新課標(biāo)高一物理探究彈性勢能的表達(dá)式教學(xué)設(shè)計(jì)

1、高一物理探究彈性勢能的表達(dá)式教學(xué)設(shè)計(jì)【教學(xué)目標(biāo)】一、知識與技能1理解拉力做功與彈簧彈性勢能變化的關(guān)系。2掌握利用力位移圖像計(jì)算微元求和的方法。二、過程與方法1進(jìn)一步學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，發(fā)展自主學(xué)習(xí)能力。2掌握用微元法求解變力做功的思想。三、情感、態(tài)度與價值觀1培養(yǎng)運(yùn)用類比思想進(jìn)行知識遷移的能力。2培養(yǎng)探究活動中的合作意識與團(tuán)隊(duì)精神。重點(diǎn)：1利用微元法和圖像法計(jì)算變力做功的問題。2運(yùn)用邏輯推理得出彈力做功與彈性勢能的關(guān)系。難點(diǎn)：1理解微元法把變力做功轉(zhuǎn)化為恒力做功。2理解利用力位移的圖象計(jì)算變力做功的依據(jù)?！菊n程流程】（結(jié)合課件）一、多媒體展示圖片（三類：撐桿跳高、張弓射箭、各類彈簧），激發(fā)學(xué)生的

2、興趣老師：這類圖片的共同特征是什么？學(xué)生：桿、弓和彈簧都發(fā)生形變，產(chǎn)生了彈力，存儲了一些能量，在恢復(fù)形變的過程中將能量釋放出來了。老師：前面我們研究了彈簧彈力與形變的關(guān)系，請同學(xué)們回憶一下，并討論能不能用圖象來反映彈力F和形變量X的關(guān)系？（FX圖象后面的探究過程要用到）圖1學(xué)生：胡克定律F=KX，能，可以作圖1。老師：（多媒體展示胡克定律及圖象）同學(xué)們做的很好，今天我們在此基礎(chǔ)上探究彈性勢能的表達(dá)式。二、回顧老師：在探究之前請大家回憶一下，以前我們曾經(jīng)探究過什么問題？學(xué)生回憶、討論并回答：1探究小車速度隨時間變化的規(guī)律；2探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。老師：回顧這兩個實(shí)驗(yàn)的探究過程是怎樣的？學(xué)生

3、討論并回答：（老師在學(xué)生討論、交流后用多媒體展示探究過程）1探究小車速度隨時間變化的規(guī)律：提出探究課題 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù) 做出速度-時間圖像 得出結(jié)論。2探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。提出問題：物體運(yùn)動加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系是怎樣的？猜想與假設(shè)：物體質(zhì)量一定時，受力越大，加速度越大；物體受力一定時，質(zhì)量越大，加速度越小。制定方案設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（控制變量）鉤碼一定改變小車的質(zhì)量；小車質(zhì)量一定改變鉤碼的數(shù)量。得出結(jié)論：物體加速度與受力成正比，與質(zhì)量成反比。老師：同學(xué)們總結(jié)的很好，我們能否通過上述兩個探究實(shí)驗(yàn)，得出科學(xué)探究的一般研究方法并用這種方法來完成今天的探究課題呢？老師指導(dǎo)學(xué)生

4、討論，一起得出結(jié)論：科學(xué)探究的一般研究方法。（多媒體控制逐個顯示）三、提出問題：彈簧的彈性勢能的表達(dá)式是怎樣的？四、假設(shè)與猜想：彈性勢能與哪些因素有關(guān)？（演示兩個不同的彈簧）演示實(shí)驗(yàn)（學(xué)生參與、師生互動）：展示兩個長度一樣，勁度系數(shù)不一樣的彈簧，請同學(xué)到前臺演示：第一次將勁度系數(shù)小的彈簧拉伸一定長度X1，第二次拉伸更大的長度X2，第三次將兩個彈簧一起拉伸同樣的長度X2，讓同學(xué)們這三種情況下哪個彈性勢能大？很容易得出結(jié)論：E1<E2<E3 猜想：彈性勢能可能與勁度系數(shù)、形變量有關(guān)。<E2<E3猜想：彈性勢能可能與勁度系數(shù)、形變量有關(guān)！< p> 五、彈性勢能與彈

5、力做功的關(guān)系？（類比1并在學(xué)生討論中適時用多媒體展示）老師：請同學(xué)們回憶一下我們研究過的重力勢能與重力作功的關(guān)系，能否通過類比來得出彈力做功與彈性勢能的關(guān)系呢？學(xué)生：討論并交流得出結(jié)論：WT=EP1EP2，若令EP1=0，則WT=EP2六、怎樣計(jì)算彈力（變力）的功？（類比2、3用多媒體適時控制展示）老師：剛才我們通過類比得出結(jié)論：彈簧彈性勢能大小等于克服彈力所做的功，這樣我們?nèi)绻蟪隽藦椓Φ墓?，也就可以亮度彈簧的彈性勢能了，但問題是彈力是個變力，怎樣求這個變力的功呢？是否也可以通過類比的方法來求呢？公式圖象“面積”類比3老師：通過以上分析和類比，我們能否也通過圖象法與微元法得出變力的功呢？學(xué)生：可以老師：通過上述2、3兩個類比，我們能否得出求變力F的功呢？是多少？學(xué)生：可以，用面積求得：七、得出探究結(jié)論（多媒體展示）：由上述探究，我們得出彈性勢能的表達(dá)式：八、課堂小結(jié)：老師：我們現(xiàn)在已經(jīng)得出了彈性勢能的表達(dá)式，回頭看看：1我們的探究過程是怎樣的？2在探究過程中，我們用到了哪些研究方法？學(xué)生討論，交流，得出結(jié)論1探究過程（在學(xué)生討論出結(jié)論后用多媒體展示）提出問題：彈簧的彈性勢能的表達(dá)式是怎樣的？猜想：彈性勢能可能與哪些因素有關(guān)?彈簧的彈性勢能與拉力做功有什么關(guān)系？怎樣計(jì)算拉力的功？得出探究結(jié)果2探究方法（在學(xué)生討論出結(jié)論后用多媒體展示）