2024-2025學(xué)年新教材高中物理 第二章 機(jī)械振動(dòng) 6 受迫振動(dòng) 共振教案 新人教版選擇性必修第一冊(cè)

2024-2025學(xué)年新教材高中物理第二章機(jī)械振動(dòng)6受迫振動(dòng)共振教案新人教版選擇性必修第一冊(cè)課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：單位：一、教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容是受迫振動(dòng)和共振。受迫振動(dòng)是指在外力作用下，振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)特性發(fā)生變化的振動(dòng)現(xiàn)象。共振是指當(dāng)外力的頻率與振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率相等時(shí)，振動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)的幅度達(dá)到最大的現(xiàn)象。

教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)的聯(lián)系：在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了簡諧振動(dòng)的基本概念和特性，包括振動(dòng)周期、振幅等。此外，學(xué)生還學(xué)習(xí)了振動(dòng)系統(tǒng)的自由振動(dòng)和阻尼振動(dòng)。在此基礎(chǔ)上，本節(jié)課將進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)受迫振動(dòng)和共振，幫助學(xué)生深入理解振動(dòng)現(xiàn)象及其應(yīng)用。

本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容與教材“2024-2025學(xué)年新教材高中物理第二章機(jī)械振動(dòng)6受迫振動(dòng)共振”相對(duì)應(yīng)。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生將能夠掌握受迫振動(dòng)和共振的基本概念，了解其產(chǎn)生的條件和特點(diǎn)，并能運(yùn)用相關(guān)知識(shí)解決實(shí)際問題。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度三個(gè)方面的核心素養(yǎng)。

1.科學(xué)思維：通過學(xué)習(xí)受迫振動(dòng)和共振，學(xué)生將能夠運(yùn)用邏輯思維和數(shù)學(xué)表達(dá)，分析和解決物理問題。同時(shí)，學(xué)生將能夠運(yùn)用系統(tǒng)思維，從多個(gè)角度和層面理解和掌握振動(dòng)現(xiàn)象。

2.科學(xué)探究：在教學(xué)過程中，學(xué)生將進(jìn)行觀察、實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析等活動(dòng)，通過實(shí)踐探究，培養(yǎng)觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛿?shù)據(jù)處理能力。學(xué)生將能夠運(yùn)用科學(xué)方法，獨(dú)立思考，提出問題，探索解決問題。

3.科學(xué)態(tài)度：通過學(xué)習(xí)受迫振動(dòng)和共振，學(xué)生將能夠培養(yǎng)對(duì)科學(xué)的興趣和好奇心，對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行深入探索。同時(shí)，學(xué)生將能夠培養(yǎng)批判性思維，對(duì)現(xiàn)有的知識(shí)和理論進(jìn)行質(zhì)疑和反思。

本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容和活動(dòng)設(shè)計(jì)將圍繞上述三個(gè)核心素養(yǎng)目標(biāo)展開，幫助學(xué)生在知識(shí)學(xué)習(xí)的同時(shí)，全面發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)。三、重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：

1.受迫振動(dòng)和共振的概念及特點(diǎn)

2.受迫振動(dòng)和共振的數(shù)學(xué)表達(dá)式和分析方法

3.受迫振動(dòng)和共振在實(shí)際應(yīng)用中的理解

難點(diǎn)：

1.受迫振動(dòng)和共振的數(shù)學(xué)表達(dá)式的推導(dǎo)和理解

2.受迫振動(dòng)和共振的分析方法的運(yùn)用

3.受迫振動(dòng)和共振在實(shí)際應(yīng)用中的問題解決

解決辦法：

1.利用多媒體演示和實(shí)驗(yàn)觀察，幫助學(xué)生直觀理解受迫振動(dòng)和共振的現(xiàn)象和特點(diǎn)。

2.通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)和案例分析，引導(dǎo)學(xué)生深入理解受迫振動(dòng)和共振的數(shù)學(xué)表達(dá)式和分析方法。

3.提供實(shí)際案例和問題，讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和方法解決實(shí)際問題，加深對(duì)受迫振動(dòng)和共振的理解和應(yīng)用能力。四、教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有《2024-2025學(xué)年新教材高中物理第二章機(jī)械振動(dòng)6受迫振動(dòng)共振》這一章節(jié)所需的教材或?qū)W習(xí)資料，以便學(xué)生能夠跟隨教學(xué)進(jìn)度進(jìn)行學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)。

2.輔助材料：為了幫助學(xué)生更好地理解受迫振動(dòng)和共振的概念和特點(diǎn)，我將準(zhǔn)備一些與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源。這些資源將能夠直觀地展示振動(dòng)現(xiàn)象，幫助學(xué)生形成清晰的認(rèn)知。

3.實(shí)驗(yàn)器材：本節(jié)課涉及受迫振動(dòng)和共振的實(shí)驗(yàn)演示。我將準(zhǔn)備相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)器材，如彈簧振子、驅(qū)動(dòng)器、傳感器等，以確保實(shí)驗(yàn)的完整性和安全性。在實(shí)驗(yàn)前，我會(huì)對(duì)器材進(jìn)行仔細(xì)檢查，確保其能夠正常運(yùn)行，避免實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)意外情況。

4.教室布置：根據(jù)教學(xué)需要，我將對(duì)教室進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟贾?。在教室中設(shè)置分組討論區(qū)，供學(xué)生在小組討論和合作時(shí)使用。同時(shí)，布置實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)，以便學(xué)生能夠順利進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。此外，我還會(huì)在教室中設(shè)置一些展示區(qū)，用于展示學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成果和思考過程。

5.教學(xué)工具：為了方便教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)，我還將準(zhǔn)備一些教學(xué)工具，如投影儀、電腦、白板等，以便進(jìn)行多媒體演示和板書教學(xué)內(nèi)容。五、教學(xué)流程一、導(dǎo)入新課（用時(shí)5分鐘）

我會(huì)提問：“你們?cè)谌粘Ｉ钪惺欠裼龅竭^受迫振動(dòng)和共振的情況？”舉例說明，如音樂的共振、橋梁的共振等。這個(gè)問題與本節(jié)課的內(nèi)容密切相關(guān)，旨在引起學(xué)生的興趣和好奇心，引導(dǎo)他們探索受迫振動(dòng)和共振的奧秘。

二、新課講授（用時(shí)10分鐘）

1.理論介紹：首先，我會(huì)介紹受迫振動(dòng)和共振的基本概念，解釋它們的重要性和應(yīng)用。受迫振動(dòng)是指在外力作用下，振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)特性發(fā)生變化的振動(dòng)現(xiàn)象。共振是指當(dāng)外力的頻率與振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率相等時(shí)，振動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)的幅度達(dá)到最大的現(xiàn)象。

2.案例分析：接著，我會(huì)展示一些具體的案例，展示受迫振動(dòng)和共振在實(shí)際中的應(yīng)用，以及它們?nèi)绾螏椭覀兘鉀Q問題。

3.重點(diǎn)難點(diǎn)解析：在講授過程中，我會(huì)特別強(qiáng)調(diào)受迫振動(dòng)和共振的概念和特點(diǎn)，以及它們的數(shù)學(xué)表達(dá)式和分析方法。對(duì)于難點(diǎn)部分，我會(huì)通過舉例和比較來幫助學(xué)生理解。

三、實(shí)踐活動(dòng)（用時(shí)10分鐘）

1.分組討論：學(xué)生們將分成若干小組，每組討論一個(gè)與受迫振動(dòng)和共振相關(guān)的實(shí)際問題。

2.實(shí)驗(yàn)操作：為了加深理解，我們將進(jìn)行一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)操作，演示受迫振動(dòng)和共振的基本原理。

3.成果展示：每個(gè)小組將向全班展示他們的討論成果和實(shí)驗(yàn)操作的結(jié)果。

四、學(xué)生小組討論（用時(shí)10分鐘）

1.討論主題：學(xué)生將圍繞“受迫振動(dòng)和共振在實(shí)際生活中的應(yīng)用”這一主題展開討論。他們將被鼓勵(lì)提出自己的觀點(diǎn)和想法，并與其他小組成員進(jìn)行交流。

2.引導(dǎo)與啟發(fā)：在討論過程中，我會(huì)作為一個(gè)引導(dǎo)者，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題。我會(huì)提出一些開放性的問題來啟發(fā)他們的思考。

3.成果分享：每個(gè)小組將選擇一名代表來分享他們的討論成果。這些成果將被記錄在黑板上或投影儀上，以便全班都能看到。

五、總結(jié)回顧（用時(shí)5分鐘）

我會(huì)總結(jié)本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)受迫振動(dòng)和共振的基本概念、重要性和應(yīng)用。同時(shí)，通過實(shí)踐活動(dòng)和小組討論，學(xué)生加深了對(duì)受迫振動(dòng)和共振的理解。我會(huì)鼓勵(lì)學(xué)生在日常生活中靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，并提醒他們?cè)谟幸蓡柣蛐枰獛椭鷷r(shí)隨時(shí)向我提問。六、拓展與延伸1.拓展閱讀材料：

為了幫助學(xué)生更深入地理解受迫振動(dòng)和共振的概念，我向他們推薦以下兩篇拓展閱讀材料：

材料1：《機(jī)械振動(dòng)與控制》這篇文章詳細(xì)介紹了機(jī)械振動(dòng)的原理、分類以及控制方法，可以幫助學(xué)生了解振動(dòng)現(xiàn)象在工程中的應(yīng)用和實(shí)際意義。

材料2：《共振現(xiàn)象的原理與應(yīng)用》這篇文章從物理學(xué)和工程學(xué)的角度，詳細(xì)闡述了共振現(xiàn)象的原理及其在各種領(lǐng)域的應(yīng)用，有助于學(xué)生拓寬視野，了解共振現(xiàn)象在現(xiàn)實(shí)生活中的重要作用。

2.課后自主學(xué)習(xí)和探究：

鼓勵(lì)學(xué)生在課后自主學(xué)習(xí)和探究，進(jìn)一步鞏固本節(jié)課所學(xué)的知識(shí)。為此，我為他們?cè)O(shè)計(jì)了以下幾個(gè)探究題目：

題目1：請(qǐng)結(jié)合材料1，探討機(jī)械振動(dòng)在工程中的應(yīng)用和實(shí)際意義。

題目2：請(qǐng)根據(jù)材料2，分析共振現(xiàn)象在現(xiàn)實(shí)生活中的一些具體應(yīng)用案例，并闡述其原理。

題目3：請(qǐng)查閱相關(guān)資料，了解受迫振動(dòng)和共振在自然界和人類社會(huì)中的影響，舉例說明。

題目4：請(qǐng)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證受迫振動(dòng)和共振的原理。

題目5：請(qǐng)就本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，編寫一個(gè)科普小文章，向非專業(yè)人士介紹受迫振動(dòng)和共振的基本概念及其應(yīng)用。七、重點(diǎn)題型整理題型1：受迫振動(dòng)和共振的概念區(qū)分

題目：請(qǐng)區(qū)分受迫振動(dòng)和共振的概念，并給出一個(gè)生活中的實(shí)例來說明。

答案：受迫振動(dòng)是指在外力作用下，振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)特性發(fā)生變化的振動(dòng)現(xiàn)象。共振是指當(dāng)外力的頻率與振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率相等時(shí)，振動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)的幅度達(dá)到最大的現(xiàn)象。例如，當(dāng)我們?cè)诩蠌椬嘁粋€(gè)特定的弦時(shí)，如果弦的固有頻率與彈奏的頻率相等，吉他就會(huì)產(chǎn)生共振現(xiàn)象，發(fā)出更響亮的聲音。

題型2：受迫振動(dòng)和共振的數(shù)學(xué)表達(dá)式應(yīng)用

題目：已知一個(gè)彈簧振子的固有頻率為ω0，外力驅(qū)動(dòng)頻率為ω，求受迫振動(dòng)的振幅A。

答案：受迫振動(dòng)的振幅A可以表示為A=F0/(m*ω0*√(1-(ω/ω0)^2))，其中F0為外力的大小，m為振子的質(zhì)量。

題型3：受迫振動(dòng)和共振的分析方法

題目：如何判斷一個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)是否發(fā)生共振？

答案：當(dāng)外力的頻率與振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率相等時(shí)，振動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生共振?？梢酝ㄟ^觀察振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)幅度是否達(dá)到最大來判斷是否發(fā)生共振。

題型4：受迫振動(dòng)和共振的實(shí)際應(yīng)用

題目：請(qǐng)舉例說明受迫振動(dòng)和共振在實(shí)際中的應(yīng)用。

答案：受迫振動(dòng)和共振在實(shí)際中應(yīng)用廣泛。例如，在工程領(lǐng)域，通過控制受迫振動(dòng)的幅度，可以防止建筑物的共振現(xiàn)象，保證建筑物的穩(wěn)定性。在音樂領(lǐng)域，樂器演奏時(shí)產(chǎn)生的共振可以增強(qiáng)音量和音質(zhì)。

題型5：受迫振動(dòng)和共振的實(shí)驗(yàn)操作

題目：請(qǐng)描述一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)，用來觀察受迫振動(dòng)和共振的現(xiàn)象。

答案：實(shí)驗(yàn)材料：彈簧振子、驅(qū)動(dòng)器、傳感器。

實(shí)驗(yàn)步驟：

1.將彈簧振子固定在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，調(diào)整至平衡位置。

2.連接驅(qū)動(dòng)器，設(shè)定一個(gè)固定頻率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

3.觀察并記錄彈簧振子的振動(dòng)幅度，逐漸調(diào)整驅(qū)動(dòng)頻率。

4.當(dāng)驅(qū)動(dòng)頻率與彈簧振子的固有頻率相等時(shí)，觀察到振動(dòng)幅度突然增大，即為共振現(xiàn)象。八、教學(xué)評(píng)價(jià)與反饋1.課堂表現(xiàn)：觀察學(xué)生在課堂上的參與程度，包括提問、回答問題、小組討論等。評(píng)估學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)，了解他們對(duì)受迫振動(dòng)和共振概念的理解程度。

2.小組討論成果展示：評(píng)估學(xué)生在小組討論中的表現(xiàn)，包括討論的積極性、合作能力、解決問題的能力等。評(píng)估他們對(duì)受迫振動(dòng)和共振的實(shí)際應(yīng)用的理解程度。

3.隨堂測(cè)試：設(shè)計(jì)一些與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的題目，讓學(xué)生在課堂上完成。評(píng)估學(xué)生對(duì)受迫振動(dòng)和共振概念和數(shù)學(xué)表達(dá)式的掌握程度。

4.實(shí)驗(yàn)操作：評(píng)估學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中的表現(xiàn)，包括實(shí)驗(yàn)步驟的正確性、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性等。評(píng)估他們對(duì)受迫振動(dòng)和共振實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的理解程度。

5.教師評(píng)價(jià)與反饋：針對(duì)學(xué)生在課堂表現(xiàn)、小組討論成果展示、隨堂測(cè)試、實(shí)驗(yàn)操作等方面的表現(xiàn)，給予相應(yīng)的評(píng)價(jià)和反饋。指出他們的優(yōu)點(diǎn)和需要改進(jìn)的地方，鼓勵(lì)他們?cè)趯W(xué)習(xí)過程中繼續(xù)努力。同時(shí)，針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，給予解答和指導(dǎo)。教學(xué)反思在本節(jié)課的教學(xué)過程中，我深刻體會(huì)到教學(xué)是一門藝術(shù)，需要不斷反思和改進(jìn)。以下是我對(duì)本節(jié)課教學(xué)的一些反思：

首先，導(dǎo)入新課部分。我通過提問的方式激發(fā)了學(xué)生的興趣和好奇心，引導(dǎo)他們思考受迫振動(dòng)和共振在日常生活中的應(yīng)用。這種方法有助于提高學(xué)生的注意力，讓他們更容易進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。

其次，新課講授環(huán)節(jié)。我注重理論介紹和案例分析的結(jié)合，使學(xué)生能夠從實(shí)際應(yīng)用中更好地理解受迫振動(dòng)和共振的概念。同時(shí)，我對(duì)重點(diǎn)難點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)解析，通過舉例和比較，幫助學(xué)生更好地理解和掌握。

再者，實(shí)踐活動(dòng)環(huán)節(jié)。我設(shè)計(jì)了分組討論和實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生通過實(shí)際操作和討論，加深對(duì)受迫振動(dòng)和共振的理解。我發(fā)現(xiàn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中表現(xiàn)出較高的積極性和參與度，這對(duì)于培養(yǎng)他們的動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)合作精神是非常有幫助的。

然后，學(xué)生小組討論環(huán)節(jié)。我鼓勵(lì)學(xué)生圍繞“受迫振動(dòng)和共振在實(shí)際生活中的應(yīng)用”這一主題展開討論，通過引導(dǎo)和啟發(fā)，幫助他們發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題。我發(fā)現(xiàn)學(xué)生在討論中能夠積極思考，并提出一些有見地的觀點(diǎn)。

最后，總結(jié)回顧環(huán)節(jié)。我對(duì)本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行了簡要回顧，強(qiáng)調(diào)受迫振動(dòng)和共振的基本概念、重要性和應(yīng)用。同時(shí)，我鼓勵(lì)學(xué)生在日常生活中靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，并提醒他們?cè)谟幸蓡柣蛐枰獛椭鷷r(shí)隨時(shí)向我提問。

在今后的教學(xué)中，我會(huì)不斷反思和改進(jìn)，努力提高教學(xué)質(zhì)量，幫助學(xué)生更好地理解和掌握物理知識(shí)。板書設(shè)計(jì)①