资源简介

2.6 受迫振动 共振 ----教学评大单元分课时教学设计
课 题 2.6 受迫振动 共振
课 型 新授课 复习课□ 试卷讲评课□ 其他课□
授课班级 授课时间 2023年 月 日
教学内容分析 本节课首先介绍了固有频率的概念，然后从图像和能量的角度分析了阻尼振动，并介绍了受迫振动。通过电动机振动实验和耦合摆实验，进一步了解受迫振动。最后结合显示生活的例子，加深本文内容。本节课生活化内容多，可以进行文化教育和生活经验教育。
学习者 分析 前面几节学生学习了简谐运动的受力和运动特点。知道了能量的变化情况。对单摆和弹黄振子的模型也有了较为深入的理解，为这节课作了好的铺垫。高一学期的学生已经有了一定的观察分析能力、归纳总结能力和逻辑思维能力。而且这个阶段的学生有很强的求知欲和好奇心，对于与生活联系独切密切的知识非常感兴趣。敢于猜想和尝试，这些可以帮助学生顺利完成本节课的学习。
教学目标与核心素养 物理观念∶知道阻尼振动、受迫振动和共振的概念。 科学思维∶能够从能量的变化角度来分析阻尼振动。 科学探究：通过研究受迫振动的频率的实验，知道振幅与驱动力的关系。 科学态度与责任∶介绍我国在利用共振和防止共振方面的技术，提升民族自豪感。
教学准备 多媒体课件、导学案、视频。
活动设计
教学内容 教师活动 学生活动 评价任务
【创设情景 引入课堂】
从荡秋千引入课堂等幅振动和阻尼振动的概念。 让学生观察图片或视频，建立“振动会自发地衰减”的感性认识 体验、观察、思考、讨论。 引导学生通过情境建模，建立物理概念，形成理性与感性的连接。
探索新知： 知识点一：受迫振动
“秋千最终会停下来”，如何才能让秋千一直振动？提出“受迫振动”的概念。 列举出一些受迫振动的例子 引导思考如何让物体一直振动。 思考、讨论、表达 从解决问题的角度探讨物理问题，引导学生从建立物理与实际的联系。
探索新知： 知识点二：受迫振动的频率
观察实验：固有频率不同的四个小球，在相同的外力驱动下的摆动。 引导学生观察相同驱动力下的不同小球的振动情况：特别观察小球的振幅是否相同；小球的频率是否同步？小球的振幅是否相同？ 观察、思考 学生通过观察，掌握受迫振动的频率跟驱动力的频率相等的规律。并提出：“什么情况下受迫振动的小球振幅最大？”
【受迫振动的振幅】 观察实验，绘制振子随驱动频率变化的曲线。 引导学生观察两个弹簧振子在不同频率下的振幅变化。逐渐增大驱动频率，两个振子振幅逐均先增大，后减小。 作图、思考、讨论 引导学生在操作实验之前先制定方案，理解实验原理，培养学生的探究素养。 建立受迫振动振幅大小随驱动频率变化的关系，并且知道振幅最大时额定频率大的振子对应的驱动频率也较大。
观察实验 以一个小球带动其他小球摆动，观察振幅的大小与什么因素有关。 引导学生观察受迫振动的小球的摆幅与小球的质量是否有关？与驱动小球的绳长有什么关系？ 观察，思考，讨论，表达 学生发现受迫振动摆幅最大的小球的摆长跟驱动小球的摆长相同，即其固有频率与驱动小球独有频率相同。回顾刚才的弹簧振子实验，可以形成统一的观点：当受迫振动物体的固有频率等于驱动力频率时，振幅达到最大，称为共振。
【共振的应用】 共振筛、转速计等是共振的常见应用 介绍共振的应用，此时可以发散讲解，重点是如何实现共振。 聆听、思考 让学生形成知识间关联的习惯，培养知识迁移的能力。
课堂练习
在这绷紧的绳子上挂上四个球，A和D的长是L，B的长是L/2，C的摆长是3L/2。先让A动起来，其他个球也将随着摆动，那么BCD谁的振幅最小？ 解析：A球先摆动，那他就会迫使水平绳跟着振动，水平绳又迫使BCD三个小球受迫振动，判断谁的振幅最小，只要看谁的固有频率与驱动力A的频率差距更大就可以。 A的摆长是L，他的率是 B的摆长是L/2，那它的固有频率就是， 同理C的摆长是3L/2，那它的固有频率就是， 最后D的摆长和A的摆长相同，所以D的固有频率与A的频率相同。不难看出B的固有频率与A驱动力频率差距最大，所以B的振幅最小，且题目中D与A的长相同地发生了共振，其振幅是最大的。 所以遇到这种判断受迫振动的振幅大小问题，你只要分析出物体的固有频率与驱动力频率的关系就能搞定。
课堂小结 利用思维导图引导学生完成
主板书设计
2.6受迫振动 共振 一、振动中的能量损失 ①固有频率：物体固有振动时的频率。 ②阻尼振动：振幅随时间逐渐减小的振动称为阻尼振动。 二、受迫振动 ①受迫振动：系统在驱动力作用下的振动 ②物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关。 三、共振现象及其应用 物体在做受迫振动时，驱动力的频率与物体的固有频率相差越小，受迫振动的振幅越大；当驱动力的频率与物体的固有频率相等时，受迫振动的振幅达到最大。
教学反思

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