《5.探究弹性势能的表达式》新课标优质课教案设计

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本节内容是在学习了重力势能后的进一步拓展，学生再一次感受功与能的紧密联系，学生探究在变力作功的情形下，通过功能关系，探究弹性势能的表达式。在教学中重点放在物理思想方法和探究过程的方法的教学上，加深学生对科学探究的体验。本节课的探究是在学生原有研究重力势能的认知基础上，通过猜想、类比，运用已掌握的物理规律和物理思想从理论上推导出新的物理规律，同时进一步加深了功能关系。

课堂从弹性势能变化与弹力功密切关系开始，紧抓“做功的过程就是能量转化过程”这一本章教学主线。从具体的实例定性得到弹性势能变化与弹力功密切相关，类比研究重力势能的研究，得到研究弹簧的弹性势能则应从弹簧的弹力做功入手，并且总结比较重力势能与重力作功和弹力做功与弹性势能，明确弹力功与弹性势能初步关系，为后面的探究打下基础，也得到本节课探究任务；然后提出探究的程序：探究第一步是猜想：弹性势能的大小与什么有关？第二步是理论探究其表达式。通过教师引导，构建探究程序，把握了探究着眼点。

学生重在猜想和理论探究其表达式两环进行自主探究。第一环节学生容易猜出弹簧的弹性势能很可能与弹簧的被拉伸的长度L有关，但在到这儿不能停止，可以类比重力势能EP与高度h成正比，探索弹性势能是否也是与弹簧的被拉伸的长度x成正比，教师要适当引导。关于与劲度系数K有关的猜测，要让学生说明自己的猜测理由，并要尊重学生自己的判断和创见，因为猜测就不一定可靠，只要依据客观规律，逻辑关系正确即可。第二环节是解决弹力是变力作功的问题，把解决问题的过程放在首要位置。激发、鼓励学生大胆思考，开发学生的创造潜能，启发学生思维，使学生参与到教与学的活动中去。学生在自己思考的前提下，教师可以适当的指导和帮助下，挖掘情景的内在特征，引导学生对比匀变速直线运动位移的求法，进行知识迁移，设计自己的探究方案，完成定量探究。从而体验探究的过程，体会图象法和微积分思想在物理学中的应用。

教学目标

知识与技能：

1、理解弹性势能的概念。

2、知道弹力功和弹性势能的关系。

3、领悟计算变力做功的思想方法。

4、知道探究弹性势能表达式的思路。

过程与方法：

1、通过探究弹性势能与哪些因素有关，让学生体会猜想、类比、设计方案验证等方法。

2、通过探究弹性势能表达式的过程，让学生理解图象法，领悟微积分思想，体会知识迁移、逻辑推理等的探究方法。

情感态度与价值观：

1、学生乐于探究物理问题，保持对探究物理问题好奇心和对物理知识的求知欲。

2、通过讨论与交流等活动，培养学生与他人进行交流与合作的精神。

教学重点

1、探究弹性势能与哪些因素有关，探究求弹力功。

2、探究弹性势能表达式的过程与方法，体会微分思想和积分思想在物理学中的应用。

教学难点

1、如何对猜测进行合理的分析。

2、结合图像体会微分和积分思想,探究弹力做功。

教学资源

实验仪器：弹簧健身器一个，弹簧振子一个，两根不同劲度系数的弹簧、小车、木板。

课件：用Powerpoint做的教学课件。

视频：:北京奥运会上女子射箭冠军张娟娟射箭片段，俄罗斯女子撑杆跳高运动员伊辛巴耶娃跳高片段。