“探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式”教學(xué)設(shè)計(jì)
引導(dǎo)得出不會(huì)是ep=kl2，應(yīng)該比kl2小后，若學(xué)生不再提出新的觀點(diǎn)，則到此為止；若學(xué)生提出可用平均力kl乘以l，教師追問(wèn)為什么除以2就是平均力？若學(xué)生們回答不出，可引導(dǎo)：“求平均速度不一定都可以用，只有在勻變速運(yùn)動(dòng)中才可以”引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)彈力隨形變量均勻增大，所以可以這樣來(lái)求平均……
師：經(jīng)過(guò)我們的猜測(cè)發(fā)現(xiàn)kl2是最可能的關(guān)系。說(shuō)是猜測(cè)，也不是一點(diǎn)沒(méi)有根據(jù)的瞎說(shuō)，從猜測(cè)過(guò)程來(lái)看，大家已經(jīng)在使用一種思想：通過(guò)研究彈力做功來(lái)得出彈性勢(shì)能的表達(dá)式，這種通過(guò)功能關(guān)系來(lái)探究的方法我們?cè)谏弦还?jié)得出重力勢(shì)能表達(dá)式過(guò)程中已經(jīng)使用過(guò)。
師提問(wèn)：仿照重力功與重力勢(shì)能改變的關(guān)系，你能得出彈力做功與彈性勢(shì)能改變關(guān)系嗎？
教師引導(dǎo)學(xué)生之間討論回答。并用彈簧演示在壓縮彈簧過(guò)程中，彈簧彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加；在拉伸彈簧過(guò)程中，彈簧彈力也做負(fù)功，彈性勢(shì)能也增加，說(shuō)明兩種情況下，彈力功的絕對(duì)值都等于彈性勢(shì)能增加量。
師：?jiǎn)栴}是我們不是求彈性勢(shì)能變化量的表達(dá)式，而是彈性勢(shì)能的表達(dá)式，這怎么辦？
引導(dǎo)學(xué)生之間討論得出，從原長(zhǎng)開(kāi)始讓彈簧拉長(zhǎng)（壓縮），由于規(guī)定原長(zhǎng)時(shí)彈性勢(shì)能為零，所以彈力功的絕對(duì)值既是勢(shì)能增加量也是末態(tài)彈性勢(shì)能的值。
師：下面我們就通過(guò)研究從原長(zhǎng)開(kāi)始被拉長(zhǎng)l的過(guò)程中，彈力做的功，對(duì)以上猜測(cè)結(jié)果進(jìn)行證明，當(dāng)然求彈力的功不能再用剛才取平均力的方法了，那用什么辦法？
針對(duì)不同層次的學(xué)生，教師可以從以下三種引導(dǎo)方式中選擇一種：（1）在必修1中，為了求勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移，或說(shuō)成為了導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式，針對(duì)變速求位移我們?cè)?jīng)用過(guò)一種辦法……是什么辦法？怎樣用的？（2）直接告知在證明勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖的面積代表位移的過(guò)程中我們用過(guò)一種辦法，它的思想是分割、求和、逼近。還記得怎樣用的嗎？（3）不僅直接告知什么時(shí)候用過(guò)，為了解決什么問(wèn)題，叫什么方法，還復(fù)述一遍怎樣用的。
不論什么層次的學(xué)生，也不論何種引導(dǎo)方法，教師最后都要通過(guò)幻燈片打出f-l圖像，解釋分割、求和、逼近的過(guò)程。并最后通過(guò)面積求出ep=kl2，猜想得到證實(shí)。（以下4個(gè)圖依次出現(xiàn)在屏幕上）
建議將探究過(guò)程的流程以板書(shū)的形式給出。
板書(shū)：二、探究過(guò)程
1.通過(guò)探究彈力的功來(lái)探究彈性勢(shì)能表達(dá)式。
2.彈力功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系。
3.規(guī)定原長(zhǎng)時(shí)勢(shì)能為零，從原長(zhǎng)開(kāi)始，求彈簧伸長(zhǎng)l過(guò)程中彈簧彈力做的功。
4.思想：分割、求和、逼近，板圖如圖。
5.面積代表克服彈力做的功=彈性勢(shì)能增加量=末態(tài)彈性勢(shì)能（規(guī)定原長(zhǎng)時(shí)彈性勢(shì)能為零）。
6.面積=。
7.結(jié)論：若規(guī)定原長(zhǎng)時(shí)彈性勢(shì)能為零，則ep=kl2（l為形變量）。
如果時(shí)間允許，教師組織學(xué)生討論彈性勢(shì)能相對(duì)性問(wèn)題，規(guī)定伸長(zhǎng)后某位置勢(shì)能為零，組織討論原長(zhǎng)時(shí)的勢(shì)能是不是零，是正還是負(fù)。
時(shí)間再允許，還可以討論重力為零時(shí)的重力勢(shì)能也不一定為零（取地面為零勢(shì)能參考平面，物體離地球非常遙遠(yuǎn)時(shí)可認(rèn)為重力為零，但重力勢(shì)能不是零）