探究弹性势能的表达式说课稿_探究弹性势能的表达式
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探究弹性势能的表达式说课稿
额济纳旗中学 冯永林
一、教材分析
探究弹性势能的表达式是人民教育出版社物理必修2 的方法，运用分割和求和的方法得出弹簧弹性势能的表达式。学生从探究中体验探究的过程，体会微分和积分思想在物理学中的应用，分享探究成功后的快乐。
二、学情分析
1、思维基础
根据新课程教学理念，从高一（3）、巩固做功与能量变化的关系（弹力的功与弹性势能变化的关系）；（4）、掌握利用力－位移图像计算微元求和的方法。2 过程与方法：
（1）、经历类比方法、微分思想和积分思想在物理中的应用；（2）、感悟化变力为恒力的思想方法 ；(3)、体会科学探究的一般思路。
3、情感态度与价值观：
体验科学探究的乐趣，形成对科学的好奇心与求知欲，激发应用物理知识进行科学探究的兴趣。
四、教学重点
探究弹性势能公式的过程和所用方法。
五、教学难点
微积分思想推导拉力所做功的表达式。
六、教学疑点
1、理解微元法把变力做功转化为恒力做功。
2、理解利用力——位移的图像计算变力做功的依据。
七、教学关键
利用微元法和图像法计算变力做功的问题。
八、教学方法
实验观察法、分析归纳法、迁移法、类比法。教师：参与、赞赏、启发。学生：自主、合作、探究。
九、设计理念
创设物理情景──提出弹性势能的概念──类比重力势能与重力做功──演示弹簧弹力做功的实验──猜测弹性势能的决定因素──研究拉力做功──迁移无限分割的思想求变力功──获得弹性势能的表达式。
十、教学过程
（一）、什么是弹性势能？
1、多媒体展示图片，（创设情景，引出问题，激发学生的兴趣。）老师：从能量角度看，以上图片中有什么共同特点？
动画展示；（引导学生分析）
2、学生实验，（让学生亲身体验弹性势能，进一步认识弹性势能）
问题1：为什么拉满弦的弯弓可以把箭射出去？压缩的圆珠笔可以把自己弹起
来？（引导学生从弯弓和弹簧想恢复原状而要对与它接触的物体做功思考）问题2：通过前面的图片和实验，我们能够得出什么样的结论？（培养学生分析概括能力和语言表达能力）
探究1：弹性势能的表达式可能与哪些物理量有关？（以弹簧为例）
问题3：重力势能由哪些因素决定？“弹性势能”会与什么因素有关？(通过知识的迁移，找到探究规律的思想方法，形成良好的思维习惯，引导学生从重力和弹力的大小区别思考)学生猜想: 与弹力有关，与弹簧的形变有关，与劲度系数有关。（培养学生类比猜想提出的思维方式。）讨论(培养学生分析问题)硬弹簧，形变相同，需要拉力大 软弹簧，形变相同，需要拉力大 同一弹簧，形变越大，需要拉力越大； 结论：弹性势能与形变有关，与劲度系数有关。探究2：弹性势能表达式 猜一猜：
弹性势能的表达式可能会是怎样的？ 学生猜想： kl,kl2,kl3,k2l,k2l2,kl...问题4：重力做功，重力势能发生变化，重力做功在数值上等于重力势能的变化量。那么，弹力做功与弹性势能的变化之间关系是怎样的？ 类比：①重力做功，研究重力势能
②弹力做功，研究弹性势能
（类比：重力做功与研究重力势能的关系，来研究弹力做功与弹性势能的变化之间关系，引导学生从力做功和能量变化关系思考）
问题5：弹簧的拉力在拉伸过程中是否发生变化？（变化，F=KΔL）弹力是个变力，我们如何求弹力所做的功呢？那我们能不能想办法把这个变力近似的变成不变的力呢？（通过知识迁移，使学生体验微积分思想处理变化物理量的求值问题。）
引导学生讨论：把拉伸的过程分为很多小段，它们的长度是Δl1、Δl2、Δl3„„在各个小段上，拉力可以近似认为是不变的，它们分别是F1、F2、F3„„所以，在各个小段上，拉力做的功分别是F1Δl1、F2Δl2、F3Δl3„„拉力在整个过程中做的功可以用它在各个小段做功之和来表示F1Δl1+F2Δl2+F3Δl3„„ 问题6：那么该如何求和呢？
我们曾经用图像简单明确地计算过匀变速直线运动的位移。（类比法的再次运用在处理匀变速直线运动的位移时，曾利用v-t图象下梯形的面积来代表位移；这里利用F-l图象下的面积来代表功，可以培养学生知识迁移的能力。但要搞清弹簧长度和伸长量的区别，l表示伸长量，则F-l图象下是一个三角形的面积来代表功。）
引导：能不能借助图像来计算变力做的功呢?如果能,应该建立什么图像呢？以哪一个为横轴，哪一个为纵轴？（F=KΔL）（请学生讨论，并画出图像．并类比位移图像）得出结论：弹性势能的表达式：Epkl
2十一、课外拓展
做一做：设计实验验证弹性势能的表达式
O l F 12
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