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

PAGE1-外力作用下的振動(dòng)教材內(nèi)容的地位：《外力作用下的振動(dòng)》內(nèi)容包括阻尼振動(dòng)、受迫振動(dòng)和共振，雖然教學(xué)大綱對(duì)此處內(nèi)容要求較低，只是讓學(xué)生了解和相識(shí)受迫振動(dòng)的頻率取決于的驅(qū)動(dòng)力頻率，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力頻率等于振動(dòng)物體的固有頻率時(shí)，振幅最大達(dá)到共振，但是本節(jié)須要從功能關(guān)系、動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)等多角度來(lái)探討，在教學(xué)中又要充分發(fā)揮試驗(yàn)的作用，使學(xué)生理解規(guī)律并且會(huì)運(yùn)用所學(xué)習(xí)的學(xué)問(wèn)說(shuō)明很多實(shí)際現(xiàn)象，培育學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的實(shí)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(guò)前幾節(jié)對(duì)機(jī)械振動(dòng)的學(xué)習(xí)，已經(jīng)知道了描述機(jī)械振動(dòng)的振幅、周期、頻率等概念的含義，對(duì)機(jī)械振動(dòng)振動(dòng)過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化有初步相識(shí)。本節(jié)課中的主要任務(wù)是通過(guò)試驗(yàn)駕馭物體在做受迫振動(dòng)時(shí)其頻率跟驅(qū)動(dòng)力頻率的關(guān)系，以及受迫振動(dòng)的頻率與物體固有頻率接近時(shí)振動(dòng)的特點(diǎn)。

教學(xué)目標(biāo)學(xué)問(wèn)與技能1．知道什么是阻尼振動(dòng)，阻尼振動(dòng)的圖像的特點(diǎn)。2．知道什么是受迫振動(dòng)，知道受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)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(shuō)明共振的應(yīng)用和防止的實(shí)例。過(guò)程與方法1．設(shè)置問(wèn)題啟發(fā)學(xué)生的思索，讓學(xué)生駕馭解決問(wèn)題的思維方法。2．探究和驗(yàn)證過(guò)程中駕馭視察、總結(jié)、用數(shù)學(xué)處理物理問(wèn)題的方法。3．經(jīng)驗(yàn)科學(xué)規(guī)律探究的過(guò)程、相識(shí)探究的意義、嘗摸索究的方法、培育探究的實(shí)力。情感看法與價(jià)值觀1．通過(guò)受迫振動(dòng)的試驗(yàn)，培育學(xué)生的科學(xué)探究的愛好。2．通過(guò)探究試驗(yàn)培育合作精神和主動(dòng)參加的意識(shí)。3．體會(huì)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(diǎn)受迫振動(dòng)時(shí)其頻率跟驅(qū)動(dòng)力頻率的關(guān)系，共振。教學(xué)難點(diǎn)受迫振動(dòng)時(shí)其頻率跟驅(qū)動(dòng)力頻率的關(guān)系，教學(xué)流程：導(dǎo)入新課──探究受迫振動(dòng)的頻率跟驅(qū)動(dòng)力頻率的關(guān)系（試驗(yàn)）──探究受迫振動(dòng)的振幅跟驅(qū)動(dòng)力頻率的關(guān)系──學(xué)生應(yīng)用規(guī)律說(shuō)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(wèn)題復(fù)習(xí)已學(xué)學(xué)問(wèn)進(jìn)一步提出問(wèn)題，思索探討猜想試驗(yàn)探究總結(jié)規(guī)律溝通探討視察試驗(yàn)講評(píng)提出阻尼振動(dòng)問(wèn)題運(yùn)用規(guī)律說(shuō)明問(wèn)題觀看視頻引入開始 教學(xué)亮點(diǎn)：本節(jié)課采納傳感器探究受迫振動(dòng)頻率與驅(qū)動(dòng)力頻率之間的關(guān)系，受迫振動(dòng)振幅與驅(qū)動(dòng)力頻率之間和固有頻率之間的關(guān)系，直觀、真實(shí)、自然的讓學(xué)生通過(guò)試驗(yàn)自己動(dòng)手得出受迫振動(dòng)頻率與驅(qū)動(dòng)力頻率之間的規(guī)律，受迫振動(dòng)振幅與驅(qū)動(dòng)力頻率之間和固有頻率之間的圖像，水到渠成的體驗(yàn)學(xué)習(xí)的過(guò)程。學(xué)生總結(jié)出規(guī)律后，通過(guò)說(shuō)明不同的好玩的共振試驗(yàn)現(xiàn)象達(dá)到學(xué)以致用的目的，體驗(yàn)勝利的愉悅。教學(xué)過(guò)程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)目標(biāo)達(dá)成引入引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)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(wèn)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(wèn)來(lái)揭開，我們已經(jīng)學(xué)過(guò)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的兩種模型：簡(jiǎn)諧振動(dòng)是志向化的運(yùn)動(dòng)，不考慮阻力，機(jī)械能守恒。但事實(shí)上全部的振動(dòng)都會(huì)受到阻力，我們蕩秋千時(shí)會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？同學(xué)們能不能參照用砂擺作簡(jiǎn)諧振動(dòng)圖像的試驗(yàn)，畫出阻尼振動(dòng)的振動(dòng)圖像？我們用傳感器做出彈簧振子的阻尼振動(dòng)圖像，請(qǐng)與自己的圖像比較并總結(jié)圖像特點(diǎn)：復(fù)習(xí)：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種的運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)過(guò)程中不考慮，振動(dòng)系統(tǒng)守恒。阻尼振動(dòng)：畫出阻尼振動(dòng)的振動(dòng)圖像阻尼振動(dòng)特點(diǎn)：①振幅減小，表示；②。記錄試驗(yàn)用彈簧振子固有周期固有頻率培育學(xué)生視察分析試驗(yàn)現(xiàn)象的實(shí)力創(chuàng)設(shè)情境想一想：我們?cè)鯓硬拍茏屪枘嵴駝?dòng)能夠持續(xù)的振動(dòng)下去呢？比如蕩秋千？思索問(wèn)題并解決問(wèn)題觀看演示并總結(jié)出：驅(qū)動(dòng)力：作用于質(zhì)點(diǎn)的的外力。受迫振動(dòng)：物體在力作用下的振動(dòng)。培育學(xué)生視察分析試驗(yàn)現(xiàn)象的實(shí)力探究規(guī)律想一想：物體在不受周期性的驅(qū)動(dòng)力時(shí)按自己的固有周期振動(dòng)，在受到周期性的驅(qū)動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng)時(shí)具有什么特點(diǎn)呢？大家可以想一想我們蕩秋千時(shí)，假如有人推動(dòng)，那么我們的運(yùn)動(dòng)由誰(shuí)確定呢？下面我們通過(guò)試驗(yàn)來(lái)探究一下：請(qǐng)留意視察并記錄數(shù)據(jù)：請(qǐng)大家依據(jù)數(shù)據(jù)總結(jié)：請(qǐng)大家依據(jù)數(shù)據(jù)畫出受迫振動(dòng)的振幅與驅(qū)動(dòng)力頻率關(guān)系的圖像并找尋規(guī)律：對(duì)學(xué)生的發(fā)言進(jìn)行引導(dǎo)和激勵(lì)。驅(qū)動(dòng)力周期受迫振動(dòng)周期驅(qū)動(dòng)力頻率受迫振動(dòng)頻率振幅通過(guò)數(shù)據(jù)得出:①受迫振動(dòng)的頻率驅(qū)動(dòng)力的頻率，與固有頻率無(wú)關(guān)。畫出受迫振動(dòng)的振幅與驅(qū)動(dòng)力頻率關(guān)系的圖像通過(guò)圖像得出:①受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，與固有頻率無(wú)關(guān)②受迫振動(dòng)的與驅(qū)動(dòng)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(dòng)力的頻率跟物體的固有頻率時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅的現(xiàn)象。培育推理實(shí)力對(duì)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(huì)自然現(xiàn)象背后的奇異規(guī)律拓展我們已經(jīng)通過(guò)試驗(yàn)得出受迫振動(dòng)與驅(qū)動(dòng)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(wèn)題。演示：“共振擺”試驗(yàn)“紙杯跳舞試驗(yàn)”“共振塑料條試驗(yàn)”觀看并說(shuō)明以下試驗(yàn)：“共振擺”試驗(yàn)：“紙杯跳舞試驗(yàn)”：變更揚(yáng)聲器的頻率，視察在不同頻率驅(qū)動(dòng)下的紙杯振動(dòng)幅度發(fā)生巨大變更?！肮舱袼芰蠗l試驗(yàn)”：將可樂瓶剪出如圖所示的長(zhǎng)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(hào)頻率，則可以看到三段塑料條振幅隨著驅(qū)動(dòng)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(shí)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(guó)軍隊(duì)入侵西班牙時(shí)，部隊(duì)行軍經(jīng)過(guò)一座鐵鏈懸橋時(shí)，隨著軍官雄壯的口令，隊(duì)伍跨著整齊的步伐走向?qū)Π?。這時(shí)，轟隆一聲巨響，大橋坍塌，士兵軍官紛紛落水。唐·韋絢《劉來(lái)賓嘉話錄》記載：洛陽(yáng)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(lái)，振幅越大越好。視察并思索洗衣機(jī)甩干過(guò)程中的振動(dòng)狀況。飛機(jī)制造中須要風(fēng)洞試驗(yàn)?；疖囘^(guò)橋?yàn)槭裁错氁匏?。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(wèn)解決實(shí)際問(wèn)題運(yùn)用所學(xué)學(xué)問(wèn)解決實(shí)際問(wèn)題學(xué)以致用教學(xué)反思：因?yàn)楸竟?jié)課學(xué)問(wèn)內(nèi)容較簡(jiǎn)潔，受迫振動(dòng)試驗(yàn)較難操作，所以以往主要以講授式為主，簡(jiǎn)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(yàn)為主，通過(guò)試驗(yàn)得出受迫振動(dòng)的相關(guān)規(guī)律。本節(jié)課首先通過(guò)“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(guò)傳感器探究試驗(yàn)，讓學(xué)生體驗(yàn)學(xué)習(xí)的過(guò)程，培育學(xué)生視察試驗(yàn)的實(shí)力，通過(guò)讓學(xué)生自己思索、處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)、做數(shù)據(jù)圖像得出規(guī)律，培