探索彈性勢能表達的教案
作為一名教學工作者，經常要準備教案。 教學計劃是保證教學成功、提高教學質量的基本條件。 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式的教案。 僅供參考。 我希望它能幫助你。
探索彈性勢能表達的教案1
1、課前預習、填寫大綱、做練習。
2、對于預習題，設置相應的知識板塊和講解思路，供學生解題時使用。
3、具體控制如下：
1. 提供學習目標。
2.提出重力勢能相關問題，方便總結彈性勢能
(1)重力所做的功與所經過的路徑無關
(2) 重力勢能的表達式Ep=mgh 是相對的，是一個標量。
(3)重力所做的功與重力勢能變化的關系（具體）
(4) 引力功和引力勢能的變化與零勢能面的選擇無關，只與高度差有關。
(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、提出本節需要解決的問題：
（1）舉例物體彈性變形，分析彈力的產生，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。
（2）根據事實，猜猜彈性勢能可能與什么有關？ （學生上臺講解）
得出結論：變形越大，剛度越大，勢能也越大。 （控制變量）
學生提問：軟彈簧和硬彈簧是什么意思？
（3）本節探討的問題與引力勢能的探索有什么共同點嗎？ 我們可以按照上一節的詢問路線嗎？ 談談你的想法（都是勢能，這部分不需要研究結果，你只需要學習研究方法，制定研究計劃等；你可以通過以下方式談談引力勢能的研究過程類比。知道彈力確實做功，彈性勢能就會進行變換，從而確定考察的起點——彈性的功）
(4)本節是一門理論實驗探究課程。 請提出具體的詢價方案。 （給出型號并說明相應數量）
請說出研究過程中要解決的主要問題，您是如何解決的？ 數據是如何處理的？ 調查結果如何？ 使用什么思維方法？
（成為永久的想??法、想法、限制、類比等）
（5）如何進行評價？
學生提出問題：彈性勢能也是相對的嗎？ 它是一個標量嗎？ 彈性勢能對于系統來說也是常見的嗎？ （否）彈力的功與彈性勢能的變化有什么關系？ 如何確定正、負彈性功？
4.經過討論，總結本節知識和方法。復習目標
5. 交換預覽答案，解決錯誤，并對問題 3 和 4 進行評論。
反思：學生疑問較多，主要是提出的問題較多，數據處理不太清楚。 這里最好老師再重復一遍。
探索彈性勢能表達的教案2
教學目標
1. 知識和技能
了解彈性勢能的概念和意義，學習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有關，培養學生進行科學預測的能力。
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中的應用。
3. 情感、態度和價值觀
通過彈性勢能公式的探索過程和方法，培養學生探索知識的欲望和學習興趣，了解彈性勢能在生活中的意義，提高物理在生活中應用的意識。
教學重點
探索探索彈性勢能公式的過程和方法。
教學難點
在推導拉簧時，采用微分和積分的思想來求解拉力所做功的表達式。
教學流程
1.新課程介紹
實驗導入
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行上述實驗，壓縮然后釋放。 學生仔細觀察實驗現象并描述。
現象一：同樣的彈簧，壓縮程度越大，彈簧將木塊推得更遠。
現象二：當兩個等長的軟、硬彈簧被壓縮到相同程度時，硬彈簧會將木塊彈得更遠。
師生共同分析得出結論：在上述實驗中，彈簧受壓縮時發生變形，恢復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？ 彈性勢能的表達式應該是什么？ 在本課中我們將探討這些問題。
2、新課程教學
師：當我們學習引力勢能時，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？
學生思考并回答：在學習重力勢能時，我們從重力所做的功開始。 彈性勢能的討論應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律的思維方式，形成良好的思維習慣。
師：當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？
學生思考討論，老師總結：
(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？ 如果是這樣，是簡單的正比例關系嗎？
(2)重力做功時，重力勢能發生變化，重力做的功在數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系呢？
(3)當高度h相同時，物體質量越大，重力勢能越大。 不同彈簧的彈性勢能是否有類似的情況？
師：請學生帶著這些問題設計實驗，探究彈性勢能的表達方式。
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。 根據控制變量法，拉力所做的功在數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換成測得的拉力功。 只要探究l、變形變量x、剛度系數k之間的關系，就知道Ep、變形變量x、剛度系數k之間的關系。
1. 保持k不變，研究變形變量x與拉力位移l之間的關系。
2. 保持x不變，研究剛度系數k與拉力位移l之間的關系。
多次測試并記錄數據，填寫設計好的表格：
(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k與拉力位移l之間的關系。
剛度系數（N/m）
張力位移l(m)
k1
k2
k3
指導學生將數據輸入計算機并使用Excel進行處理，通過圖像的方法找出各種量之間的關系。
實驗結論：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k、Ep∝k成正比。
通過上述實驗，我們已經證實彈性勢能與變形量和剛度系數有關，但是它們之間具體的定量關系是怎樣的呢？
提問：如何求彈性勢能？ 如何求彈力所做的功？ 如何將變力轉化為恒力？
想法建議：設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。 假設彈簧的變形量為x，則彈力F=kx。 指導學生復習研究勻加速直線運動位移的方法。
學生用微元法求解：變力功問題可以轉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...
學生自己畫出F-x圖像并與v-t圖像進行比較。 v-t 圖像下方的區域代表位移。 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。
多媒體投影學生的推導過程，以回答學生可能提出的問題：
彈力所做的功等于陰影部分的面積W=
思路總結：用“無限除法”的方法計算彈簧發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：表達式 Ep=kl2
式中，Ep：彈性勢能 k：彈簧剛度系數 l：彈簧變形量
問個問題：上面我們已經推導了彈性勢能的表達式。 彈性勢能與彈力所做的功之間有什么關系？ 首先，讓學生回顧一下重力勢能與重力做功的關系：當重力做正功時，重力勢能減小，如自由落體的球；當重力做正功時，重力勢能減小，如球自由落體； 重力做負功，重力勢能增加，例如當球垂直向上拋出時。
設計場景引導學生推理：
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，即彈簧的彈力做負功。 彈簧被壓縮，彈性勢能增大。
在彈簧從最大壓縮量恢復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：彈力做功與彈性勢能變化的關系：
1、彈力做正功，彈性勢能減小；
2、彈力做負功，彈性勢能增大。
3. 課堂小結
1、彈性勢能
定義：由于發生彈性變形的物體各部分之間的彈力相互作用而產生的勢能。
2、彈性勢能的表達式Ep=1/2kl2。
4. 課堂練習
1、在探究做功與物體速度變化關系的實驗中，得到了如圖所示的4條紙帶，應選擇（ ）。
2.關于彈性勢能，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式，彈簧的彈性勢能越大。
B. 當彈簧變長時，它的彈性勢能必須增加
C. 當彈簧變短時，它的彈性勢能必然變小。
D、彈簧的變形量越大，其剛度系數k值越大
3、光滑水平面上有一個物體彈性勢能的表達式，在水平恒力F的作用下，開始從靜止開始運動。經過時間t1，速度達到v。經過時間t2，速度從v增加到2v。 在t1和t2這兩個時間段內，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
閱讀教材，熟悉本課的內容和研究方法。
探索彈性勢能的表達教案3
1. 預覽目標
預習“探索彈性勢能的表達方式”，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.預覽內容
1.彈性勢能的定義：____
2.稱為重力勢能。 重力勢能的表達式是，當物體質量一定時，重力勢能與 成正比。
重力做功的特點___
3、在彈性極限內，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系是什么？ 那么拉力的功呢？
3.提出疑問
同學們，通過你們的自主學習，如果您有任何疑問，請填寫下表。
疑點 疑點內容
課堂學習案例
1. 學習目標
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系。
4.知道彈性勢能是相對論性的
2、學習的重點和難點：
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. 學習過程
探索一：彈性勢能與哪些因素有關？
1、我們所學的引力勢能與哪些因素有關，有什么關系？
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？
看課本，小組討論，猜測可能有關聯。
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：導彈勢能表達式的推導
1.我們如何得到引力勢能的表達式？
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，位移X為橫坐標，在圖像上標記每一小段張力所做的功）
提示：在必修課1中，為了推導勻速直線運動的位移公式，我們曾經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，彈性勢能的表達式為Ep=
8. 你認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
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系？
4. 彈簧的彈性勢能的表達式是什么？
(4) 現場測試
1.關于彈性勢能，下列說法正確的是（ ）
A.任何發生彈性形變的物體都具有彈性勢能
B．物體只要發生形變，就一定具有彈性勢能
C.當外力作用于彈性物體時，物體的彈性勢能發生變化。
D.彈簧的彈性勢能僅由彈簧的變形決定
2. 關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. 比彈性勢能的表達式與下列量有關 ( )
A. 彈簧的長度。 B. 彈簧延伸或縮短的長度。
C.彈簧剛度系數。 D. 彈簧的質量。
4. 當彈簧的彈性勢能為 時，下列說法正確的是： ( )
A. 當彈簧變長時，它的彈性勢能必須增加
B. 當彈簧變短時，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。
課后練習與提高
1.下列現象中，物體的動能轉化為彈性勢能（ ）
A.秋千從最高點蕩到最低點 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。 當物體的動能最大時（ ）
A. 當物體第一次接觸彈簧時 B. 當物體將彈簧壓縮到最小時
C.當物體的重力和彈力相等時 D.當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.彈簧彈力做負功，彈性勢能增大
4、如圖所示，將一根質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 的高度處從靜止狀態釋放。 h1>h2。 小球落到彈簧上，然后向下運動，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的關系為ΔEp1 ΔEp2，則彈簧彈性勢能增加量ΔEp1和ΔEp2之間的關系為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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