外力作用下的振动 教学设计

11.5 外力作用下的振動三維教學目標1、知識與技能（1）知道阻尼振動和無阻尼振動，並能從能量的觀點給予說明；（2）知道受迫振動的概念。

知道受迫振動的頻率等於驅動力的頻率，而跟振動物體的固有頻率無關；（3）理解共振的概念，知道常見的共振的應用和危害。

2、過程與方法：3、情感、態度與價值觀：教學重點：受迫振動，共振。

教學難點：驅動力的頻率、固有頻率的區別。

教學教具：彈簧振子、受迫振動演示儀、擺的共振演示器。

教學過程：第五節外力作用下的振動（一）複習提問注意觀察教師的演示實驗。

教師把彈簧振子的振子向右移動至B 點，然後釋放，則振子在彈性力作用下，在平衡位置附近持續地沿直線振動起來。

重複兩次讓學生在黑板上畫出振動圖像的示意圖（圖1中的Ⅰ）。

再次演示上面的振動，只是讓起始位置明顯地靠近平衡位置，再讓學生在原座標上畫出第二次振子振動的圖像（圖1中的Ⅱ）。

Ⅰ和Ⅱ應同頻、同相、振幅不同。

結合圖像和振子運動與學生一起分析能量的變化並引入新課。

（二）新課教學現在以彈簧振子為例討論一下簡諧運動的能量問題。

問提1：振子從B向O運動過程中，它的能量是怎樣變化的？（彈性勢能減少，動能增加。

）問提2：振子從O向C運動過程中能量如何變化？振子由C向O、又由O 向B運動的過程中，能量又是如何變化的？問提3：振子在振動過程中總的機械能如何變化？（運用機械能守恆定律，得出在不計阻力作用的情況下，總機械能保持不變。

）1、總機械能守恆將振子從B點釋放後在彈簧彈力（回復力）作用下，振子向左運動，速度加大，彈簧形變（位移）減少，彈簧的彈性勢能轉化為振子的動能。

當回到平衡位置O時，彈簧無形變，彈性勢能為零，振子動能達到最大值，這時振子的動能等於它在最大位移處（B點）彈簧的彈性勢能，也就是等於系統的總機械能。

在任何一位置上，動能和勢能之和保持不變，都等於開始振動時的彈性勢能，也就是系統的總機械能。

小結：由於簡諧運動中總機械能守恆，所以簡諧運動中振幅不變。

《外力作用下的振动》教学设计引导学生通过观看“塔科马大桥垮周期和频率不变。

实际的振动一定是阻尼振、让其中一个摆球振动起来，你观察到了什么现象？实验三：、敲击音叉，然后放到音箱附近，你听到的声音有什么变化？、敲击不同的音叉，放到同一个微波炉加热食物笛声除虫登雪山严禁大声喊叫部队过桥要便步走火车过桥要减速小说中的“狮吼功”共振筛振动频率教学反思：本节课知识内容较简单，受迫振动实验较难操作，以往主要以讲授式为主，容易造成“填鸭”效果，所以本节课主要以学生实验为主，通过实验得出受迫振动的相关规律。

本节课首先通过“塔科马大桥垮塌”的新闻视频创设了物理情景，激发学生探究的欲望，通过亲自动手探究实验，让学生体验学习的过程，培养学生观察实验现象的能力，通过让学生自己思考、总结得出规律，培养学生的思维能力，通过运用规律解释各种共振现象，培养学生理论联系实际，学以致用，让学生体验成功的喜悦。

通过当堂检测，巩固课堂上所学到的知识。

本节课感触最深的是实验较难操作，实验稳定性不强，导致实验时间不好控制，讲课之前已经预留了4分钟的时间调整，实际操作发现学生动手实验占用了大量时间，另外，由各种共振现象中总结出受迫振动的规律对于学生来说有一定困难，学生很难一下子说出来，需要教师在课堂上逐步引导。

本节课设计的各个环节还可以继续改进和调整。

比如：实验三——声音的共鸣，可以直接以视频播放的形式展示给学生，有学生解释现象，这样就可以在实验探究缓解节省一定的时间。

还有，本节课的知识点比较简单，配合课前预习的导学案，可以节奏快一些。

再有，生活中的共振现象环节，学生能够说出的现象，配以视频或者图片展示，效果会更好。

学生不能说出的现象，也可以展示视频或者图片，有学生来解释现象。

当然，这都需要任课教师在课前做大量的准备工作。

总之，要想上好这节课，需要充分了解学生的情况，对于课上可能出现的各种情况，做好充分的准备，最好有较详细地预案。

这样在课堂上才能快速、及时的处理各种“意外”，提高课堂效率。

外力作用下的振动●课标要求1 .知道什么是阻尼振动和阻尼振动中能量转化的情况．2 .知道什么是受迫振动，知道受迫振动的频率跟固有频率无关，而等于驱动力的频率．3 .知道共振以及发生共振的条件，知道共振的应用和防止的实例．●课标解读1 .能从能量转化的角度区别阻尼振动和无阻尼振动．2 .掌握受迫振动的概念，知道受迫振动的频率等于驱动力的频率，与固有频率无关．3 .知道什么是共振及产生共振的条件．4 .通过实例分析，知道共振的防止和应用．●教学地位本节从生活中常见的阻尼振动分析入手进而引入受迫振动的概念，然后通过演示＝f 实验说明受迫振动的周期与驱动力频率的关系，最后通过演示实验证明当f驱时，物体做受迫振动的振幅最大，引入共振的概念，本节具有较强的实用性．固●新课导入建议实际的振动系统不可避免受到摩擦阻力和其它因素的影响，系统的机械能损耗，导致振动最后停下来，这种振动叫阻尼振动，如果在机械能损耗的同时我们不断地给系统补充能量，物体运动的振动情形又如何呢？这节课我们共同探究这一问题．●教学流程设计课前预习安排看教材，学生合作讨论完成【课前自主导学】步骤1：导入新课，本节教学地位分析步骤2：老师提问，学生回答补充，检查预习效果步骤3：师生互动完成“探究1”教师讲解例题步骤7：指导学生完成【当堂双基达标】验证学习情况步骤6：完成“探究3”重在讲解综合应用规律、方法、技巧步骤5：师生互动完成“探究2”方式同完成“探究1”步骤4：让学生完成【迁移应用】，检查完成情况并点评步骤8：先由学生自己总结本节的主要知识，教师点评，安排学生课下完成【课后知能检测】1.(1)固有振动如果振动系统不受外力的作用，此时的振动叫做固有振动，其振动频率称为固有频率．(2)阻尼振动①阻力作用下的振动当振动系统受到阻力的作用时，振动受到了阻尼，系统克服阻尼的作用要做功，消耗机械能，因而振幅减小，最后停下来．②阻尼振动振幅逐渐减小的振动．振动系统受到的阻尼越大，振幅减小得越快，阻尼振动的图象如图11－5－1所示，振幅越来越小，最后停止振动．图11－5－1③实际振动的理想化当阻尼很小时，在不太长的时间内看不出振幅明显减小，于是可以把它当做简谐前面我们学习过的弹簧振子的运动是属于简谐运动还是阻尼振动呢？实际的弹簧振子在运动中除受到弹力之外，还受到摩擦力等阻力的作即做的是阻尼振动．如果阻力很小，可以忽略，那么振子的是简谐运动．1.(1)受迫振动①持续振动的获得实际的振动由于阻尼作用最终要停下来，要维持系统的持续振动，最简单的办法是使周期性的外力作用于振动系统，外力对系统做功，补偿系统的能量损耗．②驱动力：作用于振动系统的周期性的外力．③受迫振动：振动系统在驱动力作用下的振动．④受迫振动的频率做受迫振动的物体振动稳定后，其振动频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关．(2)共振①条件：驱动力频率等于物体的固有频率．②特征：在无阻尼受迫振动中，共振时受迫振动的振幅最大．③共振曲线：如图11－5－2所示．图11－5－2【提示】挑水时，由于行走时肩膀的起伏，人通过扁担对水桶的作用，使水因受到周期性的驱动力而产生受迫振动，当驱动力频率接近或等于桶里水的固有频率时，水桶里的水就发生共振，所以水的动荡越来越厉害，直到溅出来．1. 阻尼振动与无阻尼振动有何区别？2. 你能否举例说出日常生活中的阻尼振动和无阻尼振动？阻尼振动与无阻尼振动的比较用锤敲锣，锣面的振动弹簧振子的振动(2013·丽水检测)一单摆在空气中振动，振幅逐渐减小．下列说法正确的是()A．机械能逐渐转化为其他形式的能B．后一时刻的动能一定小于前一时刻的动能C．后一时刻的势能一定小于前一时刻的势能D．后一时刻的机械能一定小于前一时刻的机械能【审题指导】在阻尼振动中，振动系统的机械能减小，即动能和势能之和减小．但在一段较短的时间内，动能和势能不一定都减小，关键要看动能与势能之间是如何转化的．【解析】单摆振动过程中，因不断克服空气阻力做功，使机械能逐渐转化为内能，选项A和D对；虽然单摆总的机械能在逐渐减小，但在振动过程中动能和势能仍不断地相互转化，动能转化为势能时，动能逐渐减小，势能逐渐增大，而势能转化为动能时，势能逐渐减小，动能逐渐增大，所以不能断言后一时刻的动能(或势能)一定小于前一时刻的动能(或势能)，故选项B、C不对．【答案】AD1. (2013·信阳检测)若空气阻力不可忽略，单摆在偏角很小的摆动中，总是减小的物理量为()1. 受迫振动和自由振动有何区别？2. 共振的条件是什么？3. 如何从功能的角度分析共振现象？1.自由振动、受迫振动、共振的比较(1)自由振动：江山易改，本性难移．(2)受迫振动：寄人篱下，身不由己．(3)共振：情投意合，心随你动．2 .对共振的理解(1)从受力角度来看振动物体所受驱动力的方向跟它的运动方向相同时，驱动力对它起加速作用，使它的振幅增大，驱动力的频率跟物体的固有频率越接近，使物体振幅增大的力的作用次数就越多，当驱动力频率等于物体的固有频率时，它的每一次作用都使物体的振幅增加，从而使振幅达到最大．(2)从功能关系来看当驱动力频率越接近物体的固有频率时，驱动力与物体运动一致的次数越多，驱动力对物体做正功越多，振幅就越大．当驱动力频率等于物体固有频率时，驱动力始终对物体做正功，使振动能量不断增加，振幅不断增大，直到增加的能量等于克服阻尼作用损耗的能量时，振幅才不再增加．(3)共振曲线图11－5－3①两轴的意义纵轴：受迫振动的振幅，如图11－5－3所示．横轴：驱动力频率．②f0的意义表示固有频率．③认识曲线形状f＝f0，共振；f>f0或f<f0，振幅较小，相差越大，振幅越小．1 .当驱动力的频率与固有频率相差越大时，振动的振幅就越小；当驱动力的频率与固有频率相等时，振幅最大．2 .从受迫振动的振幅与频率的关系图象中可以得到振动的固有频率，在计算中可以利用这一条件．一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，图11－5－4甲所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动．匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动．把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期．若保持把手不变，给砝码一向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图线如图乙所示．当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图线如图丙所示．若用T0表示弹簧振子的固有周期，T表示驱动力的周期，Y表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则()图11－5－4A．由图线可知T0＝4 sB．由图线可知T0＝8 sC．当T在4 s附近时，Y显著增大；当T比4 s小得多或大得多时，Y很小D．当T在8 s附近时，Y显著增大；当T比8 s小得多或大得多时，Y很小【审题指导】 (1)由乙图可知振子的固有周期． (2)由丙图可知驱动力的周期． (3)最后利用共振的条件分析判断．【解析】 图乙是弹簧振子未加驱动力时振动的图线，故由题图乙读出的周期为其振动的固有周期，即T 0＝4 s ．图丙是弹簧振子在驱动力作用下的振动图线．做受迫振动的物体，其振动的周期等于驱动力的周期，即T ＝8 s ．当固有周期与驱动力的周期相同时，其振幅最大；周期差别越大，其振动振幅越小．由以上分析可知，A 、C 对． 【答案】 AC解决这类问题关键是区分物体的固有频率、驱动力的频率和振动物体的频率，因此在题目中要找准驱动力．当物体做受迫振动时，其振动频率就等于驱动力的频率．当驱动力的频率与物体的固有频率相等时，此振动物体振动的振幅最大．图11－5－52. 如图11－5－5所示，曲轴上悬挂一弹簧振子，转动摇把，曲轴可以带动弹簧振子上下振动．开始时不转动摇把，让振子上下自由振动，测得振动频率为2 Hz ，然后匀速转动摇把，转速为240 r/min ，当振子振动稳定后，它的振动周期为( )A.12 sB.14 s C ．2 s D ．4 s【解析】 匀速转动摇把后，振子将做受迫振动，驱动力的周期跟把手转动的周期是相同的，振子做受迫振动的周期又等于驱动力的周期，其频率也等于驱动力的频率，与原自由上下振动频率无关．摇把匀速转动的转速为240 r/min ＝4 r/s ，角速度ω＝8πrad/s，所以驱动力的周期T＝2πω＝2 π8 π＝0.25 s.【答案】 B图11－5－6(2013·龙岩检测)如图11－5－6为一单摆的共振曲线，图中横轴表示周期性驱动力的频率，纵轴表示单摆的振幅，求此单摆的摆长．【规范解答】由图象可以看出，当驱动力的频率为0.4 Hz时，单摆的振幅最，单摆的固有频率为0.4 Hz，1.56 m.解决共振问题的思路1 .在分析解答有关共振问题时，要抓住产生共振的条件分析：驱动力的频率等于固有频率时产生共振，此时振动的振幅最大．2 .在解决有关共振的实际问题时，要抽象出受迫振动这一物理模型，弄清驱动力频率和固有频率，然后利用共振的条件进行求解．3 .图象法解决问题直观方便，利用共振图线可以找出最大振幅，以及振动的固有频率或固有周期，然后再利用周期公式进行分析．11。

11.5外力作用下的振动大港八中雷耀辉一、学习目标（一）知识与技能1、知道什么是阻尼振动；知道在什么情况下可以把实际发生的振动看作简谐运动。

2、知道什么叫驱动力，什么叫受迫振动，能举出受迫振动的实例。

3、知道受迫振动的频率等于驱动力的频率，跟物体的固有频率无关。

4、知道什么是共振以及发生共振的条件。

（二）过程与方法1、通过演示实验，了解阻尼振动的特点，明确受迫振动的频率决定于驱动力的频率。

2、通过分析实际例子，得到什么是受迫振动和共振现象，培养学生理论联系实际的能力。

（三）情感、态度与价值观1、用一分为二的观点研究共振的应用与防止。

2、通过共振产生条件的教学，认识内因和外因的关系。

二、学习重点、难点受迫振动的概念以及共振及产生共振的条件。

共振及产生共振的条件。

三、学习内容与过程教学内容教师活动学生活动设计意图一. 导入新课视频（大桥倒塌）引入课题：11.5外力作用下的振动学生观看，思考激起兴趣，设置悬念二.新课教学固有振动，固有频率讲述什么是固有振动，固有频率学生思考，理解知识铺垫（-）阻尼振动阻尼振动的特占-八、、•1.能量减少2.振幅减少在实际振动的过程中，引导学生思考其能量、振幅的变化情况，从而引出阻尼振动的概念根据实际振动的过程，学生得出能量、振幅越来越小。

理解阻尼振动的概念理解阻尼振动的概念，及能量、振幅变化情况引导学生思考阻尼振动中阻尼大小与振幅变化快慢的关系，总结阻尼大小与振幅变化快慢的关系应用知识，总结规律3阻尼振动的图像引导学生思考阻尼振动的振动图像，演示实验思考，观看直观理解阻尼振动（二）受迫振动设问：阻尼振动振幅不断减小，怎样可以得到持续稳定的振动？并以生活实例荡秋千为例，启发学生思考学生思考并提出猜想联系实际，激发兴趣1.驱动力、受迫振动的概念引入驱动力、受迫振动的概念学生思考理解概念培养学生发现问题的能力3.受迫振动的特点受迫振动的能量转化关系学生分析、思考、得出结论受迫振动的频率与驱动力的频率的关系，教师演示实验，观察实验，得出受迫振动的频率等于驱动力的频率（三）共振启发思考：物体做受迫振动的频率与系统的固有频率无关，那么受迫振动的振幅是否也跟它的固有频率及驱动力的频率有怎样的关系呢？学生思考，提出猜想启发思考，激起兴趣1.共振的概念演示实验：改变驱动力频率让学生观察振幅的变化情况观察实验，追寻规律验证猜想总结规律启发思考：在什么情况下受迫振动振幅最大？介绍共振摆实验装置，演示实验，引导学生发现规律：当驱动力的频率跟系统的固有频率相同，系统的振幅最大。

《外力作用下的振动》教学设计课题名称外力作用下的振动任课教师教学目标知识与技能1.通过实验认识受迫振动的特点；2.知道共振发生的条件以及应用共振和防止共振的事例和方法。

过程与方法通过对受迫振动频率与驱动力频率关系定性和定量的探究，培养学生物理学习方法。

情感与价值观通过共振的应用与防止，培养学生理论联系实际，并深深感受物理来源于生活有应用于生活。

教学重点1.受迫振动频率与驱动力频率关系；2.共振的条件即f驱= f固教学难点受迫振动的频率与驱动力频率的关系教学方式讨论法、探究法、讲授法教具准备1.视频一：著名男高音帕瓦罗蒂《我的太阳》；2.视频二：人发出声音震碎玻璃杯；3.手摇共振仪；4.电动共振仪；5.单摆共振仪；6.视频三：共振筛；7.多媒体课件。

板书设计一、阻尼振动：1.特点：频率不变，振幅减小；2.振动图像：二、受迫振动：1.驱动力：2.特点：受迫振动频率等于驱动力频率；3.共振：当驱动力频率等于系统固有频率时，受迫振动振幅最大；4.共振曲线：三、共振的应用和防止：1.应用：共振筛、次声波武器；2.防止：火车过桥减速、军队过桥使用便步。

探究实验【演示实验一】器材：电动电动弹簧振子目的：探究受迫振动振幅与驱动力频率的定性关系【观察、思考、讨论、总结】观察振子振幅随驱动力频率变化而变化的情况，记录数据，讨论总结自己的观点。

【造思维冲突】推翻振动频率越快振幅越大的错误观点，增加学生继续寻找正确结论的欲望。

【演示实验二】器材：单摆共振仪目的：探究受迫振动振幅与驱动力频率的定量关系【观察、思考、讨论、总结】比较主动摆摆长变化时各个被动摆的振幅大小情况。

通过观察实验让学生用自己的语言总结出正确的结论，培养学生通过实验现象来总结的学习能力。

前后呼应【提问】再次提出帕瓦罗蒂高音洪亮和声音震碎玻璃的问题。

【思考、讨论、总结、回答】培养学生运用所学知识解释生活中的物理现象的能力。

学以致用【播放视频、图片】视频：共振筛图片：次声波武器图片：军队过桥用便步图片：火车过桥减速【思考、交流、讨论、回答】培养学生学以致用、总结归纳以及语言表达能力，知道物理源于生活，又高于生活。

教学进程一、温习预习前面咱们学习了像弹簧振子和单摆那样，在外力使弹簧振子的小球和单摆的摆球偏离平稳位置后，它们就在系统内部的弹力或重力作用下振动起来，再也不需要外力的推动，这种振动叫做自由振动。

自由振动的周期(频率)为系统的固有频率。

实际的振动系统不可幸免地要受到摩擦阻力和其他因素的阻碍，系统的机械能损耗，致使振动完全停止，这种振动叫阻尼振动。

物体之因此做阻尼振动，是由于机械能在损耗，那么若是在机械能损耗的同时咱们不断地给振动系统补充能量，物体的振动情形又如何呢本节课咱们来学习这一问题。

二、知识讲解课程引入：（一）温习旧知什么是阻尼振动学生答：实际的振动系统不可幸免地要受到摩擦阻力和其他因素的阻碍，系统的机械能损耗，致使振动完全停止，这种振动叫阻尼振动.（二）导入新课引入：同窗们，咱们明白，物体之因此做阻尼振动，是由于机械能在损耗，那么若是在机械能损耗的同时咱们不断地给它补充能量物体的振动情形又如何呢本节课咱们来研究有关的问题.考点/易错点1、物体的固有振动频率、受迫振动物体的振动频率跟固有频率无关固有频率：若是系统不受外力的作用，现在的振动叫做固有振动，其振动频率为固有频率。

其周期叫固有周期若是振动系统受到外力作用，它将如何运动观看两个实际振动：①实际的单摆发生的振动；②敲击音叉后音叉的振动。

单摆和音叉的振幅愈来愈小，最后停下来。

在单摆和音叉的振动进程中，不可幸免地要克服摩擦及其他阻力做功，系统的机械能就要损耗，振动的振幅就会慢慢减小，机械能耗尽之时，振动就会停下来了。

1、固有频率：若是振动系统不受外力作用，现在的振动叫固有振动，其振动频率称为固有频率2、阻尼振动(减幅振动)：振幅慢慢减小的振动叫阻尼振动振动物体克服摩擦和其他阻力做了功，它自己的能量慢慢减小，振幅也随着变小说明：（1）同一简谐运动能量的大小由振幅大小确信（2）阻尼振动振幅减小的快慢跟所受阻尼的大小有关，阻尼越大，振幅减小得越快（3）物体做阻尼振动时，振幅虽不断减小，但振动的频率仍由自身结构特点所决定，并非会随振幅的减小而转变（4）阻尼振动假设在一段不太长的时刻内振幅没有明显的减小，能够把它当做简谐运动来处置一、驱动力：加在振动系统上的周期性外力，叫做驱动力二、受迫振动：系统在驱动力作用下的振动，叫受迫振动3、受迫振动的周期和频率：物体做受迫振动时，振动稳固后的频率等于驱动力的频率，跟物体的固有频率无关．问题1 如何才能使受阻力的振动物体的振幅不变，而一直振动下去呢（应不断地向系统补充损耗的机械能，以使振动物体的振幅不变。

外力作用下的振動新課標要求（一）知識與技能1、知道什麼是阻尼振動；知道在什麼情況下可以把實際發生的振動看作簡諧運動。

2、知道什麼叫驅動力，什麼叫受迫振動，能舉出受迫振動的實例。

3、知道受迫振動的頻率等於驅動力的頻率，跟物體的固有頻率無關。

4、知道什麼是共振以及發生共振的條件。

（二）過程與方法1、通過演示實驗，瞭解阻尼振動的特點，明確受迫振動的頻率決定於驅動力的頻率。

2、通過分析實際例子，得到什麼是受迫振動和共振現象，培養學生理論聯繫實際的能力。

（三）情感、態度與價值觀1、振動有多種不同類型說明各種運動形式都是普遍性下的特殊性的具體體現。

2、通過共振產生條件的教學，認識內因和外因的關係。

教學重點受迫振動的概念以及共振及產生共振的條件。

教學難點共振及產生共振的條件。

教學方法觀察、對比、討論、閱讀、實驗演示、多媒體展示。

教學用具：單擺、受迫振動演示儀、共振演示儀、兩個相同的帶有共鳴箱的音叉、橡皮槌、CAI課件教學過程（一）引入新課教師：通過前面的學習，我們知道做簡諧運動的物體都要受到回復力的作用。

回復力是振動系統內部的相互作用，是內力。

如果振動系統不受外力的作用。

此時的振動叫固有振動，其振動頻率叫做固有頻率。

而實際的振動系統不可避免地要受到摩擦阻力和其他因素的影響，系統的機械能要不斷損耗，在這種情況下，它將怎樣運動呢？本節課我們來學習這方面的問題。

（二）進行新課1．阻尼振動前面我們研究了簡諧運動中能量的轉化，對簡諧運動而言，當供給振動系統一定的能量使它開始振動後，由於機械能守恆，它就以一定的振幅永不停息地振動下去，簡諧運動是一種理想化的振動。

下面我們來觀察兩個實際振動：演示：①實際的單擺發生的振動；②敲擊音叉後音叉的振動。

現象：單擺和音叉的振幅越來越小，最後停下來。

解釋：在單擺和音叉的振動過程中，不可避免地要克服摩擦及其他阻力做功，系統的機械能就要損耗，振動的振幅就會逐漸減小，機械能耗盡之時，振動就會停下來了。

《外力作用下的振动》教学设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN《外力作用下的振动》教学设计情感态度与价值观目标1．通过受迫振动的实验，培养学生的科学探究的兴趣。

2．通过探究实验培养合作精神和积极参与的意识。

3．体会自然现象背后的奇妙规律，培养求知欲极学以致用的精神。

教学重难点重点受迫振动时其频率跟驱动力频率的关系，共振。

难点受迫振动时其频率跟驱动力频率的关系教学策略与设计说明学生通过分组实验探究受迫振动频率与驱动力频率之间的关系，受迫振动振幅与驱动力频率和固有频率之间的关系，学生通过自己动手，由直观、真实、自然的实验现象得出受迫振动频率与驱动力频率之间的规律，受迫振动振幅与驱动力频率和固有频率之间的图像。

学生总结出规律后，通过解释不同的有趣的共振实验现象达到学以致用的目的。

水到渠成的学习的过程中，体验成功的愉悦。

教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图情境导入3分钟导入：教师出示PPT并播放新闻视频：引导学生通过观看“塔科马大桥垮塌”的视频，引起学生探究现象背后的秘密的欲望。

PPT出示本节课的学习目标思考悲剧发生的原因创设情境，激发学生探究问题的兴趣完成导学案的自主学习部分5分钟一、阻尼振动【问题一】1.什么是固有振动？2.什么是固有周期和固有频率？【问题二】1.什么是阻尼振动？2.阻尼振动有什么样的特点？3.阻尼振动的图像4、阻尼振动过程中，振动快慢是否有变化？5、实际的振动都是是阻尼振动吗？1.如果系统不受外力的作用，此时的振动称为固有振动。

2.固有振动的频率（周期），叫做系统的固有频率（固有周期）。

系统振动过程中受到阻力作用，系统克服阻力做功，消耗机械能，因而振幅减小，这种振动叫做阻尼振动。

振动系统受到的阻尼越大，振幅减小得越快，阻尼过大时，系统将不能发生振动。

周期和频率不变。

实际的振动一定是阻尼振动学生阅课本，基本可以完成自主学习的任务。

个别学困生，小组讨论过程也可以组内解决创设情境2分钟思考：怎样才能使受阻力的振动的物体的振幅不变，而一直振动下去呢？二、受迫振动【问题三】1.什么是驱动力？2.什么是受迫振动？用周期性的外力作用于振动系统，通过外力对系统做正功，补偿系统机械能的损耗，使系统持续地振动下去。

外力作用下的振动-人教版选修3-4教案一、知识目标1.掌握受外力作用下的简谐振动的特点及其物理意义，了解受任意外力作用下的振动形态；2.熟悉受简谐振动的干扰及其解决方法；3.了解力的作用方式以及力对物体运动的影响。

二、教学重点1.外力下运动物体的特点及其影响；2.简谐振动的干扰及其解决方法。

三、教学难点1.解决复合振动问题。

四、学情分析在选修2拓展研究的基础上，本单元使学生更深入了解机械谐振，拓展对振动的认识；同时在实践中通过解决简单问题进一步提高学生的能力。

五、教学策略因材施教，注重启发式教学，鼓励学生自主学习，在实践过程中提高学习兴趣，锻炼分析和解决实际问题的能力。

六、教学过程1. 简谐运动——回顾通过图示等形象化的方式回顾简谐运动的基本概念，并强调振动产生的物理意义，以及振动的特点，为下一步学习做好铺垫。

2. 外力下的振动——拓展引导学生思考外力作用下运动物体的特点，并展示各种情况下的振动形态，刻画出普遍意义下的简谐振动；同时通过例题让学生理解简谐振动的相位差的物理意义。

3. 干扰——理解与解决介绍干扰的种类及其形成机理，并引导学生通过解决问题理解和掌握干扰的解决方法。

4. 外力下的震动——综合解决通过讲解力的作用和运动物体之间的关系，引导学生掌握受多个力作用下的物体运动形态，并重点训练学生解决复合振动问题的能力。

七、教学方式1.师生互动：营造良好的讲学互动氛围，讲解过程中自主提问，或者通过学生提问引出问题。

2.课件演示：通过精心制作的课件展示相关图表、实际运动场景等形象化的内容，增强学生学习的直观性。

3.实验实践：倡导学生理论联系实际、动手操作，探究现象规律、展现实验探究的乐趣。

八、教学评估1.在课程中穿插设计简单的测试题，了解学生的掌握程度，及时纠正和补充有误或不足的知识点；2.结合课堂讲解和实践演示，对学生实时进行阶段性评估，并及时纠正和指导不足之处；3.鼓励学生自我评估，认识自己的不足和自身潜能，及时与教师沟通反馈，共同展开有针对性、高效的学习。

11.5外力作用下的振动教学目标知识与技能（1）能从能量的观点分析阻尼振动产生的原因（2）掌握受迫振动的概念。

探究受迫振动的频率与驱动力的频率的关系（3）理解共振的概念及产生条件，知道常见的共振的应用和危害过程与方法：通过实验探究受迫振动频率与驱动力频率及共振条件情感态度与价值观体会物理与生活的紧密联系，培养热爱生活的情趣教学重点难点重点：1.什么是受迫振动.2.什么是共振及产生共振的条件难点：1.物体发生共振决定于驱动力的频率与物体固有频率的关系，与驱动力大小无关.2.当f驱＝ｆ固时，物体做受迫振动的振幅最大四、学情分析.1、教学中应该充分发挥实验的作用，使学生理解物体在做受迫振动时其频率跟驱动力频率的关系，以及受迫振动的频率与物体固有频率接近时，振动的特点.2．在做共振实验时，也可以用如下的实验代替课本中图9-33的实验。

即在同一块薄木板上固定许多长度不同，但质地、粗细相同的小木棒，振动其中的一个，观察其他小木棒哪一个振动得最剧烈。

3．注意引导学生多思考一下共振在实际中的应用(如乐器的共鸣箱等)以及避免共振的做法，培养学生理论联系实际的能力和习惯。

五、教学方法实验、讨论六、课前准备弹簧振子、受迫振动演示仪、摆的共振演示器七、课时安排1课时八、教学过程（一）预习检查、总结疑惑（二）情景引入、展示目标现场演示弹簧振子的运动，提出问题：弹簧振子为什么会停下来而不一直运动下去？那么如何才能让它永不停息的运动呢？（三）合作探究、精讲点播学生带着上述问题阅读课本内容。

（给予学生2-3分钟时间）现在以弹簧振子为例讨论一下简谐运动的能量问题。

问：振子从B向O运动过程中，它的能量是怎样变化的？引导学生答出弹性势能减少，动能增加。

问：振子从O向C运动过程中能量如何变化？振子由C向O、又由O向B运动的过程中，能量又是如何变化的？问：振子在振动过程中总的机械能如何变化？引导学生运用机械能守恒定律，得出在不计阻力作用的情况下，总机械能保持不变。