人教版 (新課標(biāo))必修25.探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式教案-教案下載-教習(xí)網(wǎng)

學(xué)校：臨清二中學(xué)科：物理編寫人：胡曉忠審稿人：馬洪學(xué) 必修二第七章《探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式》教案一、教材分析這是節(jié)不包含實(shí)驗(yàn)探究的探究課，屬于理論探究。本節(jié)是先引出什么是彈性勢(shì)能，然后以彈簧為例探究彈性勢(shì)能與什么因素有關(guān)，彈性勢(shì)能與拉力所做的功之間的關(guān)系以及如何計(jì)算拉力所做的功進(jìn)而得到彈性勢(shì)能的表達(dá)式。從整體上看，內(nèi)容的安排完全符合人們認(rèn)識(shí)事物的思維過程。二、教學(xué)目標(biāo) 1.知識(shí)目標(biāo) （1）知道彈性勢(shì)能的概念及彈性勢(shì)能與哪些物理量有關(guān) （2）知道探究彈性勢(shì)能表達(dá)式的思路 2.過程與方法（1）學(xué)會(huì)能提出問題，善于質(zhì)疑，善于猜想（2）設(shè)計(jì)方案，檢驗(yàn)推理猜想的正確性（3）經(jīng)歷提出問題、猜想、邏輯推理和類比的方法探究彈性勢(shì)能 3．情感態(tài)度與價(jià)值觀（1）通過自己提出問題，自己解決問題，提高對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣和信心，增進(jìn)學(xué)習(xí)的樂趣（2）通過自評(píng)和互評(píng)調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性、增進(jìn)同學(xué)友誼、懂得尊重別人。三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn) 重點(diǎn)：讓學(xué)生體驗(yàn)探究的過程，體驗(yàn)知識(shí)遷移、類比的推理方法。難點(diǎn)：推導(dǎo)拉伸彈簧時(shí)，用微分思想和積分思想求解拉力所做功的表達(dá)式。四、學(xué)情分析通過上一節(jié)《重力勢(shì)能》的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)初步體驗(yàn)到“研究重力勢(shì)能是從重力做功入手”以及“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”，并且學(xué)生已具有一定的知識(shí)遷移能力了。因此可以讓學(xué)生通過類比，也從拉力做功入手來研究彈簧的彈性勢(shì)能。因?yàn)橹亓Φ墓εc重力和物體的位置變化有關(guān)，彈力做的功與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拉力的功，同樣讓學(xué)生回憶并類比于研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)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(rèn)為拉力是不變的，而且上一節(jié)課中研究當(dāng)路徑是曲線的時(shí)候，研究重力所做的功也是將曲線分成很多近似認(rèn)為是直線來處理的，這點(diǎn)學(xué)生也是容易想到的。五、教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)觀察法、分析歸納法、遷移法、類比法。六、課前準(zhǔn)備 1．學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)實(shí)探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式。 2．教師的教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體課件制作，導(dǎo)學(xué)案制作。 3．教具準(zhǔn)備：彈簧(兩根，勁度系數(shù)不同)，小物塊，多媒體等。七、課時(shí)安排：1課時(shí) 八、教學(xué)過程（一）預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑檢查落實(shí)學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解學(xué)生的疑惑，使教學(xué)具有了針對(duì)性。（二）情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。師提問：什么叫勢(shì)能？什么叫重力勢(shì)能？學(xué)生回答后，教師指出勢(shì)能概念中有兩個(gè)關(guān)鍵詞，一是“相互作用”，二是“位置”，在重力勢(shì)能概念中體現(xiàn)為重力和高度。師：發(fā)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(shì)能，我們叫它彈性勢(shì)能。教師拿出彈簧做壓縮、拉伸演示。教師：這節(jié)課我們就來對(duì)彈性勢(shì)能的表達(dá)式進(jìn)行探究。我們來看本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)。多媒體展示學(xué)習(xí)目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)重難點(diǎn)。然后展示探究的第一個(gè)問題，彈性勢(shì)能與哪些因素有關(guān)、是什么關(guān)系？設(shè)計(jì)意圖：步步導(dǎo)入，吸引學(xué)生的注意力，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。（三）合作探究、精講點(diǎn)撥。探究一：彈性勢(shì)能與哪些因素有關(guān)？師提問：我們學(xué)過的重力勢(shì)能與哪些因素有關(guān)，什么關(guān)系？學(xué)生回答后，教師強(qiáng)調(diào)出其中的高度是相對(duì)于參考平面的高度，即重力勢(shì)能有相對(duì)性。師提問：我們可以肯定，彈性勢(shì)能也有相對(duì)性。研究重力勢(shì)能一般選地面為參考平面，即零重力勢(shì)能位置；那么你認(rèn)為研究彈性勢(shì)能選哪一位置為參考位置，即零彈性勢(shì)能位置最好呢？幾乎所有學(xué)生都會(huì)選原長(zhǎng)為零位置，教師表示認(rèn)可，可是不點(diǎn)評(píng)。但教師應(yīng)該明白，學(xué)生是因?yàn)樵L(zhǎng)時(shí)彈力為零，才認(rèn)為勢(shì)能為零，即他們認(rèn)為原長(zhǎng)時(shí)勢(shì)能就是零，而不是選定為零的，若時(shí)間允許，在本節(jié)課最后討論彈性勢(shì)能相對(duì)性時(shí)，可選取別的位置為參考位置，體會(huì)原長(zhǎng)時(shí)勢(shì)能可以不為零。師提問：那么猜一猜彈性勢(shì)能與哪些因素有關(guān)（以彈簧為例）？學(xué)生可能猜出：長(zhǎng)度；伸長(zhǎng)量；壓縮量；彈力；勁度系數(shù)；形變量；質(zhì)量；材料；匝數(shù)；半徑；鋼絲粗細(xì)；匝密度等等；教師引導(dǎo)學(xué)生之間討論交流，最后形成一致意見：與勁度系數(shù)K和形變量（伸長(zhǎng)量或壓縮量）L有關(guān)。師：我們猜到了彈性勢(shì)能可能與勁度系數(shù)和彈簧的伸長(zhǎng)量有關(guān)，下面的任務(wù)是：如何確定彈性勢(shì)能的表達(dá)式。設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生類比猜想提出的思維方式。探究二：推導(dǎo)彈性勢(shì)能的表達(dá)式多媒體展示探究思考題： 1．我們?cè)鯓拥玫搅酥亓?shì)能的表達(dá)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(xué)們做不下去，困難在何處？我們能不能想辦法把這個(gè)變力近似的變成不變的力呢？ 4．我們?nèi)绾谓鉀Q一個(gè)變力做功的問題呢？請(qǐng)同學(xué)們發(fā)表看法。提示：在必修1中，為了求勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移，或說成為了導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式，針對(duì)變速求位移我們?cè)?jīng)用過一種辦法……是什么辦法？怎樣用的？ o t v vo o t v vo o t v vo 師問：我們能不能采用與求位移類似的方法處理呢？設(shè)計(jì)意圖：通過知識(shí)遷移，使學(xué)生體驗(yàn)微積分思想處理變化物理量的求值問題。老師引導(dǎo)學(xué)生將彈簧伸長(zhǎng)過程細(xì)分為小段，化變力做功為恒力做功。 … o l F o l F o l F 師問：當(dāng)劃分越來越細(xì)時(shí)，彈力功對(duì)應(yīng)圖象中的哪一部分？這個(gè)三角形的面積的表達(dá)式？提問：剛才我們研究的是彈簧拉伸的情形，壓縮的情形會(huì)是怎樣的？老師：同學(xué)們看看我們自己的成果吧！那樣一個(gè)看似紛繁復(fù)雜的問題，其物理規(guī)律如此簡(jiǎn)單明了，這就是物理學(xué)中的美！設(shè)計(jì)意圖：通過表達(dá)式的推出，形成學(xué)生的成就感。 5、同學(xué)們討論一下，能否規(guī)定彈簧某一任意長(zhǎng)度時(shí)的勢(shì)能為零？（類比重力勢(shì)能的相對(duì)性，引出彈性勢(shì)能的大小具有相對(duì)性的結(jié)論）（四）反思總結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè) 對(duì)于上面的這些問題，通過同學(xué)們剛才的解決，其實(shí)我們可以歸納成這么幾個(gè)問題： 1．什么是彈性勢(shì)能？ 2．彈簧彈性勢(shì)能的大小與什么因素有關(guān)？ 3．彈簧彈性勢(shì)能與拉力做功有什么關(guān)系？ 4．彈簧彈性勢(shì)能的表達(dá)式是怎樣的？（五）發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí) 我們前面兩節(jié)學(xué)習(xí)了重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能，接下來將要進(jìn)行動(dòng)能的學(xué)習(xí)，這節(jié)課后請(qǐng)大家預(yù)習(xí)《實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系》這節(jié)課，注重研究下探究思路的設(shè)計(jì)，及數(shù)據(jù)的處理技巧。九、板書設(shè)計(jì) 一、彈性勢(shì)能：發(fā)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(shì)能。二、探究過程 1．彈性勢(shì)能的大小與什么有關(guān)？ 2．彈力功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系。 3．重力勢(shì)能與重力做功的關(guān)系 4．探究彈性勢(shì)能表達(dá)式。十、教學(xué)反思因?yàn)檎枚际且詫W(xué)生為主的探究性學(xué)習(xí)，創(chuàng)設(shè)情景讓學(xué)生提出自己關(guān)心、想要知道的問題，解決問題的時(shí)候又主要是以學(xué)生自評(píng)和互評(píng)以及合作學(xué)習(xí)而得出結(jié)論的，所以在結(jié)論的得出或是結(jié)論的表述可能會(huì)不嚴(yán)密，難免缺少知識(shí)的系統(tǒng)性，因此如何處理和保持好探究性學(xué)習(xí)中知識(shí)的系統(tǒng)性是探究性學(xué)習(xí)中的值得我們?nèi)パ芯康膯栴}。十一、學(xué)案設(shè)計(jì)

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