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1、探究彈性勢能的表達(dá)式,八一中學(xué)沈軍北航附中夏紅勝,課型:不包含實驗探究的邏輯推理任務(wù)型探究課,教學(xué)方式:啟發(fā)性的語言引導(dǎo)學(xué)生自己觀察、發(fā)現(xiàn)與思考,自己提出問題并尋找問題的答案。,“探究”內(nèi)涵:在學(xué)生原有認(rèn)知基礎(chǔ)上,通過猜想與假設(shè),運用已掌握的物理規(guī)律、從理論上推導(dǎo)出新的物理規(guī)律,注重理性思維能力的提升。,設(shè)計思想概述,教學(xué)目標(biāo)簡述,知識主線:做功多少是能量轉(zhuǎn)化的量度-彈力的功與彈性勢能變化的關(guān)系,方法主線:1、類比方法的兩次運用;2、通過探究過程體會數(shù)學(xué)工具與物理規(guī)律的巧妙結(jié)合、體會微積分思想在物理學(xué)中的應(yīng)用。,通過探究過程激發(fā)學(xué)生求知欲和學(xué)習(xí)興趣,享受成功的樂趣。,,,,教學(xué)重點:分析決定彈
2、性勢能大小的因素;探究彈性勢能公式的過程和所用方法。,教學(xué)難點:①拉伸彈簧時,微積分思想求解拉力所做功的表達(dá)式②學(xué)生思維的發(fā)散與“集束”:如何在教師的引導(dǎo)下從感性上升為理性,教學(xué)過程流程圖,創(chuàng)設(shè)物理情景,,提出彈性勢能的概念,,類比重力勢能與重力做功,,演示彈簧彈力做功的實驗,,猜測彈性勢能的決定因素,,研究拉力做功,遷移微元法求變力功,,,獲得彈性勢能的表達(dá)式,新課引入:,觀察,三張圖中的物體有什么共同點?,提出彈性勢能的概念,,關(guān)于彈性勢能,你想知道什么?,,思維的發(fā)散,分組討論——尋找研究彈性勢能需要知道的問題:彈性勢能怎么產(chǎn)生的?彈性勢能與做功有什么關(guān)系?彈性勢能有什么用?彈性勢能的大
3、小與什么有關(guān)?,,教師角色:關(guān)注、引領(lǐng)、參與,學(xué)生角色:理論探究的第一步,探究過程一、類比方法的第一次運用,,,問題設(shè)計:在物體升降的過程中,重力是否發(fā)生變化?而彈簧的拉力在拉伸過程中是否發(fā)生變化?(解決重力是恒力,彈力是變力),,問題2:同學(xué)們想想,類比重力勢能,彈性勢能可能與哪個量有關(guān)?,實驗器材:兩根勁度系數(shù)不同的彈簧,兩塊小木塊。驗證彈性勢能與形變量有關(guān)──在一水平面上,同一彈簧,不同的形變量,壓同一木塊,釋放后木塊被彈出去的距離不同;驗證彈性勢能與勁度系數(shù)有關(guān)──兩勁度系數(shù)不同的彈簧,同樣的形變量,壓兩形狀質(zhì)量相同的木塊。勁度系數(shù)大的彈簧彈出的木塊距離大。,科學(xué)研究方法的滲透,,,,
4、,溫故知新,,類比中尋求解決問題的方法,問題:如何確定彈性勢能的表達(dá)式?,W外→E彈?,怎樣計算拉力所做的功?,,理性思維的提升:變力功如何求,W=F1Δl1+F2Δl2+F3Δl3+…(積分的思想),把彈簧從A到B的過程分成很多小段,Δl1,Δl2,Δl3…,在各個小段上,拉力可近似認(rèn)為是不變的,F1、F2、F3…,,微分思想,新問題:如何計算拉力功?,W=F1Δl1+F2Δl2+F3Δl3+…,,如何計算變量的和?,,轉(zhuǎn)換,類比法的再次運用,,,求解勻變速直線運動位移的微元法,拉力(變力)做功的計算方法:,彈簧的彈性勢能的表達(dá)式,,說明:一般規(guī)定彈簧在原長時,彈簧的彈性勢能為零,,量力而行,思維拓展:彈簧彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系,彈簧彈力做正功,彈性勢能減少彈簧彈力做負(fù)功,彈性勢能增加,表達(dá)式,,謝謝傾聽,2008.7.16,請多指導(dǎo),