人教版 (2019)受迫振动共振教案设计

这是一份人教版 (2019)受迫振动共振教案设计，共4页。教案主要包含了受迫振动，受迫振动的频率，受迫振动的振幅，观察实验，共振及其应用，共振现象，共振的防止，共振的应用等内容，欢迎下载使用。

教学环节和内容
教师活动
学生活动
基于课标、素养的
设计意图
【创设情景，引入课堂 阻尼振动】
从单摆和弹簧振子的引入固有振动和固有频率（周期）和阻尼振动的概念，并介绍生活中的阻尼振动。
演示实验并展示生活中的振动图片，让学生观察实验、图片或视频，提问启发学生思考，让他们建立“振动会自发地衰减”的感性认识，认识和理解阻尼振动相关的知识，包括阻尼振动的x-t图像，特点。
观察、体验（作图）、思考、讨论。
1.知识点：
引导学生通过情境建模，建立物理概念，形成理性与感性的连接。
2.技术手段：
运用了信息技术2.0，希沃的使用；手机投屏，抽查学生的作图情况，班级优化大师的使用。
【受迫振动】
由于生活中的空气阻力等因素无法完全忽视，大部分的振动都会做阻尼振动，就无法形成一个稳定的振动，并提问如何形成稳定而又持续的振动？启发学生思考：如何才能让秋千一直振动？提出“受迫振动”的概念。
引导思考如何让物体一直振动。
列举出一些受迫振动的例子，并加以说明。
提问：
1.受迫振动的频率和驱动力的频率的关系？
2.受迫振动的振幅与驱动力的频率的关系？
思考、讨论、表达。
观察、思考并回答。
知识点讲解层层递进，自然过度，从解决问题的角度探讨物理问题，引导学生从建立物理与实际的联系。
【受迫振动的频率】
观察实验：固有频率不同的四个小球，在相同的外力驱动下的摆动。
演示实验
引导学生观察相同驱动力下的不同小球的振动情况：特别观察小球的振幅是否相同；小球的频率是否同步？小球的振幅是否相同？
观察、思考，并回答有关问题。
学生通过观察，掌握受迫振动的频率跟驱动力的频率相等的规律。并提出：“什么情况下受迫振动的小球振幅最大？”
【受迫振动的振幅】
观察实验，绘制振子随驱动频率变化的曲线。
引导学生观察两个弹簧振子在不同频率下的振幅变化。逐渐增大驱动频率，两个振子振幅逐均先增大，后减小。
也可在驱动力的作用下让一个振子振动，增大驱动力的频率，让学生观察受迫振动的振动频率。
观察，作图、思考、讨论
引导学生在操作实验之前先制定方案，理解实验原理，培养学生的探究素养。
建立受迫振动振幅大小随驱动频率变化的关系，并且知道振幅最大时额定频率大的振子对应的驱动频率也较大。
【观察实验】
以一个小球带动其他小球摆动，观察振幅的大小与什么因素有关。
引导学生观察受迫振动的小球的摆幅与小球的质量是否有关？与驱动小球的绳长有什么关系？当驱动小球摆动时受迫振动的小球那个振幅要大？提问是摆长长的还是短的？
观察，思考，讨论，表达
学生发现受迫振动摆幅最大的小球的摆长跟驱动小球的摆长相同，即其固有频率与驱动小球独有频率相同。回顾刚才的弹簧振子实验，可以形成统一的观点：当受迫振动物体的固有频率等于驱动力频率时，振幅达到最大，称为共振。
通过手机投屏电脑前面让学生从不同的视角观察。
【共振及其应用】
共振的概念、条件以及共振曲线的介绍，共振的常见应用。
通过古代二胡的结构介绍共鸣对乐器的作用。并演示音叉的共鸣作用。
介绍共振的应用，此时可以发散讲解，重点是如何实现共振。
使用音叉演示共鸣现象，并介绍中国古代乐器中“二胡”的结构，提出共鸣腔的概念，列举各种乐器使用共鸣腔的情况。
聆听、思考
让学生形成知识间关联的习惯，培养知识迁移的能力。
通过观察实验，理解共鸣现象是共振在声音中的应用。引导学生了解中国古代人们智慧，培养爱国主义情怀。
【共振现象】
微波炉加热原理。
介绍共振的应用，讲解日常生活中的一些实例，讲解微波炉的原来。
聆听、思考
通过介绍微波炉加热的原理，让学生感知物理生活化，生活物理化，能够应用所学的物理知识解释有关现象或者问题。
【共振的防止】
展示桥梁因为风力导致共振发生坍塌，并进行介绍和说明。
引导学生观察风力作用和军队过桥引发的坍塌，让学生思考，并提问，为什么桥梁会出现重大的安全事故？如何规避共振带来的危害和灾难。
聆听、思考，讨论并作答
让学生形成知识间关联的习惯，培养知识迁移的能力。
通过观察和学习，留意生活中的共振现象，实现知识与实践的关联
【共振的应用】
共振筛、转速计等是共振的常见应用
介绍共振的应用，此时可以发散讲解，重点是如何实现共振和利用共振。
并提问：如何利用
利用共振。
聆听、思考
学生自己归纳总结，应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率。
让学生形成知识间关联的习惯，培养知识迁移的能力。
培养学生自我归纳的能力。
【共振的防止】
视频演示“镇楼神器”的现象。并列举世界上高层建筑防止的措施。
播放视频，高层建筑的防震措施。引导学生观看，并提问，如何防止共振。
聆听、思考
学生自己归纳总结，应使驱动力的频率与物体的固有频率不同，而且相差越大越好。
通过观察和学习，留意生活中的共振现象，实现知识与实践的关联，通过感官视觉的冲击，加深学生的印象，拓展学生的视野。
培养学生自我归纳的能力。
【课堂小结】
总结所学的内容。
引导学生回顾本节课所学的内容，并总结。
学生思考、回顾
学有所获。
【课堂训练】

引导学生思考，并简单讲解。
学生思考、回答
训练学生的知识掌握情况，及时的反馈。
【实践与拓展】
介绍次声波的危害及如何防止次声波的伤害。
介绍次声波带来的灾难事件，并引导学生思考如何避免次声波的伤害。
观察、交流、问答
引导学生关注物理与生活的关联。
【学习研究】
课后完成研究任务：查阅资料，了解我国古代关于共振的研究与应用，并写成学习报告。
【板书设计】
2.6 受迫振动 共振
一、阻尼振动
1.定义：振幅逐渐减小的振动叫阻尼振动。
2.原因：
3.图像
4.特点：
二、受迫振动
1. 驱动力：作用在系统上的周期性外力叫驱动力。
2. 受迫振动：系统在驱动力作用下的振动
3. 在稳定时受迫振动的频率总等于驱动力的频率，与系统的固有频率无关
4．振动曲线
三、共振
1．共振：驱动力频率等于系统的固有频率时，受迫振动的系统振幅最大的现象叫共振。
2．条件：f=f固
四、应用与防止