《探究彈性勢能的表達(dá)式》名師教案

4/4§7.5《探究彈性勢能的表達(dá)式》教學(xué)設(shè)計(jì)浙江省江山中學(xué)王軍【核心素養(yǎng)】通過《探究彈性勢能的表達(dá)式》的學(xué)習(xí)過程，培養(yǎng)學(xué)生提出問題，善于質(zhì)疑，善于猜想的學(xué)習(xí)習(xí)慣，體會探究過程中的猜想、分析、類比和轉(zhuǎn)化。讓學(xué)生體會到生活中的現(xiàn)象蘊(yùn)含著豐富的物理知識，從而認(rèn)識到觀察、思考生活中的現(xiàn)象是學(xué)好物理的基本素養(yǎng)。讓學(xué)生體會物理在生活中的意義，培養(yǎng)“從生活中來，到生活中去”的意識?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1．理解彈性勢能的概念。2．知道探究彈性勢能表達(dá)式的思路。3．會分析決定彈簧彈性勢能大小的因素有關(guān)。【重點(diǎn)難點(diǎn)】1．重點(diǎn)：①探究彈性勢能表達(dá)式的過程與方法。②體會利用微元法和圖像法計(jì)算變力做功的思想方法。2．難點(diǎn)：①如何合理的推理與類比。②結(jié)合圖像體會微分和積分的思想，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力?！窘虒W(xué)過程】課前：登陸優(yōu)教平臺，發(fā)送預(yù)習(xí)任務(wù)。根據(jù)優(yōu)教平臺上學(xué)生反饋的預(yù)習(xí)情況，發(fā)現(xiàn)薄弱點(diǎn)，針對性教學(xué)。（優(yōu)教提示：請登陸優(yōu)教平臺，發(fā)送本節(jié)預(yù)習(xí)任務(wù)）☆新課導(dǎo)入：1．趣味實(shí)驗(yàn)：會跳的卡片2．思考討論：卡片為什么會跳？☆新課講授：一、創(chuàng)設(shè)情境，建立概念1．創(chuàng)設(shè)情境：有魔力的橡皮筋2．提出問題：橡皮筋具有魔力的秘密是什么？3．歸納總結(jié)：彈性勢能的概念二、提出問題，進(jìn)行探究（一）提出問題：1．圖片展示：彈性勢能在生產(chǎn)和生活中的廣泛應(yīng)用2．引導(dǎo)學(xué)生提出問題：關(guān)于彈性勢能，大家最想了解哪些知識呢？請?zhí)岢瞿愕膯栴}？3．教師板書學(xué)生可能提出的問題，著重抓住以下三個方面的問題：①彈性勢能的大小與哪些因素有關(guān)？②彈簧的彈性勢能與彈力做功有什么關(guān)系？③彈性勢能的表達(dá)式是怎樣的？（二）假設(shè)與猜想：1．定性：①猜一猜：彈性勢能與哪些因素有關(guān)？②說一說：能否利用生活經(jīng)驗(yàn)或現(xiàn)象來證明你的觀點(diǎn)？③做一做：教師設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證（優(yōu)教提示：請打開素材“動畫演示：彈性勢能”）2．定量：①猜一猜：彈性勢能與勁度系數(shù)k和形變量l之間到底是什么關(guān)系？②議一議：由學(xué)生討論、交流、猜測，并說說自己的看法？③引一引：光有猜測還不夠，要想得到定量的關(guān)系，還需進(jìn)行嚴(yán)格的分析和計(jì)算。能量是一個很抽象的物理量，如何衡量能量的大小呢?（三）制定方案、收集證據(jù)、分析論證1．議一議：如何量度彈性勢能的大??？找到探究彈性勢能表達(dá)式的思路。2．說一說：彈力做功和彈性勢能的變化的關(guān)系怎樣？3．想一想：該怎樣選取彈性勢能的零參考點(diǎn)？4．探一探：怎樣計(jì)算彈力的功？①創(chuàng)設(shè)情境：緩慢拉彈簧，將彈簧彈力做功轉(zhuǎn)化為拉力做功②思考討論：拉力F是恒力嗎？能用公式W=Flcosα計(jì)算嗎？怎樣解決這個難題？③類比聯(lián)想I：利用無限分割法，把變力做功轉(zhuǎn)化為恒力做功問題。④類比聯(lián)想II：勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系。⑤類比遷移：拉力所做的功等于圖線與橫軸所圍的面積（四）得出結(jié)論、交流評估1．推一推：沿著這樣的思路，推導(dǎo)出彈性勢能的表達(dá)式2．想一想：通過探究得出的彈簧拉伸時彈性勢能的表達(dá)式，壓縮時適用嗎？有無條件限制？3．說一說：能否規(guī)定彈簧某一任意長度時的勢能為零勢能？說說你的想法。三、應(yīng)用深化，鞏固提高1．玩一玩：教師出示“蹦蹦桿”玩具，可讓學(xué)生試試玩玩說一說：如圖所示，小明玩蹦蹦桿。在小明將蹦蹦桿中的彈簧向下壓縮的過程中，小明的重力勢能、彈簧的彈性勢能的是如何變化的？2．看一看：教師播放歌星孫悅“蹦極”的視頻說一說：如圖甲所示，“蹦極”是一項(xiàng)富有刺激性的運(yùn)動項(xiàng)目。某人身系彈性繩自高空P點(diǎn)自由下落，如圖乙所示，a點(diǎn)是彈性繩的原長位置，c點(diǎn)是人所到達(dá)的最低點(diǎn)，b點(diǎn)是人靜止地懸吊著時的平衡位置。試定性地說明蹦極運(yùn)動過程中能量的轉(zhuǎn)化情況。變一變：如圖丙，說說蹦床運(yùn)動中能量的轉(zhuǎn)化情況?！钫n堂小結(jié)：1．知識層面——本節(jié)課的主要內(nèi)容2．方法層面——科學(xué)探