资源简介

课时教学设计
《受迫振动 共振》教学设计
课题 受迫振动 共振
课型 新授课 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□
1.教学内容分析
《受迫振动 共振》是普通高中人教版物理选择性必修一第二章《机械振动》中第6节的内容。阻尼振动和受迫振动是外力作用下的振动。本节在简谐运动内容之后，既是对前几节知识的巩固，也是加强了理论和实际相联系。本节以问题作为切入点，启发学生思考，通过类比的方法，给出了阻尼振动与受迫振动是外力作用下的振动，丰富了学生的学习经历，深化了对振动的理解。然后从振动图像和能量的角度分析阻尼振动的特点，引出受迫振动的概念，以及共振现象和共振曲线，促进学生科学思维的发展。最后在利用相关知识，解释生活中的实际问题，增强了学生学习物理的兴趣，体会物理知识在工程技术领域的重要作用。
2.学习者分析
通过类比分析阻尼振动、受迫振动和共振的概念和特点，能够加深学生给振动的进一步理解和应用，构建运动的完整体系。对阻尼振动和受迫振动的认识进一步丰富了学生的相互作用观，促进学生的知识体系的形成，提升学生的科学探究能力。
3.学习目标确定
1.知道阻尼振动和受迫振动的概念和特点。2.会用能量的观点分析阻尼振动的振幅减小和受迫振动的共振现象。3.通过实验认识固有频率、驱动力频率与振动频率的区别和联系。4.了解产生共振的条件，认识共振是受迫振动的一种特殊情况。5.能够应用振动的规律解释实际生活中的关于振动的相关问题。
4.学习重点难点
重点：了解发生共振的条件以及用相关知识解释实例。难点：认识固有频率、驱动力频率和振动频率之间的区别和联系，以及认识生活中相关现象的振动特点。
5.学习条件支持
1.生活中阻尼振动和受迫振动的视频。2.现场演示共振现象。3.人教版教材重点正文材料。
6.学习活动设计
过程学习内容与教师活动（引领性问题）学生任务或学习活动设计设计意图或评价目标环节1创设情境：“洗”是古代盥洗用的脸盆，多用青铜铸成，现代亦有许多仿制的工艺品。倒些清水在其中，用手掌慢慢摩擦盆耳，盆就会发出嗡嗡声，到一定节奏时还会溅起层层水花。引领性问题：盆中的水为什么会振动起来？教师活动：PPT展示和视频展示生活中振动现象。学生活动：观察水花溅起的现象。体会振动的运动特点。学生活动：思考生活中还有哪些常见到的振动现象。设计意图：利用学生们常见的现象，简单的分析其运动规律，引出本节的相关知识。设计意图：通过设置问题，有效调动学生学习物理的兴趣，唤起学生积极参与研究本节内容的意识。环节2教师活动：回顾简谐运动：通过对弹簧振子和单摆的研究，我们知道弹簧振子和单摆在没有外力的作用下做简谐运动，周期和频率与振幅无关，仅由系统自身的性质决定。 引出固有频率的定义。我们把简谐振动称为固有振动，其振动频率称为固有频率。引领性问题：如果振动系统受外力作用时，系统将做何种运动？教师活动：振幅随时间逐渐减小的振动称为阻尼振动。 ( 阻尼振动的位移时间图像.swf )引领性问题：如何从能量的角度解释该现象？教师活动：从能量的角度解释阻尼振动的规律。一方面由于振动系统受到摩擦阻力的作用，使振动系统的机械能逐渐转化为内能。另一方面由于振动系统引起邻近介质中各质点的振动，使能量向四周辐射出去，从而自身机械能减少。学生活动：复习简谐运动的特点和周期公式。弹簧振子的周期：单摆的周期：学生活动：通过实验现象，让学生总结阻尼振动的特点。学生活动：根据阻尼振动的能量特点，联系实际现象。例如单摆运动时受到空气的阻力。叉发声时，一部分机械能随声波辐射到周围空间。设计意图：以提问的形式，让学生回顾知识，夯实基础。设计意图：通过对阻尼振动的研究，深化对振动的理解。设计意图：通过联系生活中的实际现象，体会物理知识在生活中的广泛应用。环节3引领性问题：阻尼振动最终都要停下来，那么怎么才能产生持续的振动呢？ 教师活动：展示受迫振动的实验，引出驱动力和受迫振动的概念。作用在振动系统上的周期性外力叫作驱动力，系统在驱动力作用下的振动叫做受迫振动。引领性问题：受迫振动的频率与什么因素有关？教师活动：展示探究受迫振动频率的实验。教师活动：三种振动的比较学生活动：最简单的方法是周期性的外力作用在振动系统中，即外力对系统做功，补偿系统能量的消耗，使系统的振动持续下去。学生活动：通过观察实验现象，总结出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。学生活动：小组讨论，总结简谐运动、阻尼振动和受迫振动的区别与联系。设计意图：通过研究受迫振动使学生进一步完善振动运动的规律和方法。设计意图：通过演示实验，让学生体会实验是科学探究的根本方法。设计意图：通过类比的方法，能使学生更好的理解振动模型。环节4引领性问题：在周期性驱动力作用下的受迫振动，振动幅度是否也跟它的固有频率无关呢？教师活动：演示共振实验当驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅达到最大值，这种现象称为共振。教师活动：在工程技术的许多领域都可以观察到共振现象，并且应用共振现象。学生活动：观察实验现象，总结实验规律：驱动力的频率与系统的固有频率相差越少，受迫振动的振幅越大；相差越多，振幅越小； 相等时，受迫振动的振幅最大。学生活动：阅读教材共振的应用和科学漫步。设计意图：通过实验，培养学生分析问题和研究问题的能力，并加深对结论的理解。设计意图：通过了解共振现象在许多领域中的应用，让学生体会物理知识在科学技术发展中的重要作用。环节5教师活动：课后巩固和习题。学生活动：完成课后习题，整理知识点。设计意图：通过课后习题，让学生加深对这节知识的理解。课堂小结：振幅随时间逐渐减小的振动为阻尼振动。从能量的角度分析阻尼振动。系统受到周期性外力作用下的振动叫作受迫振动。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。当驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅达到最大值，这种现象称为共振。
7、板书设计
阻尼振动：振幅随时间逐渐减小的振动外力作用下的振动 受迫振动：系统受周期性外力作用下的振动 共振：当驱动力的频率等于固有频率时，受迫振动的振幅最大
8、作业与拓展学习设计
课后习题，拓展学习：利用共振曲线，解决受迫振动的综合性问题。
9、特色学习资源分析、技术手段应用说明
主要运用的是多媒体教学，图像、视频、动画巧妙结合并呈现，不但可以激发学生的学习兴趣，做到理论联系实际，帮助学生快速建模。同时也有助于学生对重点知识和难点知识的掌握、理解和运用。
10、教学反思与改进

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