内容正文:
第五节 探究弹性势能的表达式
教学目标:
(一)知识与技能
理解弹性势能的概念及意义,学习计算变力做功的思想方法。
(二)过程与方法
1、猜测弹性势能的表达式与哪些因素有关,培养学生科学预测的能力。
2、体会计算拉力做功的方法,体会微分思想和积分思想在物理学上的应用。
(三)情感、态度与价值观
通过对弹性势能公式的探究过程和所用方法,培养学生探究知识的欲望和学习兴趣,体味弹性势能在生活中的意义、提高物理在生活中的应用意识。
教学重点:
探究弹性势能公式的过程和所用方法。
教学难点:
推导拉伸弹簧时,用微分思想和积分思想求解拉力所做功的表达式。
教学方法:
实验观察法、分析归纳法、迁移法。
教学用具:
弹簧(两根,劲度系数不同),小物块,多媒体课件。
教学过程:
(一)引入新课
演示实验,如图所示:
将一木块靠在弹簧上,压缩后松手,弹簧将木块弹出。
分别用一个硬弹簧和一个软弹簧做上述实验,分别把它们压缩后松手,观察现象。
实验现象:
现象一:同一根弹簧,压缩程度越大时,弹簧把木块推得越远.
现象二:两根等长的软、硬弹簧,压缩相同程度时,硬弹簧把木块弹出得远。
结论:弹簧被压缩时,要发生形变,在恢复原状时能够对木块做功,因而具有能
量,这种能量叫做弹性势能。
多媒体演示(《撑杆中的弹性势能》),发生形变的物体,具有弹性势能.
举例说明物体具有弹性势能:
A、卷紧的发条
B、被拉伸或压缩的弹簧
C、击球时的网球拍
D、拉开的弓
引入新课:发生弹性形变的物体具有弹性势能,弹性势能的大小与哪些因素
有关?弹性势能的表达式应该是怎样的?这节课我们就来探究这些问题。
(二)新课教学
一、多媒体展示(三类:张弓射箭、撑杆跳高、弹簧),激发学生的兴趣。
提问:这些情境中物体的共同特征是什么?
学生:杆、弓和弹簧都发生弹性形变,产生了弹力,能够对外做功,说明它们存储了一些能量,在恢复形变的过程中将能量释放出来了。
老师:前面我们研究了弹簧弹力与形变的关系,请同学们回忆一下,并讨论能不能用图象来反映弹力F和形变量X的关系?(F—X图象后面的探究过程要用到)
学生:胡克定律F=KX,能,可以作图1。
图 1
老师:(多媒体展示胡克定律及图象)同学们做的很好,今天我们在此基础上探究弹性势能的表达式。
二、回顾
老师:在探究之前请大家回忆一下,以前我们曾经探究过什么问题?
学生回忆