（浙江新高考专用版）2024-2025学年高中物理 第十一章 机械振动 5 外力作用下的振动教案 新人教版选修3-4

（浙江新高考专用版）2024-2025学年高中物理第十一章机械振动5外力作用下的振动教案新人教版选修3-4主备人备课成员教材分析《（浙江新高考专用版）2024-2025学年高中物理第十一章机械振动5外力作用下的振动教案新人教版选修3-4》

课程内容：本章主要讲述外力作用下的振动，包括单摆在受外力作用下的振动、弹簧振子的简谐振动等。通过本章的学习，使学生掌握外力作用下振动的动力学方程，了解受迫振动的特点，以及掌握振动控制和利用的基本方法。

教学目标：1.了解外力作用下振动的基本概念和特点。2.掌握受迫振动的动力学方程及其求解方法。3.学会分析振动控制和利用的方法。

教学重点：1.受迫振动的概念及其动力学方程。2.振动控制和利用的方法。

教学难点：1.受迫振动动力学方程的求解。2.振动控制和利用的实践应用。

教学准备：1.教学PPT。2.物理实验器材。

教学过程：1.引入：通过生活实例引入外力作用下的振动概念。2.讲解：讲解受迫振动的概念、动力学方程及其求解方法。3.实验：进行物理实验，观察和分析外力作用下的振动现象。4.应用：讲解振动控制和利用的方法，并进行实例分析。5.总结：总结本章内容，布置作业。核心素养目标本章节的核心素养目标主要包括物理观念、科学思维、实验探究和科学态度四个方面。首先，通过学习外力作用下的振动，使学生建立正确的物理观念，理解振动现象的本质和受迫振动的特点。其次，培养学生运用科学思维方法分析振动问题，能够运用动力学方程进行受迫振动的分析和求解。同时，通过实验探究，提高学生运用实验方法验证理论的能力，培养实验操作和数据处理的能力。最后，培养学生对待科学问题的严谨态度，勇于探究、勤于思考、善于表达，培养合作交流的能力。通过本章节的学习，使学生在物理学科核心素养方面得到全面的提升。教学难点与重点1.教学重点

（1）受迫振动的概念：本节课的重点是让学生理解受迫振动的概念，即在外力作用下，振动系统发生的振动现象。受迫振动是实际工程和自然界中常见的振动现象，例如，桥梁在车辆行驶过程中的振动、建筑在风载作用下的振动等。

（2）受迫振动的动力学方程：本节课的重点是让学生掌握受迫振动的动力学方程及其求解方法。受迫振动的动力学方程可以描述振动系统的运动状态，通过求解方程可以得到振动系统的响应。

（3）振动控制和利用的方法：本节课的重点是让学生了解振动控制和利用的方法，包括减振、隔振、振动吸收等。这些方法在工程实际中具有重要意义，可以有效减小振动的危害，提高结构的稳定性和舒适性。

2.教学难点

（1）受迫振动动力学方程的求解：受迫振动动力学方程的求解是本节课的难点之一。学生需要掌握正确的求解方法，如运用拉氏变换、傅里叶变换等数学工具进行求解。此外，学生还需要具备一定的数学基础，能够理解和运用相关的数学公式。

（2）振动控制和利用的实践应用：振动控制和利用的实践应用是本节课的另一个难点。学生需要将所学知识运用到实际问题中，如分析桥梁、建筑等结构在受迫振动下的响应，并采取相应的控制和利用措施。

（3）实验操作和数据处理：在进行物理实验时，学生需要掌握正确的实验操作方法，如设置实验装置、测量振动参数等。同时，学生还需要具备一定数据处理能力，能够对实验数据进行分析和处理，得出合理的结论。

针对以上重点和难点，教师在教学过程中应采取有针对性的讲解和教学方法，如通过实例分析、数学推导、实验验证等方式，帮助学生理解和掌握相关知识。同时，教师还应注重培养学生的动手能力和实际问题解决能力，提高学生的学科素养。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《（浙江新高考专用版）2024-2025学年高中物理第十一章机械振动5外力作用下的振动教案新人教版选修3-4》的教材或学习资料，以便学生能够跟随教学进度进行学习和复习。

2.辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源，以便在教学过程中进行直观的展示和解释。例如，可以准备一些实际的振动现象图片、受迫振动示意图、弹簧振子振动动画等，帮助学生更好地理解和掌握振动概念。

3.实验器材：如果涉及实验，需要提前准备好实验所需的器材，如弹簧、质量块、振动台等，并确保实验器材的完整性和安全性。此外，还需要准备一些测量工具，如位移传感器、加速度计等，以便学生能够准确地测量和记录实验数据。

4.教室布置：根据教学需要，对教室环境进行布置。可以设置一些分组讨论区，供学生进行小组讨论和实验操作。此外，还可以设置一些实验操作台，供学生进行实验操作和观察。通过合理的教室布置，可以提高学生的学习积极性和参与度。

5.教学PPT：制作一份详细的教学PPT，包含本节课的教学内容、实例分析、数学推导、实验操作等环节。通过PPT的辅助教学，可以帮助学生更好地理解和掌握相关知识。

6.教学辅导资料：准备一些教学辅导资料，如讲义、习题集等，以便学生在课后进行复习和巩固。同时，还可以提供一些在线学习资源，如教学视频、在线习题等，方便学生进行自主学习和拓展。教学流程本节课的教学流程分为三个环节：课前准备、课中教学和课后作业，总用时不超过45分钟。

1.课前准备（5分钟）

在课前，学生需要预习本节课的教学内容，了解受迫振动的概念、动力学方程及其求解方法，以及振动控制和利用的基本方法。学生可以通过阅读教材、查找相关资料等方式进行学习。

2.课中教学（35分钟）

（1）引入环节（5分钟）

教师通过生活实例引入外力作用下的振动概念，如桥梁在车辆行驶过程中的振动、建筑在风载作用下的振动等。引导学生思考振动现象的本质和受迫振动的特点。

（2）讲解环节（15分钟）

教师讲解受迫振动的概念、动力学方程及其求解方法。重点讲解受迫振动的动力学方程，如运用拉氏变换、傅里叶变换等数学工具进行求解。同时，结合实际例子，阐述受迫振动在工程和自然界中的应用。

（3）实验环节（10分钟）

学生进行物理实验，观察和分析外力作用下的振动现象。教师引导学生设置实验装置、测量振动参数，并指导学生对实验数据进行分析和处理。通过实验验证受迫振动的特点和动力学方程的准确性。

（4）应用环节（5分钟）

教师讲解振动控制和利用的方法，如减振、隔振、振动吸收等。引导学生思考如何将所学知识运用到实际问题中，如分析桥梁、建筑等结构在受迫振动下的响应，并采取相应的控制和利用措施。

3.课后作业（5分钟）

学生完成课后作业，巩固本节课所学知识。作业内容包括但不限于：受迫振动动力学方程的求解、振动控制和利用的实践应用等。教师及时批改作业，给予学生反馈和指导。学生学习效果1.理解并掌握受迫振动的概念，能够描述在外力作用下振动系统的行为特点。

2.掌握受迫振动的动力学方程及其求解方法，能够运用数学工具进行受迫振动的分析和求解。

3.了解振动控制和利用的方法，能够将所学知识应用于实际问题中，如分析桥梁、建筑等结构在受迫振动下的响应，并采取相应的控制和利用措施。

4.提高实验操作和数据处理能力，能够正确设置实验装置、测量振动参数，并对实验数据进行分析和处理。

5.增强物理观念和科学思维能力，能够运用科学方法分析振动问题，并能够运用实验方法验证理论。

6.培养科学态度和合作交流能力，对待科学问题严谨认真，勇于探究、勤于思考、善于表达，并能够与同学进行合作交流，共同解决问题。课堂小结，当堂检测1.课堂小结

本节课我们学习了外力作用下的振动，包括受迫振动的概念、动力学方程及其求解方法，以及振动控制和利用的方法。通过实验我们观察了外力作用下的振动现象，并运用动力学方程进行了分析。同学们能够理解受迫振动的特点，掌握受迫振动的求解方法，并能够将所学知识应用于实际问题中。希望大家能够在课后继续复习和巩固，提高自己的物理素养。

2.当堂检测

为了巩固本节课所学知识，我们进行当堂检测。请同学们回答以下问题：

（1）受迫振动的概念是什么？受迫振动的特点有哪些？

（2）受迫振动的动力学方程是什么？如何运用数学工具进行求解？

（3）振动控制和利用的方法有哪些？请举例说明。

（4）根据实验观察，外力作用下的振动现象有哪些特点？如何运用动力学方程进行分析？

请同学们在规定时间内完成检测，我们将对答案进行批改并进行反馈。课后拓展1.拓展内容

（1）阅读材料：《机械振动在工程中的应用》、《振动控制技术及其在建筑结构中的应用》等，了解机械振动在工程领域的应用案例，掌握振动控制技术的基本原理和方法。

（2）视频资源：《弹簧振子振动实验》、《受迫振动现象演示》等，通过观看实验演示，加深对振动现象的理解和认识。

2.拓展要求

（1）学生利用课后时间自主阅读相关材料，了