力勢能轉化為動能。★課余作業

討論課本P16“說一說”中的問題。★教學體會

思維方法是解決問題的靈魂，是物理教學的根本；親自實踐參與知識的發現過程是培養學生能力的關鍵，離開了思維方法和實踐活動，物理教學就成了無源之水、無本之木。學生素質的培養就成了鏡中花，水中月。

資料袋

人用手將皮球拋出。

在拋球的過程中，球獲得了動能，同時人的化學能減小，而且球增加的動能和人減少的化學能在量值上是相等的。

（1）對皮球來說，人對球做的是正功，其能量增加。（2）對人來講，球對人做的是負功，所以其能量減少。（3）對于相互作用的人和球來講，其總能量是守恒的。

可見，做功的過程伴隨著能量的轉化過程，做了多少功就有多少能量發生了轉化，概括地說，功是能量轉化的標志和量度。