探索彈性勢能表達(dá)的教案
作為一名教學(xué)工作者，經(jīng)常要準(zhǔn)備教案。 教學(xué)計劃是保證教學(xué)成功、提高教學(xué)質(zhì)量的基本條件。 那么你知道如何編寫正式的教案嗎？ 以下是小編為大家整理的探索彈性勢能表達(dá)式的教案。 僅供參考。 我希望它能幫助你。
探索彈性勢能表達(dá)的教案1
1、課前預(yù)習(xí)、填寫大綱、做練習(xí)。
2、對于預(yù)習(xí)題，設(shè)置相應(yīng)的知識板塊和講解思路，供學(xué)生解題時使用。
3、具體控制如下：
1. 提供學(xué)習(xí)目標(biāo)。
2.提出重力勢能相關(guān)問題，方便總結(jié)彈性勢能
(1)重力所做的功與所經(jīng)過的路徑無關(guān)
(2) 重力勢能的表達(dá)式Ep=mgh 是相對的，是一個標(biāo)量。
(3)重力所做的功與重力勢能變化的關(guān)系（具體）
(4) 引力功和引力勢能的變化與零勢能面的選擇無關(guān)，只與高度差有關(guān)。
(5)重力勢能是由地球的吸引力及其與地球的相對位置決定的能量。
3、提出本節(jié)需要解決的問題：
（1）舉例物體彈性變形，分析彈力的產(chǎn)生，解釋什么是彈性勢能。 彈簧的能量越大，物體彈出的距離就越遠(yuǎn)。
（2）根據(jù)事實，猜猜彈性勢能可能與什么有關(guān)？ （學(xué)生上臺講解）
得出結(jié)論：變形越大，剛度越大，勢能也越大。 （控制變量）
學(xué)生提問：軟彈簧和硬彈簧是什么意思？
（3）本節(jié)探討的問題與引力勢能的探索有什么共同點(diǎn)嗎？ 我們可以按照上一節(jié)的詢問路線嗎？ 談?wù)勀愕南敕ǎǘ际莿菽埽@部分不需要研究結(jié)果，你只需要學(xué)習(xí)研究方法，制定研究計劃等；你可以通過以下方式談?wù)勔菽艿难芯窟^程類比。知道彈力確實做功，彈性勢能就會進(jìn)行變換，從而確定考察的起點(diǎn)——彈性的功）
(4)本節(jié)是一門理論實驗探究課程。 請?zhí)岢鼍唧w的詢價方案。 （給出型號并說明相應(yīng)數(shù)量）
請說出研究過程中要解決的主要問題，您是如何解決的？ 數(shù)據(jù)是如何處理的？ 調(diào)查結(jié)果如何？ 使用什么思維方法？
（成為永久的想??法、想法、限制、類比等）
（5）如何進(jìn)行評價？
學(xué)生提出問題：彈性勢能也是相對的嗎？ 它是一個標(biāo)量嗎？ 彈性勢能對于系統(tǒng)來說也是常見的嗎？ （否）彈力的功與彈性勢能的變化有什么關(guān)系？ 如何確定正、負(fù)彈性功？
4.經(jīng)過討論，總結(jié)本節(jié)知識和方法。復(fù)習(xí)目標(biāo)
5. 交換預(yù)覽答案，解決錯誤，并對問題 3 和 4 進(jìn)行評論。
反思：學(xué)生疑問較多，主要是提出的問題較多，數(shù)據(jù)處理不太清楚。 這里最好老師再重復(fù)一遍。
探索彈性勢能表達(dá)的教案2
教學(xué)目標(biāo)
1. 知識和技能
了解彈性勢能的概念和意義，學(xué)習(xí)計算變力所做功的思維方法。
2. 流程與方法
1、猜測哪些因素與彈性勢能的表達(dá)有關(guān)，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)預(yù)測的能力。
2.了解拉力所做功的計算方法，了解微分思維和積分思維在物理學(xué)中的應(yīng)用。
3. 情感、態(tài)度和價值觀
通過彈性勢能公式的探索過程和方法，培養(yǎng)學(xué)生探索知識的欲望和學(xué)習(xí)興趣，了解彈性勢能在生活中的意義，提高物理在生活中應(yīng)用的意識。
教學(xué)重點(diǎn)
探索探索彈性勢能公式的過程和方法。
教學(xué)難點(diǎn)
在推導(dǎo)拉簧時，采用微分和積分的思想來求解拉力所做功的表達(dá)式。
教學(xué)流程
1.新課程介紹
實驗導(dǎo)入
該裝置如圖所示：
將木塊靠在彈簧上，壓縮并釋放，彈簧將木塊彈出。
分別使用硬彈簧和軟彈簧進(jìn)行上述實驗，壓縮然后釋放。 學(xué)生仔細(xì)觀察實驗現(xiàn)象并描述。
現(xiàn)象一：同樣的彈簧，壓縮程度越大，彈簧將木塊推得更遠(yuǎn)。
現(xiàn)象二：當(dāng)兩個等長的軟、硬彈簧被壓縮到相同程度時，硬彈簧會將木塊彈得更遠(yuǎn)。
師生共同分析得出結(jié)論：在上述實驗中，彈簧受壓縮時發(fā)生變形，恢復(fù)原狀后可以對木塊做功，因此具有能量。 這種能量稱為彈性勢能。
師：彈性勢能的大小與哪些因素有關(guān)？ 彈性勢能的表達(dá)式應(yīng)該是什么？ 在本課中我們將探討這些問題。
2、新課程教學(xué)
師：當(dāng)我們學(xué)習(xí)引力勢能時，我們從哪里開始分析呢？ 這對我們討論彈性勢能有什么影響？
學(xué)生思考并回答：在學(xué)習(xí)重力勢能時，我們從重力所做的功開始。 彈性勢能的討論應(yīng)從彈力做功的分析開始。
老師批語：通過知識的傳遞，我們可以找到探索規(guī)律的思維方式，形成良好的思維習(xí)慣。
師：當(dāng)彈簧的長度為其原始長度時，其彈性勢能為零。 彈簧被拉伸或壓縮后，具有彈性勢能。 我們類比重力勢能來猜測一下：彈性勢能與哪些因素有關(guān)？
學(xué)生思考討論，老師總結(jié)：
(1) 重力勢能與高度h成正比。 彈性勢能是否也與彈簧的伸長（或縮短）有關(guān)？ 如果是這樣，是簡單的正比例關(guān)系嗎？
(2)重力做功時，重力勢能發(fā)生變化，重力做的功在數(shù)值上等于重力勢能的變化。 那么，彈力所做的功與彈性勢能的變化之間有什么關(guān)系呢？
(3)當(dāng)高度h相同時，物體質(zhì)量越大，重力勢能越大。 不同彈簧的彈性勢能是否有類似的情況？
師：請學(xué)生帶著這些問題設(shè)計實驗，探究彈性勢能的表達(dá)方式。
實驗方案：使用教材第69頁圖7.5-3所示裝置。 彈簧的一端是固定的。 根據(jù)控制變量法，拉力所做的功在數(shù)值上等于彈力所做的功，也等于彈性勢能的變化，即Ep=W=Ffl。 它不能直接將測得的彈性勢能轉(zhuǎn)換成測得的拉力功。 只要探究l、變形變量x、剛度系數(shù)k之間的關(guān)系，就知道Ep、變形變量x、剛度系數(shù)k之間的關(guān)系。
1. 保持k不變，研究變形變量x與拉力位移l之間的關(guān)系。
2. 保持x不變，研究剛度系數(shù)k與拉力位移l之間的關(guān)系。
多次測試并記錄數(shù)據(jù)，填寫設(shè)計好的表格：
(1) 保持k不變，研究變形變量x與拉伸位移l之間的關(guān)系。
彈簧變形量（m）
張力位移l(m)
x1
x2
x3
x4
(2) 保持x不變，研究剛度系數(shù)k與拉力位移l之間的關(guān)系。
剛度系數(shù)（N/m）
張力位移l(m)
k1
k2
k3
指導(dǎo)學(xué)生將數(shù)據(jù)輸入計算機(jī)并使用Excel進(jìn)行處理，通過圖像的方法找出各種量之間的關(guān)系。
實驗結(jié)論：彈性勢能與變形量x2的平方成正比，Ep∝x2。
彈性勢能與剛度系數(shù)k、Ep∝k成正比。
通過上述實驗，我們已經(jīng)證實彈性勢能與變形量和剛度系數(shù)有關(guān)，但是它們之間具體的定量關(guān)系是怎樣的呢？
提問：如何求彈性勢能？ 如何求彈力所做的功？ 如何將變力轉(zhuǎn)化為恒力？
想法建議：設(shè)計一個緩慢的拉伸過程。 整個過程中，拉力始終等于彈力，用拉力的功代替彈力的功。 由于彈力是變力，因此不能用W=Fs來計算彈力的功。 假設(shè)彈簧的變形量為x，則彈力F=kx。 指導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)研究勻加速直線運(yùn)動位移的方法。
學(xué)生用微元法求解：變力功問題可以轉(zhuǎn)化為恒力功問題來求解。 將拉伸過程分成許多小段，它們的長度分別為Δx1、Δx2、Δx3……在每個小段中，拉力可以近似認(rèn)為是恒定的，它們是F1、F2、F3……因此，在每個小段中，拉力可以近似認(rèn)為是恒定的，它們是F1、F2、F3……小段上，拉力所做的功為F1Δx1、F2Δx2、F3Δx3……整個過程中拉力所做的功可以用它在每個小段中所做的功之和來表示。 W總計 = F1Δx1+F2Δx2+F3Δx3...
學(xué)生自己畫出F-x圖像并與v-t圖像進(jìn)行比較。 v-t 圖像下方的區(qū)域代表位移。 通過思考、討論和交流，可以得出F-x圖像下的面積可以代表彈力所做的功。
多媒體投影學(xué)生的推導(dǎo)過程，以回答學(xué)生可能提出的問題：
彈力所做的功等于陰影部分的面積W=
思路總結(jié)：用“無限除法”的方法計算彈簧發(fā)生微小變形時彈力所做的功，然后用圖像法計算每個小變形彈力所做的功之和，得到確定彈性勢能。
摘要：表達(dá)式 Ep=kl2
式中，Ep：彈性勢能 k：彈簧剛度系數(shù) l：彈簧變形量
問個問題：上面我們已經(jīng)推導(dǎo)了彈性勢能的表達(dá)式。 彈性勢能與彈力所做的功之間有什么關(guān)系？ 首先，讓學(xué)生回顧一下重力勢能與重力做功的關(guān)系：當(dāng)重力做正功時，重力勢能減小，如自由落體的球；當(dāng)重力做正功時，重力勢能減小，如球自由落體； 重力做負(fù)功，重力勢能增加，例如當(dāng)球垂直向上拋出時。
設(shè)計場景引導(dǎo)學(xué)生推理：
如圖所示，滑塊以初速度v沖向固定在垂直壁上的彈簧，并壓縮彈簧。 在彈簧壓縮過程中，彈簧給予滑塊的力F與速度方向相反。 滑塊克服彈簧的彈力做功，即彈簧的彈力做負(fù)功。 彈簧被壓縮，彈性勢能增大。
在彈簧從最大壓縮量恢復(fù)到原來長度的過程中，彈簧給予滑塊的力F向右移動，彈簧的彈力做正功，彈簧的變形量減小，彈性勢能減小。
總結(jié)：彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系：
1、彈力做正功，彈性勢能減小；
2、彈力做負(fù)功，彈性勢能增大。
3. 課堂小結(jié)
1、彈性勢能
定義：由于發(fā)生彈性變形的物體各部分之間的彈力相互作用而產(chǎn)生的勢能。
2、彈性勢能的表達(dá)式Ep=1/2kl2。
4. 課堂練習(xí)
1、在探究做功與物體速度變化關(guān)系的實驗中，得到了如圖所示的4條紙帶，應(yīng)選擇（ ）。
2.關(guān)于彈性勢能，下列說法正確的是（ ）。
A、拉伸長度相同時，k越大彈性勢能的表達(dá)式，彈簧的彈性勢能越大。
B. 當(dāng)彈簧變長時，它的彈性勢能必須增加
C. 當(dāng)彈簧變短時，它的彈性勢能必然變小。
D、彈簧的變形量越大，其剛度系數(shù)k值越大
3、光滑水平面上有一個物體彈性勢能的表達(dá)式，在水平恒力F的作用下，開始從靜止開始運(yùn)動。經(jīng)過時間t1，速度達(dá)到v。經(jīng)過時間t2，速度從v增加到2v。 在t1和t2這兩個時間段內(nèi)，外力F對物體所做的功之比為（ ）。
A.1:1B． 1:3C． 3:1D。 1:4
答案：1.C2.A3.B
5.布置作業(yè)
閱讀教材，熟悉本課的內(nèi)容和研究方法。
探索彈性勢能的表達(dá)教案3
1. 預(yù)覽目標(biāo)
預(yù)習(xí)“探索彈性勢能的表達(dá)方式”，初步了解彈性勢能的特性及其決定因素，以及變力做功的計算方法。
2.預(yù)覽內(nèi)容
1.彈性勢能的定義：____
2.稱為重力勢能。 重力勢能的表達(dá)式是，當(dāng)物體質(zhì)量一定時，重力勢能與 成正比。
重力做功的特點(diǎn)___
3、在彈性極限內(nèi)，彈簧所施加的彈力與彈性極限成正比。 用公式表示為：F=
4. 彈性和重力的變化模式有何不同？ __
5、課本上彈性勢能和彈力做功的關(guān)系是什么？ 那么拉力的功呢？
3.提出疑問
同學(xué)們，通過你們的自主學(xué)習(xí)，如果您有任何疑問，請?zhí)顚懴卤怼?span style="display:none">2AD物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
疑點(diǎn) 疑點(diǎn)內(nèi)容
課堂學(xué)習(xí)案例
1. 學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.理解彈性勢能的概念和物理意義。
2. 了解如何計算可變力所做的功。
3.了解彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系。
4.知道彈性勢能是相對論性的
2、學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)：
如何思考求解彈簧張力做功問題時所使用的分段、求和、近似等微積分方法。
3. 學(xué)習(xí)過程
探索一：彈性勢能與哪些因素有關(guān)？
1、我們所學(xué)的引力勢能與哪些因素有關(guān)，有什么關(guān)系？
2. 重力勢能的高度是如何確定的？
3. 你能定義彈性勢能嗎？
定義：由于變形物體各部分之間的相互作用，也存在勢能。 這種勢能稱為彈性勢能。
4、彈簧拉伸時彈性勢能的研究：彈性勢能可能與哪些物理量有關(guān)？
看課本，小組討論，猜測可能有關(guān)聯(lián)。
5. 物體舉起高度的重力勢能和彈性勢能與彈簧拉伸的長度成正比嗎？
回答：
探索二：導(dǎo)彈勢能表達(dá)式的推導(dǎo)
1.我們?nèi)绾蔚玫揭菽艿谋磉_(dá)式？
2.我們是否可以利用同樣的思路來分析彈力所做的功？
3、彈簧的彈性勢能與彈力所做的功之間有什么關(guān)系？
壓縮的彈簧將物體彈出，彈簧對物體做功。 物體的能量增加，彈簧的能量減少。
4. 彈力所做的功如何計算？
想法建議：設(shè)計一個緩慢的拉伸過程。 整個過程中，拉力始終等于彈力。 這樣就可以用拉力的功來代替彈力的功（代換法）。
問：在緩慢拉動彈簧的過程中，每次等位移拉力所做的功是否相等？ ,
等位移所做的功如何變化？
5、這樣換力做功的問題如何解決？
6. 你能用圖像來表示彈力所做的功嗎？ （提示：以彈力F為縱坐標(biāo)，位移X為橫坐標(biāo)，在圖像上標(biāo)記每一小段張力所做的功）
提示：在必修課1中，為了推導(dǎo)勻速直線運(yùn)動的位移公式，我們曾經(jīng)使用過一種求變速位移的方法……它是什么？ 如何使用它？
老師問：我們可以用類似的方法來求位移嗎？
7、從圖中可以得出，拉力所做的功為，彈性勢能的表達(dá)式為Ep=
8. 你認(rèn)為彈簧的彈性勢能在哪里為零？ 這個位置可以任意確定嗎？
四、反思與總結(jié)
1.什么是彈性勢能？
2. 彈簧的彈性勢能由哪些因素決定？
3.彈簧的彈性勢能與拉力所做的功之間有什么關(guān)系？
4. 彈簧的彈性勢能的表達(dá)式是什么？
(4) 現(xiàn)場測試
1.關(guān)于彈性勢能，下列說法正確的是（ ）
A.任何發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢能
B．物體只要發(fā)生形變，就一定具有彈性勢能
C.當(dāng)外力作用于彈性物體時，物體的彈性勢能發(fā)生變化。
D.彈簧的彈性勢能僅由彈簧的變形決定
2. 關(guān)于彈性功和彈性勢能的說法，正確的是（ ）
A、彈力對物體所做的功等于物體的彈性勢能。
B． 物體克服彈力所做的功等于物體的彈性勢能。
C、彈力對物體所做的功等于物體彈性勢能的減少。
D、物體克服彈力所做的功等于物體彈性勢能的增加。
3. 比彈性勢能的表達(dá)式與下列量有關(guān) ( )
A. 彈簧的長度。 B. 彈簧延伸或縮短的長度。
C.彈簧剛度系數(shù)。 D. 彈簧的質(zhì)量。
4. 當(dāng)彈簧的彈性勢能為 時，下列說法正確的是： ( )
A. 當(dāng)彈簧變長時，它的彈性勢能必須增加
B. 當(dāng)彈簧變短時，其彈性勢能必然減小
C、如果彈簧自然長度的勢能為0，則其他長度的勢能為正。
D、如果選擇彈簧自然長度的勢能為0，則拉伸時彈性勢能為正，壓縮時彈性勢能為負(fù)。
課后練習(xí)與提高
1.下列現(xiàn)象中，物體的動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能（ ）
A.秋千從最高點(diǎn)蕩到最低點(diǎn) B.開弓橫射
C. 騎自行車勻速上坡 D. 跳板跳下
2. 一個物體從垂直彈簧上方 h 米處落下，然后被彈簧彈回。 當(dāng)物體的動能最大時（ ）
A. 當(dāng)物體第一次接觸彈簧時 B. 當(dāng)物體將彈簧壓縮到最小時
C.當(dāng)物體的重力和彈力相等時 D.當(dāng)彈簧等于原來的長度時
3、如圖所示，一個物體以速度v0沖向垂直的墻壁。 墻壁和物體之間的彈簧被物體壓縮。 在此過程中，下列說法正確的是（ ）
A.物體對彈簧所做的功與彈簧的壓縮量成正比
B．當(dāng)物體以相同的位移向墻壁移動時，彈力所做的功不相等。
C.彈力做正功，彈簧的彈性勢能減小。
D.彈簧彈力做負(fù)功，彈性勢能增大
4、如圖所示，將一根質(zhì)量可忽略不計的彈簧一端固定在地面上，并將彈簧垂直放置。 一個小球在距離彈簧自由端 h1 和 h2 的高度處從靜止?fàn)顟B(tài)釋放。 h1>h2。 小球落到彈簧上，然后向下運(yùn)動，壓縮彈簧。在小球釋放到最大速度的過程中，小球重力勢能的變化ΔEp1和ΔEp2的關(guān)系為ΔEp1 ΔEp2，則彈簧彈性勢能增加量ΔEp1和ΔEp2之間的關(guān)系為ΔEp1，ΔEp2，（填寫“>”，“=5.μmgx 6.BC 7.先變小，后變大。先變大，后變大）變小。先變小，然后變大。
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