(教學(xué)設(shè)計(jì))第2章 5 阻尼振動(dòng) 受迫振動(dòng)2023-2024學(xué)年新教材高中物理選擇性必修第一冊(教科版2019)

(教學(xué)設(shè)計(jì))第2章5阻尼振動(dòng)受迫振動(dòng)2023-2024學(xué)年新教材高中物理選擇性必修第一冊(教科版2019)學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級授課地點(diǎn)教具課程基本信息1.課程名稱：高中物理選擇性必修第一冊第2章阻尼振動(dòng)受迫振動(dòng)

2.教學(xué)年級和班級：高中一年級5班

3.授課時(shí)間：2023年10月10日

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：45分鐘核心素養(yǎng)目標(biāo)1.物理觀念：使學(xué)生理解阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)的基本概念，能夠用物理語言描述其特點(diǎn)和區(qū)別。

2.科學(xué)思維：培養(yǎng)學(xué)生分析振動(dòng)現(xiàn)象的能力，學(xué)會(huì)運(yùn)用控制變量法和邏輯推理解決物理問題。

3.實(shí)驗(yàn)與探究：通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)生能夠運(yùn)用物理知識解釋振動(dòng)過程中的能量轉(zhuǎn)換和相互作用。

4.科學(xué)態(tài)度與價(jià)值觀：培養(yǎng)學(xué)生對物理實(shí)驗(yàn)的興趣和好奇心，增強(qiáng)對科學(xué)探究的熱愛和責(zé)任感。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

（1）阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)的概念：明確阻尼振動(dòng)是指振動(dòng)系統(tǒng)在振動(dòng)過程中由于外界阻力的作用而逐漸減小的振動(dòng)；受迫振動(dòng)是指在外力作用下，振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)頻率發(fā)生改變的振動(dòng)。

（2）阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)的特點(diǎn)：掌握阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)的特點(diǎn)，如阻尼振動(dòng)幅度隨時(shí)間逐漸減小，受迫振動(dòng)幅度受外力頻率的影響等。

（3）能量轉(zhuǎn)換和相互作用：理解在振動(dòng)過程中，動(dòng)能、勢能和內(nèi)能之間的相互轉(zhuǎn)換，以及振動(dòng)系統(tǒng)與其他物體之間的相互作用。

（4）振動(dòng)方程的求解：學(xué)會(huì)運(yùn)用振動(dòng)方程求解振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)幅度、周期和相位等參數(shù)。

2.教學(xué)難點(diǎn)

（1）阻尼系數(shù)的影響：理解阻尼系數(shù)對阻尼振動(dòng)特點(diǎn)的影響，如阻尼系數(shù)越大，振動(dòng)幅度衰減越快等。

（2）受迫振動(dòng)的頻率轉(zhuǎn)換：掌握受迫振動(dòng)的頻率轉(zhuǎn)換規(guī)律，如當(dāng)外力頻率等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率時(shí)，振動(dòng)幅度最大等。

（3）能量轉(zhuǎn)換和相互作用的解釋：能夠運(yùn)用物理知識解釋振動(dòng)過程中的能量轉(zhuǎn)換和相互作用，如阻尼振動(dòng)中能量的逐漸減小等。

（4）振動(dòng)方程的求解方法：掌握振動(dòng)方程的求解方法，如振動(dòng)方程的建立、求解振動(dòng)幅度、周期和相位等參數(shù)的步驟。

（5）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和解釋：學(xué)會(huì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，運(yùn)用物理知識解釋振動(dòng)過程中的能量轉(zhuǎn)換和相互作用。教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：教師通過講解阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)的概念、特點(diǎn)、振動(dòng)方程的求解等理論知識，使學(xué)生掌握基本概念和理論。

2.討論法：學(xué)生分組討論實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分享對能量轉(zhuǎn)換和相互作用的看法，激發(fā)學(xué)生思考和探究問題的能力。

3.實(shí)驗(yàn)法：學(xué)生進(jìn)行振動(dòng)實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，運(yùn)用物理知識解釋振動(dòng)過程中的能量轉(zhuǎn)換和相互作用，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和科學(xué)思維。

教學(xué)手段：

1.多媒體設(shè)備：使用多媒體課件展示振動(dòng)現(xiàn)象的動(dòng)畫和圖像，直觀地演示阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)的特點(diǎn)，幫助學(xué)生更好地理解和記憶。

2.教學(xué)軟件：利用教學(xué)軟件進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以互動(dòng)操作，觀察不同參數(shù)下的振動(dòng)現(xiàn)象，加深對振動(dòng)過程的理解。

3.實(shí)驗(yàn)室設(shè)備：使用振動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以親手操作，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作能力和科學(xué)思維。

4.在線資源：引導(dǎo)學(xué)生利用在線資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，如物理知識講解視頻、實(shí)驗(yàn)操作教程等，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。

5.互動(dòng)平臺：利用互動(dòng)平臺進(jìn)行在線討論和問題解答，學(xué)生可以提問、分享觀點(diǎn)，促進(jìn)學(xué)生之間的交流和合作。教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們知道什么是阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)嗎？它們在現(xiàn)實(shí)生活中有什么應(yīng)用？”

展示一些關(guān)于阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)的圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受振動(dòng)現(xiàn)象的魅力或特點(diǎn)。

簡短介紹阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)的基本概念和重要性，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)基礎(chǔ)知識講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)的基本概念、特點(diǎn)和原理。

過程：

講解阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)的定義，包括其主要特點(diǎn)和區(qū)別。

詳細(xì)介紹阻尼系數(shù)對阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)的影響，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

3.阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)的特性和重要性。

過程：

選擇幾個(gè)典型的阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)案例進(jìn)行分析。

詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、特點(diǎn)和意義，讓學(xué)生全面了解振動(dòng)現(xiàn)象的多樣性或復(fù)雜性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對實(shí)際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)解決實(shí)際問題。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個(gè)與阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點(diǎn)評（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時(shí)加深全班對阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)的認(rèn)識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學(xué)生和教師對展示內(nèi)容進(jìn)行提問和點(diǎn)評，促進(jìn)互動(dòng)交流。

教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)的基本概念、特點(diǎn)、案例分析等。

強(qiáng)調(diào)阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)在現(xiàn)實(shí)生活或?qū)W習(xí)中的價(jià)值和作用，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)的短文或報(bào)告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。知識點(diǎn)梳理本節(jié)課的主要內(nèi)容是阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)。以下是本節(jié)課的知識點(diǎn)梳理：

1.阻尼振動(dòng)：

-定義：阻尼振動(dòng)是指振動(dòng)系統(tǒng)在振動(dòng)過程中由于外界阻力的作用而逐漸減小的振動(dòng)。

-特點(diǎn)：阻尼振動(dòng)幅度隨時(shí)間逐漸減小，振動(dòng)頻率不變。

-阻尼系數(shù)：描述阻力對振動(dòng)幅度影響的參數(shù)，阻尼系數(shù)越大，振動(dòng)幅度衰減越快。

2.受迫振動(dòng)：

-定義：受迫振動(dòng)是指在外力作用下，振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)頻率發(fā)生改變的振動(dòng)。

-特點(diǎn)：受迫振動(dòng)的幅度受外力頻率的影響，當(dāng)外力頻率等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率時(shí)，振動(dòng)幅度最大。

3.能量轉(zhuǎn)換和相互作用：

-振動(dòng)過程中的能量轉(zhuǎn)換：動(dòng)能、勢能和內(nèi)能之間的相互轉(zhuǎn)換。

-振動(dòng)系統(tǒng)與其他物體之間的相互作用：例如，彈簧振子與外界的能量交換。

4.振動(dòng)方程的求解：

-振動(dòng)方程的建立：根據(jù)振動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程，建立振動(dòng)方程。

-求解振動(dòng)幅度、周期和相位等參數(shù)的步驟：利用振動(dòng)方程求解振動(dòng)參數(shù)的方法和技巧。

5.阻尼系數(shù)的影響：

-阻尼系數(shù)對阻尼振動(dòng)特點(diǎn)的影響：阻尼系數(shù)越大，振動(dòng)幅度衰減越快。

6.受迫振動(dòng)的頻率轉(zhuǎn)換：

-受迫振動(dòng)的頻率轉(zhuǎn)換規(guī)律：當(dāng)外力頻率等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率時(shí)，振動(dòng)幅度最大。

7.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和解釋：

-觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：通過實(shí)驗(yàn)觀察振動(dòng)過程中的能量轉(zhuǎn)換和相互作用。

-解釋振動(dòng)過程中的能量轉(zhuǎn)換和相互作用：運(yùn)用物理知識解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。教學(xué)反思與改進(jìn)本節(jié)課結(jié)束后，我對教學(xué)過程進(jìn)行了反思，認(rèn)為有以下幾個(gè)方面需要改進(jìn)：

首先，在導(dǎo)入新課時(shí)，雖然通過提問和展示圖片引起了學(xué)生的興趣，但導(dǎo)入內(nèi)容與本節(jié)課內(nèi)容之間的聯(lián)系不夠緊密。未來，我計(jì)劃將導(dǎo)入內(nèi)容與阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)的概念直接相關(guān)聯(lián)，以更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。

其次，在基礎(chǔ)知識講解環(huán)節(jié)，我講解了一些基本概念和原理，但對于阻尼系數(shù)的影響和受迫振動(dòng)的頻率轉(zhuǎn)換這兩個(gè)難點(diǎn)，講解得不夠透徹。在未來的教學(xué)中，我計(jì)劃運(yùn)用更多直觀的圖表和實(shí)例來解釋這兩個(gè)難點(diǎn)，幫助學(xué)生更好地理解。

此外，在案例分析環(huán)節(jié)，雖然通過具體案例讓學(xué)生了解了阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)的特性和重要性，但學(xué)生對于這些案例如何應(yīng)用到實(shí)際生活中的理解不夠深入。未來，我計(jì)劃引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)際生活的角度思考這些問題，以提高學(xué)生對物理知識應(yīng)用的能力。

在學(xué)生小組討論環(huán)節(jié)，雖然學(xué)生分組討論了與阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)相關(guān)的主題，但我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生在討論中參與度不高，討論效果不佳。未來，我計(jì)劃采取更有效的討論引導(dǎo)方式，例如提出更具啟發(fā)性的問題，以提高學(xué)生的參與度和討論效果。

最后，在課堂展示與點(diǎn)評環(huán)節(jié)，雖然學(xué)生上臺展示了討論成果，但點(diǎn)評環(huán)節(jié)較為簡單，沒有充分引導(dǎo)學(xué)生深入思考和交流。未來，我計(jì)劃增加點(diǎn)評環(huán)節(jié)的深度和廣度，引導(dǎo)學(xué)生從不同角度對展示內(nèi)容進(jìn)行思考和評價(jià)，以提高學(xué)生的表達(dá)能力和批判性思維。內(nèi)容邏輯關(guān)系1.阻尼振動(dòng)的概念、特點(diǎn)和阻尼系數(shù)的影響

-知識點(diǎn)：阻尼振動(dòng)是指振動(dòng)系統(tǒng)在振動(dòng)過程中由于外界阻力的作用而逐漸減小的振動(dòng)。

-特點(diǎn)：阻尼振動(dòng)幅度隨時(shí)間逐漸減小，振動(dòng)頻率不變。

-詞：阻尼系數(shù)

-句：阻尼系數(shù)越大，振動(dòng)幅度衰減越快。

2.受迫振動(dòng)的概念、特點(diǎn)和頻率轉(zhuǎn)換規(guī)律

-知識點(diǎn)：受迫振動(dòng)是指在外力作用下，振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)頻率發(fā)生改變的振動(dòng)。

-特點(diǎn)：受迫振動(dòng)的幅度受外力頻率的影響，當(dāng)外力頻率等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率時(shí)，振動(dòng)幅度最大。

-詞：頻率轉(zhuǎn)換

-句：當(dāng)外力頻率等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率時(shí)，振動(dòng)幅度最大。

3.能量轉(zhuǎn)換和相互作用

-知識點(diǎn)：振動(dòng)過程中的能量轉(zhuǎn)換和振動(dòng)系統(tǒng)與其他物體之間的相互作用。

-詞：動(dòng)能、勢能、內(nèi)能

-句：振動(dòng)過程中，動(dòng)能、勢能和內(nèi)能之間的相互轉(zhuǎn)換。

4.振動(dòng)方程的求解方法

-知識點(diǎn)：振動(dòng)方程的建立和求解振動(dòng)幅度、周期和相位等參數(shù)的步驟。

-詞：振動(dòng)方程

-句：利用振動(dòng)方程求解振動(dòng)參數(shù)的方法和技巧。

板書設(shè)計(jì)：

1.阻尼振動(dòng)的概念、特點(diǎn)和阻尼系數(shù)的影響

-阻尼振動(dòng)：振動(dòng)系統(tǒng)在振動(dòng)過程中由于外界阻力的作用而逐漸減小的振動(dòng)。

-特點(diǎn)：阻尼振動(dòng)幅度隨時(shí)間逐漸減小，振動(dòng)頻率不變。

-阻尼系數(shù)：描述阻力對振動(dòng)幅度影響的參數(shù)，阻尼系數(shù)越大，振動(dòng)幅度衰減越快。

2.受迫振動(dòng)的概念、特點(diǎn)和頻率轉(zhuǎn)換規(guī)律

-受迫振動(dòng)：在外力作用下，振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)頻率發(fā)生改變的振動(dòng)。

-特點(diǎn)：受迫振動(dòng)的幅度受外