《外力作用下的振動(dòng)》說(shuō)課課件(全國(guó)實(shí)驗(yàn)說(shuō)課大賽獲獎(jiǎng)案例)

外力作用下的振動(dòng)教材分析承上啟下學(xué)情分析了解振幅、周期、能量等概念了解單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系知道物體受外力會(huì)振動(dòng)理論與實(shí)踐尚未結(jié)合目標(biāo)學(xué)科素養(yǎng)物理觀念：力的觀念（阻尼振動(dòng)的規(guī)律、驅(qū)動(dòng)力作用下的受迫振動(dòng)）、能量的觀念（阻尼振動(dòng)中的能量耗散，周期性驅(qū)動(dòng)力補(bǔ)充能量）科學(xué)思維與創(chuàng)新：科學(xué)推理、追求創(chuàng)新素養(yǎng)、解決實(shí)際問(wèn)題的能力科學(xué)探究與交流：設(shè)計(jì)探究方案、數(shù)據(jù)分析能力、合作交流意識(shí)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：嚴(yán)謹(jǐn)取證、好奇心、感受科學(xué)美創(chuàng)新點(diǎn)：1、利用智能手機(jī)進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)2、學(xué)生自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教師演示實(shí)驗(yàn)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)定性定量突破點(diǎn)：共振曲線的描繪實(shí)驗(yàn)一：認(rèn)識(shí)阻尼振動(dòng)

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)：觀察法、定性認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)一：認(rèn)識(shí)阻尼振動(dòng)

扇葉不展開(kāi)扇葉展開(kāi)部分扇葉全部展開(kāi)實(shí)驗(yàn)一：認(rèn)識(shí)阻尼振動(dòng)

實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：準(zhǔn)備智能手機(jī)；下載、熟悉phyphox軟件加速度陀螺儀位置磁氣壓光實(shí)驗(yàn)一：認(rèn)識(shí)阻尼振動(dòng)

學(xué)生自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)：IMG_8831.J彈簧功能實(shí)驗(yàn)一：認(rèn)識(shí)阻尼振動(dòng)

學(xué)生自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)：IMG_8831.J彈簧功能實(shí)驗(yàn)一：認(rèn)識(shí)阻尼振動(dòng)

學(xué)生自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)：介質(zhì)：空氣介質(zhì)：水介質(zhì)：稀釋蜂蜜T=0.64ST=0.67ST=0.69S彈簧功能實(shí)驗(yàn)二：研究受迫振動(dòng)的頻率驅(qū)動(dòng)力頻率未知振動(dòng)不穩(wěn)定人工計(jì)時(shí)誤差大

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

改進(jìn)1（演示實(shí)驗(yàn)）

受迫振動(dòng)頻率驅(qū)動(dòng)力頻率

驅(qū)動(dòng)力頻率可讀振動(dòng)穩(wěn)定傳感器計(jì)時(shí)精度高實(shí)驗(yàn)二：研究受迫振動(dòng)的頻率驅(qū)動(dòng)力頻率未知振動(dòng)不穩(wěn)定人工計(jì)時(shí)誤差大

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

改進(jìn)1（演示實(shí)驗(yàn)）

受迫振動(dòng)頻率驅(qū)動(dòng)力頻率

驅(qū)動(dòng)力頻率可讀振動(dòng)穩(wěn)定傳感器計(jì)時(shí)精度高

實(shí)驗(yàn)二：研究受迫振動(dòng)的頻率1、測(cè)量無(wú)驅(qū)動(dòng)力時(shí)的振動(dòng)頻率

f0=0.94Hz實(shí)驗(yàn)二：研究受迫振動(dòng)的頻率

2、測(cè)量有驅(qū)動(dòng)力時(shí)的振動(dòng)頻率

結(jié)論：受迫振動(dòng)的頻率與驅(qū)動(dòng)力頻率相同實(shí)驗(yàn)二：研究受迫振動(dòng)的頻率

學(xué)生自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)

1、確定驅(qū)動(dòng)力頻率2、測(cè)量受迫振動(dòng)頻率“節(jié)拍器”軟件界面“phyphox”磁傳感器測(cè)B-t圖像實(shí)驗(yàn)二：研究受迫振動(dòng)的頻率

學(xué)生自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)二：研究受迫振動(dòng)的頻率

學(xué)生自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)

1、確定驅(qū)動(dòng)力頻率2、測(cè)量受迫振動(dòng)頻率“節(jié)拍器”軟件界面“phyphox”磁傳感器測(cè)B-t圖像實(shí)驗(yàn)三：認(rèn)識(shí)共振現(xiàn)象傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)定性認(rèn)識(shí)推理共振曲線認(rèn)知困難實(shí)驗(yàn)三：認(rèn)識(shí)共振現(xiàn)象

改進(jìn)1（演示實(shí)驗(yàn)）

逐幀播放，尋找振幅實(shí)驗(yàn)三：認(rèn)識(shí)共振現(xiàn)象

改進(jìn)1（演示實(shí)驗(yàn)）

逐幀播放，尋找振幅無(wú)驅(qū)動(dòng)力時(shí)的振動(dòng)頻率實(shí)驗(yàn)三：認(rèn)識(shí)共振現(xiàn)象定量研究描繪共振曲線認(rèn)知順暢f0共振！

描繪共振曲線

實(shí)驗(yàn)三：認(rèn)識(shí)共振現(xiàn)象

學(xué)生自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)三：認(rèn)識(shí)共振現(xiàn)象

學(xué)生自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)方案：（1）測(cè)量1-5號(hào)小球的擺長(zhǎng)。（2）調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)球擺長(zhǎng)與1號(hào)球擺長(zhǎng)相等。使驅(qū)動(dòng)球擺動(dòng)起來(lái)，觀察1號(hào)小球的共振現(xiàn)象。拍攝紅點(diǎn)小球運(yùn)動(dòng)視頻，利用逐幀播放軟件記錄振幅。（3）改變驅(qū)動(dòng)球的擺長(zhǎng)，依次觀察各小球的共振現(xiàn)象，記錄紅點(diǎn)小球振幅。（4）描繪紅點(diǎn)小球的共振曲線。實(shí)驗(yàn)三：認(rèn)識(shí)共振現(xiàn)象

改進(jìn)1（演示實(shí)驗(yàn)）

學(xué)生自主描繪共振曲線結(jié)論：當(dāng)驅(qū)動(dòng)力頻率與固有頻率接近時(shí)，發(fā)生共振共振！實(shí)驗(yàn)四：共振現(xiàn)象的利與弊1、端水走路2、魚(yú)洗共振之美3、共振的可視化總結(jié)與反思1、智能化的課堂2、人人參與自主創(chuàng)新3、生成超過(guò)預(yù)期

無(wú)線位移傳