《探究弹性势能表达式》教学设计
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约3420字。
“探究弹性势能的表达式”教学设计
【教材分析】
这是节不包含实验探究的探究课,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。从整体上看,内容的安排完全符合人们认识事物的思维过程。
【学情分析】
依据20世纪最著名的发展心理学家皮亚杰的理论可知高一学生的认知发展过程是由具体运算阶段向形式运算阶段过渡,也是由直观认识向逻辑推理、实验推理过渡阶段,因此在教学中,要遵循从感性到理性的认识规律,本节课抓住学生的心理特点进行--。
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.理解弹性势能的概念和物理意义。
2.学习计算变力做功的思想方法。
3.理解弹力的功与弹性势能变化的关系。
4.知道弹性势能具有相对性。二、过程与方法
1.仿照重力势能表达式的得出方法探究弹性势能表达式,让学生体会物理学中这种类比迁移的研究方法。
2.猜测弹性势能表达式与什么有关,培养学生科学推断能力。
3.又一次应用分割、求和、逼近的方法求变力的功,体会这种微积分思想在物理中的应用。
4.体会理论探究这种科学方法。
三、情感态度与价值观
通过探究过程体会物理学的逻辑之美和方法之美,体会数理的巧妙结合,激发学生求知欲和学习兴趣,享受成功的乐趣。