苏州大学在职研究生机械振动试题讲课教案

《机械振动“简谐运动”》教学设计与反思刘志坚一、教学设计教学目的：1、知道机械振动是物体机械运动的另一种形式，知道机械振动的概念；2、知道什么是简谐运动，理解简谐运动回复力的特点；3、理解简谐运动中各物理量的变化情况；教学重点：1、简谐运动的定义，2、培养学生的观察能力、逻辑思维能力和实践能力。

教学难点：简谐运动的回复力特征。

教学用具：弹簧振子、单摆、摆钟、一端夹紧的钢条、音叉课件：PPt文稿（带Flash动画）教学过程：1、提问：到目前为止，大家所了解的机械运动有哪几种？（匀速直线运动，匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动……）。

2、学生观察实验、动画。

并说说是什么样的机械运动。

演示：单摆、竖直弹簧下的钩码的振动。

动画：钟摆，荡秋千，思考：这些运动与我们以前了解的运动相比有什么区别？——往复运动引出“机械振动”概念。

动画举例：衣物在微风中的摇摆，木板的颤动、人走路时手臂的摆动，地震。

3、思考：物体为什么会做往复运动呢？物理学对物体运动的研究：（1）受力特征；（2）运动规律。

物体做机械运动时，受力有何特征？运动规律怎样？学生继续观察演示和动画，然后讨论机械振动的受力特征——明确：物体一旦离开平衡位置，就会受到一个指向平衡位置的力的作用。

引出“回复力”概念：4、教师讲述：从今天开始，我们来了解机械振动的一些最基本的知识。

研究振动也从最简单、最基本的振动着手，这种振动叫简谐运动。

演示：气垫弹簧振子的运动。

引出理想模型：弹簧振子：在忽略摩擦和空气阻力以及弹簧质量的情况下，小球和弹簧组成的系统。

5、弹簧振子的运动是机械振动，必定受到回复力作用。

请注意观察振子的运动，思考：是什么力在充当回复力呢？这个力的大小和方向有什么特点呢？请大家分组讨论，填写思考题。

思考题：振子由A向O运动时，弹簧弹力的方向指向__O__点；振子由O向A‘运动时，弹簧弹力的方向指向 O 点；振子由A’向O运动时，弹簧弹力的方向指向 O 点；振子由O向A运动时，弹簧弹力的方向指向 O 点；根据胡克定律，弹簧弹力的大小F= kx 。

机械振动学基础教学设计1. 背景机械振动学是机械工程中重要的专业基础课程，它对于机械设计、生产和维修等方面有着重要的指导作用。

为了提高学生的学习效果，需要合理设计机械振动学的教学内容和方法。

2. 教学目标2.1 知识目标1.理解振动学的基本概念和规律；2.掌握机械振动的模型建立方法；3.熟悉机械振动的分析与计算方法；4.理解机械振动的控制和减振方法。

2.2 能力目标1.能够运用振动学理论解决机械工程实际问题；2.能够通过模型建立和分析掌握机械振动特性；3.能够运用软件工具对机械振动进行仿真分析。

2.3 情感目标1.培养学生对机械振动学的兴趣和探究精神；2.提高学生的机械振动控制意识和能力；3.培养学生的分析问题和解决问题的能力。

3. 教学内容3.1 基本概念和规律•振动学的基本概念；•振动学的基本规律和定理。

3.2 模型建立方法•单自由度振动系统模型的建立；•多自由度振动系统模型的建立；•振动系统的非线性建模。

3.3 分析与计算方法•单自由度振动分析和计算；•多自由度振动分析和计算；•振动系统的模态分析；•非线性振动分析。

3.4 控制和减振方法•主动控制方法；•被动控制和减振方法；•减振控制系统的设计和优化。

4. 教学方法4.1 授课方法采用讲授、演示、实验等多种授课方法，注重理论和实际应用的结合，重视学生的学习兴趣和实践能力培养。

4.2 课程设计根据课程教学内容，设置相关的课程设计，注重学生的动手能力、实验能力和解决问题的能力培养。

4.3 计算作业和案例分析通过计算作业和案例分析的方式，引导学生掌握振动学理论和方法的应用。

4.4 讨论和交流课程讨论和互动交流是学生学习和教师教学的重要环节，通过课程讨论和互动交流，促进学生知识的有效消化和理解。

5. 教学评估5.1 评估方式采用课堂作业、计算作业、实验报告、考试和课程设计相结合的方式进行教学评估，注重评估结果的客观性和有效性。

5.2 评估标准评估标准基于知识、能力和情感目标的实现情况，注重考察学生的理论掌握、实践能力和综合素质。

第34讲机械振动目录复习目标网络构建考点一简谐运动的基本规律【夯基·必备基础知识梳理】知识点1 简谐运动的基础知识知识点2 简谐运动的五个特征【提升·必考题型归纳】考向1 简谐运动中各物理量的分析考向2 简谐运动的特征应用考点二简谐运动的公式和图像【夯基·必备基础知识梳理】知识点1 对简谐运动图像的认识知识点2 由简谐运动图像可获取的信息【提升·必考题型归纳】考向1 从振动图像获取信息考向2 根据条件写出振动方程考点三简谐运动的两类模型【夯基·必备基础知识梳理】知识点弹簧振子模型和单摆模型【提升·必考题型归纳】考向1 弹簧振子模型考向2 单摆模型考点四受迫振动和共振【夯基·必备基础知识梳理】知识点1 简谐运动、受迫振动和共振的比较知识点2 对共振的理解【提升·必考题型归纳】考向1 受迫振动和共振规律考向2 实际生活中的受迫振动和共振真题感悟1、理解和掌握简谐运动的基本规律和图像。

2、能够利用简谐运动的基本规律处理有关弹簧振子和单摆模型的有关问题。

3、理解和掌握受迫振动和共振。

考点一 简谐运动的基本规律机械振动动量守恒的条件及应用1.简谐运动的基础知识2.简谐运动的五个特征简谐运动的公式和图像1.对简谐运动图像的认识2.由简谐运动图像可获得的信息简谐运动的两类模型1.弹簧振子模型2.单摆模型受迫振动和共振1.受迫振动和共振2.对共振的理解知识点1 简谐运动的基础知识(1)定义：如果物体的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图像(xt 图像)是一条正弦曲线，这样的振动是一种简谐运动。

(2)条件：如果物体在运动方向上所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比，并且总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动。

(3)平衡位置：物体在振动过程中回复力为零的位置。

(4)回复力①定义：使物体返回到平衡位置的力。

②方向：总是指向平衡位置。

课程名称：机械振动授课班级：机械工程系XX级XX班授课教师：[教师姓名]授课时间：[具体日期] 第[节次]节教学目标：1. 理解机械振动的概念、类型和基本特性。

2. 掌握单自由度系统的自由振动、受迫振动和自激振动的基本理论。

3. 熟悉多自由度系统的振动特性。

4. 能够运用所学知识分析和解决简单的机械振动问题。

教学内容：一、机械振动的概念及分类1. 振动的定义和分类2. 机械振动的特点3. 振动系统在工程中的应用二、单自由度系统的振动1. 自由振动a. 无阻尼自由振动b. 阻尼自由振动2. 受迫振动a. 周期性受迫振动b. 非周期性受迫振动3. 自激振动a. 自激振动的产生条件b. 自激振动的分类三、多自由度系统的振动1. 多自由度系统的振动类型2. 多自由度系统的自由振动3. 多自由度系统的受迫振动教学过程：一、导入1. 介绍机械振动的概念及其在工程中的应用。

2. 强调学习机械振动知识的重要性。

二、讲解1. 机械振动的概念及分类2. 单自由度系统的振动a. 自由振动b. 受迫振动c. 自激振动3. 多自由度系统的振动三、案例分析1. 介绍几个典型的机械振动案例，如弹簧振子、单摆等。

2. 分析案例中系统的振动特性，讲解振动方程的求解方法。

四、课堂练习1. 学生根据所学知识，分析并解决以下问题：a. 一无阻尼弹簧振子的振动周期是多少？b. 一阻尼弹簧振子在阻尼比ε=0.1时的振动衰减规律如何？2. 学生分组讨论，总结多自由度系统的振动特性。

五、总结1. 回顾本节课所学的知识点。

2. 强调机械振动在工程中的应用。

3. 提出课后作业，要求学生巩固所学知识。

教学评价：1. 课堂参与度：观察学生在课堂上的提问、讨论和练习情况。

2. 课后作业完成情况：检查学生的课后作业，了解学生对知识的掌握程度。

3. 期末考试：通过考试评估学生对机械振动知识的综合运用能力。

备注：1. 教师应根据学生的实际情况调整教学内容和进度。

机械振动基础第二版教学设计一、教学目标本教学设计旨在帮助学生理解机械振动的基本概念、特点以及振动分析的基本方法，使学生能够：1.掌握机械振动的基本概念和特点，了解其在实际应用中的重要性和应用前景；2.掌握机械振动的基本分析方法，能够对简单的结构进行振动分析；3.能够利用Matlab软件完成振动分析计算，并通过计算结果对系统的振动特性进行分析。

二、教学内容1. 机械振动基础概念与特点1.机械振动的基本概念和特点；2.机械振动的分类；3.振动的量化描述：机械振动参数的测量方法和技术。

2. 机械振动的基本分析方法1.机械振动的动力学方程和其解法；2.自然频率和振型；3.阻尼振动和非阻尼振动；4.强制振动和共振；5.建模和求解实际机械振动系统。

3. 振动分析工具-Matlab软件的应用1.Matlab环境及其基本操作；2.振动分析代码的编写基础；3.Matlab常用振动分析工具使用。

三、教学方法在以上教学内容的基础上，我们采用的教学方法包括：1.讲授：对机械振动的基本概念和特点，动力学方程和解法进行详细讲解；2.演示：通过Matlab软件进行振动分析计算的演示；3.讨论：对部分振动实例进行讨论，提高学生对机械振动的分析能力；4.实验：对具体机械振动系统进行实验分析。

四、教学评价1.课堂情况评价：考虑到学生对初学者的难度，老师在讲授的内容上考虑详略得当。

在方法上，采用了一系列的教学方式，讲授、演示、讨论、实验等相结合，激发了学生的兴趣和积极性。

2.教学效果评价：通过考试等方式对学生的掌握情况进行评测，总体效果良好。

但也存在一些需要改进的地方：一些学生在实验环节表现不足，需要进一步加强实验教学的训练和指导。

3.教学管理评价：整个课程实现了教学方法的多元化和教学资源的共享，使得学生在同等学时内获得更多的实效成长。

但实际上存在外部环境、设备设施等因素制约教学进程，这也是需要管理者解决的问题。

五、总结通过以上课程设计及教学实践，取得了较好的教学成效，但也仍有需要改进的地方。

机械振动机械波教案一、教学目标1.了解机械振动的基本概念和特点；2.了解机械波的基本概念和特点；3.能够描述机械振动的特征参数和振动方程；4.能够描述机械波的传播特点和波动方程；5.能够解决与机械振动和机械波相关的问题。

二、教学重点1.机械振动的特征参数和振动方程；2.机械波的传播特点和波动方程。

三、教学难点1.机械波的传播特点和波动方程。

四、教学过程1.导入（10分钟）通过激发学生的好奇心，引导他们思考什么是机械振动和机械波，并以日常生活中机械振动和机械波的例子来引入。

2.机械振动（20分钟）2.1机械振动的基本概念和特点通过展示一些具有振动特征的物体（如钟摆、弹簧等），引导学生了解机械振动的基本概念和特点。

2.2机械振动的特征参数和振动方程介绍机械振动的特征参数，如周期、频率、角频率、振幅等。

并通过示例讲解机械振动的振动方程。

3.机械波（20分钟）3.1机械波的基本概念和特点通过展示一些具有波动特征的物质（如水波、声波等），引导学生了解机械波的基本概念和特点。

3.2机械波的传播特点和波动方程介绍机械波的传播特点，如波速、频率、波长等。

并通过示例讲解机械波的波动方程。

4.练习与巩固（20分钟）通过小组讨论和个人思考，解决一些与机械振动和机械波相关的问题，巩固所学知识。

5.拓展与应用（20分钟）引导学生思考机械振动和机械波在日常生活和科学技术中的应用，并请学生在小组内进行讨论和展示。

6.总结与展望（10分钟）对本节课所学内容进行总结，并展望下一节课的学习内容。

五、教学资源1.PPT课件；2.实验设备：钟摆、弹簧、水槽等；3.小组讨论资料。

六、教学评价通过学生的课堂参与、小组讨论和个人解答问题等方式来评价学生的学习情况。

并根据学生的表现情况，对相关知识进行巩固和拓展。

机械振动章节教案教案标题：机械振动章节教案教学目标：1. 理解机械振动的基本概念和原理。

2. 掌握机械振动的分类和特性。

3. 能够运用相关知识解决机械振动问题。

教学重点：1. 机械振动的定义和基本特性。

2. 单自由度和多自由度振动系统的分析方法。

3. 机械振动的振幅、频率和周期的关系。

教学准备：1. 教学课件和投影设备。

2. 实物或模型演示机械振动现象。

3. 相关教学资源和练习题。

教学过程：引入：1. 利用实物或模型演示机械振动现象，引起学生兴趣。

2. 提问学生对机械振动的理解和应用场景。

知识讲解：1. 介绍机械振动的基本概念和定义。

2. 解释机械振动的分类和特性。

3. 讲解单自由度和多自由度振动系统的分析方法。

4. 引导学生理解振幅、频率和周期的关系。

示例分析：1. 通过实例演示单自由度振动系统的分析步骤。

2. 引导学生进行多自由度振动系统的分析。

3. 解答学生在分析过程中遇到的问题。

练习与讨论：1. 分发相关练习题，让学生进行个人或小组练习。

2. 与学生进行讨论，解答他们在练习中遇到的问题。

3. 引导学生思考机械振动在实际工程中的应用。

总结与拓展：1. 总结机械振动章节的重点知识和技能。

2. 拓展学生对机械振动的应用和研究领域的认识。

3. 提供相关学习资源和参考文献，鼓励学生进一步深入学习。

教学评估：1. 在课堂上观察学生的参与度和理解程度。

2. 收集学生完成的练习题和作业，评估他们的掌握情况。

3. 针对学生的问题和反馈，进行个别或集体辅导。

教学延伸：1. 鼓励学生进行机械振动实验或仿真模拟，加深对知识的理解。

2. 组织学生参与相关竞赛或科研项目，培养他们的创新能力。

3. 提供更多机械振动领域的学习资源，满足学生的深入学习需求。

教学反思：1. 教学过程中是否能够激发学生的学习兴趣和参与度？2. 学生对机械振动的理解和应用能力是否得到提升？3. 是否有需要进一步加强的知识点或教学方法？以上是一个关于机械振动章节的教案建议，希望对您有所帮助。

机械振动理论及应用教学设计一、教学目标1.理解机械振动理论原理。

2.掌握机械振动分析方法。

3.能够应用机械振动理论解决实际问题。

二、教学内容1.机械振动的基本概念。

2.机械振动的数学模型。

3.等效质量，等效刚度和等效阻尼。

4.自由振动和受迫振动。

5.振动分析方法：振动频率分析法，时域分析法，频域分析法，模态分析法。

6.振动控制：主动振动控制和被动振动控制。

三、教学方法1.讲授理论知识，包括机械振动的基本概念、数学模型、等效参数等内容。

2.通过展示和解读典型案例，帮助学生深入了解机械振动在实际工程中的应用。

3.进行模拟实验和实物展示，让学生亲身体验机械振动的现象和特点，并实践应用机械振动理论。

4.组织学生开展研究和探究活动，培养其独立思考能力和创新意识。

四、教学手段1.多媒体教学手段：通过投影仪、电脑、视频播放等手段，展示较为复杂的振动现象和实验过程。

2.实验室教学手段：采用动画演示、物理实验、仿真实验等手段，让学生了解机械振动的现象、特点和控制方法。

3.课件资料：通过制作课件和教学资料，让学生深刻理解机械振动的基本理论和应用技术。

五、教学评估方法1.平时考核：通过课堂练习、讨论和作业评估学生对机械振动理论的掌握情况。

2.实验考核：通过对学生完成实际工程案例的振动分析和控制过程的考核，评估其应用机械振动理论的能力。

3.期末考试：组织机械振动理论的综合考试，评估学生的理论水平和应用能力。

六、教学内容的拓展与延伸1.推进机械振动理论和应用的研究成果，举办研讨会和论文交流会，促进学生开展研究活动。

2.利用模拟软件和虚拟实验室技术，提升学生的实践操作能力和综合素质。

3.鼓励学生参加国内外各种机械振动相关的学术会议和比赛，提升国际视野和竞争力。

七、教学实施计划课程名称学时安排特色教学内容机械振动理论及应用32 振动实验、振动控制实践、案例分析、研究报告等内容八、教学成果与效果评估1.通过教学评估，学生应当掌握机械振动基本概念、数学模型、等效参数、自由振动和受迫振动、振动分析方法、振动控制等方面的知识。