2024-2025学年新教材高中物理 第二章 机械振动 6 受迫振动 共振教案 新人教版选择性必修第一册

2024-2025学年新教材高中物理第二章机械振动6受迫振动共振教案新人教版选择性必修第一册课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容分析本节课的主要教学内容是受迫振动和共振。受迫振动是指在外力作用下，振动系统的振动特性发生变化的振动现象。共振是指当外力的频率与振动系统的固有频率相等时，振动系统振动的幅度达到最大的现象。

教学内容与学生已有知识的联系：在学习本节课之前，学生已经学习了简谐振动的基本概念和特性，包括振动周期、振幅等。此外，学生还学习了振动系统的自由振动和阻尼振动。在此基础上，本节课将进一步引导学生学习受迫振动和共振，帮助学生深入理解振动现象及其应用。

本节课的教学内容与教材“2024-2025学年新教材高中物理第二章机械振动6受迫振动共振”相对应。通过本节课的学习，学生将能够掌握受迫振动和共振的基本概念，了解其产生的条件和特点，并能运用相关知识解决实际问题。二、核心素养目标本节课旨在培养学生的科学思维、科学探究和科学态度三个方面的核心素养。

1.科学思维：通过学习受迫振动和共振，学生将能够运用逻辑思维和数学表达，分析和解决物理问题。同时，学生将能够运用系统思维，从多个角度和层面理解和掌握振动现象。

2.科学探究：在教学过程中，学生将进行观察、实验和数据分析等活动，通过实践探究，培养观察能力、实验能力和数据处理能力。学生将能够运用科学方法，独立思考，提出问题，探索解决问题。

3.科学态度：通过学习受迫振动和共振，学生将能够培养对科学的兴趣和好奇心，对物理现象进行深入探索。同时，学生将能够培养批判性思维，对现有的知识和理论进行质疑和反思。

本节课的教学内容和活动设计将围绕上述三个核心素养目标展开，帮助学生在知识学习的同时，全面发展学科核心素养。三、重点难点及解决办法重点：

1.受迫振动和共振的概念及特点

2.受迫振动和共振的数学表达式和分析方法

3.受迫振动和共振在实际应用中的理解

难点：

1.受迫振动和共振的数学表达式的推导和理解

2.受迫振动和共振的分析方法的运用

3.受迫振动和共振在实际应用中的问题解决

解决办法：

1.利用多媒体演示和实验观察，帮助学生直观理解受迫振动和共振的现象和特点。

2.通过数学推导和案例分析，引导学生深入理解受迫振动和共振的数学表达式和分析方法。

3.提供实际案例和问题，让学生运用所学知识和方法解决实际问题，加深对受迫振动和共振的理解和应用能力。四、教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《2024-2025学年新教材高中物理第二章机械振动6受迫振动共振》这一章节所需的教材或学习资料，以便学生能够跟随教学进度进行学习和复习。

2.辅助材料：为了帮助学生更好地理解受迫振动和共振的概念和特点，我将准备一些与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源。这些资源将能够直观地展示振动现象，帮助学生形成清晰的认知。

3.实验器材：本节课涉及受迫振动和共振的实验演示。我将准备相应的实验器材，如弹簧振子、驱动器、传感器等，以确保实验的完整性和安全性。在实验前，我会对器材进行仔细检查，确保其能够正常运行，避免实验中出现意外情况。

4.教室布置：根据教学需要，我将对教室进行适当的布置。在教室中设置分组讨论区，供学生在小组讨论和合作时使用。同时，布置实验操作台，以便学生能够顺利进行实验操作。此外，我还会在教室中设置一些展示区，用于展示学生的实验成果和思考过程。

5.教学工具：为了方便教学和学生的学习，我还将准备一些教学工具，如投影仪、电脑、白板等，以便进行多媒体演示和板书教学内容。五、教学流程一、导入新课（用时5分钟）

我会提问：“你们在日常生活中是否遇到过受迫振动和共振的情况？”举例说明，如音乐的共振、桥梁的共振等。这个问题与本节课的内容密切相关，旨在引起学生的兴趣和好奇心，引导他们探索受迫振动和共振的奥秘。

二、新课讲授（用时10分钟）

1.理论介绍：首先，我会介绍受迫振动和共振的基本概念，解释它们的重要性和应用。受迫振动是指在外力作用下，振动系统的振动特性发生变化的振动现象。共振是指当外力的频率与振动系统的固有频率相等时，振动系统振动的幅度达到最大的现象。

2.案例分析：接着，我会展示一些具体的案例，展示受迫振动和共振在实际中的应用，以及它们如何帮助我们解决问题。

3.重点难点解析：在讲授过程中，我会特别强调受迫振动和共振的概念和特点，以及它们的数学表达式和分析方法。对于难点部分，我会通过举例和比较来帮助学生理解。

三、实践活动（用时10分钟）

1.分组讨论：学生们将分成若干小组，每组讨论一个与受迫振动和共振相关的实际问题。

2.实验操作：为了加深理解，我们将进行一个简单的实验操作，演示受迫振动和共振的基本原理。

3.成果展示：每个小组将向全班展示他们的讨论成果和实验操作的结果。

四、学生小组讨论（用时10分钟）

1.讨论主题：学生将围绕“受迫振动和共振在实际生活中的应用”这一主题展开讨论。他们将被鼓励提出自己的观点和想法，并与其他小组成员进行交流。

2.引导与启发：在讨论过程中，我会作为一个引导者，帮助学生发现问题、分析问题并解决问题。我会提出一些开放性的问题来启发他们的思考。

3.成果分享：每个小组将选择一名代表来分享他们的讨论成果。这些成果将被记录在黑板上或投影仪上，以便全班都能看到。

五、总结回顾（用时5分钟）

我会总结本节课的学习内容，强调受迫振动和共振的基本概念、重要性和应用。同时，通过实践活动和小组讨论，学生加深了对受迫振动和共振的理解。我会鼓励学生在日常生活中灵活运用所学知识，并提醒他们在有疑问或需要帮助时随时向我提问。六、拓展与延伸1.拓展阅读材料：

为了帮助学生更深入地理解受迫振动和共振的概念，我向他们推荐以下两篇拓展阅读材料：

材料1：《机械振动与控制》这篇文章详细介绍了机械振动的原理、分类以及控制方法，可以帮助学生了解振动现象在工程中的应用和实际意义。

材料2：《共振现象的原理与应用》这篇文章从物理学和工程学的角度，详细阐述了共振现象的原理及其在各种领域的应用，有助于学生拓宽视野，了解共振现象在现实生活中的重要作用。

2.课后自主学习和探究：

鼓励学生在课后自主学习和探究，进一步巩固本节课所学的知识。为此，我为他们设计了以下几个探究题目：

题目1：请结合材料1，探讨机械振动在工程中的应用和实际意义。

题目2：请根据材料2，分析共振现象在现实生活中的一些具体应用案例，并阐述其原理。

题目3：请查阅相关资料，了解受迫振动和共振在自然界和人类社会中的影响，举例说明。

题目4：请运用所学知识，设计一个简单的实验，验证受迫振动和共振的原理。

题目5：请就本节课所学内容，编写一个科普小文章，向非专业人士介绍受迫振动和共振的基本概念及其应用。七、重点题型整理题型1：受迫振动和共振的概念区分

题目：请区分受迫振动和共振的概念，并给出一个生活中的实例来说明。

答案：受迫振动是指在外力作用下，振动系统的振动特性发生变化的振动现象。共振是指当外力的频率与振动系统的固有频率相等时，振动系统振动的幅度达到最大的现象。例如，当我们在吉他上弹奏一个特定的弦时，如果弦的固有频率与弹奏的频率相等，吉他就会产生共振现象，发出更响亮的声音。

题型2：受迫振动和共振的数学表达式应用

题目：已知一个弹簧振子的固有频率为ω0，外力驱动频率为ω，求受迫振动的振幅A。

答案：受迫振动的振幅A可以表示为A=F0/(m*ω0*√(1-(ω/ω0)^2))，其中F0为外力的大小，m为振子的质量。

题型3：受迫振动和共振的分析方法

题目：如何判断一个振动系统是否发生共振？

答案：当外力的频率与振动系统的固有频率相等时，振动系统发生共振。可以通过观察振动系统的振动幅度是否达到最大来判断是否发生共振。

题型4：受迫振动和共振的实际应用

题目：请举例说明受迫振动和共振在实际中的应用。

答案：受迫振动和共振在实际中应用广泛。例如，在工程领域，通过控制受迫振动的幅度，可以防止建筑物的共振现象，保证建筑物的稳定性。在音乐领域，乐器演奏时产生的共振可以增强音量和音质。

题型5：受迫振动和共振的实验操作

题目：请描述一个简单的实验，用来观察受迫振动和共振的现象。

答案：实验材料：弹簧振子、驱动器、传感器。

实验步骤：

1.将弹簧振子固定在实验台上，调整至平衡位置。

2.连接驱动器，设定一个固定频率的驱动信号。

3.观察并记录弹簧振子的振动幅度，逐渐调整驱动频率。

4.当驱动频率与弹簧振子的固有频率相等时，观察到振动幅度突然增大，即为共振现象。八、教学评价与反馈1.课堂表现：观察学生在课堂上的参与程度，包括提问、回答问题、小组讨论等。评估学生在课堂上的表现，了解他们对受迫振动和共振概念的理解程度。

2.小组讨论成果展示：评估学生在小组讨论中的表现，包括讨论的积极性、合作能力、解决问题的能力等。评估他们对受迫振动和共振的实际应用的理解程度。

3.随堂测试：设计一些与本节课内容相关的题目，让学生在课堂上完成。评估学生对受迫振动和共振概念和数学表达式的掌握程度。

4.实验操作：评估学生在实验操作中的表现，包括实验步骤的正确性、实验结果的准确性等。评估他们对受迫振动和共振实验现象的理解程度。

5.教师评价与反馈：针对学生在课堂表现、小组讨论成果展示、随堂测试、实验操作等方面的表现，给予相应的评价和反馈。指出他们的优点和需要改进的地方，鼓励他们在学习过程中继续努力。同时，针对学生在学习过程中遇到的问题，给予解答和指导。教学反思在本节课的教学过程中，我深刻体会到教学是一门艺术，需要不断反思和改进。以下是我对本节课教学的一些反思：

首先，导入新课部分。我通过提问的方式激发了学生的兴趣和好奇心，引导他们思考受迫振动和共振在日常生活中的应用。这种方法有助于提高学生的注意力，让他们更容易进入学习状态。

其次，新课讲授环节。我注重理论介绍和案例分析的结合，使学生能够从实际应用中更好地理解受迫振动和共振的概念。同时，我对重点难点进行了详细解析，通过举例和比较，帮助学生更好地理解和掌握。

再者，实践活动环节。我设计了分组讨论和实验操作，让学生通过实际操作和讨论，加深对受迫振动和共振的理解。我发现学生在实验操作中表现出较高的积极性和参与度，这对于培养他们的动手能力和团队合作精神是非常有帮助的。

然后，学生小组讨论环节。我鼓励学生围绕“受迫振动和共振在实际生活中的应用”这一主题展开讨论，通过引导和启发，帮助他们发现问题、分析问题并解决问题。我发现学生在讨论中能够积极思考，并提出一些有见地的观点。

最后，总结回顾环节。我对本节课的学习内容进行了简要回顾，强调受迫振动和共振的基本概念、重要性和应用。同时，我鼓励学生在日常生活中灵活运用所学知识，并提醒他们在有疑问或需要帮助时随时向我提问。

在今后的教学中，我会不断反思和改进，努力提高教学质量，帮助学生更好地理解和掌握物理知识。板书设计①