探究彈性勢能的表達式說課稿(興業(yè)高中：陳業(yè)鋒)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上探究彈性勢能的表達式說課稿興業(yè)縣高級中學(xué) 陳業(yè)鋒一、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第七章第五節(jié)內(nèi)容，關(guān)于彈性勢能的表達式，在課程標(biāo)準(zhǔn)中沒有明確提出要求，本教科書中設(shè)置這個內(nèi)容的原因是，希望通過自主的探索行為，經(jīng)歷未知為已知的過程。學(xué)生的科學(xué)探究并不意味著只是動手操作，進行實驗活動，凡是有利于學(xué)生“構(gòu)建知識”、形成“科學(xué)觀念”、領(lǐng)悟“科學(xué)研究方法”的各種活動都屬于科學(xué)探究范疇。從科學(xué)探究中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、實事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神。本節(jié)課的探究是在學(xué)生原有的認(rèn)知基礎(chǔ)上，通過猜想與假設(shè)，運用已掌握的物理規(guī)律和方法，從理論上推導(dǎo)出

2、新的物理規(guī)律，它注重理論推導(dǎo)過程和思想認(rèn)識過程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣 。本節(jié)內(nèi)容是在學(xué)習(xí)重力勢能后的進一步的進一步拓展通過對兩種勢能的認(rèn)識過程，為后面的動能定理和機械能守恒定律的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。二、學(xué)情分析1、生源基礎(chǔ)根據(jù)新課程教學(xué)理念，從高一第一學(xué)期開始，在課堂教學(xué)過程中教師一直重視“過程與方法”的教學(xué)，學(xué)生已經(jīng)初步掌握了科學(xué)探究的一般方法，即“是什么？怎么樣？為什么？”的思維方法。因此，本設(shè)計中就通過創(chuàng)設(shè)問題情景，激勵學(xué)生提出自己想要研究的問題。2、已有知識  通過上一節(jié)重力勢能的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)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(zhuǎn)化的量度”，并

3、且學(xué)生已具有一定知識遷移能力。因此讓學(xué)生通過類比，從彈簧彈力做功入手來研究彈簧彈性勢能。重力做功與重力和物體的位置變化有關(guān)，彈力做功與彈簧彈力和彈簧的形變量有關(guān)，這樣的猜想是很容易想到的。關(guān)鍵的問題是如何研究彈力（變力）做功，同樣讓學(xué)生回憶并類比研究勻變速直線運動位移的方法，將彈簧的形變過程分成很多小段，每一小段中近似認(rèn)為彈力是不變的，而且在研究重力做功與路徑無關(guān)時，將曲線分成很多小段，每一小段都近似認(rèn)為是直線來處理的，這點學(xué)生也是容易想到的。3、心理特點  高一學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展過程是由具體運算階段向形式運算階段過渡，也是由直觀認(rèn)識向邏輯推理、實驗推理過渡階段。因此在教學(xué)中，要遵循從感

4、性到理性的認(rèn)識規(guī)律；滿足與引導(dǎo)學(xué)生的好奇心，讓學(xué)生品味科學(xué)家的好奇心；讓每一個學(xué)生學(xué)會科學(xué)的思維方法，像科學(xué)家那樣研究、分析、處理問題，用自己的科學(xué)知識來辨別是非，不迷信權(quán)威，勇于提出質(zhì)疑，有一定的批判精神，能與偽科學(xué)斗爭。本節(jié)課抓住學(xué)生的心理特點進行教學(xué)設(shè)計。三、教學(xué)目標(biāo) 1、知識與技能：（1）、理解彈性勢能的概念和物理意義；（2）、掌握求解變力做功的思想方法；（3）、鞏固做功與能量變化的關(guān)系（彈力的功與彈性勢能變化的關(guān)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(jīng)歷類比方法、微分思想和積分思想在物理中的應(yīng)用； （2）、感悟化變力為恒力的思想方法 ；（3）、體

5、會科學(xué)探究的一般思路。3、情感態(tài)度與價值觀：體驗科學(xué)探究的樂趣，形成對科學(xué)的好奇心與求知欲，激發(fā)應(yīng)用物理知識進行科學(xué)探究的興趣。4、教學(xué)重點、難點重點：探究彈性勢能公式的過程和所用方法難點：微積分思想推導(dǎo)拉力所做功的表達式。5、教學(xué)疑點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像計算變力做功的依據(jù)。3、利用微元法和圖像法計算變力做功的問題。四、教法與學(xué)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(fā)。學(xué)生：自主、合作、探究。五、教學(xué)過程設(shè)計理念：創(chuàng)設(shè)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

6、限分割的思想求變力功獲得彈性勢能的表達式。（一）、什么是彈性勢能？1、多媒體展示圖片，（創(chuàng)設(shè)情景，引出問題，激發(fā)學(xué)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(dǎo)學(xué)生分析）2、學(xué)生實驗，（讓學(xué)生親身體驗彈性勢能，進一步認(rèn)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(dǎo)學(xué)生從彎弓和彈簧想恢復(fù)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(jié)論？（培養(yǎng)學(xué)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(guān)？（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

7、素有關(guān)？(通過知識的遷移，找到探究規(guī)律的思想方法，形成良好的思維習(xí)慣，引導(dǎo)學(xué)生從重力和彈力的大小區(qū)別思考)學(xué)生猜想: 與彈力有關(guān)，與彈簧的形變有關(guān)，與勁度系數(shù)有關(guān)。（培養(yǎng)學(xué)生類比猜想提出的思維方式。）討論(培養(yǎng)學(xué)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(jié)論：彈性勢能與形變有關(guān)，與勁度系數(shù)有關(guān)。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(xué)生猜想：問題4：重力做功，重力勢能發(fā)生變化，重力做功在數(shù)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(guān)系是怎樣的？類比：重力做功，研究重力勢能 彈力做功，研究彈性勢

8、能（類比：重力做功與研究重力勢能的關(guān)系，來研究彈力做功與彈性勢能的變化之間關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生從力做功和能量變化關(guān)系思考）問題5：彈簧的拉力在拉伸過程中是否發(fā)生變化？（變化，F(xiàn)=KL）彈力是個變力，我們?nèi)绾吻髲椓λ龅墓δ?？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(xué)生體驗微積分思想處理變化物理量的求值問題。）引導(dǎo)學(xué)生討論：把拉伸的過程分為很多小段，它們的長度是l1、l2、l3在各個小段上，拉力可以近似認(rèn)為是不變的，它們分別是F1、F2、F3所以，在各個小段上，拉力做的功分別是F1l1、F2l2、F3l3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F1l1+F2l

9、2+F3l3問題6：那么該如何求和呢？我們曾經(jīng)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(yǎng)學(xué)生知識遷移的能力。但要搞清彈簧長度和伸長量的區(qū)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。）OlF引導(dǎo)：能不能借助圖像來計算變力做的功呢?如果能,應(yīng)該建立什么圖像呢？以哪一個為橫軸，哪一個為縱軸？（F=KL）（請學(xué)生討論，并畫出圖像并類比位移圖像）得出結(jié)論：彈性勢能的表達式：六、教學(xué)反思 彈性勢能是一個比較難以理解的概念，學(xué)生在一節(jié)課內(nèi)不容易全面理解和掌握因

10、此本節(jié)在設(shè)計上，先以學(xué)生熟悉的撐竿跳高、射箭、彈簧壓縮小球等例子，引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)彈性勢能的積極性，降低學(xué)習(xí)彈性勢能的門檻然后利用學(xué)生已知的知識作基礎(chǔ)，利用類比的方法探究彈性勢能的影響因素，從分析重力勢能人手，降低了學(xué)習(xí)彈性勢能的難度在本教學(xué)設(shè)計中用熟悉的控制變量法來討論彈性勢能與形變量和勁度系數(shù)的具體定量關(guān)系。利用了微元法和圖象法來處理變力做功因為今后學(xué)習(xí)中要接觸更多勢能概念如分子勢能、電勢能等，實際教學(xué)中可以進一步總結(jié)勢能特點，深人對它的理解本節(jié)教學(xué)設(shè)計通過探究的方法解決了“彈性勢能的表達式”的導(dǎo)出問題，使學(xué)生真正體會探究式學(xué)習(xí)的全過程，即提出問題、猜想、設(shè)計和進行實驗、數(shù)據(jù)處理、分析和推理的過程。七、板書設(shè)計5、探究彈性勢能的表達式 1、彈性勢能定義：發(fā)生彈性形變的物體