《物理（上册）》教案 第五章 小球摆动装置——受迫振动和共振（2）.docxVIP

课题 第二节 小球摆动装置——受迫振动和共振 课时 1课时（45 min） 总 19 课时 教学目标 知识技能目标： （1）了解受迫振动的概念 （2）知道受迫振动的特点 （3）能举出生活、生产中受迫振动的实例 （4）了解共振的概念 （5）知道共振产生的条件 （6）能举出共振的危害和应用实例 思政育人目标： （1）通过音叉实验，了解声音的共鸣，培养善于发现问题和解决问题的能力 （2）通过学习“关于共振现象的故事”这一案例，感受古人的智慧，坚定文化自信 教学重难点 教学重点：受迫振动和共振现象的概念 教学难点：共振的危害和应用实例 教学方法 讲练结合法 教学用具 电脑、投影仪、多媒体课件、教材 教学设计 ?课前任务→考勤（2 min）→问题导入（4 min）→传授新知（24 min）→课堂讨论（10 min）→课堂小结（3 min）→作业布置（2 min） 教学过程 主要教学内容及步骤 设计意图 课前任务 【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，让其提醒同学通过APP或其他学习软件，完成课前任务 请大家扫码观看“阻尼振动与非阻尼振动”视频和“鱼洗产生的共振现象”，并预习本节课有关知识。 阻尼振动与非阻尼振动 鱼洗产生的共振现象 【学生】完成课前任务 通过课前任务，使学生了解所学课程的重要性，增加学生的学习兴趣 考勤 （2 min） 【教师】使用APP进行签到，清点上课人数，记录好考勤 【学生】班干部报请假人员及原因 培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况 问题导入 （4 min） 【教师】提出以下问题： 回忆单摆运动的概念，和单摆运动的特点？ 【学生】思考、举手回答 通过问题导入的方法，引导学生主动思考，激发学生的学习兴趣 传授新知 （24 min） 【教师】通过学生的回答引入要讲的知识 知识点 自由振动和阻尼振动 ?【教师】举例讲解自由振动、阻尼振动、受迫振动和受迫振动的特点 系统不受外力，也不受任何阻力，只在自身回复力作用下的振动称为自由振动或无阻尼振动。弹簧振子和单摆的振动都属于自由振动。 系统振动过程中受到阻力作用，振动逐渐消失，振动能量逐渐转化为其他能量，这种振动叫作阻尼振动，其图象如图5-12所示。振动系统受到的阻尼越大，振幅减小得越快，阻尼过大时，系统将不发生振动。阻尼振动过程中，系统的周期和频率不变。现实中（非理想状态下）的振动都是阻尼振动。 振子能够持续振动下去的原因，是把手给了振动系统一个周期性的外力作用，外力给系统做功，补偿了系统的能量损耗。使系统持续振动下去的外力叫驱动力。物体在外界周期性驱动力的作用下的振动，叫作受迫振动。 用不同的转速匀速地转动受迫振动实验装置上的把手，观察振子的振动，发现当把手转速较小时，振子振动较慢；当把手转速较大时，振子振动较快。由此可知，物体做受迫振动时，振动的快慢随驱动力的周期而变化。 物体做受迫振动的振幅由驱动力的频率和物体的固有频率共同决定：两者越接近，受迫振动的振幅越大；两者相差越大，受迫振动的振幅越小。物体做受迫振动时，振动稳定后的频率等于驱动力的频率，即；受迫振动的频率与物体的固有频率没有关系。 ?【学生】聆听、理解、做笔记 知识点 共振 ?【教师】通过共摆实验讲解共振的概念 在一根张紧的绳上挂几个摆，其中A，B，C的摆长相等。 图5-14 共振摆实验装置 先让A摆摆动，观察发现A摆摆动起来后，其余摆也随之摆动，但是它们摆动的振幅不同。其中，A，B，C摆的振幅差不多，而D摆的振幅最小。 这是因为A，B，C摆的摆长相同，根据和，得到A，B，C三个摆的固有频率相同。D摆的摆长与A摆相差最多，两者的固有频率相差最大。A摆振动后通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使各摆做受迫振动，它们振动的频率都等于A摆的固有频率。 由此可知：当驱动力的频率f等于振动物体的固有频率时，振幅最大；当驱动力的频率f与固有频率相差越大时，振幅越小。 1．共振的概念 物体在受迫振动中，当驱动力的频率（或周期）接近物体的固有频率（或固有周期）时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫作共振。 2．发生共振的条件 当驱动力的频率与物体的固有频率相等或接近（即）时，才会发生共振。 3．共振曲线 通过上述实验可知，受迫振动的振幅A与驱动力的频率及振动物体的固有频率有关，它们之间的这种关系可用图象来表示，这个图象叫共振曲线，如图5-15所示。 图5-15 共振曲线 共振曲线上的纵轴表示受迫振动的振幅，横轴表示驱动力的频率。 从共振曲线可以看出：当驱动力的频率等于物体的固有频率时，物体的振幅最大；当驱动力的频率与物体的固有频率相差越大时，物体的振幅越小。 ?【学生】聆听、理