2.6受迫振动 共振教学设计

1、“人教社杯”全国第八届XXXXX物理教学技能大赛授课教案参赛学科物理参赛教师XXX教学课题2. 6受迫振动共振第二章机械振动第6节受迫振动 共振教学设计XXXXXX 中学物理 XXXXXXXXX XXX【教材简析】公受迫振动共振”，选自普通高中课程教科书物理（选择性必修一）（人民教育出版社，2020年版）第二章第6节的内容。它既是将几种振动与力和能量知识点的一个综合运用，也为后面学习机械波 奠定了基础，起到了承上启下的作用，而且生活中的共振现象也十分常见，所以 本节可以挖掘出较多的理论价值、应用价值和能力培养价值。【学情分析】八公从年龄特征的角度，这节课的授课对象是高二的学生，大局部学生具有一

2、定 的初步的抽象思维，可以通过模型的方式加强抽象思维。而且学生注意的深 度，广度和持久性不是很强，可以利用调动学生兴趣和联系实际，来提高学 生注意度。从学习基础的角度，学生已经全面学习了简谐振动，本节课是从理想情况到 现实情况，固有振动到有外力作用下的振动的渐渐拓展。从学习能力的角度，这节课针对的是学习能力一般但有一定基本的操作技能 的学生，所以要求定在理解和应用新知识，并适当的掌握简单的探究活动。【教学目标】公丁海与技能.知道什么是受迫振动以及受迫振动的条件。.知道共振的条件以及共振的应用和防止。过程与方法.通过模型分析，培养观察分析能力和抽象思维能力。.通过实验探究，认识科学探究的意义，应

3、用科学探究的方法验证物理规律。.通过课后研究作业，培养学生的创新创造思维。:情感态度与价值观.能领略自然界的奇妙和和谐，开展对科学的好奇心和求知欲，乐于探究自然界的奥秘。.通过共振的应用和防止，渗透辩证法的一分为二的观点。【教法学法】八公教法：问题教学法，情景激学法，实验探究法，比拟法，多媒体辅助教学法；学法：自主学习、合作学习、探究学习【教学重点】&.什么是受迫振动以及受迫振动的条件.什么是共振以及产生共振的条件【教学难点】心.受迫振动的条件.产生共振的条件【设计理念】.将本节课M知识点从力和能量的角度上相互衔接，形成一条系统的知识链, 而不是一个个孤零零的概念。.引导学生从“学会”转化成“

4、会学”。提出让学生能够独立思考的问题，并 且对教材稍微做了调整，将共振条件的引出改成了探究活动，让同学们用 科学探究的方式自己发现共振的条件，将这种科学的方法传授给学生，提 高学生的观察能力，总结能力，分析能力。【教学用具】 .羸壳漏?1 单簧、多媒体等【教学流程设计】公一.引入教师活动教师活动学生活动设计意义讲述海螺的故事，拿出螺壳， 让同学听螺壳中的声音。并提 问是否可以听到螺壳中的海 风的声音老师点出螺壳中的声音和共 振有关板书：2-6受迫振动共振学生听螺壳的声音猜测产生声音的原因故事激趣，通过现 场感受螺壳的声 音，让学生带着好 奇心来学习共振， 增加学习目的性 和趣味性。二.【弹簧振

5、子模型引出几种振动】教师活动学生活动设计意义展示弹簧振子模型手持弹奸端，弹簧另端 挂上祛码。另一手握在祛码上。提问：猜测下如果往下拉，松 手后弹簧会如何运动？ 松手让学生看现象提问：为什么会振动越来越小 最后停止？从能量的角度？力 的角度？提出阻尼振动的概念系统受到阻力作用时振幅逐渐 减小的振动。这时候物体振动的频率，我们 称为固有频率。而每个物体本 身都具有着着自己的固有频 率。学生回答：有规律的振动 振动越来越小，最后停止。学生回答：能量损失，受 到阻力理解阻尼振动通过弹簧振子模 型形象分析阻尼 振动。培养学生的猜测 能力和分析问题 的能力。提问的方式引导 学生。提问：如果没有阻力无能量损

6、 失时，松手后又会出现什么现 象？提出这时振动为简谐振动。学生回答：持续振动让学生应用抽象 思维联想无空气 阻力，无能量损失 的理想状态。手施力给弹簧振子。提问：手施力给振子后振动趋势有减小吗？为什么？提出外力弥补了损失的能量所 以振动趋势不减小。定义驱动力。提出在驱动力的作用下的振动 叫做受迫振动。观察现象 学生回答：没有，因为有 外力。学生回答：振动幅度越来 越小，最后停止。通过比照的方法， 从阻尼振动拓展 到受迫振动，锻炼 学生的分析能力 和归纳能力。让学生观察手频率变快时和变 慢时的现象提问：同学们看到什么？我们不难发现在这种振动情况 下，物体振动的幅度跟驱动力 的频率有关，跟他本身的

7、固有 频率无关。学生回答：手频率变快的 时候物体振动频率也变 快，手频率变慢的时候物 体振动频率也变慢。培养学生的观察 能力和分析能力。三,【共振的引入以及共振的条件的探究活动】教师活动学生活动设计意义提问：既然物体的振动情 况和驱动力的振动情况有 当那么如何让物体的振 幅最大？解释让物体振幅最大的既 不是你手振动最快的时 候，也不是最慢的时候， 而是一定条件的时候，那 么这个条件，究竟是什么 呢？感受如何让弹簧振子振幅最 大。将共振的引入带 入以弹簧振子的 模型建立的知识 链中，让学生感受 知识的系统性。这个一定条件进行探究活 动。首先，提出问题，当驱动 力满足什么条件使物体的 振幅最大。其

8、次给出方案。学生看到方案后提出不同答 案并对答案进行思考鼓励学生积极参 与、勤于思考、对 方案有条件性的 选择，并能做出合 理解释。方案A用同一频率的驱动 力让不同频率的物体振 动，看哪个物体振幅大， 方案B用不同频率的驱动 力让同一频率的物体振 动看哪个驱动力让物体 振幅大。提问：你们觉得哪个好？指出两个都可以，课上做 方案A,布置课后作业：设计一个 B方案的探究活动。要求：不许和老师用的仪 器一样。记录作业要求学会科学探究的 方法，并会将其灵 活应用。指出老师选择仪器老师不 用弹簧振子了，因为弹簧 振子的频率测量比拟复 杂，所以换成我们前面所 学过的单摆。推出单摆特点：单摆的摆 长越长，频

9、率越小。思考选择单摆的原因对单摆的知识进 行复习和应用。拿出共振仪器，解释构造和原理：我们可 以看到这是由一根黑线的 单摆，和一些摆长不同， 也就是频率不同的彩线单 摆组成。老师让这个黑线 的单摆当驱动力，让它摆 动，通过绳子可以很好的 将摆动传递到其他的单摆 上面。看看哪个单摆幅度 大。观察共振仪器的特点提高学生的观察 能力和分析能力。提问：猜测下是绳子长的 振幅大呢。还是绳子短的 振幅大呢？回答：长的 或者回答：短的 或者回答：中间的让学生进行大胆 的猜测提高课堂 的活跃性和学生 的思维能力。做实验看现象。得出振幅最大的即不是绳 子最长的。也不是绳子最 短的。反而是这个中间的 球。观察发现

10、他的摆长和驱动 力的摆长是一样的。认真观察现象，发现原因视觉冲击，和猜测 的冲突的现象能 更好的让学生记 住共振。指出物理学家为了更好的 证明这个现象。也做了个 类似的实验，将不同摆长 的单摆增至到100个，反 复试验。得出了共振曲线图。注释：横坐标是驱动力频 率,纵坐标是物体的振幅。 f=fo时物体的振幅最大。板书：f=fo时物体振幅最 大观察图表让同学意识到科 学的严谨性。学会基本的图表 分析。我们什么时候需要应用共 振呢？跳水运发动在跳板 的时候只有走板频率和跳 板固有频率一致时才会跳 的最高，然后完成一个个 高难度的跳水动作，而我 们小时候玩的荡秋千想荡 最高时也是如此道理。联想跳水运

11、发动走板和小时 候推秋千的感受对引入进行解释， 让刚学的知识立 刻被应用，感受所 学知识的实用性。四.【共鸣】教师活动学生活动设计意义不仅是力可以产生共振。 声音也可以产生共振。对一开始的疑问 进行解释。声音的共振，称为共鸣。解释海螺发声的原理。空气在螺壳里流动的声音 和你耳朵毛细血管流动的 声音或者一些噪声发生共 振，使得这些微小的声音 振幅增大。所以听起来就 像海风的声音，而这些声 音和螺壳本身是无关的。理解海螺发声的原理。保证了课堂的紧 凑性。做动作把手扣起来，放在 耳朵上听。让学生也这样 做，听到类似海风的声音。手扣起来听海风的现象通过自身感受结 合理论揭开谜团。五,【共振的应用和防止

12、】教师活动学生活动设计意义生活中共振无处不在。只 是缺少发现的眼睛。比方 面粉共振筛，微波炉，吉 他。布置作业，让学生来通过 所学习的知识解释这些应 用。观看共振的应用回去完成作业鼓励学生将物理 知识运用于真实 的生活情境当中 去，培养学生解决 问题的能力。用任何事物都是有两面性 的来引出共振的危害。播放俄罗斯伏尔加河大桥 蛇形振动视频。类比：1940年的英国因为 一阵风引起共振让百年大 桥摧毁。观看视频让学生体会一分 为二的思想。提出在身边的共振危害。旅游区经常可以看到竖着 牌子“禁止晃动”的浮桥 或者悬索桥，有同学依旧 会在上面不停的晃动。提出误区：以为与自身重 量有关。提问：如何用今天的课学同学感受所学知识和生活的 紧密联系，感受物理的魅力增加知识面的同 时、鼓励学生学会 将自己所学的知 识运用于生活实 践，尝试用科学的 眼光去看待问题、 分析问题，用一种 科学的眼光来看的知识解释。举例：05年的时候浙江的 一座浮桥被几个学生晃动 断裂，造成了人员伤亡。待现象发现规律。六,【总结与布置作业】教师活动设计意义总结这节课的所 有知识点，将应用 与理论有效结合。总结这节课的所 有知识点，将应用 与理论有效结合。下面我们总结下今天的课。共振。是受