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1、外力作用下的振动说课第1页，共24页，编辑于2022年，星期五 “外力作用下的振动外力作用下的振动”是人教版高中物理课程标准实是人教版高中物理课程标准实验教科书验教科书物理物理选修选修3-43-4第十一章机械振动第第十一章机械振动第5 5节内容。节内容。本节以本节以“外力作用下的振动外力作用下的振动”为标题，介绍了外力为标题，介绍了外力作用下的三种振动形式作用下的三种振动形式“阻尼振动阻尼振动”“受迫振动受迫振动”“共共振振”。在内容安排上与老教材有较大的变化，这样。在内容安排上与老教材有较大的变化，这样做不仅可以使学生认识到阻尼振动、受迫振动和共做不仅可以使学生认识到阻尼振动、受迫振动和共振
2、都属于外力作用下的振动，而且有利于学生对振振都属于外力作用下的振动，而且有利于学生对振动分类的理解动分类的理解.教材分析（一）教材的地位和作用（一）教材的地位和作用第2页，共24页，编辑于2022年，星期五1 1、知识与技能、知识与技能知道阻尼振动及阻尼振动中能量的转化情况；知道阻尼振动及阻尼振动中能量的转化情况；知道受迫振动，知道受迫振动的频率等于驱动力的知道受迫振动，知道受迫振动的频率等于驱动力的频率；频率；知道共振以及发生共振的条件，知道共振的应知道共振以及发生共振的条件，知道共振的应用和防止。用和防止。教材分析（二）教学目标（二）教学目标第3页，共24页，编辑于2022年，星期五2 2
3、、过程与方法、过程与方法 通过对阻尼振动、受迫振动和共振现通过对阻尼振动、受迫振动和共振现 象的实验探究和实例分析，培养学生的观象的实验探究和实例分析，培养学生的观 察察分析能力；分析能力；了解共振在实际中的应用和防止，提高了解共振在实际中的应用和防止，提高理论联系实际的能力。理论联系实际的能力。3 3、情感态度与价值观、情感态度与价值观 通过受迫振动和共振的教学，认识内因通过受迫振动和共振的教学，认识内因和外因的辩证关系；和外因的辩证关系；通过共振的应用和防止的教学，提高物理通过共振的应用和防止的教学，提高物理知识的兴趣。知识的兴趣。教材分析第4页，共24页，编辑于2022年，星期五（三）教
4、学重点（三）教学重点 阻尼振动振幅的减小情况；阻尼振动振幅的减小情况；受迫振动及驱动力频率与受迫振动受迫振动及驱动力频率与受迫振动 频率的关系；频率的关系；共振及产生共振的条件。共振及产生共振的条件。（四）教学难点（四）教学难点 对共振的条件的理解。对共振的条件的理解。教材分析第5页，共24页，编辑于2022年，星期五 学生在学习本课之前学习了简谐运动的学生在学习本课之前学习了简谐运动的规律，图像等知识，并对振动的周期、频规律，图像等知识，并对振动的周期、频率、振幅等物理概念的理解比较深刻。为率、振幅等物理概念的理解比较深刻。为本节课的学习奠定了良好的基础。本节课的学习奠定了良好的基础。学情分
5、析第6页，共24页，编辑于2022年，星期五根据以上学情分析根据以上学情分析,确定如下教法学法：确定如下教法学法：首先介绍振动物体的固有频率的概念，再从能首先介绍振动物体的固有频率的概念，再从能量的角度入手分析阻尼振动，讨论如何将阻尼变化量的角度入手分析阻尼振动，讨论如何将阻尼变化为等幅振动，引入受迫振动的概念。进而通过实验为等幅振动，引入受迫振动的概念。进而通过实验探究了受迫振动的频率与驱动力频率的关系，最后探究了受迫振动的频率与驱动力频率的关系，最后利用实验探究了受迫振动的振幅与驱动力频率的关利用实验探究了受迫振动的振幅与驱动力频率的关系，从而认识了共振现象。并联系在生活、生产中系，从而认
6、识了共振现象。并联系在生活、生产中比较常见的共振现象，讨论、了解共振的优缺点。比较常见的共振现象，讨论、了解共振的优缺点。教法学法第7页，共24页，编辑于2022年，星期五 在教学中我充分发挥实验的作用，让学生清楚地在教学中我充分发挥实验的作用，让学生清楚地认识阻尼振动的振幅减小的过程，使学生理解物体在认识阻尼振动的振幅减小的过程，使学生理解物体在做受迫振动时其频率跟驱动力频率的关系，以及受迫做受迫振动时其频率跟驱动力频率的关系，以及受迫振动的频率与物体固有频率接近时振动的特点，并充振动的频率与物体固有频率接近时振动的特点，并充分理解共振曲线的物理意义。另外，在本节的教学中分理解共振曲线的物理
7、意义。另外，在本节的教学中应注意多举一些共振在实际中的应用以及避免共振的应注意多举一些共振在实际中的应用以及避免共振的做法，培养学生理论联系实际的能力和习惯。做法，培养学生理论联系实际的能力和习惯。在学习过程中，要让学生主动参与、乐于探究、在学习过程中，要让学生主动参与、乐于探究、善于思考，注重搜集和处理信息，获取新知识并学善于思考，注重搜集和处理信息，获取新知识并学会解决问题。会解决问题。教法学法第8页，共24页，编辑于2022年，星期五一、导入新课一、导入新课 视频（视频（大桥倒塌大桥倒塌）增强学生好奇心，激发学习兴趣增强学生好奇心，激发学习兴趣 教学过程第9页，共24页，编辑于2022年
8、，星期五二、新课教学二、新课教学以弹簧振子为例介绍振动系统所受的以弹簧振子为例介绍振动系统所受的内力和外力。引出固有振动，固有频率的内力和外力。引出固有振动，固有频率的概念概念.为本节课的学习做好知识铺垫。为本节课的学习做好知识铺垫。教学过程第10页，共24页，编辑于2022年，星期五引导学生思考阻尼振动中阻尼大小与振幅变引导学生思考阻尼振动中阻尼大小与振幅变化快慢的关系化快慢的关系 （音叉实验）（音叉实验）1.1.阻尼振动阻尼振动引导学生分析实际振动的过程中，振动的能引导学生分析实际振动的过程中，振动的能量、振幅的变化情况，从而引出阻尼及阻尼量、振幅的变化情况，从而引出阻尼及阻尼振动的概念振
9、动的概念引导学生回忆简谐运动的图像，引导学生回忆简谐运动的图像，思考阻尼振动的振动图像，思考阻尼振动的振动图像，演示实验（演示实验（动画动画）得到阻尼振动的图像得到阻尼振动的图像教学过程第11页，共24页，编辑于2022年，星期五 设疑：由阻尼振动振幅不断减小，引导学生思考设疑：由阻尼振动振幅不断减小，引导学生思考如何得到持续稳定的振动？并以生活实例荡秋千为例，如何得到持续稳定的振动？并以生活实例荡秋千为例，启发学生思考。启发学生思考。从学生的结论：周期性的推力，引入驱动力、受从学生的结论：周期性的推力，引入驱动力、受迫振动的概念。简化对物理概念的理解。迫振动的概念。简化对物理概念的理解。2.
10、2.受迫振动受迫振动 继续以荡秋千为例引导分析受迫振动的能量继续以荡秋千为例引导分析受迫振动的能量转化问题。加深对受迫振动本质的理解转化问题。加深对受迫振动本质的理解教学过程第12页，共24页，编辑于2022年，星期五再让学生思考荡秋千过程中周期性推力的频再让学生思考荡秋千过程中周期性推力的频率与人荡秋千的频率的关系。去分析猜想受迫振率与人荡秋千的频率的关系。去分析猜想受迫振动的频率与驱动力的频率的关系。动的频率与驱动力的频率的关系。列举生活中受迫振动的例子。列举生活中受迫振动的例子。弹簧振子受迫振动实验：弹簧振子受迫振动实验：教师介绍仪器原理，教师介绍仪器原理，学生观察实验、总结规律。学生观
11、察实验、总结规律。教学过程第13页，共24页，编辑于2022年，星期五启发思考：物体做受迫振动的频率与系统的固有频启发思考：物体做受迫振动的频率与系统的固有频率无关，那么受迫振动的振幅是否也跟它的固有频率无关，那么受迫振动的振幅是否也跟它的固有频率及驱动力的频率有怎样的关系呢？率及驱动力的频率有怎样的关系呢？实验验证：改变驱动力频率让学生观察振幅的变化情况。实验验证：改变驱动力频率让学生观察振幅的变化情况。验证猜想，并从实验中发现规律：当驱动力的频率等于验证猜想，并从实验中发现规律：当驱动力的频率等于某个值时，受迫振动的频率最大。某个值时，受迫振动的频率最大。3.共振共振学生猜想：驱动力的频率
12、越大，受迫振动的振幅不变；学生猜想：驱动力的频率越大，受迫振动的振幅不变；驱动力的频率越大，受迫振动的振幅越大；受迫振动驱动力的频率越大，受迫振动的振幅越大；受迫振动的振幅与固有频率有关等；的振幅与固有频率有关等；教学过程第14页，共24页，编辑于2022年，星期五启发思考：在什么情况下受迫振动振幅最大？介绍启发思考：在什么情况下受迫振动振幅最大？介绍共振摆实验装置，演示实验，引导学生发现规律：共振摆实验装置，演示实验，引导学生发现规律：当驱动力的频率跟系统的固有频率相同，系统的振当驱动力的频率跟系统的固有频率相同，系统的振幅最大。幅最大。教师实验的基础上提出共振的概念教师实验的基础上提出共振
13、的概念进一步引导学生从实验中发进一步引导学生从实验中发现振幅的变化规律，得出共现振幅的变化规律，得出共振曲线引导学生加深对共振振曲线引导学生加深对共振曲线的理解曲线的理解 教学过程第15页，共24页，编辑于2022年，星期五联系生活中的共振现象联系生活中的共振现象1.1.微波炉加热原理微波炉加热原理2.2.核磁共振原理核磁共振原理教学过程第16页，共24页，编辑于2022年，星期五 18311831年，一队骑兵通过曼彻斯特附近的一座便桥时，年，一队骑兵通过曼彻斯特附近的一座便桥时，由于马蹄节奏整齐，桥梁发生共振而断裂。由于马蹄节奏整齐，桥梁发生共振而断裂。教学过程第17页，共24页，编辑于20
14、22年，星期五 19401940年，美国的全长年，美国的全长860860米的塔柯姆大米的塔柯姆大桥桥在建成后的在建成后的4 4个月就因风共振而倒塌个月就因风共振而倒塌 教学过程第18页，共24页，编辑于2022年，星期五启发思考：如何利用和防止共振，让学启发思考：如何利用和防止共振，让学生总结出利用防止共振的方法生总结出利用防止共振的方法.训练学训练学生对知识的应用能力生对知识的应用能力 教学过程第19页，共24页，编辑于2022年，星期五 一只酒杯，用手指弹一下发出清脆的声音，一只酒杯，用手指弹一下发出清脆的声音，测得其振动的固有频率为测得其振动的固有频率为300Hz300Hz，将它放在两只
15、，将它放在两只大功率的音箱中间，调整音箱发音的频率，能使大功率的音箱中间，调整音箱发音的频率，能使酒杯碎掉，这是酒杯碎掉，这是_现象，这时音箱所发出现象，这时音箱所发出声音的频率为声音的频率为_Hz_Hz4.巩固练习巩固练习教学过程播放视频：播放视频：高音震碎玻璃杯。高音震碎玻璃杯。第20页，共24页，编辑于2022年，星期五 如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上挂着如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上挂着四个单摆，让四个单摆，让b b摆摆动，其余各摆也摆动起来，可以摆摆动，其余各摆也摆动起来，可以发现（发现（）A.A.各摆摆动的周期均与各摆摆动的周期均与b b摆相同摆相同B.B.a a 摆摆
16、动周期最短摆摆动周期最短C.C.c c摆摆动周期最长摆摆动周期最长D.D.c c摆振幅最大摆振幅最大A A教学过程第21页，共24页，编辑于2022年，星期五固有频率阻尼振动受迫振动共振阻尼作用驱动力驱动力的频率和系统的固有频率相等时共振的应用视频导入教学过程第22页，共24页，编辑于2022年，星期五 外力作用下的振动，对于这一部分内容，我从来没有教学过。我缺少把握的经验，当时确实心中有些惶恐，好在有物理组同仁的帮助，特别是王燕华、陈家瑞老师，我总算是顺利把课讲下来。在物理概念和规律的教学中，我从生活中的例子入手，让问题通俗易懂。还尽可能的做一些实验，把抽象的问题直观的展示出来，在实验过程中
17、，我努力让每一个实验都放置在合适的位置，起到恰当的作用，每个实验都在它的位置上起到最好的效果。当然也有一点遗憾的是，摆球共振实验我曾设想做学生分组实验、由于仪器数量限制没有实施，我曾想过用木板上叉上木棍代替，只是迫于准备时间比较紧，没有实施。在这节课共振的应用中和防止中，我给了学生列举了核磁共振、微波炉、大桥共振倒塌、玻璃杯声音共振等例子，增强学生学习的兴趣，培养学生的物理情感，希望通过这节课为这些学生打开一扇窗，领略物理的美和强大，如果通过这节课有一个学生能对这个问题发生浓厚的兴趣，将来能从事这一方面的工作或者研究，我想是很有意义的。本次比赛为我提供了一个展示自己的平台，也是一个提高、进步的机会。教学中还有很多不足的地方需要我进一步的学习和提高。教学反思第23页，共24页，编辑于2022年，星期五谢谢大家！谢谢大家！.第24页，共24页，编辑于2022年，星期五