2.6受迫振動 共振教學設計

1、“人教社杯”全國第八屆XXXXX物理教學技能大賽授課教案參賽學科物理參賽教師XXX教學課題2. 6受迫振動共振第二章機械振動第6節(jié)受迫振動 共振教學設計XXXXXX 中學物理 XXXXXXXXX XXX【教材簡析】公受迫振動共振”，選自普通高中課程教科書物理（選擇性必修一）（人民教育出版社，2020年版）第二章第6節(jié)的內(nèi)容。它既是將幾種振動與力和能量知識點的一個綜合運用，也為后面學習機械波 奠定了基礎，起到了承上啟下的作用，而且生活中的共振現(xiàn)象也十分常見，所以 本節(jié)可以挖掘出較多的理論價值、應用價值和能力培養(yǎng)價值?！緦W情分析】八公從年齡特征的角度，這節(jié)課的授課對象是高二的學生，大局部學生具有一

2、定 的初步的抽象思維，可以通過模型的方式加強抽象思維。而且學生注意的深 度，廣度和持久性不是很強，可以利用調(diào)動學生興趣和聯(lián)系實際，來提高學 生注意度。從學習基礎的角度，學生已經(jīng)全面學習了簡諧振動，本節(jié)課是從理想情況到 現(xiàn)實情況，固有振動到有外力作用下的振動的漸漸拓展。從學習能力的角度，這節(jié)課針對的是學習能力一般但有一定基本的操作技能 的學生，所以要求定在理解和應用新知識，并適當?shù)恼莆蘸唵蔚奶骄炕顒??！窘虒W目標】公丁海與技能.知道什么是受迫振動以及受迫振動的條件。.知道共振的條件以及共振的應用和防止。過程與方法.通過模型分析，培養(yǎng)觀察分析能力和抽象思維能力。.通過實驗探究，認識科學探究的意義，應

3、用科學探究的方法驗證物理規(guī)律。.通過課后研究作業(yè)，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)造思維。:情感態(tài)度與價值觀.能領略自然界的奇妙和和諧，開展對科學的好奇心和求知欲，樂于探究自然界的奧秘。.通過共振的應用和防止，滲透辯證法的一分為二的觀點?！窘谭▽W法】八公教法：問題教學法，情景激學法，實驗探究法，比擬法，多媒體輔助教學法；學法：自主學習、合作學習、探究學習【教學重點】&.什么是受迫振動以及受迫振動的條件.什么是共振以及產(chǎn)生共振的條件【教學難點】心.受迫振動的條件.產(chǎn)生共振的條件【設計理念】.將本節(jié)課M知識點從力和能量的角度上相互銜接，形成一條系統(tǒng)的知識鏈, 而不是一個個孤零零的概念。.引導學生從“學會”轉化成“

4、會學”。提出讓學生能夠獨立思考的問題，并 且對教材稍微做了調(diào)整，將共振條件的引出改成了探究活動，讓同學們用 科學探究的方式自己發(fā)現(xiàn)共振的條件，將這種科學的方法傳授給學生，提 高學生的觀察能力，總結能力，分析能力。【教學用具】 .羸殼漏?1 單簧、多媒體等【教學流程設計】公一.引入教師活動教師活動學生活動設計意義講述海螺的故事，拿出螺殼， 讓同學聽螺殼中的聲音。并提 問是否可以聽到螺殼中的海 風的聲音老師點出螺殼中的聲音和共 振有關板書：2-6受迫振動共振學生聽螺殼的聲音猜測產(chǎn)生聲音的原因故事激趣，通過現(xiàn) 場感受螺殼的聲 音，讓學生帶著好 奇心來學習共振， 增加學習目的性 和趣味性。二.【彈簧振

5、子模型引出幾種振動】教師活動學生活動設計意義展示彈簧振子模型手持彈奸端，彈簧另端 掛上祛碼。另一手握在祛碼上。提問：猜測下如果往下拉，松 手后彈簧會如何運動？ 松手讓學生看現(xiàn)象提問：為什么會振動越來越小 最后停止？從能量的角度？力 的角度？提出阻尼振動的概念系統(tǒng)受到阻力作用時振幅逐漸 減小的振動。這時候物體振動的頻率，我們 稱為固有頻率。而每個物體本 身都具有著著自己的固有頻 率。學生回答：有規(guī)律的振動 振動越來越小，最后停止。學生回答：能量損失，受 到阻力理解阻尼振動通過彈簧振子模 型形象分析阻尼 振動。培養(yǎng)學生的猜測 能力和分析問題 的能力。提問的方式引導 學生。提問：如果沒有阻力無能量損

6、 失時，松手后又會出現(xiàn)什么現(xiàn) 象？提出這時振動為簡諧振動。學生回答：持續(xù)振動讓學生應用抽象 思維聯(lián)想無空氣 阻力，無能量損失 的理想狀態(tài)。手施力給彈簧振子。提問：手施力給振子后振動趨勢有減小嗎？為什么？提出外力彌補了損失的能量所 以振動趨勢不減小。定義驅動力。提出在驅動力的作用下的振動 叫做受迫振動。觀察現(xiàn)象 學生回答：沒有，因為有 外力。學生回答：振動幅度越來 越小，最后停止。通過比照的方法， 從阻尼振動拓展 到受迫振動，鍛煉 學生的分析能力 和歸納能力。讓學生觀察手頻率變快時和變 慢時的現(xiàn)象提問：同學們看到什么？我們不難發(fā)現(xiàn)在這種振動情況 下，物體振動的幅度跟驅動力 的頻率有關，跟他本身的

7、固有 頻率無關。學生回答：手頻率變快的 時候物體振動頻率也變 快，手頻率變慢的時候物 體振動頻率也變慢。培養(yǎng)學生的觀察 能力和分析能力。三,【共振的引入以及共振的條件的探究活動】教師活動學生活動設計意義提問：既然物體的振動情 況和驅動力的振動情況有 當那么如何讓物體的振 幅最大？解釋讓物體振幅最大的既 不是你手振動最快的時 候，也不是最慢的時候， 而是一定條件的時候，那 么這個條件，究竟是什么 呢？感受如何讓彈簧振子振幅最 大。將共振的引入帶 入以彈簧振子的 模型建立的知識 鏈中，讓學生感受 知識的系統(tǒng)性。這個一定條件進行探究活 動。首先，提出問題，當驅動 力滿足什么條件使物體的 振幅最大。其

8、次給出方案。學生看到方案后提出不同答 案并對答案進行思考鼓勵學生積極參 與、勤于思考、對 方案有條件性的 選擇，并能做出合 理解釋。方案A用同一頻率的驅動 力讓不同頻率的物體振 動，看哪個物體振幅大， 方案B用不同頻率的驅動 力讓同一頻率的物體振 動看哪個驅動力讓物體 振幅大。提問：你們覺得哪個好？指出兩個都可以，課上做 方案A,布置課后作業(yè)：設計一個 B方案的探究活動。要求：不許和老師用的儀 器一樣。記錄作業(yè)要求學會科學探究的 方法，并會將其靈 活應用。指出老師選擇儀器老師不 用彈簧振子了，因為彈簧 振子的頻率測量比擬復 雜，所以換成我們前面所 學過的單擺。推出單擺特點：單擺的擺 長越長，頻

9、率越小。思考選擇單擺的原因對單擺的知識進 行復習和應用。拿出共振儀器，解釋構造和原理：我們可 以看到這是由一根黑線的 單擺，和一些擺長不同， 也就是頻率不同的彩線單 擺組成。老師讓這個黑線 的單擺當驅動力，讓它擺 動，通過繩子可以很好的 將擺動傳遞到其他的單擺 上面?？纯茨膫€單擺幅度 大。觀察共振儀器的特點提高學生的觀察 能力和分析能力。提問：猜測下是繩子長的 振幅大呢。還是繩子短的 振幅大呢？回答：長的 或者回答：短的 或者回答：中間的讓學生進行大膽 的猜測提高課堂 的活躍性和學生 的思維能力。做實驗看現(xiàn)象。得出振幅最大的即不是繩 子最長的。也不是繩子最 短的。反而是這個中間的 球。觀察發(fā)現(xiàn)

10、他的擺長和驅動 力的擺長是一樣的。認真觀察現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)原因視覺沖擊，和猜測 的沖突的現(xiàn)象能 更好的讓學生記 住共振。指出物理學家為了更好的 證明這個現(xiàn)象。也做了個 類似的實驗，將不同擺長 的單擺增至到100個，反 復試驗。得出了共振曲線圖。注釋：橫坐標是驅動力頻 率,縱坐標是物體的振幅。 f=fo時物體的振幅最大。板書：f=fo時物體振幅最 大觀察圖表讓同學意識到科 學的嚴謹性。學會基本的圖表 分析。我們什么時候需要應用共 振呢？跳水運發(fā)動在跳板 的時候只有走板頻率和跳 板固有頻率一致時才會跳 的最高，然后完成一個個 高難度的跳水動作，而我 們小時候玩的蕩秋千想蕩 最高時也是如此道理。聯(lián)想跳水運

11、發(fā)動走板和小時 候推秋千的感受對引入進行解釋， 讓剛學的知識立 刻被應用，感受所 學知識的實用性。四.【共鳴】教師活動學生活動設計意義不僅是力可以產(chǎn)生共振。 聲音也可以產(chǎn)生共振。對一開始的疑問 進行解釋。聲音的共振，稱為共鳴。解釋海螺發(fā)聲的原理?？諝庠诼輾だ锪鲃拥穆曇?和你耳朵毛細血管流動的 聲音或者一些噪聲發(fā)生共 振，使得這些微小的聲音 振幅增大。所以聽起來就 像海風的聲音，而這些聲 音和螺殼本身是無關的。理解海螺發(fā)聲的原理。保證了課堂的緊 湊性。做動作把手扣起來，放在 耳朵上聽。讓學生也這樣 做，聽到類似海風的聲音。手扣起來聽海風的現(xiàn)象通過自身感受結 合理論揭開謎團。五,【共振的應用和防止

12、】教師活動學生活動設計意義生活中共振無處不在。只 是缺少發(fā)現(xiàn)的眼睛。比方 面粉共振篩，微波爐，吉 他。布置作業(yè)，讓學生來通過 所學習的知識解釋這些應 用。觀看共振的應用回去完成作業(yè)鼓勵學生將物理 知識運用于真實 的生活情境當中 去，培養(yǎng)學生解決 問題的能力。用任何事物都是有兩面性 的來引出共振的危害。播放俄羅斯伏爾加河大橋 蛇形振動視頻。類比：1940年的英國因為 一陣風引起共振讓百年大 橋摧毀。觀看視頻讓學生體會一分 為二的思想。提出在身邊的共振危害。旅游區(qū)經(jīng)?？梢钥吹截Q著 牌子“禁止晃動”的浮橋 或者懸索橋，有同學依舊 會在上面不停的晃動。提出誤區(qū)：以為與自身重 量有關。提問：如何用今天的課學同學感受所學知識和生活的 緊密聯(lián)系，感受物理的魅力增加知識面的同 時、鼓勵學生學會 將自己所學的知 識運用于生活實 踐，嘗試用科學的 眼光去看待問題、 分析問題，用一種 科學的眼光來看的知識解釋。舉例：05年的時候浙江的 一座浮橋被幾個學生晃動 斷裂，造成了人員傷亡。待現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)規(guī)律。六,【總結與布置作業(yè)】教師活動設計意義總結這節(jié)課的所 有知識點，將應用 與理論有效結合?？偨Y這節(jié)課的所 有知識點，將應用 與理論有效結合。下面我們總結下今天的課。共振。是受