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《探究弹性势能的表达式》教学设计 《探究弹性势能的表达式》教学设计 设计思想 探究式学习的本质是概念规律的结论是通过学生自己的活动或推理由自己获得的。高中物理教学中的科学探究不全是实验探究，这是节不包含实验探究的探究课，从探究过程看是逻辑推理任务型，教学中先通过事例引出什么是弹性势能，然后以弹簧为例探究弹性势能与什么因素有关，弹性势能与拉力所做的功之间的关系以及如何计算拉力所做的功进而得到弹性势能的表达式。从整体上看，本节课堂是用启发性的语言引导学生自己观察、发现与思考，自己提出问题并寻找问题的答案。“探究弹性势能的表达式”的主要目的并不是让学生学习这个关系式，而是让学生经历一次探究的过程。 ? 凡是有利于学生“构建知识”、形成“科学观念”、领悟“科学研究方法”的各种活动都属于科学探究范畴。因此，在教学中重点放在物理方法的教学及加深学生对科学探究的理解上。本节课的探究是在学生原有认知基础上，通过猜想与假设，运用已掌握的物理规律、从理论上推导出新的物理规律，它注重理论推导。 教学目标 教学重点 教学难点 教学流程 教学过程 学生活动 设计意图 ? ? 答：杆、弓和弹簧都发生形变，产生了弹力，存储了一些能量，在恢复形变的过程中将能量释放出来了。 ? ? ? 思考一分钟，找出5个学生回答需要知道：如弹性势能是怎么产生的？弹性势能与做功有什么关系？弹性势能有什么用？弹性势能的大小与什么有关？归纳学生提出的问题。 ? ? ? ? ? 答：举重杠铃所受重力与位置无关。 ? ? ? ? 答：弹簧对人的拉力随着拉伸位置的不同而变化。 ? ? ? ? ? 答：可能与弹簧的伸长量有关。可能与弹簧的劲度系数有关 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 答：先分析重力做功，之后得出了重力势能的表达式。如： ? … ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 答：求重力功时，重力是不变的；而求弹力功时，弹力是随着弹簧伸长量的变化而变化的： ? 学生可能猜到EP=KL；可能猜出KL再乘以L，即EP=KL2；学生提出可用平均力KL/2乘以L； ? ? ? 答：不能直接用公式求拉力所做的功，因为拉力是变力 ? 学生回忆过程 ? ? ? ? ? ? ? 答：由F和l围成的三角形的面积。 ? ? ? 答：类似于速度和时间的关系图象。“可以把变力功问题转化为恒力功问题来解决。把拉伸的过程分为很多小段，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……，” ? ? ? 根据学生理解程度适当讲解。 ? ? ? 学生回答。 ? ? 基于前面学生对于重力势能概念的认识和理解，通过实际生活经验接受弹性势能的概念。 ? ? ? ? ? ? ? ? 培养学生类比猜想提出的思维方式。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 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。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 加深学生对功能关系的认识和理解 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 通过表达式的推出，形成学生的成就感。 板书设计 一、弹性势能：发生弹性形变的物体各部分之间，由于弹力的相互作用而具有的势能。 ? 二、探究过程 ? 1．弹性势能的大小与什么有关？ ? 2．弹力功与弹性势能变化的关系。 ? 3．重力势能与重力做功的关系 ? 4．探究弹性势能表达式。