资源简介

(共27张PPT)
生活中的振动
鲁科版选择性必修一
目录
课标分析
part 01
教材分析
part 02
学情分析
part 03
教学目标
part 04
教学重难点
part 05
教学过程
part 06
课标分析
part 01
课标分析
这为教学目标的制定提供了方向指引，教学过程应围绕这些要求展开，注重学生通过实验探究获取知识。
教材分析
part 02
教材版本与章节说明
鲁科版物理选择性必修一第2章第5节，内容编排体现学科知识系统性和逻辑性。
受迫振动
共振
本节实验内容分析
受迫振动装置探究影响因素，但仪器控制不精确，仅能定性演示，无法深入定量研究。
共振实验通过单摆观察，缺少探究过程，结论说服力有限，不满足核心素养教学需求。
学情分析
part 03
学生在之前的物理学习中已经对振动相关知识有了一定的了解，但对于受迫振动和共振的概念及特点可能还不够深入理解。在教学过程中需要基于学生已有的知识基础进行引导和拓展。
学生实验操作基础扎实，需强化设计实验、数据分析和结论得出能力。应注重培养逻辑思维和创新思维，通过问题引导及实验活动促进提升。
学生知识基础
能力水平分析
学生知识与能力基础
针对高中学生的好奇心和求知欲，设计实验探究的《生活中的振动》课程，激发学习积极性。
教学策略
在探究活动中，培养学生的创新思维，增强他们对抽象物理现象的理解和应用能力。
能力培养
通过实际操作，让学生在理解受迫振动和共振的基础上，提升实验操作及数据分析能力。
实验教学
01
02
03
学生学习特点与教学设计
教学目标
part 04
理解阻尼振动、受迫振动和共振的概念。
从能量角度理解振幅变化情况。
通过对实验现象的观察和分析，培养学生逻辑思维能力。
引导学生设计实验方案，培养创新思维能力。
科学思维
科学探究
经历实验探究过程，提高学生动手操作能力和收集、处理数据的能力。
培养学生提出问题、解决问题的能力。
科学态度与责任
培养学生严谨认真的科学态度。
增强学生合作交流的意识和责任感。
物理观念
教学重难点
part 05
教学重难点
理解阻尼振动、受迫振动和共振的概念及特点。
掌握探究受迫振动频率与驱动频率关系的实验方法。
设计并实施探究受迫振动频率与驱动频率关系的实验。
引导学生从实验数据中分析得出共振条件。
教学重点
教学难点
教学过程
part 06
导入新课
通过水中振动的物块和生活中常见的“荡秋千”进行举例分析，引出阻尼振动的概念。
阻尼振动实验仪器介绍
教师轻推多功能振动实验装置中的小车振子让其振动，利用自制的激光测距传感器实时采集小车振子振动的位移随时间变化的曲线，从实验获取阻尼振动的图像
多功能振动实验装置
阻尼振动实验操作
首先将小车振子推到一侧静止释放，然后打开软件采集位移-时间曲线。
1：实验步骤详解
展示采集到的曲线图像，并分析得出阻尼振动振幅随时间减小的结论。
3：实验结果的记录与分析
使用软件工具采集振动数据，包括位移、速度等参数，为后续分析提供基础。
2：实验数据采集方法
从阻尼振动引出受迫振动
由实验数据分析阻尼振动的振幅不断减小，引导学生思考如何能够得到持续稳定的振动？
提出驱动力和受迫振动的概念
多功能振动实验装置介绍
多功能振动实验装置与实验准备
1.多功能振动实验装置包括芯片、激光测距传感器、激光对射开关、驱动电机和调速器等，用于模拟和分析振动现象。
2.在实验开始前，需要对位移传感器进行调零，确保数据的准确性，并组装好实验装置。
受迫振动实验探究
2：受迫振动实验的实施
1：确定固有频率的步骤
先让小车做阻尼振动采集位移时间图像，然后选取数据计算出小车固有频率。
3：驱动频率改变的影响
多次改变驱动频率并重复实验，记录多组数据，分析得出振动频率等于驱动频率时振幅最大。
启动直线电机驱动小车做受迫振动，并采集相关数据，如位移-时间图像、频率和振幅。
实验结果分析，发现共振
从实验数据得到在误差允许的范围内,物体做受迫振动时,振动的频率总等于驱动频率,与物体的固有频率无关
从受迫振动的振幅与频率图像中可以得到振幅随着驱动频率的增大呈现出的变化是先增大后减小,当驱动频率等于固有频率时,物体做受迫振动的振幅达到最大,即发生共 振
共振现象的观察与分析
共振演示仪介绍
装置由上下两板组成,上板由往复电机稳定驱动,驱动频率可调,通过侧面光电门测量周期,获得其频率。
上板安装一排钻夹,用来固定不同的振子,通过上排光电门分别测量固有周期,得到固有频率，在软件上锁定数据。
共振实验步骤
1.仪器组装与调试
确保振子固定牢固，软件与光电门的校准
2.频率测量与锁定（固有频率测量）
利用上排光电门测量所固定振子的固有周期
3.驱动频率调节与实验观察
开启共振演示仪的往复电机，通过调速器或软件控制逐渐增大驱动频率。
当驱动频率等于固有频率时，振子的振幅达到最大值，此时即为共振现象发生。
实验数据的整理与呈现
数据整理的软件工具介绍
介绍如何使用专业软件工具对实验数据进行整理，包括数据筛选、清洗和格式转换等步骤。
01
数据呈现的图表与图像
展示经过整理的数据，通过图表和图像形式直观呈现，便于分析和理解。
02
结论推导的数据分析方法
从整理好的数据中，通过对比、计算和逻辑推理等方法，得出实验结论。
03
实验总结
探究阻尼振动的特点
直观认识阻尼振动现象
分析阻尼振动振幅变化规律
探究受迫振动的周期，描绘受迫振动的振幅与频率图像
探究受迫振动周期特性
揭示振幅与频率关系及共振条件
利用创新仪器共振演示仪重现共振现象
强化对共振现象的直观感受
深入理解共振原理和条件
谢谢

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