《受迫振动 共振》教学设计 ———粤教版 选择性必修 1 第二章第五节 教材地位与作用 本节内容安排在弹簧振子和单摆这两个理想的简谐运动模型之后，并已经讲述了关 于描述振动的物理量，为认识受迫振动做好铺垫。教材在编排上，从生活情境入手，以 推动秋千的场景展开本节的序幕，引出一连串关于受迫振动的问题。紧接着通过实验， 了解受迫振动的频率与驱动力频率的关系，以及影响受迫振动振幅的因素。由此提出共 振现象和共振现象的利用与防止。 因此本节是与前几节理想振动模型的对比与拓展。在内容安排上，教材将阻尼振动、 受迫振动、共振三个核心概念放在一起，帮助学生从理想过渡到更为实际的振动认识， 并进一步深化对振动的频率、振幅以及能量转化的理解。因此，本节内容让学生对振动 这种普遍的运动形式有了更科学全面的认识，进一步加深了学生对力与运动、能量关系 的理解。 学情分析： 学生在前几节的学习中，已经对理想的简谐振动这一运动形式有了深入的认识，为 本节课认识外力作用下的受迫振动做好了铺垫。而在了解受迫振动的规律中，侧重于实 验现象的描述与观察，因此不涉及深入的理论分析，对于学生的学习难度较低。但相对 而言，共振现象的条件涉及驱动力频率与固有频率两个物理量，学生在学期初期容易混 淆。因此，在实验观察过程中，需明确其中的关系。 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，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； （3） 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。 教学重难点： 重点：认识受迫振动的频率与振幅的影响因素 难点：共振现象产生的条件 教学过程 教学环节和教学内容 教师活动 学生活动 回答： 【温故知新 复习小结】 提问： 为什么简谐运动的振幅并不 随时间发生变化？ 因为机械能守 恒。 教学环节和教学内容 教师活动 学生活动 认真听讲 回顾弹簧振子与单摆的简谐 运动，提出等幅振动与固有周 期、固有频率的概念。 【创设情境，导入新课】 提问： 回答： 物体在摆动过程，若不持续提 因为有机械能损 供动力，为什么会慢下来直到 耗。 停止？ 播放阻尼振动的实验视频，绘 制阻尼振动的振动图像。 观察阻尼振动的 振动图像 认识阻尼振动的频率不变，振 幅逐渐减小的特点。 提问： 回答： 如何让物体持续振动？ 施加外力补充因 阻力损耗掉的机 械能。 引出受迫振动的概念，并提出 对外力作用下的 研究受迫振动的频率与振幅 的特点。 的振动认识，从 阻尼振动过渡到 受迫振动。 【实验观察 了解规律】 观察实验现象， 小结受迫振动稳 定后的频率等于 驱动力频率，与 固有频率无关。 播放影响受迫振动频率的实 验视频。 教学环节和教学内容 教师活动 学生活动 观察实验现象， 发现受迫振动的 振幅受固有频率 与驱动力频率关 系的共同影响。 播放影响受迫振动振幅的实 验视频。 小结实验现象，提出共振现象 认识共振现象， 以及共振产生的条件。 归纳共振现象产 生的条件。 【学以致用 巩固提升】 提问： 学生依据共振原 观察当驱动摆 A 摆动时，哪个 理，给出答案。 摆的受迫振动振幅最大？ 播放实验视频，验证学生答案 学生核对自己的 和分析是否正确。 想法是否正确。 从古至今，从音乐、现代工业 了解共振现象的 等领域介绍共振现象在日常 应用与防止，体 生活中的应用与防止，培养学 会科学知识的应 生科学态度与责任。 用价值。 ... ...
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