2.6 受迫振動(dòng) 共振 教學(xué)設(shè)計(jì)

“教學(xué)評(píng)”一體化教學(xué)設(shè)計(jì)課時(shí)設(shè)計(jì)課題2.6受迫振動(dòng)共振課型新授課eq\o\ac(□,√)復(fù)習(xí)課□試卷講評(píng)課□其他課□授課班級(jí)授課時(shí)間2023年月日教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課首先介紹了固有頻率的概念，然后從圖像和能量的角度分析了阻尼振動(dòng)，并介紹了受迫振動(dòng)。通過電動(dòng)機(jī)振動(dòng)實(shí)驗(yàn)和耦合擺實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步了解受迫振動(dòng)。最后結(jié)合顯示生活的例子，加深本文內(nèi)容。本節(jié)課生活化內(nèi)容多，可以進(jìn)行文化教育和生活經(jīng)驗(yàn)教育。學(xué)習(xí)者分析前面幾節(jié)學(xué)生學(xué)習(xí)了簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的受力和運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。知道了能量的變化情況。對(duì)單擺和彈黃振子的模型也有了較為深入的理解，為這節(jié)課作了好的鋪墊。高一學(xué)期的學(xué)生已經(jīng)有了一定的觀察分析能力、歸納總結(jié)能力和邏輯思維能力。而且這個(gè)階段的學(xué)生有很強(qiáng)的求知欲和好奇心，對(duì)于與生活聯(lián)系獨(dú)切密切的知識(shí)非常感興趣。敢于猜想和嘗試，這些可以幫助學(xué)生順利完成本節(jié)課的學(xué)習(xí)。教學(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng)物理觀念∶知道阻尼振動(dòng)、受迫振動(dòng)和共振的概念?？茖W(xué)思維∶能夠從能量的變化角度來分析阻尼振動(dòng)。科學(xué)探究：通過研究受迫振動(dòng)的頻率的實(shí)驗(yàn)，知道振幅與驅(qū)動(dòng)力的關(guān)系。科學(xué)態(tài)度與責(zé)任∶介紹我國(guó)在利用共振和防止共振方面的技術(shù)，提升民族自豪感。教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件、導(dǎo)學(xué)案、視頻?；顒?dòng)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)評(píng)價(jià)任務(wù)【創(chuàng)設(shè)情景引入課堂】從蕩秋千引入課堂等幅振動(dòng)和阻尼振動(dòng)的概念。讓學(xué)生觀察圖片或視頻，建立“振動(dòng)會(huì)自發(fā)地衰減”的感性認(rèn)識(shí)體驗(yàn)、觀察、思考、討論。引導(dǎo)學(xué)生通過情境建模，建立物理概念，形成理性與感性的連接。探索新知：知識(shí)點(diǎn)一：受迫振動(dòng)“秋千最終會(huì)停下來”，如何才能讓秋千一直振動(dòng)？提出“受迫振動(dòng)”的概念。列舉出一些受迫振動(dòng)的例子引導(dǎo)思考如何讓物體一直振動(dòng)。思考、討論、表達(dá)從解決問題的角度探討物理問題，引導(dǎo)學(xué)生從建立物理與實(shí)際的聯(lián)系。探索新知：知識(shí)點(diǎn)二：受迫振動(dòng)的頻率觀察實(shí)驗(yàn)：固有頻率不同的四個(gè)小球，在相同的外力驅(qū)動(dòng)下的擺動(dòng)。引導(dǎo)學(xué)生觀察相同驅(qū)動(dòng)力下的不同小球的振動(dòng)情況：特別觀察小球的振幅是否相同；小球的頻率是否同步？小球的振幅是否相同？觀察、思考學(xué)生通過觀察，掌握受迫振動(dòng)的頻率跟驅(qū)動(dòng)力的頻率相等的規(guī)律。并提出：“什么情況下受迫振動(dòng)的小球振幅最大？”【受迫振動(dòng)的振幅】觀察實(shí)驗(yàn)，繪制振子隨驅(qū)動(dòng)頻率變化的曲線。引導(dǎo)學(xué)生觀察兩個(gè)彈簧振子在不同頻率下的振幅變化。逐漸增大驅(qū)動(dòng)頻率，兩個(gè)振子振幅逐均先增大，后減小。作圖、思考、討論引導(dǎo)學(xué)生在操作實(shí)驗(yàn)之前先制定方案，理解實(shí)驗(yàn)原理，培養(yǎng)學(xué)生的探究素養(yǎng)。建立受迫振動(dòng)振幅大小隨驅(qū)動(dòng)頻率變化的關(guān)系，并且知道振幅最大時(shí)額定頻率大的振子對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)頻率也較大。觀察實(shí)驗(yàn)以一個(gè)小球帶動(dòng)其他小球擺動(dòng)，觀察振幅的大小與什么因素有關(guān)。引導(dǎo)學(xué)生觀察受迫振動(dòng)的小球的擺幅與小球的質(zhì)量是否有關(guān)？與驅(qū)動(dòng)小球的繩長(zhǎng)有什么關(guān)系？觀察，思考，討論，表達(dá)學(xué)生發(fā)現(xiàn)受迫振動(dòng)擺幅最大的小球的擺長(zhǎng)跟驅(qū)動(dòng)小球的擺長(zhǎng)相同，即其固有頻率與驅(qū)動(dòng)小球獨(dú)有頻率相同。回顧剛才的彈簧振子實(shí)驗(yàn)，可以形成統(tǒng)一的觀點(diǎn)：當(dāng)受迫振動(dòng)物體的固有頻率等于驅(qū)動(dòng)力頻率時(shí)，振幅達(dá)到最大，稱為共振。【共振的應(yīng)用】共振篩、轉(zhuǎn)速計(jì)等是共振的常見應(yīng)用介紹共振的應(yīng)用，此時(shí)可以發(fā)散講解，重點(diǎn)是如何實(shí)現(xiàn)共振。聆聽、思考讓學(xué)生形成知識(shí)間關(guān)聯(lián)的習(xí)慣，培養(yǎng)知識(shí)遷移的能力。課堂練習(xí)在這繃緊的繩子上掛上四個(gè)球，A和D的長(zhǎng)是L，B的長(zhǎng)是L/2，C的擺長(zhǎng)是3L/2。先讓A動(dòng)起來，其他個(gè)球也將隨著擺動(dòng)，那么BCD誰的振幅最??？解析：A球先擺動(dòng)，那他就會(huì)迫使水平繩跟著振動(dòng)，水平繩又迫使BCD三個(gè)小球受迫振動(dòng)，判斷誰的振幅最小，只要看誰的固有頻率與驅(qū)動(dòng)力A的頻率差距更大就可以。A的擺長(zhǎng)是L，他的率是B的擺長(zhǎng)是L/2，那它的固有頻率就是，同理C的擺長(zhǎng)是3L/2，那它的固有頻率就是，最后D的擺長(zhǎng)和A的擺長(zhǎng)相同，所以D的固有頻率與A的頻率相同。不難看出B的固有頻率與A驅(qū)動(dòng)力頻率差距最大，所以B的振幅最小，且題目中D與A的長(zhǎng)相同地發(fā)生了共振，其振幅是最大的。所以遇到這種判斷受迫振動(dòng)的振幅大小問題，你只要分析出物體的固有頻率與驅(qū)動(dòng)力頻率的關(guān)系就能搞定。課堂小結(jié)利用思維導(dǎo)圖引導(dǎo)學(xué)生完成主板書設(shè)計(jì)2.6受迫振動(dòng)共振一、振動(dòng)中的能量損失①固有頻率：物體固有振動(dòng)時(shí)的頻率。②阻尼振動(dòng)：振幅隨時(shí)間逐漸減小的振動(dòng)稱為阻尼振動(dòng)。二、受迫振動(dòng)①受迫振動(dòng)：系統(tǒng)在驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)②物體做受迫振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后，物體振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻