高中物理第1章机械振动第4节生活中的振动教学案鲁科版选修37

第4讲生活中的振动[目标定位] 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做简谐运动.2.知道驱动力、受迫振动的概念，通过实验，认识受迫振动的特点.3.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．一、阻尼振动振幅不断减小的振动．二、受迫振动与共振1．驱动力：周期性的外力．2．受迫振动：在周期性外力作用下产生的振动．3．物体做受迫振动时，振动稳定后的周期或频率总等于驱动力的周期或频率，与物体的固有周期或频率无关．4．共振：当驱动力的周期(或频率)与物体的固有周期(或固有频率)相等时，受迫振动的振幅达到最大，这种现象叫做共振．想一想自由振动、受迫振动和共振分别对应的周期(或频率)是什么？答案自由振动对应固有周期(或固有频率)，受迫振动对应驱动力的周期(或频率)，而共振对应的是驱动力的周期(或频率)与固有周期(或频率)相等．三、共振的应用与防止1．应用：音叉共鸣箱、鱼洗喷水、核磁共振仪．2．预防：集体列队经过桥梁要便步走、轮船航行时改变航向和速率使海浪冲击力的频率与轮船的固有频率相差很大．一、阻尼振动和受迫振动1．阻尼振动是振动系统在阻力的作用下，振幅逐渐减小的振动．阻尼振动中振幅虽逐渐减小，但振动的频率不会变化，此频率称为固有频率，由振动系统决定．2．受迫振动是指系统在驱动力作用下的振动．做受迫振动的物体的振动频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关．说明：受迫振动中，若周期性的驱动力给系统补充的能量与系统因振动阻尼消耗的能量相等，物体做等幅振动，但此振动不是简谐运动．例1一单摆做阻尼振动，则在振动过程中( )A．振幅越来越小，周期也越来越小B．振幅越来越小，周期不变C．在振动过程中，通过某一位置时，机械能始终不变D．在振动过程中，机械能不守恒，周期不变解析因单摆做阻尼振动，所以振幅越来越小，机械能越来越小．振动周期不变，只是比单摆的固有周期大．答案BD图1例2如图1所示的装置，弹簧振子的固有频率是4Hz.现匀速转动把手，给弹簧振子以周期性的驱动力，测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1Hz，则把手转动的频率为( ) A．1HzB．3HzC．4HzD．5Hz解析受迫振动的频率等于驱动力的频率，故把手转动的频率为1Hz，选项A正确．答案 A二、对共振的理解1．定义物体做受迫振动时，当驱动力的频率等于系统的固有频率时，振动的振幅最大，这种现象叫共振．2．发生共振的条件f驱＝f固，即驱动力的频率等于振动系统的固有频率．3．共振曲线(如图2所示)图24．共振的防止与利用(1)利用：由共振的条件知，要利用共振，就应尽量使驱动力的频率与物体的固有频率一致．如共振筛、荡秋千、共振转速计等．(2)防止：由共振曲线可知，在需要防止共振危害时，要尽量使驱动力的频率和固有频率不相等，而且相差越多越好．如：部队过桥应便步走．说明：共振是物体做受迫振动时的一种特殊现象．图3例3如图3所示在一根张紧的水平绳上悬挂五个摆，其中A、E的摆长为l，B的摆长为0.5l，C的摆长为1.5l，D的摆长为2l，先使A振动起来，其他各摆随后也振动起来，则摆球振动稳定后( )A．D的振幅一定最大B．E的振幅一定最大C．B的周期一定最短D．四个摆的周期相同解析A振动起来后，使得B、C、D、E做受迫振动，振动的频率都等于A振动的频率，即各摆振动的周期都相等，选项C错误，D正确；由于D与A的摆长相差最大，E与A的摆长相等，所以D的振幅最小，E发生共振，振幅最大，选项A错误，B正确．答案BD图4例4如图4表示一弹簧振子做受迫振动时的振幅与驱动力频率的关系，由图可知( ) A．驱动力频率为f2时，振子处于共振状态B．驱动力频率为f3时，振子的振动频率为f3C．假如让振子自由振动，它的频率为f2D．振子做自由振动时，频率可以为f1、f2、f3解析由题图可知当驱动力的频率为f2时，振子的振幅最大，即振子发生共振现象，故A 正确；由共振条件知振子的固有频率为f2，所以C正确，D错误；振子做受迫振动时，振动频率由驱动力的频率决定，故B正确．答案ABC对阻尼振动的理解1．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( )A．振幅B．位移C．周期D．机械能解析有空气阻力时，振动为阻尼振动，振幅不断减小，机械能也不断减小．在平衡位置，位移为零，而后位移增大，直至动能为零时位移达到最大，然后位移又减小到零，所以位移不是一直减小．根据单摆周期公式T＝2πlg，l、g不变，则T不变，故选项A、D正确．答案AD2．如图5所示是单摆做阻尼运动的位移－时间图线，下列说法中正确的是( )图5A．摆球在P与N时刻的势能相等B．摆球在P与N时刻的动能相等C．摆球在P与N时刻的机械能相等D．摆球在P时刻的机械能小于N时刻的机械能解析由于摆球的势能大小由其位移和摆球质量共同决定，P、N两时刻位移大小相同，关于平衡位置对称，所以势能相等，A正确；由于系统机械能在减少，P、N势能相同，则P 处动能大于N处动能，所以B、C、D错．故正确答案为A.答案 A对受迫振动的理解图63．如图6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2Hz，然后匀速转动摇把，转速为240r/min ，当振子振动稳定后，它的振动周期为( ) A.12sB.14sC ．2sD ．4s 解析 受迫振动的周期等于驱动力的周期，故T ＝60240s ＝14s ，故B 对．答案 B对共振的理解图74．一个单摆做受迫振动，其共振曲线(振幅A 与驱动力的频率f 的关系)如图7所示，则( ) A ．此单摆的固有周期约为0.5s B ．此单摆的摆长约为1mC ．若摆长增大，单摆的固有频率增大D ．若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动解析 由共振条件知单摆的固有频率为f ＝0.5Hz ，则其固有周期为T ＝1f＝2s ，选项A 错；由单摆周期公式T ＝2πl g ，可求得单摆摆长为l ＝gT 24π2≈1m，选项B 对；摆长增大，单摆的固有周期变大，其固有频率变小，共振曲线的峰将向左移动，选项C 、D 错． 答案 B(时间：60分钟)题组一 对阻尼振动的理解1．自由摆动的秋千，摆动的振幅越来越小，下列说法正确的是( ) A ．机械能守恒 B ．能量正在消失C ．总能量守恒，机械能减小D ．只有动能和势能的相互转化 答案 C2．关于阻尼振动，以下说法中正确的是( ) A ．机械能不断减小B ．动能不断减小C．振幅不断减小D．一定不是简谐运动解析阻尼振动是振幅不断减小的振动，故阻尼振动一定不是简谐运动，而振幅是振动能量的标志，故阻尼振动中机械能不断减小，但动能在振动过程中是不断变化的，无法比较其大小．答案ACD题组二对受迫振动的理解3．下列振动中属于受迫振动的是( )A．用重锤敲击一下悬吊着的钟后，钟的摆动B．打点计时器接通电源后，振针的振动C．小孩睡在自由摆动的吊床上，小孩随着吊床一起摆动D．弹簧振子在竖直方向上沿上下方向振动解析受迫振动是振动物体在驱动力作用下的运动，故只有B对．C是阻尼振动，D是简谐运动．答案 B4．下列说法中正确的是( )A．实际的自由振动必然是阻尼振动B．在外力作用下的振动是受迫振动C．阻尼振动的振幅越来越小D．受迫振动稳定后的频率与自身物理条件无关解析实际的自由振动一定受到阻力而使得振动能量越来越小，所以是阻尼振动，表现为振幅越来越小，故A、C对．受迫振动是在周期性外力作用下的振动，稳定后的频率等于驱动力频率，与自身的物理条件无关，故B错，D对．答案ACD5．下列说法中正确的是( )A．有阻力的振动叫做受迫振动B．物体振动时受到外力作用，它的振动就是受迫振动C．物体在周期性外力作用下的振动叫做受迫振动D．物体在周期性外力作用下振动，它的振动频率最终等于驱动力频率解析物体在周期性外力作用下的振动叫做受迫振动，选项C对，B错；这个周期性的外力能给振动物体补充能量，而阻力不行，选项A错；受迫振动的频率最终等于驱动力频率，选项D对．答案CD6．两个弹簧振子，甲的固有频率是100Hz，乙的固有频率是400Hz，若它们均在频率是300Hz 的驱动力作用下做受迫振动，则振动稳定后( )A．甲的振幅较大，振动频率是100HzB．乙的振幅较大，振动频率是300HzC．甲的振幅较大，振动频率是300HzD．乙的振幅较大，振动频率是400Hz解析振动稳定后，受迫振动的频率等于驱动力频率，选项A、D错；由于乙的固有频率更接近驱动力频率，所以乙的振幅较大，选项B对，C错．答案 B7．2013年4月20日上午8时，四川雅安地区发生了7.0级大地震灾害，导致很多房屋坍塌，场景惨不忍睹，在发生地震时，下列说法正确的是( )A．所有建筑物振动周期相同B．所有建筑物振幅相同C．建筑物的振动周期由其固有周期决定D．所有建筑物均做受迫振动解析地面上的所有建筑物都在同一驱动力下做受迫振动，它们的振动周期都与驱动力的周期相同，与其固有周期无关，故A、D正确，C错误；由于不同的建筑物固有周期不尽相同，所以做受迫振动时，它们的振幅不一定相同，B错误．答案AD题组三共振及其应用与防止8．下列关于应用共振和防止共振的说法，正确的是( )A．共振现象总是有害的，所以要避免共振现象发生B．队伍过桥要慢行是为了不产生周期性的驱动力，从而避免产生共振C．火车过桥慢行是为了使驱动力的频率远小于桥的固有频率，从而避免产生共振D．利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率；防止共振危害时，应使驱动力的频率远离振动物体的固有频率答案CD图19．如图1所示，在一条张紧的绳上挂7个摆，先让A摆振动起来，则其余各摆也随之振动，已知A、B、F三摆的摆长相同，则下列判断正确的是( )A．7个摆的固有频率都相同B．振动稳定后7个摆的振动频率都相同C ．B 、F 摆的摆长与A 摆相同，它们的振幅最大D ．除A 摆外，D 、E 摆离A 摆最近，它们的振幅最大解析 7个摆的摆长不完全相同，固有频率不相同，选项A 错；A 摆振动起来后，带动其余6个摆做受迫振动，振动稳定后7个摆的振动频率都相同，选项B 对；B 、F 摆的摆长与A 摆相同，发生共振，选项C 对，D 错． 答案 BC10．脱水机把衣服脱水完后切断电源，电动机还要转一会儿才能停下来，在这一过程中，发现脱水机在某一时刻振动得很剧烈，然后又慢慢振动直至停止运转，其中振动很剧烈的原因是( )A ．脱水机没有放平稳B ．电动机在这一时刻转快了C ．电动机在这一时刻的转动频率跟脱水机的固有频率相近或相等D ．是脱水机出现了故障解析 由于电动机的转动，使脱水机做受迫振动．而电动机转动的频率是逐渐变化的，当它的频率接近或等于脱水机的固有频率时，发生共振现象，C 正确． 答案 C11．铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行的列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击．由于每一根钢轨长度相等．所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动．普通钢轨长为12.6m ，列车固有振动周期为0.315s ．下列说法正确的是( ) A ．列车的危险速率为40m/sB ．列车过桥需要减速，是为了防止列车发生共振现象C ．列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的D ．增加钢轨的长度有利于列车高速运行解析 对于受迫振动，当驱动力的频率与固有频率相等时将发生共振现象，所以列车的危险速率v ＝LT＝40m/s ，A 正确；为了防止共振现象发生，列车过桥需要减速，B 正确；列车运行的振动频率等于做受迫振动的驱动力的频率，与列车的固有频率无关，C 项错；由v ＝L T知L 增大时，T 不变，v 变大，D 正确．所以A 、B 、D 正确．答案 ABD12．把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛(如图2所示)．不开电动机让这个筛子自由振动时，完成20次全振动用15s ；在某电压下，电动偏心轮的转速是88r/min.已知增大电动偏心轮的电压可以使其转速提高，而增加筛子的总质量可以增大筛子的固有周期．为使共振筛的振幅增大，以下做法可行的是( )图2A ．降低输入电压B ．提高输入电压C ．增加筛子质量D ．减小筛子质量解析 筛子的固有频率为f 固＝2015Hz ＝43Hz ，而驱动力频率为f 驱＝8860Hz ＝4.43Hz ，即f 固<f 驱．为了达到振幅增大，应该减小这两个频率的差值，所以应增大固有频率或减小驱动力频率．增大固有频率可用D 的做法，减小驱动力的频率可用A 的做法，故选A 、D. 答案 AD13．如图3所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，下列说法正确的是(g ＝9.8m/s 2)( )图3A ．若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相同，则图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线B ．若两次受迫振动是在地球上同一地点进行，则两次摆长之比l 1∶l 2＝25∶4C ．图线Ⅱ若是在地球上完成的，则该摆摆长约为1mD ．若摆长均为1m ，则图线Ⅰ是在地球上完成的解析 图线中振幅最大处对应频率应与做受迫振动的单摆的固有频率相等，从图线上可以看出，两摆的固有频率f Ⅰ＝0.2Hz ，f Ⅱ＝0.5Hz. 根据周期公式可得f ＝1T ＝12πg l，当两摆分别在月球上和地球上做受迫振动且摆长相等时，g 越大，f 越大，所以g Ⅱ>g Ⅰ，由于月球上的重力加速度比地球上的小，所以图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线，选项A 正确；若两次受迫振动是在地球上同一地点进行，则g 相同，两次摆长之比l 1∶l 2＝1f2Ⅰ∶1f 2Ⅱ＝25∶4，所以选项B 正确；图线Ⅱ若是在地球上完成的，将g ＝9.8m/s 2和f Ⅱ＝0.5Hz 代入频率的计算公式可解得l 2＝1m ，所以选项C 正确，D 错误．答案 ABC。

生活中的振动【教学目标】：1.知识与技能（1）知道阻尼振动和无阻尼振动，并能从能量的观点给予说明。

知道实际的振动过程是阻尼振动，了解阻尼振动的图象。

（2）知道受迫振动的概念。

知道受迫振动的频率取决于驱动力的频率，而跟振动物体的固有频率无关。

（3）知道共振的概念，理解共振产生的条件，知道常见的共振的应用和危害并了解如何利用有利的共振和防止有害的共振。

2.过程与方法：通过分析实际例子，得到什么是受迫振动和共振现象，培养学生联系实际，提高观察和分析能力；了解共振在实际中的应用和防止，提高理论联系实际的能力3.情感态度价值观：通过共振的应用和防止的教学，渗透一分为二的观点；通过共振产生条件的教学，认识内因和外因的关系【教学重难点】：理解受迫振动的频率等于驱动力的频率；掌握共振的条件及其应用【教学器材】：弹簧振子、受迫振动演示仪、摆的共振演示器、视频（桥在共振时坍塌）若干【教法学法】：读书指导，猜想证明，实验对比，计算机辅助教学问题【教学过程设计】：1、复习提问让学生注意观察教师的演示实验。

教师把弹簧振子的振子向右移动至B点，然后释放，则振子在弹性力作用下，在平衡位置附近持续地沿直线振动起来。

重复两次让学生在黑板上画出振动图象的示意图（图1Ⅰ）。

再次演示上面的振动，只是让起始位置明显地靠近平衡位置，再让学生在原坐标上画出第二次振子振动的图象（图1中的Ⅱ）。

Ⅰ和Ⅱ应同频、同相、振幅不同。

结合图象和振子运动与学生一起分析能量的变化并引入新课。

2、新课教学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。

教师指出：将振子从B点释放后在弹簧弹力（回复力）作用下，振子向左运动，速度加大，弹簧形变（位移）减少，弹簧的弹性势能转化为振子的动能。

第4节 生活中的振动课堂互动三点剖析一、受迫振动的特点受迫振动的周期和频率由驱动力决定，与振动物体的固有周期和频率无关.受迫振动的周期和频率总等于驱动力的周期和频率.受迫振动的振幅与驱动力的频率和固有频率之差有关，二者之差越小振幅越大，二者之差越大振幅就越小.【例1】 说说受迫振动的振动频率与驱动力频率的关系.剖析:受迫振动是周期性外力作用下的振动.外力对系统做功,克服阻尼作用,补偿系统的能量损耗,使系统持续地振动下去.设计一个实验如下:如图1-4-2所示的装置,匀速转动把手时,把手给弹簧振子以驱动力使振子做受迫振动.用不同的转速匀速地转动把手,认真观察实验中驱动力的周期与把手转动周期的关系,通过实验,我们可以得出结论:驱动力周期与把手周期是相同的,而受迫振动稳定后的频率等于驱动力的频率,跟物体的固有频率无关.图1-4-2二、共振的条件和共振现象共振条件：驱动力的频率等于物体的固有频率.受迫振动的振幅随驱动力频率变化（共振曲线）如图1-4-3所示，当驱动力频率逐渐增大到固有频率时，振幅随驱动力频率的增大而增大；当驱动力频率等于固有频率时，振幅最大；当驱动力频率从固有频率逐渐增大时，振幅随驱动力频率的增大而减小.图1-4-3【例2】 把一个筛子用四根相同的弹簧支起来，筛子上装一个电动偏心轮，它转动过程中，给筛子以周期性的驱动力，这就做成了一个共振筛.筛子做自由振动时，完成20次全振动用时10 s ，在某电压下，电动偏心轮的转速是90 r/min,已知增大电动偏心轮的驱动电压，可使其转速提高；增加筛子的质量，可以增大筛子的固有周期.要使筛子的振幅增大，下列办法可行的是( )A.降低偏心轮的驱动电压B.提高偏心轮的驱动电压C.增加筛子的质量D.减小筛子的质量解析：把握住产生共振的条件是f 驱=f 固.共振筛的固有频率f 固=2.0 Hz ，驱动力的频率为电动偏心轮的频率f 驱=6090Hz=1.5 Hz.要使振幅增大，必须使f 固与f 驱接近，有两种方法：①使f 固减小，即增大固有周期，应增加筛子的质量.②使f 驱增大，即提高转速，应提高驱动电压.答案：BC各个击破类题演练1做受迫振动的物体达到稳定状态时，则( )A.一定做简谐运动B.一定按驱动力的频率振动C.一定发生共振D.是否发生共振取决于驱动力的频率是否等于物体的固有频率解析：因为物体做受迫振动，在运动过程中受到周期性外力的作用，其受力特点不一定满足F=-kx 的关系，所以A 错误.由于物体做受迫振动，达到稳定状态时其振动的频率等于驱动力的频率，与固有频率无关，故B 正确.对于处于稳定状态下的受迫振动物体是否发生共振，完全取决于驱动力的频率与固有频率的关系，当两者相等时，即发生共振，故选项C 错误，而选项D 正确.答案：BD变式提升1如图1-4-4所示是一个做阻尼振动的物体的振动图象,A 、B 两点所在直线与横轴平行.下列说法正确的是（ ）图1-4-4A.物体A 时刻的动能等于B 时刻的动能B.物体A 时刻的势能等于B 时刻的势能C.物体A 时刻的机械能等于B 时刻的机械能D.物体A 时刻的机械能大于B 时刻的机械能 解析:物体在A 、B 点偏离平衡位置的距离相等,势能相等,B 正确.因为物体做阻尼振动,故机械能在减小,A 时刻的机械能大于B 时刻的机械能,D 正确.答案:BD类题演练2支持列车车厢的弹簧固有频率为2 Hz ，若列车行驶在每根长为12.5 m 的铁轨连成的铁道上，则当列车运行速度多大时，车厢振动的剧烈程度最大？解析：列车运动时，车轮每通过相邻的两根铁轨的连接处时，就会受到一次撞击，所以车厢和弹簧构成的振动系统在这种周期性变化的撞击力——驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的周期为L/v,故由共振条件，当f=Lv (f=2 Hz)时，列车车厢发生共振，解得v=fL=25 m/s. 答案：v=25 m/s变式提升2如图1-4-5中,当A 振动起来后,通过水平绳迫使B 、C 振动,下列说法中正确的是（ ）图1-4-5A.只有A 、C 的振动周期相等B.A 的振幅比B 小C.C 振动的振幅比B 大D.A 、B 、C 的振动周期相等解析：A 振动后迫使水平绳振动,水平绳振动,水平绳再迫使B 、C 振动,所以B 、C 做受迫振动,其振动周期等于驱动力周期,即A 的自由振动周期,T B =T C =T A 固=2πgl ,所以C 发生共振,B 不发生共振,C 的振幅比B 大.答案：CD。

生活中的振动-鲁科版选修3-4教案一、教学目标1.了解振动的概念和基本特征；2.了解生活中的振动现象；3.掌握振动的实测方法和数据处理方法。

二、教学重点1.振动的概念和特征；2.生活中的振动现象。

三、教学难点1.振动的数据处理方法。

四、教学内容1. 振动的概念和特征a. 振动的定义振动是指物体在某一方向上来回周期性地运动，其实现是通过物体质点在某一方向上的来回振动而实现的。

b. 振动的基本特征振动有三个基本特征，即振幅、频率和周期。

•振幅：振动中物体在其平衡位置附近来回摆动的最大距离，表征了振动的强度；•频率：单位时间内振动周期性重复发生的次数，通常用赫兹（Hz）表示；•周期：物体从一个位置出发经过往复运动到达同样位置所需要的时间，通常用秒（s）表示。

2. 生活中的振动现象生活中有许多常见的振动现象，例如：•音乐的声波振动；•震动中的骨头和肌肉；•摆钟的机械振动；•地震中地壳的振动；•交通工具的震动；•购物车的碰撞和颠簸等。

3. 振动的实测方法和数据处理方法a. 震动测量测量物体的振动通常使用加速度计进行，其原理是通过测量某个物体在三个轴向上的加速度来计算振动数据。

b. 数据处理方法测量到的数据通常需要进行滤波、噪声消除等处理，然后使用相应的分析方法对数据进行分析，例如傅里叶变换等。

五、教学方法通过讲解、实验演示和案例分析等多种方式进行教学。

六、教学步骤1. 教师引入简要介绍振动的概念和特征，并列出一些生活中的振动现象和实际应用。

2. 知识讲解详细介绍振动的概念、特征及相关知识点，并通过多种途径帮助学生对振动有更直观的理解。

3. 实验演示进行振动实验演示，让学生亲身参与证明振动的基本特征。

4. 案例分析通过生活中常见的振动现象，引导学生思考和分析振动的应用和数据处理方法。

5. 学生实践让学生通过小组讨论或课后作业，体验振动测量和数据处理的过程。

七、教学评价通过课堂测试、实验报告以及小组讨论等方式进行教学评价，评估学生对振动理论和实测方法的掌握情况。

5 生活中的振动教学目标1.知道什么是阻尼振动和受迫振动，会用能量观点分析阻尼振动的振幅变化和受迫振动的共振现象。

2.通过实验认识固有频率、驱动力频率与振动频率之间的区别和联系。

3.了解产生共振的条件，认识共振是受迫振动的一种特殊情况。

4.能够根据实际生活中的振动特点，应用振动的规律解释与解决相关问题。

教学重点1. 阻尼振动、受迫振动、共振的概念。

2. 发生共振现象的条件。

3. 能用相关知识解释实际生活中的例子。

教学难点1. 认识固有频率、驱动力频率与振动频率之间的区别和联系。

2. 认识生活中相关现象的振动特点。

教学准备受迫振动演示仪、共振现象演示仪多媒体课件教学过程新课引入我国汉代有一种被称为“鱼洗”的铜盆，盆的边缘有两个耳环，盆底有浮雕的于等，如图所示，倒些清水到“鱼洗”中，用手掌慢慢地去摩擦盆边的提耳，霎时间，铜盆便可以发出嗡嗡之声，其中盛的水便会起雾、震荡、溅起层层浪花，随着摩擦越来越快，水花也越冲越高。

这是为什么？讲授新课一、阻尼振动1. 自由振动：若系统能量没有损失，其振幅不变，我们也称之为等幅振动，振动图像如图所示。

倘若振动系统受到外力作用，它将如何运动？2.阻尼振动：实际振动系统都会受到摩擦力、黏制力等阻碍作用，振幅逐渐减小，我们称之为阻尼振动。

其振动图像如下图所示。

物体做阻尼振动时，周期和频率保持不变。

振动系统能量衰减的方式通常有两种：第一种：是由于振动系统受到摩擦阻力的作用，使振动系统的机械能逐渐转化为内能。

例如单摆运动时受到空气的阻力。

第二种：是由于振动系统引起邻近介质中各质点的振动，使能量向四周辐射出去，从而自身机械能减少。

例如音叉发声时，一部分机械能随声波辐射到周围空间，导致音叉振幅减小。

二、受迫振动与共振1、受迫振动阻尼振动最终要停下来，那么怎样才能产生持续的振动呢？通常需要给振动物体施加以周期性的外力，外力对系统做功，补偿系统的能量损耗，使系统的振动维持下去。

这种周期性的外力叫作驱动力（或强迫力），系统在驱动力作用下的振动称为受迫振动。

第一章第4节生活中的振动开课老师：郑秀兰（指导教师：叶绍辉）开课时间：2010年4月2日上午第一节开课地点：高二（4）班多媒体教室开课班级：高二（4）班三维教学目标1、知识与技能（1）知道阻尼振动和无阻尼振动，并能从能量的观点给予说明；（2）知道受迫振动的概念。

知道受迫振动的频率等于驱动力的频率，而跟振动物体的固有频率无关；（3）理解共振的概念，知道常见的共振的应用和危害。

2、过程与方法（1）通过实例了解什么是阻尼振动（2）通过受迫振动的实例介绍，提高联系实际问题的能力。

（3）通过共振现象的演示和说明，提高学生观察和分析的能力。

理解共振曲线，培养用图像描述物理规律的能力。

（4）了解共振在实际中的应用和防止，提高联系和解决实际问题的能力。

3、情感态度价值观（1）简谐运动体现了自然界中的对称美。

机械振动过程中能量守恒体现物质世界遵循对立统一规律。

（2）从内因和外因的关系认识共振产生的条件。

用一分为二的观点研究共振的应用和防止。

振动有不同类型说明各种物质运动形式都包含自己的特殊矛盾。

（3）通过对精巧的演示实验仪器的展示，激发学生的审美兴趣和探索规律的愿望。

通过学习，使学生领悟到自然规律的美无处不在。

教学重点（1）什么是阻尼振动 （2）什么是受迫振动.（3）什么是共振及产生共振的条件. 教学难点（1）关于阻尼振动中能量的转化.（2）当f 驱＝ｆ固时，物体做受迫振动的振幅最大.（3）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.教学教具：弹簧振子、受迫振动演示仪、摆的共振演示器。

导入：以塔科马悬索桥的垮塌为例。

1940年，美国建成了塔科马悬索桥。

然而，4个月后，该桥在实际风速不到设计风速限值1/3的暴风袭击下遭到破坏，同学们，你能解释原因吗？ 复习：一、简谐运动的能量现在以单摆为例讨论一下简谐运动的能量问题。

单摆的摆球被拉伸到某一位置后所做的简谐运动；如右图所示 问题1：摆球在振动过程中总机械能如何变化？（运用机械能守恒定律，得出在不计阻力作用的情况下，BO C图1只有重力做功，总机械能保持不变。

鲁科版高三物理选修3《生活中的振动》教案及教学反思一、教案1. 教学目标通过本节课的学习，学生应该掌握以下知识和能力：1.了解振动的基本概念，并能够给出生活中的振动例子；2.理解振动的各项参数，并能够运用公式进行计算；3.了解各种振动类型的特点，并能够通过实验进行验证；4.能够运用振动的原理进行实际问题的解决。

2. 教学重点1.振动的概念和参数；2.各种振动类型的特点；3.振动的应用。

3. 教学内容1. 振动的概念和参数1.振动的定义：指物体在相互作用力的作用下，沿某一方向做来回周期性的运动。

2.振动的周期：振动一次所需的时间。

3.振动的频率：单位时间内振动的次数。

4.运动方向和幅度。

2. 各种振动类型的特点1.机械振动：弹性物体振动；2.声波振动：空气分子振动；3.光波振动：电磁波振动；4.载波振动：无线电信号振动。

3. 振动的应用1.发现早期地震；2.振动传感器；3.震荡器。

4. 教学方法1.讲授；2.实验。

5. 教学过程1. 导入环节通过问答的方式，让学生提出生活中的振动例子，激发他们对振动的认识和兴趣。

2. 基础知识讲授老师对振动的概念和参数进行讲解，并通过图示和公式给学生进行演示。

3. 实验环节老师组织学生进行实验，让学生通过实验验证振动的各项参数，并让学生对振动类型进行认识。

4. 应用环节老师讲解振动的应用，让学生了解振动的实际意义和作用。

5. 总结环节老师对本节课的知识内容进行总结，并布置课后作业。

二、教学反思1. 教学思路本节课的教学思路主要是通过导入、知识讲解、实验、应用和总结的过程，使学生全面了解振动的各项知识和应用，并且能够将振动的知识进行实际问题的解决。

2. 教学难点本节课的教学难点主要是如何让学生了解振动的各项参数，并且能够通过公式进行计算。

在教学过程中，我采用了多种方式来让学生理解振动的各项参数，例如通过图示、实验、计算等方式进行演示，让学生通过自己动手实践，加深对知识点的理解。