2024-2025學(xué)年新教材高中物理 第二章 機(jī)械振動(dòng) 6 受迫振動(dòng) 共振說(shuō)課稿1 新人教版選擇性必修第一冊(cè)

2024-2025學(xué)年新教材高中物理第二章機(jī)械振動(dòng)6受迫振動(dòng)共振說(shuō)課稿1新人教版選擇性必修第一冊(cè)一、課程基本信息

1.課程名稱：2024-2025學(xué)年新教材高中物理第二章機(jī)械振動(dòng)6受迫振動(dòng)共振說(shuō)課稿

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：高一年級(jí)

3.授課時(shí)間：2024年9月25日

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)二、核心素養(yǎng)目標(biāo)

培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神，提升物理思維能力，使學(xué)生能夠運(yùn)用控制變量法分析受迫振動(dòng)和共振現(xiàn)象，理解振動(dòng)能量傳遞和頻率匹配的重要性。同時(shí)，強(qiáng)化學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和跨學(xué)科學(xué)習(xí)能力。三、學(xué)習(xí)者分析

1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識(shí)：

學(xué)生在進(jìn)入本節(jié)課之前，已經(jīng)學(xué)習(xí)了基本的振動(dòng)概念，如自由振動(dòng)和簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，以及振動(dòng)系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化。他們應(yīng)該熟悉振幅、周期、頻率等基本物理量，并對(duì)振動(dòng)的基本規(guī)律有一定的了解。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

高一學(xué)生對(duì)物理學(xué)科充滿好奇，對(duì)新知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣較高。他們?cè)趯W(xué)習(xí)過(guò)程中表現(xiàn)出的能力包括基本的觀察能力和初步的實(shí)驗(yàn)操作能力。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，部分學(xué)生可能偏向于理論分析，而另一些學(xué)生可能更傾向于通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究來(lái)理解物理現(xiàn)象。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

學(xué)生在理解受迫振動(dòng)和共振現(xiàn)象時(shí)可能會(huì)遇到以下困難：一是對(duì)周期性力的理解不夠深入，二是難以把握振動(dòng)系統(tǒng)的響應(yīng)與驅(qū)動(dòng)力頻率之間的關(guān)系，三是無(wú)法將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用情境相結(jié)合。此外，學(xué)生可能對(duì)共振現(xiàn)象的危險(xiǎn)性和實(shí)用性缺乏認(rèn)識(shí)，需要在教學(xué)中加強(qiáng)引導(dǎo)。四、教學(xué)資源

-軟硬件資源：物理實(shí)驗(yàn)臺(tái)、振動(dòng)傳感器、電腦、投影儀、示波器

-課程平臺(tái)：學(xué)校內(nèi)部教學(xué)平臺(tái)

-信息化資源：受迫振動(dòng)和共振現(xiàn)象的視頻資料、相關(guān)教學(xué)軟件

-教學(xué)手段：多媒體課件、實(shí)物模型演示、課堂實(shí)驗(yàn)操作、小組討論五、教學(xué)過(guò)程

1.導(dǎo)入（約5分鐘）

-激發(fā)興趣：通過(guò)播放一段關(guān)于橋梁共振的紀(jì)錄片片段，提問(wèn)學(xué)生“為什么橋梁會(huì)在特定條件下發(fā)生共振？”引發(fā)學(xué)生對(duì)受迫振動(dòng)和共振現(xiàn)象的好奇心。

-回顧舊知：簡(jiǎn)要回顧簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)、自由振動(dòng)和振動(dòng)系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化的相關(guān)知識(shí)，幫助學(xué)生建立知識(shí)間的聯(lián)系。

2.新課呈現(xiàn)（約20分鐘）

-講解新知：詳細(xì)講解受迫振動(dòng)的基本概念，包括受迫振動(dòng)的定義、驅(qū)動(dòng)力的作用、共振現(xiàn)象及其條件。

-舉例說(shuō)明：通過(guò)實(shí)例分析，如彈簧振子受周期性力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況，幫助學(xué)生理解受迫振動(dòng)的特征。

-互動(dòng)探究：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，探討如何通過(guò)改變驅(qū)動(dòng)力的頻率和振幅來(lái)觀察振動(dòng)系統(tǒng)的響應(yīng)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)共振現(xiàn)象。

3.鞏固練習(xí)（約15分鐘）

-學(xué)生活動(dòng)：讓學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使用振動(dòng)傳感器和示波器觀察不同頻率和振幅下的振動(dòng)情況，記錄數(shù)據(jù)并分析。

-教師指導(dǎo)：在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，巡回指導(dǎo)，解答學(xué)生疑問(wèn)，確保實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。

4.課堂總結(jié)（約5分鐘）

-總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)受迫振動(dòng)和共振現(xiàn)象的重要性，以及如何在實(shí)際生活中應(yīng)用這些知識(shí)。

-提問(wèn)學(xué)生，檢查他們對(duì)受迫振動(dòng)和共振現(xiàn)象的理解程度。

5.作業(yè)布置（約5分鐘）

-布置課后作業(yè)，要求學(xué)生完成以下任務(wù)：

a.撰寫(xiě)一篇關(guān)于共振現(xiàn)象的短文，包括共振的定義、現(xiàn)象描述和實(shí)際應(yīng)用。

b.設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證共振現(xiàn)象，并記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果。

c.結(jié)合所學(xué)知識(shí)，分析生活中可能出現(xiàn)的共振現(xiàn)象，并提出預(yù)防措施。

6.課后反思（約5分鐘）

-教師對(duì)本節(jié)課的教學(xué)效果進(jìn)行反思，包括學(xué)生的參與度、實(shí)驗(yàn)操作的準(zhǔn)確性、知識(shí)的掌握程度等。

-根據(jù)學(xué)生的反饋和表現(xiàn)，調(diào)整教學(xué)策略，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)。六、拓展與延伸

1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料：

-《物理學(xué)史上的共振現(xiàn)象》

-《共振技術(shù)在現(xiàn)代工程中的應(yīng)用》

-《受迫振動(dòng)與共振現(xiàn)象在樂(lè)器制作中的體現(xiàn)》

-《振動(dòng)與波動(dòng)的物理原理及其在建筑結(jié)構(gòu)安全中的應(yīng)用》

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-學(xué)生可以閱讀上述拓展閱讀材料，了解共振現(xiàn)象在歷史、現(xiàn)代科技和藝術(shù)中的應(yīng)用。

-學(xué)生可以嘗試設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，探究不同材料在不同驅(qū)動(dòng)頻率下的共振行為。

-學(xué)生可以結(jié)合實(shí)際生活，觀察并記錄家中或校園中可能存在的共振現(xiàn)象，如房屋的振動(dòng)、樂(lè)器的共鳴等。

-學(xué)生可以研究共振現(xiàn)象在橋梁、建筑、交通工具等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，分析如何通過(guò)設(shè)計(jì)來(lái)避免共振帶來(lái)的危害。

-學(xué)生可以探索共振現(xiàn)象在音樂(lè)樂(lè)器制作中的重要性，如弦樂(lè)器中弦的長(zhǎng)度、張力和共鳴腔體設(shè)計(jì)對(duì)共振頻率的影響。

-學(xué)生可以通過(guò)小組合作，制作一個(gè)簡(jiǎn)單的振動(dòng)裝置，如利用橡皮筋和塑料瓶制作的共振器，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析，加深對(duì)共振現(xiàn)象的理解。

-學(xué)生可以研究共振現(xiàn)象在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用，如共振成像技術(shù)（MRI）的工作原理。

-學(xué)生可以撰寫(xiě)一篇關(guān)于共振現(xiàn)象的科普文章，面向公眾介紹這一物理現(xiàn)象的基本原理和實(shí)際應(yīng)用，提高科學(xué)素養(yǎng)。七、板書(shū)設(shè)計(jì)

①受迫振動(dòng)的基本概念

-受迫振動(dòng)：在外力作用下，振動(dòng)系統(tǒng)被迫進(jìn)行周期性振動(dòng)。

-驅(qū)動(dòng)力：使振動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生受迫振動(dòng)的周期性力。

-頻率：驅(qū)動(dòng)力的周期性變化率。

②受迫振動(dòng)的特點(diǎn)

-振幅與驅(qū)動(dòng)力頻率的關(guān)系

-共振現(xiàn)象：當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率時(shí)，振幅達(dá)到最大。

③受迫振動(dòng)的分析

-驅(qū)動(dòng)力頻率與固有頻率的關(guān)系

-振幅變化規(guī)律

-能量傳遞與轉(zhuǎn)換

④共振現(xiàn)象

-共