高二物理：探究弹性势能的表达式教学设计
探究弹性势能的表达式教学设计
探究弹性势能的表达式教学设计弹性势能是力学中一个非常重要的概念，在物理学中也起着关键作用。
在学习和理解弹性势能这一概念时，我们通常都需要学习其相关的公式和表达式。
因此，在教学中如何更好地引导学生掌握弹性势能表达式，是一项非常重要的任务。
从学生的角度出发，我们需要通过一些实践活动和教学方法来提高他们对弹性势能表达式的理解和掌握。
在这里，我将提出一种教学设计，通过一些探究活动来实现对弹性势能表达式的理解和掌握。
一、概念阐释与引入在教学开始之前，我们需要通过一些简单易懂的例子来引入弹性势能概念。
例如，教师可以给学生展示一根橡皮筋，让学生拉伸橡皮筋并询问学生对伸长过程的感受与体验，以此引出橡皮筋发生拉伸运动时会发生势能的变化等问题。
在引入概念的基础上，教师可以对弹性势能的定义和相关公式进行阐释，包括势能的定义、势能与位移的关系、势能与弹簧常数的关系等。
二、实验探究在学生对概念和公式有一定理解的基础上，我们可以引导学生进行一些实验探究，来加深学生对弹性势能的理解和掌握。
1. 实验目的：探究弹性势能表达式中每个元素的意义和关系。
2. 实验步骤：（1）将弹簧挂在支架上，并将质量m挂在弹簧下端。
（2）记录下质量不同位置的高度差△h和弹簧伸长量△l。
（3）用计算器完成△h、△l、g等元素的计算和弹性势能表达式的求解。
3. 实验结果：通过实验探究，学生可以得到质量、位移、重力加速度和弹簧常数等元素之间的关系，并通过弹性势能表达式的求解来进一步加深对其的理解。
三、解决问题演练在掌握了相关概念和公式的基础上，学生需要通过一些具体问题的解决来运用所学知识，进一步巩固和加深知识的掌握。
例如，对于一个弹性系数为k的弹簧，质量为m的物体从其自然长度下落一个高度h后停止，如何求解释放弹簧后两个物体的速度？通过运用重力势能和弹性势能转化为动能的方法，学生可以运用所学知识和公式来解决这一问题，达到理解和掌握弹性势能表达式的目的。
四、总结和巩固在课程的最后，我们需要通过一些巩固用的任务或活动来巩固学生对弹性势能表达式的理解和掌握。
高中物理_探究弹性势能的表达式教学设计学情分析教材分析课后反思
教学设计学情分析在认知基础上，学生通过恒力功的学习已经掌握了恒力功的相关计算，初步知道功与能之间的关系。
通过重力势能的学习掌握了重力做功量度重力势能的大小，在过程与方法上，通过探究木块速度随时间变化的规律和探究加速度与力、质量的关系这两个探究课题，已经掌握了探究的环节。
基于已有的知识基础，如何引导学生自主形成探究的问题意识，如何引导学生形成探究的方法，这对于定向探究具有积极的指导意义。
为此从方法上加以引导，才能使学生逐步认识并深刻体验到探究的方法，增强学生解决问题的能力，形成良好的习惯。
学生刚进行高中物理知识的学习，不仅对生活中物理现象的知识准备不足，更重要的是思维方法和运用数学工具表述物理过程，进行理性思维的方式与教学要求存在一定的差距。
为此教学中必须借助于探究实验和具体理论推理的学习方式，这是实现向更高层次抽象思维的过渡性转化的关键。
对学生来说，本节探究结论不是最重要的，学会探究方法才是最重要的。
效果分析一、实验探究效果分析：三个实验内容源于教材又高于教材,因此,过程不仅深化了学生对弹性势能表达式的认识,而且大大拓展了课堂教学的空间,完成了知识落实与能力提高的双重任务.实验探究的过程是对课堂教学的补充。
实验探究对学生物理概念和规律的建立有着不可替代的作用.通过实验探究,有利于培养学生思维的严密性,抓住物理现象内在规律性的东西,从而深刻地理解物理概念和规律的本质.而实验研究是学生比较薄弱的环节.新课程教材中设计了许多探究性实验,与老教材相比,不仅实验内容明显增多,更注重了实验过程中学生亲身的体验.所以,这个课题的研究成功,也增强了学生对实验研究的信心.设计性的实验探究课题,激发了学生创造的潜能.问题的开放性大大激发了学生创造的潜能,通过对用实验探究弹性势能与弹簧形变量的关系!这样一个实际问题的研究,不仅培养了学生的创新精神和实践能力,更重要的是对学生形成科学的自然观和严谨求实的科学态度,逐步树立可持续发展的思想,有着深远的意义。
高中物理_探究弹性势能的表达式教学设计学情分析教材分析课后反思
《探究弹性势能的表达式》教学设计一、教学目标1.知识目标（1）知道弹性势能的概念及弹性势能与哪些物理量有关。
（2）知道探究弹性势能表达式的思路。
2.过程与方法（1）学会提出问题，善于质疑，善于猜想。
（2）设计方案，检验推理猜想的正确性。
（3）经历提出问题、猜想、逻辑推理和类比的方法探究弹性势能。
3．情感态度与价值观体验类比和逻辑推理的乐趣,提高分析问题解决问题的能力。
二、教学重点难点重点：让学生体验探究的过程，体验知识迁移、类比的推理方法。
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。
三、教学方法实验观察法、分析归纳法、迁移法、类比法。
四、课前准备1．学生的学习准备：预习实探究弹性势能的表达式。
2．教师的教学准备：多媒体课件制作；准备教具：不同弹簧，小物块等。
五、课时安排：1课时六、教学过程（一）知识回顾、总结疑惑回顾弹力、胡克定律等知识，检查落实学生的预习情况并了解学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二）情景导入、展示目标多媒体展示图片（卷紧的发条、撑杆跳高、张弓射箭、拉伸或压缩的弹簧），创设情景，引出问题，激发学生的兴趣，使学生明确学习目标。
老师：这类图片的共同特征是什么？学生：杆、弓和弹簧都发生形变，产生了弹力，存储了一些能量，在恢复形变的过程中将能量释放出来了。
即：发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用，也具有势能，这种势能叫做弹性势能。
（多媒体展示弹性势能的概念）教师拿出弹簧做压缩、拉伸演示。
教师：这节课我们就来以弹簧被拉伸为例对弹性势能的表达式进行探究。
然后展示探究的第一个问题，弹性势能与哪几个物理量有关、是什么关系？（三）合作探究、精讲点拨。
探究一：弹性势能与哪些物理量有关？师提问：那么猜一猜弹性势能与哪些物理量有关（以弹簧为例）？学生分组，利用不同的弹簧及小车帮助猜想学生可能猜出：长度；伸长量；压缩量；弹力；劲度系数；形变量；质量；材料；匝数；半径；钢丝粗细；匝密度等等；教师引导学生之间讨论交流，最后形成一致意见：与劲度系数K和形变量（伸长量或压缩量）L有关。
《探究弹性势能的表达式》（精选7篇）
《探究弹性势能的表达式》（精选7篇）《探究弹性势能的表达式》篇1【教学目标】一、知识与技能1.理解拉力做功与弹簧弹性势能变化的关系。
2.掌握利用力－位移图像计算微元求和的方法。
二、过程与方法1.进一步学习科学探究方法，发展自主学习能力。
2.掌握用微元法求解变力做功的思想。
三、情感、态度与价值观1.培养运用类比思想进行知识迁移的能力。
2.培养探究活动中的合作意识与团队精神。
重点：1.利用微元法和图像法计算变力做功的问题。
2.运用逻辑推理得出弹力做功与弹性势能的关系。
难点：1.理解微元法把变力做功转化为恒力做功。
2.理解利用力－位移的图象计算变力做功的依据。
【课程流程】（结合）一、多媒体展示图片（三类：撑杆跳高、张弓射箭、各类弹簧），激发学生的兴趣老师：这类图片的共同特征是什么？学生：杆、弓和弹簧都发生形变，产生了弹力，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、讨论并回答：1.探究小车速度随时间变化的规律；2.探究加速度与力、质量的关系。
老师：回顾这两个实验的探究过程是怎样的？学生讨论并回答：（老师在学生讨论、交流后用多媒体展示探究过程）1.探究小车速度随时间变化的规律：①提出探究课题②设计实验方案③进行实验记录数据④做出速度-时间图像⑤得出结论。
2.探究加速度与力、质量的关系。
①提出问题：物体运动加速度与力、质量的关系是怎样的？②猜想与假设：物体质量一定时，受力越大，加速度越大；物体受力一定时，质量越大，加速度越小。
③制定方案设计实验。
④进行实验（控制变量）钩码一定改变小车的质量；小车质量一定改变钩码的数量。
探究弹性势能表达式教案
研究弹性势能的表达式★新课标要求（一）知识与技术理解弹性势能的观点及意义，学习计算变力做功的思想方法。
（二）过程与方法1、猜想弹性势能的表达式与哪些要素相关，培育学生科学展望的能力。
2、领会计算拉力做功的方法，领会微分思想和积分思想在物理学上的应用。
（三）感情、态度与价值观经过对弹性势能公式的研究过程和所用方法，培育学生研究知识的欲念和学习兴趣，体会弹性势能在生活中的意义、提升物理在生活中的应意图识。
★ 教学设计要点研究弹性势能公式的过程和所用方法。
★ 教学设计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。
★ 教学设计方法实验察看法、剖析归纳法、迁徙法。
★ 教学设计工具弹簧（两根，劲度系数不一样），小物块，多媒体。
★ 教学设计过程（一）引入新课教师活动：1.演示：装置如下图：将一木块靠在弹簧上，压缩后放手，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，分别把它们压缩后放手，察看现象 .学生活动：察看并表达实验现象现象一：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，压缩同样程度时，硬弹簧把木块弹出得远．师生共同剖析，得出结论：上述实验中，弹簧被压缩时，要发生形变，在恢还原状时能够对木块做功，因此拥有能量，这类能量叫做弹性势能．教师活动：多媒体演示（《撑杆中的弹性势能》），发生形变的物体，拥有弹性势能．请同学们再举几个物体拥有弹性势能的例子：学生活动：察看课件演示，领会发生形变的物体，拥有弹性势能；思虑并举例：a.卷紧的发条b.被拉伸或压缩的弹簧c.击球的网球拍d.拉开的弓［导入］弹性势能的大小与哪些要素相关？弹性势能的表达式应当是如何的？这节课我们就来研究这些问题。
（二）进行新课教师活动：我们在学习重力势能时，是从哪里开始下手进行剖析的？这对我们议论弹性势能有何启迪？学生活动：思虑后回答学习重力势能时，是从重力做功开始下手剖析的。
议论弹性势能应当从弹力做功的剖析下手。
“探究弹性势能的表达式”教学设计
“探究弹性势能的表达式”教学设计探究弹性势能的表达式教学设计一、教学目标1、知识与技能（1）理解弹性势能的概念，知道弹性势能与哪些因素有关。
（2）通过实验探究，得出弹性势能的表达式。
2、过程与方法（1）经历探究弹性势能表达式的过程，体会科学探究的方法。
（2）通过对实验数据的分析与处理，培养学生的数据分析能力和逻辑推理能力。
3、情感态度与价值观（1）在探究过程中，培养学生的合作精神和创新意识。
（2）让学生体会物理知识与生活实际的紧密联系，激发学生学习物理的兴趣。
二、教学重难点1、教学重点（1）弹性势能的概念。
（2）探究弹性势能表达式的实验设计和数据处理。
2、教学难点（1）如何将弹性势能的变化与弹力做功联系起来。
（2）通过类比和微元法推导弹性势能的表达式。
三、教学方法讲授法、实验探究法、讨论法四、教学过程1、导入新课通过展示生活中常见的弹性形变现象，如弹簧被压缩或拉伸、橡皮筋被拉长等，引导学生思考这些现象中能量的转化，从而引出弹性势能的概念。
2、新课教学（1）弹性势能的概念结合实例，讲解弹性势能的定义：发生弹性形变的物体各部分之间，由于有弹力的相互作用，而具有的势能叫做弹性势能。
（2）弹性势能的影响因素提出问题：弹性势能的大小与哪些因素有关？组织学生进行小组讨论，并引导学生从生活经验和已有的知识出发，猜测弹性势能可能与形变程度、物体的材料等因素有关。
（3）探究弹性势能与形变程度的关系实验器材：弹簧、刻度尺、铁架台、钩码。
实验步骤：①将弹簧一端固定在铁架台上，另一端挂上钩码，记录弹簧的初始长度。
②逐渐增加钩码的数量，使弹簧发生形变，分别测量弹簧的伸长量，并记录。
③分析实验数据，得出弹性势能与形变程度的关系。
（4）探究弹性势能与弹力做功的关系提出问题：弹性势能的变化与弹力做功有什么关系？引导学生回顾重力势能与重力做功的关系，通过类比，猜想弹性势能的变化与弹力做功也存在类似的关系。
（5）推导弹性势能的表达式利用微元法，将弹簧的形变过程分成无数小段，在每一小段中，弹力可以近似看作不变。
7.5探究弹性势能的表达式 优秀教案优秀教学设计 高中物理必修2新课 第七章：机械能守恒定律 (10)
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.
结合手中的弹簧，压缩或者拉伸弹簧，感受一下弹簧中存储的能量展示实验
现象一：
压缩程度越大时，弹簧把木块推得越远．现象二：
硬弹簧，压缩相同程度时，硬弹簧把木块弹出得远．
得出结论：弹性势能可能与劲度系数、形变量有关。
即：
1）弹簧的形变量Δl有关。
2）弹簧的劲度系数k有关。
讨论老师提出的问题，回忆研究过的重力势能与重力做功的关系，弹性势能也是势能，能否通过类比来得出弹力做功与弹性势能的关系呢？引导学生进行现象分析，小组讨论，得出结论
弹性势能可能和弹簧的形变量
的劲度系数
提出问题：弹簧的弹性势能和
有什么样的关系呢？
重力做功G W mgh =
弹簧的弹力与弹簧的形变量有关
= 弹∆F k l 可见拉动弹簧随着形变量的改变弹力是改变的， 缓慢拉弹簧可知 拉弹=F F 由G P = -∆W E
若取弹簧原长时弹簧弹性势能为零可知克服弹簧弹力做功即拉力做功与弹簧的弹性势能相等即：
P 拉=E W
不能直接用lcos W
F α=来求拉W
思考、讨论如何求弹簧弹力（变力）做功
提出问题：重力做功有什么特点？弹簧的弹力有什么特
点？
如何求变力的功呢？能否直接用
W W
引导学生发现新问题，并鼓励学生提出
见解。
《探究弹性势能的表达式》教案（全文5篇）
《探究弹性势能的表达式》教案（全文5篇）第一篇：《探究弹性势能的表达式》教案《探究弹性势能的表达式》教案1一、课前预习，填好提纲，并作出练习。
二、针对预习疑问，设置相应的知识板块及讲解思路，以供学生解决时使用。
三、具体操控如下：1、出示学习目标。
2、提问重力势能相关内容，以利于总结弹性势能（1）重力做功与经过的路径无关（2）重力势能表达式Ep=mgh,具有相对性，是个标量。
（3）重力做功与重力势能变化的关系（具体）（4）重力做功与重力势能的变化与零势能面的选择无关，只与高度差有关。
（5）重力势能是由于地球的吸引和与地球相对位置决定的能。
3、提出本节需解决的问题：（1）举出物体发生弹性形变的例子，分析弹力的产生，说明什么是弹性势能。
弹簧具有的能量越多，物体弹出越远。
（2）根据事实猜想弹性势能可能与什么有关？（由学生上台讲解）得出结论：形变量越大，劲度越大，势能越多。
（控制变量）学生的问题：软硬弹簧的意思（3）本节探究的问题与重力势能探究有无共同之处？是否可以沿用上节的探究思路？谈谈你的想法（都是势能，本节不要求探究出结果，只需学会探究方法，制定探究方案等；可以，以类比的方法谈谈重力势能的探究过程，知道弹力做功，弹性势能会进行转化，从而确定探究的入手之处--弹力的功）（4）本节属于理论上的实验探究课程，请提出探究的具体方案。
（给出模型，交代相应的量）说出探究过程中要解决的主要问题，你是怎样解决的？数据如何处理？探究结果如何？用到那些思想方法？（化变为恒的思想，图想法，极限，类比等）（5）怎样进行评估？学生提出的问题：弹性势能也具有相对性吗？是标量吗？弹性势能也是系统共有的吗？（否）弹力的功与弹性势能变化的关系是什么？弹力功的正负如何判断？4、讨论后总结本节知识与方法。
回顾目标5、交流预习答案，解决错误，评讲3、4题。
反思：学生的问题很大，主要是提出的几个问题，还有数据的处理不是很明白，这里最好老师重复一下。
《探究弹性势能的表达式》教学设计完美版
探究弹性势能的表达式》教学设计杨静和教材分析】1．物理思维: 与老教材相比，《探究弹性势能的表达式》在新教材中单独成为一节，强化了功是能量变化的量度的思想，是学习重力势能后的进一步拓展，让学生在变力作用的情景下进行功和能关系的探究，再一次感受功和能的紧密联系，同时通过对弹性势能本质特征的认识过程，为后面的动能定理和机械能守恒定律的学习打下基础。
2．数学思维：统观新教材在研究运动的即时速度、曲线的切线的问题、图像中曲线围成的面积（用v - t 图象推出匀变速运动位移公式）、向心加速度的推导等内容都渗透了极限的思想，本节课再次向学生渗透了以极限思想为基础的微积分原理，运用类比和迁移的科学方法，让学生探究，利用图象怎样计算变力做功，从而推导出弹性势能的表达式；教材对重要物理方法的教学进行系统化、结构化构思，极限的思想、“不变与变”的思想从速度的概念拓展到力的概念。
无论从物理学发展史和数学发展史角度考虑，教材的这种系统化布局是非常符合学生思维发展和认知过程的。
3．探究方式：在高中物理课程标准中，弹簧弹性势能的表达式未做要求（即不要求学生掌握弹簧弹性势能的表达式，以及用弹簧的弹性势能的表达式解决相关问题。
）本节内容是让学生经历一次理论探究的过程。
《探究弹性势能的表达式》在探究类型中属于逻辑推理任务型。
学生的科学探究并不意味着只是动手操作，进行实验活动，凡是有利于学生“构建知识” 、形成“科学观念” 、领悟“科学研究方法”的各种活动都属于科学探究范畴。
本节课的探究是在学生原有的认知基础上，通过猜想，运用已掌握的物理规律，采用类比和迁移的科学方法，利用微积分的数学原理从理论上推导出新的物理规律，它注重理论推导过程和思想认识过程，突出科学探究对学生的影响。
【学情分析】学生已经具备了一定的物理思维能力，对“研究重力势能是从重力做功入手”以及“功是能量转化的量度” 思想等有了初步的理解；对极限思想在运动学中的渗透也有一定的了解，并且具有一定的知识迁移能力。
高中物理人教版必修2探究弹性势能的表达式教学设计
创设物理情景，将学生的注意力引导到课堂上来，同时为后面学生的讨论打基础。
学生的活动内容虽然在他们平时的课间生活中常见，但学生还时乐于体验。让他们释放，让他们感受物理及生活。
学Hale Waihona Puke 探究，分组是为了让更多的学生真正参与探究。
有几个组提交的表达式也没有获得老师的肯定。
这时张华一拍脑袋，有了，在学匀变速直线运动时，物体的速度在不断的变化，不也用匀速直线运动的公式求匀变速直线运动的位移吗！
王硕：你能不能说细一点。
张华：我们可以将橡皮筋拉伸的长度细分成很多小段，每一小段的力可以认为不变；然后，将每一小段拉力做的功求和，不就是弹力整个做的功了吗！
对，如果物体是弹簧或橡皮筋，就是与表示本身弹力大小的劲度系数k有关。赵燕说。
同学们的看法如何？
当然是学委对啦。
如果你们认为弹性势能确实与橡皮筋的弹性形变大小L和劲度系数k有关，能不能参考前面学过的知识得到弹性势能的表达式。如果表达式中有这两个量，证明你们的猜想是正确的。
教室里一时安静下来。
这样吧，你们四人一组，自由组合，看那一组最先找到弹性势能的表达式。
老师的话一落，教室内就开始“乱成一锅粥”。有的学生将橡皮筋套在手上，将“纸弹”射向目标，有的将直尺弯曲，将直尺上的纸团射向空中，……。几个安静一点的女孩在瞧大家忙乱。
几分钟后，老师看看学生有点安静，顺势说：“请同学们回到各自座位。想一想，象橡皮筋、直尺等这样的物体发生弹性形变后有没有能量？”
这还用说，没有能量子弹能弹出来吗？王硕说。
教学目标
（1）知道探究弹性势能表达式的思路
（2）理解弹性势能的概念，会分析决定弹性势能大小的相关因素
人教版物理必修二7.5《探究弹性势能的表达式》教学设计
7.5《探究弹性势能的表达式》教学设计【课程目标】1．知识与技能：巩固和应用重力势能的概念；了解弹性势能的概念和特点；会利用提供的器材对弹性势能作实验探究。
2．过程与方法：用类比的方法了解弹性势能，尝试利用图象和实验分别对弹性势能的表达式进行理论和实验两方面的探究，从而认识科学探究的意义，了解物理学的研究方法在物理学发展过程中的作用。
3．情感态度与价值观：发展对科学的好奇心与求知欲，培养与他人合作的精神，体验探索自然规律的艰辛与喜悦。
【教学过程】1．阅读材料一，通过弹性势能和重力势能的比较认识弹性势能物体因发生弹性形变而具有的势能，这种势能叫做弹性势能。
物体发生弹性形变的时候，物体的各个部分之间发生弹力的相互作用。
正像地球和物体之间由于有重力的相互作用，因而地球和物体组成的系统具有重力势能一样，发生弹性形变的物体的各个部分之间由于有弹力的相互作用，因而由这些部分组成的系统，亦即发生弹性形变的物体本身，就具有弹性势能。
任何发生了弹性形变的物体都具有弹性势能。
卷紧了的发条，拉长或压缩了的弹簧，拉弯了的弓，正在击球的网球拍或羽毛球拍，正在支撑运动员上跳的撑竿等等，都具有弹性势能。
弹性势能和弹力做功密切相关，它们的关系类似于重力势能和重力做功的关系。
弹簧的弹性势能跟弹簧被压缩或拉伸的长度有关系。
一个没有被压缩或拉伸的弹簧，弹性势能为零。
弹簧被压缩或拉伸的时候，它被压缩或拉伸得越大，克服弹力所做的功越多，弹簧的弹性势能就越大。
另外，弹簧的弹性势能还跟弹簧的劲度系数有关系。
不同的弹簧被压缩或拉伸相同的长度，劲度系数越大，克服弹力做的功越多，因而弹簧的弹性势能就越大。
2．阅读材料二（课本第62～63页），设计理论探究方案弹性势能的表达式可能与哪些物理量有关？（劲度系数k、弹性形变量l）弹性势能的变化与弹力所做的功有什么关系？（功是能量变化的量度）复习利用匀变速直线运动的v-t图象求位移，思考怎样利用F-/图象计算弹力这个变力所做的功？…由功能关系可知，如果对弹簧做功，弹簧的弹性势能就增加。
高中物理第七章5探究弹性势能的表达式教案新人教版必修2
探究弹性势能的表达式一、内容及其解析1、内容：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。
2、解析：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。
二、目标及其解析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、教学问题诊断分析学生很难理解用微分思想和积分思想求解拉力所做功的表达式。
四、教学支持条件分析探究弹性势能公式的过程和所用方法是本节的重点，需要带领学生慢慢体会，但结论并不太重要。
五、教学过程设计1、教学基本流程弹性势能的定义→弹力做功与弹性势能的关系→变力做功的求法→做出F-x图像→求出弹力做的功→得出弹性势能的表达式→练习、小结2、教学情景1.演示：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.学生活动：观察并叙述实验现象现象一：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．师生共同分析，得出结论：上述实验中，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．教师活动：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．学生活动：观察课件演示，体会发生形变的物体，具有弹性势能；思考并举例：a.卷紧的发条b.被拉伸或压缩的弹簧c.击球的网球拍d.拉开的弓问题1：弹性势能的大小与哪些因素有关？问题1：弹性势能的表达式应该是怎样的？［例1］一竖直弹簧下端固定于水平地面上，小球从弹簧的正上方高为h的地方自由下落到弹簧上端，如图所示，经几次反弹以后小球最终在弹簧上静止于某一点A处，则（）A．h愈大，弹簧在A点的压缩量愈大B．弹簧在A点的压缩量与h无关C．h愈大，最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能愈大D．小球第一次到达A点时弹簧的弹性势能比最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能大设计图图：对弹性势能的理解［例2］如图所示，表示撑杆跳运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆。
高中物理——探究弹性势能的表达式教案
师：当弹簧的长度为原长时，它的弹性势能为零．弹簧被拉长或被压缩后，就具有了弹性势能．不管弹簧是被拉长还是被压缩，弹性势能值都是大于零的，我们可以只研究弹簧拉长的情况，弹簧被压缩的情况和弹簧被拉长的情况相似．那么弹簧被拉长一段距离L时的弹性势能应该等于什么?
生：应该等于这个过程中弹力做功的大小。
生：重力势能的研究是从重力做功人手的，重力做多少功重力势能就变化了多少，所以研究弹簧弹性势能应该从弹力做功人手进行研究．
师：当弹力做正功时，弹簧弹性势能应该怎样变化?
生：弹簧弹力做正功时应该是弹性势能减少的过程．
师：那么弹力做负功呢?
生：应该是弹性势能增加的过程。
师；我们知道，重力势能具有相对性，弹性势能也应该具有相对性，我们要选择一个弹性势能为零的位置，大家认为哪个位置最合适呢?
师：所以弹簧的弹性势能应该与弹簧的劲度系数和弹簧的形变量有关，这和我们刚才的猜师：我们下面进行推导弹簧被拉长J时弹簧弹力做功的表达式．弹簧的弹力做功和物体受到的重力做功有什么区别?
生：在地面附近，重力的大小和方向都不发生变化，所以不管物体移动的距离大小，重力的功可以简单地用重力与物体在竖直方向移动距离的乘积来表示；对于弹力，情况要比重力做功复杂，这是因为当弹簧被拉伸时，弹簧的拉力的大小会随着拉伸距离的增大而增大．也就是说
生1：这是因为它遇到了弹簧，弹簧对它的作用力的方向与物体运动方向相反，所以物体速度减小了，
生2：从能量的角度来讲，物体运动的速度减小，也就是物体的动能减小，物体动能的减少应该对应一种能量的增加．
师：这种能量与什么因素有关?
生：与弹簧弹力做功有关．
师：通过上一节课的学习我们知道，物体重力做功对应着重力势能的变化，那么弹簧弹力做功也应该对应着一种能量的变化，我们把这种能量叫做什么能呢?
《探究弹性势能的表达式》教案
《探究弹性势能的表达式》教学设计【设计思想】根据新课程理念，学生是学习的主体，教师是学习的主导，应积极创设有利于引导学生主动学习的课程实施环境，让学生在实验与探究中自主获取知识，强调学习的过程与方法，突出探究的能动性和互动性原则，提高学生自主学习、合作交流以及分析和解决问题的能力。
【教材分析】本节内容是人教版物理必修②第七章《机械能守恒定律》中的第五节。
这是一节以思维探究为主的探究课，本节是先引出什么是弹性势能，然后以弹簧为例探究弹性势能与什么因素有关，弹性势能与拉力所做的功之间的关系以及如何计算拉力所做的功进而得到弹性势能的表达式。
这一探究活动意在检验以下两点：第一，既然已经知道功可能是能量变化的量度，而且重力势能的表达式确实是通过重力做功的分析得出的，那么能否想到弹性势能的表达式有可能通过弹力做功的分析而得出；第二，是否从前面利用极限思想的实例中受到启发而产生认知的迁移。
对221kx E P 的计算则无任何要求。
【学情分析】通过上一节《重力势能》的学习，学生已经初步体验到“研究重力势能是从重力做功入手”以及“功是能量转化的量度”，并且学生已具有一定的知识迁移能力了。
因此可以让学生通过类比，也从拉力做功入手来研究弹簧的弹性势能。
因为重力的功与重力和物体的位置变化有关，弹力做的功与弹力和弹簧的形变量有关，这样的猜想是很容易想到的。
关键的问题是如何研究拉力的功，同样让学生回忆并类比于研究匀变速直线运动的位移的方法，将弹簧的形变过程分成很多小段，每一小段中近似认为拉力是不变的，而且上一节课中研究当路径是曲线的时候，研究重力所做的功也是将曲线分成很多近似认为是直线来处理的，这点学生也是容易想到的。
【教学目标】 （一）知识与技能1．知道弹性势能的概念及弹性势能与哪些物理量有关 2．知道探究弹性势能表达式的思路 （二）过程与方法1．学会能提出问题，善于质疑，善于猜想 2．设计方案，检验推理猜想的正确性3．经历提出问题、猜想、逻辑推理和类比的方法探究弹性势能 （三）情感态度与价值观1．通过自己提出问题，自己解决问题，提高对物理的学习兴趣和信心，增进学习的乐趣 2．通过自评和互评调动学习的积极性和增进同学友谊、懂得尊重。
《探究弹性势能的表达式》教学设计
《探究弹性势能的表达式》教学设计设计思想探究式学习的本质是概念规律的结论是通过学生自己的活动或推理由自己获得的。
高中物理教学中的科学探究不全是实验探究，这是节不包含实验探究的探究课，从探究过程看是逻辑推理任务型，教学中先通过事例引出什么是弹性势能，然后以弹簧为例探究弹性势能与什么因素有关，弹性势能与拉力所做的功之间的关系以及如何计算拉力所做的功进而得到弹性势能的表达式。
从整体上看，本节课堂是用启发性的语言引导学生自己观察、发现与思考，自己提出问题并寻找问题的答案。
“探究弹性势能的表达式”的主要目的并不是让学生学习这个关系式，而是让学生经历一次探究的过程。
凡是有利于学生“构建知识”、形成“科学观念”、领悟“科学研究方法”的各种活动都属于科学探究范畴。
因此，在教学中重点放在物理方法的教学及加深学生对科学探究的理解上。
本节课的探究是在学生原有认知基础上，通过猜想与假设，运用已掌握的物理规律、从理论上推导出新的物理规律，它注重理论推导。
教学目标一、知识与技能1、理解弹性势能的概念和物理意义；木块。
验证弹性势能与形变量有关──在一水平面上，同一弹簧，不同的形变量，压同一木块，释放后木块被弹出去的距离不同；验证弹性势能与劲度系数有关──两劲度系数不同的弹簧，同样的形变量，压两形状质量相同的木块。
劲度系数大的弹簧弹出的木块距离大。
2、请同学们回忆一下我们研究过的重力势能与重力作功的关系，能否通过类比来得出弹力做功与弹性势能的关系呢？重力势能弹性势能物理情景小球上升过程拉力拉动一端固定的弹簧存在前提重力做功弹簧弹力做功受力特征地球附近重力加速度恒定，重力是恒力弹簧弹力随形变量的增加而增大，是变力势能改变重力做负功，重力势能增加弹簧弹力做负功，弹簧形变量增加，弹性势能增加有关。
可能与弹簧的劲度系数有关答：先分析重力做功，之后得出了重力势能的表达式。
如：…答：求重力功时，重力是不变的；而求弹力功时，弹力是随着弹簧伸长量的变化而变化的：学生可能猜到EP=KL；可能猜出KL再生体验微积分思想处理变化物理量的求值问题。
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新修订高中阶段原创精品配套教材
探究弹性势能的表达式教材定制 / 提高课堂效率 /内容可修改
Explore the expression of elastic potential energy
教师：风老师
风顺第二中学
编订：FoonShion教育
探究弹性势能的表达式
【教学目标】
1．知识与技能
（1）明确弹性势能的定义。
（2）知道重力做功和弹力做功的区别。
（3）了解弹性势能与那些量有关。
2．过程与方法
（1）通过具体的事例了解弹性势能。
（2）借助于图像得到弹性势能的表达式。
3．情感、态度与价值观
（1）刚性物体的柔性更值得注意，以柔克刚实为上策。
（2）弹簧用处多得很，作用不尽相同，须用心观察体会。
4．重点：弹性势能的含义，弹性势能与弹力做功的关系，弹性势能（）的研究方法。
难点：弹性势能（）研究方法
【教学过程】
演示弯弓射箭，玩具弹簧枪射击情景。
问题1：为什么拉满弦的弯弓可以把箭射出去？压缩的弹簧可以把小球弹出去？
（引导学生从弯弓和弹簧想恢复原状而要对与它接触的物体做功思考）
问题2：你能不能给弹性势能下定义？
定义：发生_____形变的物体的各部分之间，由于弹力的相互作用，也具有势能，这种势能叫作弹性势能。
弹簧被拉长时的弹性势能的探究：
弹性势能可能与哪几个物理量有关。
阅读：课本第15页4-6段文字。
问题3：重力势能物体被举起的高度，弹性势能是不是与弹簧被拉伸的长度成正比？
（引导学生从重力和弹力的大小区别思考）
问题4：弹性势能除与弹簧被拉伸长度有关外还与什么因素有关？
定量分析：
问题5：弹簧的弹性势能与弹力做功有什么关系？
（引导学生从力做功和能量变化关系思考）
问题6：怎样计算弹力做功？
思路点拨：设计一个缓慢的拉伸过程，整个过程中拉力始终等于弹力，这样，就可以用拉力的功来替代弹力的功（替代法）。
阅读：课本第15页倒数第1和倒数第2段。
问题7：弹力做功能不能直接用进行计算？
（引导学生从的使用条件思考）
阅读：课本第16页．
思路点拨：利用以前匀变速直线运动图像求位移的经验图像求位移的经验。
公式：弹性势能。
问题8：弹力做正功时物体怎么移动？弹性势能如何改变？弹力作负功又会怎样？
（引导学生从弹性势能公式考虑，且引导学生寻找势能变化的共性）
拓展：当弹簧被压缩时，公式仍可使用。
说一说：阅读课本16页。
解析：如果规定弹簧的任意长度时的势能为零势能，则弹簧从某一位置拉到零势能位置的过程中，拉力所做的功就等于弹簧的弹性势能，显然，这与规定自然长度为零时，从该位置拉到零势能时的功是不同的，所以，弹簧在某一位置时的弹性势能与零势能位置的规定有关，故弹性势能具有相对性。
思维激活……
题型一对弹性势能概念的理解
例题1 关于弹性势能，下列说法正确的事（）
a．发生弹性形变的物体都具有弹性势能
b．只有弹簧在发生弹性形变时才具有弹性势能
c．弹性势能可以与其它形式的能相互转化
d．弹性势能在国际单位制中的单位是焦耳
思维分析：发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用，具有势能，a正确；弹性势能跟重力势能一样，可以与其它形式的能相互转化，c正确；所有能的单位跟功的单位相同，在国际单位制中的单位是焦耳，d正确。
答案：
点拨：注意弹性形变与弹性的区别。
有些物体形变后无法恢复原状，因此其不具有弹性势能。
变式迁移1 关于弹簧的弹性势能，下面说法正确的事（）a．当弹簧的长度为原长时，弹簧的弹性势能为零
b．弹簧被拉长时具有弹性势能，被压缩时不具有弹性势能
c．弹簧被压缩时具有的弹性势能一定小于被拉长时具有的弹性势能
d．弹簧被拉长或被压缩时，只要在弹性限度内都具有弹性势能
题型二弹性势能的综合运用
例2 如图所示质量为物体从光滑斜面上的a点由静止滑下，与固定在斜面上并且沿斜面的轻质弹簧接触，其将弹
簧压缩至最低点b，试求当物体在b点时弹簧的弹性势能。
（已知，斜面倾角为，弹簧原长在a点）
思维分析：在该题中以为研究对象，物体下滑过程中始末状态的速度都为零，说明重力势能的减少量都为弹性势能，即。
答案：。
点拨：根据能量守恒定律，一种能量减少一定有另一种能量增加。
变式迁移2 “蹦极”是一富有刺激性的运动项目，某人身系弹性绳自高空点自由下落，如图所示，点是弹性绳的原长位置，点是人所到达的最低点，点是人静止地悬吊着时的平衡位置，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（）a．从点到点的过程中，加速度方向与速度方向相反
b．从点到点的过程中，重力所做的功等于人克服弹力所做的功
c．从点到点的过程中，人的速度不断增大
d．从点到点的过程中，加速度方向保持不变
本节内容总结：
1．知识梳理
2．规律方法总结
（1）弹性势能和重力势能相类似，弹性势能也具有相对性，一般选弹簧处于自由长度时为弹性势能的零点。
弹性势
能的变化，由弹力做功惟一决定，与其他力做功无关。
（2）弹性势能的表达式不要求用于计算，但要学会探究弹性势能公式过程中所运用的规律和方法，如研究问题先从最简单的情况入手的思想，类比联想的方法，无限分割再累加的方法等。
3．思维误区警示
由于弹簧、橡皮条的弹力是变力，当它们变形时，若发生形变和初始状态不同，即使形变量相等，弹簧弹性势能的改变量也是不同的，对此可借助于图象上“面积”的大小进行比较分析。
【教学反思】
探究是通过学生自己的探究活动，变未知为已知的学习过程。
探究的目的是开发学生的创造潜能，启发学生的思维，使学生参与到教与学的活动中去。
学生在自己思考的前提下，设计自己的探究方案。
这个方案，也可以不包含实验。
“探究弹性势能的表达式”就是一个不包含实验的探究课。
本节课使用了探究思疑式教学方式。
探究方面：给学生创造探究的平台，对一个大问题分多个小平台，设计8个问题。
平台的设置不可太多，如太多就成了一问一答，成了老师对答案。
同时平台也不可太少，否则，台阶太大太高，造成冷场。
思疑方面：要善于发现学生的疑点，难点。
在探究弹簧
的弹性形变的表达式时，发现学生感觉弹力做功不好求，让学生思考，然后老师引导，让学生自己解决问题，让他们感到探究的乐趣。
一节课的优劣标准关键在于学生的思考量，学到多少新知识，学会多少方法。
所以，在课上提问时学生回答错了不一定是坏事，如他错了，让他展示出错的原因，让其他学生认真思考、讨论，通过学生自我纠错，互相纠错，老师不要急于讲解，否则捉住的战机失去了意义。
FoonShion教育研究中心编制
Prepared by foonshion Education Research Center。