新人教版高中物理必修二 同步教案
第七章 机械能守恒定律
第五节 探究弹性势能的表达式
【教学目标】 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。 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。 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。 【教学课时】 1课时 【探究学习】 引入新课
教师活动：
1.演示： 装置如图所示：
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.
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．
请同学们再举几个物体具有弹性势能的例子：
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
［导入］ 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。
新课讲解
教师活动：我们在学习重力势能时，是从哪里开始入手进行分析的？这对我
们讨论弹性势能有何启示？
学生活动：思考后回答
学习重力势能时，是从重力做功开始入手分析的。讨论弹性势能应该从弹力做功的分析入手。
点评：通过知识的迁移，找到探究规律的思想方法，形成良好的思维习惯。 教师活动：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，我们只研究弹簧拉长的情况。 在探究的过程中，我们要依次解决那几个问题呢？请同学们快速阅读课本，把这几个问题找出来。
学生活动：阅读教材，找出探究过程中要依次解决的问题，从总体上把握
探究的思路。
教师活动：倾听学生回答，进一步引导。
（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量（或缩短量）成正比？说出你的理由。
（2）在高度h相同的情况下，物体的质量越大，重力势能越大，对于不同的弹簧，其弹性势能是否也有类似的情形？
（3）对弹性势能的猜测，并不能告诉我们弹性势能的表达式，这样的猜测有没有实际意义？
学生活动：思考问题，学生代表发言。
教师活动：听取学生汇报，点评，解答学生可能提出的问题。
提出问题：重力做功，重力势能发生变化，重力做功在数值上等
于重力势能的变化量。那么，弹力做功与弹性势能的变化之间关系是怎样的？
学生活动：思考问题，学生代表发言。
教师活动：听取学生汇报，点评，解答学生可能提出的问题。
提出问题：重力是恒力，重力做功等于重力与物体在竖直方向移动距离的乘积。那么，拉伸弹簧时，拉力做功该怎样计算？阅读课本，并在练习本上自己画图，写出拉力在整个过程中做功的表达式。
学生活动：阅读教材，思考拉力做功的计算方法。选出代表发表自己的见解。
点评：通过学生阅读，培养学生的阅读理解能力；通过学生探求变力做功的方法，初步形成微分求解变量的物理思想方法。
教师活动：听取学生汇报，投影学生的求解过程，解答学生可能提出的问题。
提出问题：怎样计算拉力做功的求和式？是否可以用F-l图象下一个梯形的面积来代表功？在练习本上写出拉力做功的表达式。
学生活动：在练习本上作F-l图象，推导拉力做功的表达式。
教师活动：听取学生汇报，投影学生的推导过程，解答学生可能提出的问题。 点评：在处理匀变速直线运动的位移时，曾利用v-t图象下梯形的面积来代
《探究弹性势能的表达式》示范教案
