江蘇省贛榆縣海頭高級(jí)中學(xué)高中物理 7.5探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式導(dǎo)學(xué)案（無(wú)答案）新人教版必修2

1、新人教版高中物理必修二 同步學(xué)案第七章 機(jī)械能守恒定律第五節(jié) 探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)與技能理解彈性勢(shì)能的概念及意義，學(xué)習(xí)計(jì)算變力做功的思想方法。過(guò)程與方法1、猜測(cè)彈性勢(shì)能的表達(dá)式與哪些因素有關(guān)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)預(yù)測(cè)的能力。2、體會(huì)計(jì)算拉力做功的方法，體會(huì)微分思想和積分思想在物理學(xué)上的應(yīng)用。情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)對(duì)彈性勢(shì)能公式的探究過(guò)程和所用方法，培養(yǎng)學(xué)生探究知識(shí)的欲望和學(xué)習(xí)興趣，體味彈性勢(shì)能在生活中的意義、提高物理在生活中的應(yīng)用意識(shí)?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】探究彈性勢(shì)能公式的過(guò)程和所用方法?！窘虒W(xué)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?！窘虒W(xué)課時(shí)】1課時(shí)【探究學(xué)習(xí)】引入

2、新課教師活動(dòng)：1.演示：裝置如圖所示：將一木塊靠在彈簧上，壓縮后松手，彈簧將木塊彈出.分別用一個(gè)硬彈簧和一個(gè)軟彈簧做上述實(shí)驗(yàn)，分別把它們壓縮后松手，觀察現(xiàn)象.學(xué)生活動(dòng)：觀察并敘述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象一：同一根彈簧，壓縮程度越大時(shí)，彈簧把木塊推得越遠(yuǎn)現(xiàn)象二：兩根等長(zhǎng)的軟、硬彈簧，壓縮相同程度時(shí)，硬彈簧把木塊彈出得遠(yuǎn)師生共同分析，得出結(jié)論：上述實(shí)驗(yàn)中，彈簧被壓縮時(shí)，要發(fā)生形變，在恢復(fù)原狀時(shí)能夠?qū)δ緣K做功，因而具有能量，這種能量叫做彈性勢(shì)能教師活動(dòng)：多媒體演示（撐桿中的彈性勢(shì)能），發(fā)生形變的物體，具有彈性勢(shì)能請(qǐng)同學(xué)們?cè)倥e幾個(gè)物體具有彈性勢(shì)能的例子：學(xué)生活動(dòng)：觀察課件演示，體會(huì)發(fā)生形變的物體，具有彈性勢(shì)能；思

3、考并舉例：a.卷緊的發(fā)條b.被拉伸或壓縮的彈簧c.擊球的網(wǎng)球拍d.拉開(kāi)的弓導(dǎo)入 彈性勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān)？彈性勢(shì)能的表達(dá)式應(yīng)該是怎樣的？這節(jié)課我們就來(lái)探究這些問(wèn)題。新課講解教師活動(dòng)：我們?cè)趯W(xué)習(xí)重力勢(shì)能時(shí)，是從哪里開(kāi)始入手進(jìn)行分析的？這對(duì)我們討論彈性勢(shì)能有何啟示？學(xué)生活動(dòng)：思考后回答學(xué)習(xí)重力勢(shì)能時(shí)，是從重力做功開(kāi)始入手分析的。討論彈性勢(shì)能應(yīng)該從彈力做功的分析入手。點(diǎn)評(píng)：通過(guò)知識(shí)的遷移，找到探究規(guī)律的思想方法，形成良好的思維習(xí)慣。教師活動(dòng)：當(dāng)彈簧的長(zhǎng)度為原長(zhǎng)時(shí)，它的彈性勢(shì)能為零，彈簧被拉長(zhǎng)或被壓縮后，就具有了彈性勢(shì)能，我們只研究彈簧拉長(zhǎng)的情況。在探究的過(guò)程中，我們要依次解決那幾個(gè)問(wèn)題呢？請(qǐng)同學(xué)

4、們快速閱讀課本，把這幾個(gè)問(wèn)題找出來(lái)。學(xué)生活動(dòng)：閱讀教材，找出探究過(guò)程中要依次解決的問(wèn)題，從總體上把握探究的思路。教師活動(dòng)：傾聽(tīng)學(xué)生回答，進(jìn)一步引導(dǎo)。（1）重力勢(shì)能與高度h成正比，彈性勢(shì)能是否也與彈簧的伸長(zhǎng)量（或縮短量）成正比？說(shuō)出你的理由。（2）在高度h相同的情況下，物體的質(zhì)量越大，重力勢(shì)能越大，對(duì)于不同的彈簧，其彈性勢(shì)能是否也有類(lèi)似的情形？（3）對(duì)彈性勢(shì)能的猜測(cè)，并不能告訴我們彈性勢(shì)能的表達(dá)式，這樣的猜測(cè)有沒(méi)有實(shí)際意義？學(xué)生活動(dòng)：思考問(wèn)題，學(xué)生代表發(fā)言。教師活動(dòng)：聽(tīng)取學(xué)生匯報(bào)，點(diǎn)評(píng)，解答學(xué)生可能提出的問(wèn)題。 提出問(wèn)題：重力做功，重力勢(shì)能發(fā)生變化，重力做功在數(shù)值上等于重力勢(shì)能的變化量。那么，彈

5、力做功與彈性勢(shì)能的變化之間關(guān)系是怎樣的？學(xué)生活動(dòng)：思考問(wèn)題，學(xué)生代表發(fā)言。教師活動(dòng)：聽(tīng)取學(xué)生匯報(bào)，點(diǎn)評(píng)，解答學(xué)生可能提出的問(wèn)題。提出問(wèn)題：重力是恒力，重力做功等于重力與物體在豎直方向移動(dòng)距離的乘積。那么，拉伸彈簧時(shí)，拉力做功該怎樣計(jì)算？閱讀課本，并在練習(xí)本上自己畫(huà)圖，寫(xiě)出拉力在整個(gè)過(guò)程中做功的表達(dá)式。學(xué)生活動(dòng)：閱讀教材，思考拉力做功的計(jì)算方法。選出代表發(fā)表自己的見(jiàn)解。點(diǎn)評(píng)：通過(guò)學(xué)生閱讀，培養(yǎng)學(xué)生的閱讀理解能力；通過(guò)學(xué)生探求變力做功的方法，初步形成微分求解變量的物理思想方法。教師活動(dòng)：聽(tīng)取學(xué)生匯報(bào)，投影學(xué)生的求解過(guò)程，解答學(xué)生可能提出的問(wèn)題。提出問(wèn)題：怎樣計(jì)算拉力做功的求和式？是否可以用F-l圖

6、象下一個(gè)梯形的面積來(lái)代表功？在練習(xí)本上寫(xiě)出拉力做功的表達(dá)式。學(xué)生活動(dòng)：在練習(xí)本上作F-l圖象，推導(dǎo)拉力做功的表達(dá)式。教師活動(dòng)：聽(tīng)取學(xué)生匯報(bào)，投影學(xué)生的推導(dǎo)過(guò)程，解答學(xué)生可能提出的問(wèn)題。點(diǎn)評(píng)：在處理勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)，曾利用v-t圖象下梯形的面積來(lái)代表位移；這里利用F-l圖象下的面積來(lái)代表功，可以培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)遷移的能力。但要搞清彈簧長(zhǎng)度和伸長(zhǎng)量的區(qū)別，l表示伸長(zhǎng)量，則F-l圖象下是一個(gè)三角形的面積來(lái)代表功?！菊n堂訓(xùn)練】一、對(duì)彈性勢(shì)能的理解例1一豎直彈簧下端固定于水平地面上，小球從彈簧的正上方高為h的地方自由下落到彈簧上端，如圖所示，經(jīng)幾次反彈以后小球最終在彈簧上靜止于某一點(diǎn)A處，則（ ）Ah愈大，彈簧在A點(diǎn)的壓縮量愈大B彈簧在A點(diǎn)的壓縮量與h無(wú)關(guān)Ch愈大，最終小球靜止在A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能愈大D小球第一次到達(dá)A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能比最終小球靜止在A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能大解析：二、關(guān)于不同能量間的轉(zhuǎn)化例2如圖所示，表示撐桿跳運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)階段：助跑、撐桿起跳、越橫桿。試定性地說(shuō)明在這幾個(gè)階段中能量的轉(zhuǎn)化情況。分析：運(yùn)動(dòng)員的助跑階段，身體中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化