2024-2025學(xué)年高中物理第十一章機(jī)械振動5外力作用下的振動教案4新人教版選修3-4

PAGE1-外力作用下的振動教材內(nèi)容的地位：《外力作用下的振動》內(nèi)容包括阻尼振動、受迫振動和共振，雖然教學(xué)大綱對此處內(nèi)容要求較低，只是讓學(xué)生了解和相識受迫振動的頻率取決于的驅(qū)動力頻率，當(dāng)驅(qū)動力頻率等于振動物體的固有頻率時，振幅最大達(dá)到共振，但是本節(jié)須要從功能關(guān)系、動力學(xué)、運(yùn)動學(xué)等多角度來探討，在教學(xué)中又要充分發(fā)揮試驗的作用，使學(xué)生理解規(guī)律并且會運(yùn)用所學(xué)習(xí)的學(xué)問說明很多實際現(xiàn)象，培育學(xué)生理論聯(lián)系實際的實力，因此本節(jié)課有探討的必要。學(xué)習(xí)任務(wù)分析學(xué)生通過前幾節(jié)對機(jī)械振動的學(xué)習(xí)，已經(jīng)知道了描述機(jī)械振動的振幅、周期、頻率等概念的含義，對機(jī)械振動振動過程中的能量轉(zhuǎn)化有初步相識。本節(jié)課中的主要任務(wù)是通過試驗駕馭物體在做受迫振動時其頻率跟驅(qū)動力頻率的關(guān)系，以及受迫振動的頻率與物體固有頻率接近時振動的特點。

教學(xué)目標(biāo)學(xué)問與技能1．知道什么是阻尼振動，阻尼振動的圖像的特點。2．知道什么是受迫振動，知道受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率。3．知道什么是共振以及發(fā)生共振的條件。能夠說明共振的應(yīng)用和防止的實例。過程與方法1．設(shè)置問題啟發(fā)學(xué)生的思索，讓學(xué)生駕馭解決問題的思維方法。2．探究和驗證過程中駕馭視察、總結(jié)、用數(shù)學(xué)處理物理問題的方法。3．經(jīng)驗科學(xué)規(guī)律探究的過程、相識探究的意義、嘗摸索究的方法、培育探究的實力。情感看法與價值觀1．通過受迫振動的試驗，培育學(xué)生的科學(xué)探究的愛好。2．通過探究試驗培育合作精神和主動參加的意識。3．體會自然現(xiàn)象背后的奇異規(guī)律，培育求知欲極學(xué)以致用的精神。教學(xué)重點受迫振動時其頻率跟驅(qū)動力頻率的關(guān)系，共振。教學(xué)難點受迫振動時其頻率跟驅(qū)動力頻率的關(guān)系，教學(xué)流程：導(dǎo)入新課──探究受迫振動的頻率跟驅(qū)動力頻率的關(guān)系（試驗）──探究受迫振動的振幅跟驅(qū)動力頻率的關(guān)系──學(xué)生應(yīng)用規(guī)律說明共振現(xiàn)象小結(jié)、提出課外任務(wù)小結(jié)、提出課外任務(wù)結(jié)束分組探討回答問題復(fù)習(xí)已學(xué)學(xué)問進(jìn)一步提出問題，思索探討猜想試驗探究總結(jié)規(guī)律溝通探討視察試驗講評提出阻尼振動問題運(yùn)用規(guī)律說明問題觀看視頻引入開始 教學(xué)亮點：本節(jié)課采納傳感器探究受迫振動頻率與驅(qū)動力頻率之間的關(guān)系，受迫振動振幅與驅(qū)動力頻率之間和固有頻率之間的關(guān)系，直觀、真實、自然的讓學(xué)生通過試驗自己動手得出受迫振動頻率與驅(qū)動力頻率之間的規(guī)律，受迫振動振幅與驅(qū)動力頻率之間和固有頻率之間的圖像，水到渠成的體驗學(xué)習(xí)的過程。學(xué)生總結(jié)出規(guī)律后，通過說明不同的好玩的共振試驗現(xiàn)象達(dá)到學(xué)以致用的目的，體驗勝利的愉悅。教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動目標(biāo)達(dá)成引入引導(dǎo)學(xué)生通過觀看“塔科馬大橋垮塌”和歌手唱歌震碎玻璃杯視頻，引起學(xué)生探究現(xiàn)象背后的隱私的欲望。思索現(xiàn)象背后的隱私激發(fā)學(xué)生探究問題的愛好復(fù)習(xí)并引入新課復(fù)習(xí)并引入新課隱私須要我們用所學(xué)的學(xué)問來揭開，我們已經(jīng)學(xué)過簡諧振動的兩種模型：簡諧振動是志向化的運(yùn)動，不考慮阻力，機(jī)械能守恒。但事實上全部的振動都會受到阻力，我們蕩秋千時會發(fā)生什么現(xiàn)象？同學(xué)們能不能參照用砂擺作簡諧振動圖像的試驗，畫出阻尼振動的振動圖像？我們用傳感器做出彈簧振子的阻尼振動圖像，請與自己的圖像比較并總結(jié)圖像特點：復(fù)習(xí)：簡諧運(yùn)動是一種的運(yùn)動，振動過程中不考慮，振動系統(tǒng)守恒。阻尼振動：畫出阻尼振動的振動圖像阻尼振動特點：①振幅減小，表示；②。記錄試驗用彈簧振子固有周期固有頻率培育學(xué)生視察分析試驗現(xiàn)象的實力創(chuàng)設(shè)情境想一想：我們怎樣才能讓阻尼振動能夠持續(xù)的振動下去呢？比如蕩秋千？思索問題并解決問題觀看演示并總結(jié)出：驅(qū)動力：作用于質(zhì)點的的外力。受迫振動：物體在力作用下的振動。培育學(xué)生視察分析試驗現(xiàn)象的實力探究規(guī)律想一想：物體在不受周期性的驅(qū)動力時按自己的固有周期振動，在受到周期性的驅(qū)動力作用下做受迫振動時具有什么特點呢？大家可以想一想我們蕩秋千時，假如有人推動，那么我們的運(yùn)動由誰確定呢？下面我們通過試驗來探究一下：請留意視察并記錄數(shù)據(jù)：請大家依據(jù)數(shù)據(jù)總結(jié)：請大家依據(jù)數(shù)據(jù)畫出受迫振動的振幅與驅(qū)動力頻率關(guān)系的圖像并找尋規(guī)律：對學(xué)生的發(fā)言進(jìn)行引導(dǎo)和激勵。驅(qū)動力周期受迫振動周期驅(qū)動力頻率受迫振動頻率振幅通過數(shù)據(jù)得出:①受迫振動的頻率驅(qū)動力的頻率，與固有頻率無關(guān)。畫出受迫振動的振幅與驅(qū)動力頻率關(guān)系的圖像通過圖像得出:①受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，與固有頻率無關(guān)②受迫振動的與驅(qū)動力的頻率和物體的固有頻率有關(guān)，二者相差越小，越大。共振：當(dāng)驅(qū)動力的頻率跟物體的固有頻率時，受迫振動的振幅的現(xiàn)象。培育推理實力對應(yīng)引入揭開塔科馬大橋垮塌和歌聲震碎玻璃杯的謎底。觀看視頻：理解規(guī)律體會自然現(xiàn)象背后的奇異規(guī)律拓展我們已經(jīng)通過試驗得出受迫振動與驅(qū)動力頻率之間的規(guī)律，那么我們就可以運(yùn)用規(guī)律解決很多問題。演示：“共振擺”試驗“紙杯跳舞試驗”“共振塑料條試驗”觀看并說明以下試驗：“共振擺”試驗：“紙杯跳舞試驗”：變更揚(yáng)聲器的頻率，視察在不同頻率驅(qū)動下的紙杯振動幅度發(fā)生巨大變更?！肮舱袼芰蠗l試驗”：將可樂瓶剪出如圖所示的長短不一（固有頻率不同）的三條塑料條并固定在揚(yáng)聲器上，漸漸變更揚(yáng)聲器信號頻率，則可以看到三段塑料條振幅隨著驅(qū)動頻率的變更而依次變大或變小，（為更好的視察現(xiàn)象可以用實物投影投出），學(xué)以致用課后思索約二百年前，目空一切的拿破侖率領(lǐng)法國軍隊入侵西班牙時，部隊行軍經(jīng)過一座鐵鏈懸橋時，隨著軍官雄壯的口令，隊伍跨著整齊的步伐走向?qū)Π?。這時，轟隆一聲巨響，大橋坍塌，士兵軍官紛紛落水。唐·韋絢《劉來賓嘉話錄》記載：洛陽一寺院里的磬經(jīng)常自鳴，僧侶為此憂患成疾。其友知此事后，用銼將磬銼了幾處，磬從今不再自鳴。如何不接觸而讓懸掛的大鐵球搖擺起來，振幅越大越好。視察并思索洗衣機(jī)甩干過程中的振動狀況。飛機(jī)制造中須要風(fēng)洞試驗?；疖囘^橋為什么須要限速。高山上的一聲大喊，可引起山頂積雪發(fā)生大雪崩運(yùn)用所學(xué)學(xué)問解決實際問題運(yùn)用所學(xué)學(xué)問解決實際問題學(xué)以致用教學(xué)反思：因為本節(jié)課學(xué)問內(nèi)容較簡潔，受迫振動試驗較難操作，所以以往主要以講授式為主，簡潔造成“填鴨”效果，所以本節(jié)課變更這種方式，主要以學(xué)生試驗為主，通過試驗得出受迫振動的相關(guān)規(guī)律。本節(jié)課首先通過“塔科馬大橋垮塌”和歌手唱歌震碎玻璃杯視頻創(chuàng)設(shè)了物理情景，激發(fā)學(xué)生探究的欲望，通過傳感器探究試驗，讓學(xué)生體驗學(xué)習(xí)的過程，培育學(xué)生視察試驗的實力，通過讓學(xué)生自己思索、處理試驗數(shù)據(jù)、做數(shù)據(jù)圖像得出規(guī)律，培