探索弹性势能表达的教案
作为一名教学工作者，经常要准备教案。 教学计划是保证教学成功、提高教学质量的基本条件。 那么你知道如何编写正式的教案吗？ 以下是小编为大家整理的探索弹性势能表达式的教案。 仅供参考。 我希望它能帮助你。
探索弹性势能表达的教案1
1、课前预习、填写大纲、做练习。
2、对于预习题，设置相应的知识板块和讲解思路，供学生解题时使用。
3、具体控制如下：
1. 提供学习目标。
2.提出重力势能相关问题，方便总结弹性势能
(1)重力所做的功与所经过的路径无关
(2) 重力势能的表达式Ep=mgh 是相对的，是一个标量。
(3)重力所做的功与重力势能变化的关系（具体）
(4) 引力功和引力势能的变化与零势能面的选择无关，只与高度差有关。
(5)重力势能是由地球的吸引力及其与地球的相对位置决定的能量。
3、提出本节需要解决的问题：
（1）举例物体弹性变形，分析弹力的产生，解释什么是弹性势能。 弹簧的能量越大，物体弹出的距离就越远。
（2）根据事实，猜猜弹性势能可能与什么有关？ （学生上台讲解）
得出结论：变形越大，刚度越大，势能也越大。 （控制变量）
学生提问：软弹簧和硬弹簧是什么意思？
（3）本节探讨的问题与引力势能的探索有什么共同点吗？ 我们可以按照上一节的询问路线吗？ 谈谈你的想法（都是势能，这部分不需要研究结果，你只需要学习研究方法，制定研究计划等；你可以通过以下方式谈谈引力势能的研究过程类比。知道弹力确实做功，弹性势能就会进行变换，从而确定考察的起点——弹性的功）
(4)本节是一门理论实验探究课程。 请提出具体的询价方案。 （给出型号并说明相应数量）
请说出研究过程中要解决的主要问题，您是如何解决的？ 数据是如何处理的？ 调查结果如何？ 使用什么思维方法？
（成为永久的想法、想法、限制、类比等）
（5）如何进行评价？
学生提出问题：弹性势能也是相对的吗？ 它是一个标量吗？ 弹性势能对于系统来说也是常见的吗？ （否）弹力的功与弹性势能的变化有什么关系？ 如何确定正、负弹性功？
4.经过讨论，总结本节知识和方法。复习目标
5. 交换预览答案，解决错误，并对问题 3 和 4 进行评论。
反思：学生疑问较多，主要是提出的问题较多，数据处理不太清楚。 这里最好老师再重复一遍。
探索弹性势能表达的教案2
教学目标
1. 知识和技能
了解弹性势能的概念和意义，学习计算变力所做功的思维方法。
2. 流程与方法
1、猜测哪些因素与弹性势能的表达有关，培养学生进行科学预测的能力。
2.了解拉力所做功的计算方法，了解微分思维和积分思维在物理学中的应用。
3. 情感、态度和价值观
通过弹性势能公式的探索过程和方法，培养学生探索知识的欲望和学习兴趣，了解弹性势能在生活中的意义，提高物理在生活中应用的意识。
教学重点
探索探索弹性势能公式的过程和方法。
教学难点
在推导拉簧时，采用微分和积分的思想来求解拉力所做功的表达式。
教学流程
1.新课程介绍
实验导入
该装置如图所示：
将木块靠在弹簧上，压缩并释放，弹簧将木块弹出。
分别使用硬弹簧和软弹簧进行上述实验，压缩然后释放。 学生仔细观察实验现象并描述。
现象一：同样的弹簧，压缩程度越大，弹簧将木块推得更远。
现象二：当两个等长的软、硬弹簧被压缩到相同程度时，硬弹簧会将木块弹得更远。
师生共同分析得出结论：在上述实验中，弹簧受压缩时发生变形，恢复原状后可以对木块做功，因此具有能量。 这种能量称为弹性势能。
师：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什么？ 在本课中我们将探讨这些问题。
2、新课程教学
师：当我们学习引力势能时，我们从哪里开始分析呢？ 这对我们讨论弹性势能有什么影响？
学生思考并回答：在学习重力势能时，我们从重力所做的功开始。 弹性势能的讨论应从弹力做功的分析开始。
老师批语：通过知识的传递，我们可以找到探索规律的思维方式，形成良好的思维习惯。
师：当弹簧的长度为其原始长度时，其弹性势能为零。 弹簧被拉伸或压缩后，具有弹性势能。 我们类比重力势能来猜测一下：弹性势能与哪些因素有关？
学生思考讨论，老师总结：
(1) 重力势能与高度h成正比。 弹性势能是否也与弹簧的伸长（或缩短）有关？ 如果是这样，是简单的正比例关系吗？
(2)重力做功时，重力势能发生变化，重力做的功在数值上等于重力势能的变化。 那么，弹力所做的功与弹性势能的变化之间有什么关系呢？
(3)当高度h相同时，物体质量越大，重力势能越大。 不同弹簧的弹性势能是否有类似的情况？
师：请学生带着这些问题设计实验，探究弹性势能的表达方式。
实验方案：使用教材第69页图7.5-3所示装置。 弹簧的一端是固定的。 根据控制变量法，拉力所做的功在数值上等于弹力所做的功，也等于弹性势能的变化，即Ep=W=Ffl。 它不能直接将测得的弹性势能转换成测得的拉力功。 只要探究l、变形变量x、刚度系数k之间的关系，就知道Ep、变形变量x、刚度系数k之间的关系。
1. 保持k不变，研究变形变量x与拉力位移l之间的关系。
2. 保持x不变，研究刚度系数k与拉力位移l之间的关系。
多次测试并记录数据，填写设计好的表格：
(1) 保持k不变，研究变形变量x与拉伸位移l之间的关系。
弹簧变形量（m）
张力位移l(m)
x1
x2
x3
x4
(2) 保持x不变，研究刚度系数k与拉力位移l之间的关系。
刚度系数（N/m）
张力位移l(m)
k1
k2
k3
指导学生将数据输入计算机并使用Excel进行处理，通过图像的方法找出各种量之间的关系。
实验结论：弹性势能与变形量x2的平方成正比，Ep∝x2。
弹性势能与刚度系数k、Ep∝k成正比。
通过上述实验，我们已经证实弹性势能与变形量和刚度系数有关，但是它们之间具体的定量关系是怎样的呢？
提问：如何求弹性势能？ 如何求弹力所做的功？ 如何将变力转化为恒力？
想法建议：设计一个缓慢的拉伸过程。 整个过程中，拉力始终等于弹力，用拉力的功代替弹力的功。 由于弹力是变力，因此不能用W=Fs来计算弹力的功。 假设弹簧的变形量为x，则弹力F=kx。 指导学生复习研究匀加速直线运动位移的方法。
学生用微元法求解：变力功问题可以转化为恒力功问题来求解。 将拉伸过程分成许多小段，它们的长度分别为Δx1、Δx2、Δx3……在每个小段中，拉力可以近似认为是恒定的，它们是F1、F2、F3……因此，在每个小段中，拉力可以近似认为是恒定的，它们是F1、F2、F3……小段上，拉力所做的功为F1Δx1、F2Δx2、F3Δx3……整个过程中拉力所做的功可以用它在每个小段中所做的功之和来表示。 W总计 = F1Δx1+F2Δx2+F3Δx3...
学生自己画出F-x图像并与v-t图像进行比较。 v-t 图像下方的区域代表位移。 通过思考、讨论和交流，可以得出F-x图像下的面积可以代表弹力所做的功。
多媒体投影学生的推导过程，以回答学生可能提出的问题：
弹力所做的功等于阴影部分的面积W=
思路总结：用“无限除法”的方法计算弹簧发生微小变形时弹力所做的功，然后用图像法计算每个小变形弹力所做的功之和，得到确定弹性势能。
摘要：表达式 Ep=kl2
式中，Ep：弹性势能 k：弹簧刚度系数 l：弹簧变形量
问个问题：上面我们已经推导了弹性势能的表达式。 弹性势能与弹力所做的功之间有什么关系？ 首先，让学生回顾一下重力势能与重力做功的关系：当重力做正功时，重力势能减小，如自由落体的球；当重力做正功时，重力势能减小，如球自由落体； 重力做负功，重力势能增加，例如当球垂直向上抛出时。
设计场景引导学生推理：
如图所示，滑块以初速度v冲向固定在垂直壁上的弹簧，并压缩弹簧。 在弹簧压缩过程中，弹簧给予滑块的力F与速度方向相反。 滑块克服弹簧的弹力做功，即弹簧的弹力做负功。 弹簧被压缩，弹性势能增大。
在弹簧从最大压缩量恢复到原来长度的过程中，弹簧给予滑块的力F向右移动，弹簧的弹力做正功，弹簧的变形量减小，弹性势能减小。
总结：弹力做功与弹性势能变化的关系：
1、弹力做正功，弹性势能减小；
2、弹力做负功，弹性势能增大。
3. 课堂小结
1、弹性势能
定义：由于发生弹性变形的物体各部分之间的弹力相互作用而产生的势能。
2、弹性势能的表达式Ep=1/2kl2。
4. 课堂练习
1、在探究做功与物体速度变化关系的实验中，得到了如图所示的4条纸带，应选择（ ）。
2.关于弹性势能，下列说法正确的是（ ）。
A、拉伸长度相同时，k越大弹性势能的表达式，弹簧的弹性势能越大。
B. 当弹簧变长时，它的弹性势能必须增加
C. 当弹簧变短时，它的弹性势能必然变小。
D、弹簧的变形量越大，其刚度系数k值越大
3、光滑水平面上有一个物体弹性势能的表达式，在水平恒力F的作用下，开始从静止开始运动。经过时间t1，速度达到v。经过时间t2，速度从v增加到2v。 在t1和t2这两个时间段内，外力F对物体所做的功之比为（ ）。
A.1:1B． 1:3C． 3:1D。 1:4
答案：1.C2.A3.B
5.布置作业
阅读教材，熟悉本课的内容和研究方法。
探索弹性势能的表达教案3
1. 预览目标
预习“探索弹性势能的表达方式”，初步了解弹性势能的特性及其决定因素，以及变力做功的计算方法。
2.预览内容
1.弹性势能的定义：____
2.称为重力势能。 重力势能的表达式是，当物体质量一定时，重力势能与 成正比。
重力做功的特点___
3、在弹性极限内，弹簧所施加的弹力与弹性极限成正比。 用公式表示为：F=
4. 弹性和重力的变化模式有何不同？ __
5、课本上弹性势能和弹力做功的关系是什么？ 那么拉力的功呢？
3.提出疑问
同学们，通过你们的自主学习，如果您有任何疑问，请填写下表。
疑点 疑点内容
课堂学习案例
1. 学习目标
1.理解弹性势能的概念和物理意义。
2. 了解如何计算可变力所做的功。
3.了解弹力做功与弹性势能变化的关系。
4.知道弹性势能是相对论性的
2、学习的重点和难点：
如何思考求解弹簧张力做功问题时所使用的分段、求和、近似等微积分方法。
3. 学习过程
探索一：弹性势能与哪些因素有关？
1、我们所学的引力势能与哪些因素有关，有什么关系？
2. 重力势能的高度是如何确定的？
3. 你能定义弹性势能吗？
定义：由于变形物体各部分之间的相互作用，也存在势能。 这种势能称为弹性势能。
4、弹簧拉伸时弹性势能的研究：弹性势能可能与哪些物理量有关？
看课本，小组讨论，猜测可能有关联。
5. 物体举起高度的重力势能和弹性势能与弹簧拉伸的长度成正比吗？
回答：
探索二：导弹势能表达式的推导
1.我们如何得到引力势能的表达式？
2.我们是否可以利用同样的思路来分析弹力所做的功？
3、弹簧的弹性势能与弹力所做的功之间有什么关系？
压缩的弹簧将物体弹出，弹簧对物体做功。 物体的能量增加，弹簧的能量减少。
4. 弹力所做的功如何计算？
想法建议：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代替弹力的功（代换法）。
问：在缓慢拉动弹簧的过程中，每次等位移拉力所做的功是否相等？ ,
等位移所做的功如何变化？
5、这样换力做功的问题如何解决？
6. 你能用图像来表示弹力所做的功吗？ （提示：以弹力F为纵坐标，位移X为横坐标，在图像上标记每一小段张力所做的功）
提示：在必修课1中，为了推导匀速直线运动的位移公式，我们曾经使用过一种求变速位移的方法……它是什么？ 如何使用它？
老师问：我们可以用类似的方法来求位移吗？
7、从图中可以得出，拉力所做的功为，弹性势能的表达式为Ep=
8. 你认为弹簧的弹性势能在哪里为零？ 这个位置可以任意确定吗？
四、反思与总结
1.什么是弹性势能？
2. 弹簧的弹性势能由哪些因素决定？
3.弹簧的弹性势能与拉力所做的功之间有什么关系？
4. 弹簧的弹性势能的表达式是什么？
(4) 现场测试
1.关于弹性势能，下列说法正确的是（ ）
A.任何发生弹性形变的物体都具有弹性势能
B．物体只要发生形变，就一定具有弹性势能
C.当外力作用于弹性物体时，物体的弹性势能发生变化。
D.弹簧的弹性势能仅由弹簧的变形决定
2. 关于弹性功和弹性势能的说法，正确的是（ ）
A、弹力对物体所做的功等于物体的弹性势能。
B． 物体克服弹力所做的功等于物体的弹性势能。
C、弹力对物体所做的功等于物体弹性势能的减少。
D、物体克服弹力所做的功等于物体弹性势能的增加。
3. 比弹性势能的表达式与下列量有关 ( )
A. 弹簧的长度。 B. 弹簧延伸或缩短的长度。
C.弹簧刚度系数。 D. 弹簧的质量。
4. 当弹簧的弹性势能为 时，下列说法正确的是： ( )
A. 当弹簧变长时，它的弹性势能必须增加
B. 当弹簧变短时，其弹性势能必然减小
C、如果弹簧自然长度的势能为0，则其他长度的势能为正。
D、如果选择弹簧自然长度的势能为0，则拉伸时弹性势能为正，压缩时弹性势能为负。
课后练习与提高
1.下列现象中，物体的动能转化为弹性势能（ ）
A.秋千从最高点荡到最低点 B.开弓横射
C. 骑自行车匀速上坡 D. 跳板跳下
2. 一个物体从垂直弹簧上方 h 米处落下，然后被弹簧弹回。 当物体的动能最大时（ ）
A. 当物体第一次接触弹簧时 B. 当物体将弹簧压缩到最小时
C.当物体的重力和弹力相等时 D.当弹簧等于原来的长度时
3、如图所示，一个物体以速度v0冲向垂直的墙壁。 墙壁和物体之间的弹簧被物体压缩。 在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A.物体对弹簧所做的功与弹簧的压缩量成正比
B．当物体以相同的位移向墙壁移动时，弹力所做的功不相等。
C.弹力做正功，弹簧的弹性势能减小。
D.弹簧弹力做负功，弹性势能增大
4、如图所示，将一根质量可忽略不计的弹簧一端固定在地面上，并将弹簧垂直放置。 一个小球在距离弹簧自由端 h1 和 h2 的高度处从静止状态释放。 h1>h2。 小球落到弹簧上，然后向下运动，压缩弹簧。在小球释放到最大速度的过程中，小球重力势能的变化ΔEp1和ΔEp2的关系为ΔEp1 ΔEp2，则弹簧弹性势能增加量ΔEp1和ΔEp2之间的关系为ΔEp1，ΔEp2，（填写“>”，“=5.μmgx 6.BC 7.先变小，后变大。先变大，后变大）变小。先变小，然后变大。
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