5．探究弹性势能的表达式

　　三维目标

　　知识与技能

　　1．理解弹性势能的概念；

　　2．知道探究弹性势能表达式的方法，了解计算变力做功的思想与方法；

　　3．进一步了解功和能的关系。

　　过程与方法

　　1．利用逻辑推理和类比的方法探究弹性势能表达式；

　　2．通过探究弹性势能表达式的过程，让学生体会微分思想和积分思想在物理学中的应用。

　　情感态度与价值观

　　1．培养学生对科学的好奇心与求知欲；

　　2．通过讨论与交流等活动，培养学生与他人进行交流与反思的习惯。发扬与他人合作的精神，分享探究成功后的喜悦之情；

　　3．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

　　探究弹性势能表达式的过程与方法；体会微分思想和积分思想在物理学中的应用。

　　教学难点

　　如何合理的推理与类比；结合图像体会微分和积分思想，研究拉力做功。

　　实验仪器准备

　　两根不同劲度系数的弹簧、小车。（若学生实验，可以两人一组仪器）。

　　课型

　　探究课

　　教学过程

　　［新课导入］

　　卷紧的发条、拉长或压缩的弹簧、拉开的弓、正在击球的网球拍、撑杆跳运动员手中弯曲的杆，等等，这些物体都发生了弹性形变，每个物体的各部分之间都有弹力的相互作用。

　　压缩的弹簧可以把小球弹出很远、拉开的弓可以把箭射出、撑杆跳高运动员可以借助手中的弯曲的杆跳得很高......这些现象说明什么？

　　说明发生弹性形变的物体具有能量，本节课将定量地研究这种形式的能量。

　　［新课教学］

一、弹性势能

　　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（elastic potentialenergy）。

　　卷紧的发条，被拉伸或压缩的弹簧，拉弯的弓，击球时的网球拍或羽毛球拍，撑杆跳高时的撑杆等，都具有弹性势能。

　　势能也叫位能，是由相互作用的物体的相对位置决定的。

　　二、探究弹性势能的表达式

　　在讨论重力势能的时候，我们从重力做功的分析入手。讨论弹性势能的时候，则要从弹力做功的分析入手。在探究弹性势能的表达式时，可以参考对重力势能的讨论。

　　1．探究弹性势能表达式的方法

　　当弹簧的长度为原长时，它的弹性势能为0，弹簧被拉长或被压缩后，就具有了弹性势能。我们研究弹簧被拉长的情况。

　　在探究的过程中，要依次解决下面几个问题。

（1）弹性势能的表达式可能与哪几个物理量有关？