高中物理14《阻尼振動-受迫振動》教案教科版選修3-4-教科版高中選修3-4物理教案

《阻尼振動受迫振動》一、教學(xué)三維目標(biāo)〔一〕學(xué)問與技能知道什么是受迫振動，知道受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率。知道什么是共振以及發(fā)生共振的條件。知道共振的應(yīng)用和防止的實例?！捕秤^看演示試驗，概括出阻尼振動和受迫振動的特點，培育由試驗現(xiàn)象得出物理結(jié)論的力量。〔三〕情感、態(tài)度與價值觀：1、培育學(xué)生擅長觀看與思考的學(xué)習(xí)習(xí)慣。 2、通過受迫振動的頻率由驅(qū)動力的頻率打算，生疏內(nèi)因和外因的關(guān)系。通過共振的應(yīng)用和防止的教學(xué)，滲透一分為二的觀點；的應(yīng)用和防止的教學(xué)，滲透一分為二的觀點；3、懂得進(jìn)展物理試驗是學(xué)習(xí)與把握物理學(xué)問的主要途經(jīng)。二、教學(xué)重點：什么是受迫振動.什么是共振及產(chǎn)生共振的條件三、教學(xué)難點：當(dāng)f＝ｆ時，物體做受迫振動的振幅最大。驅(qū) 固四、教學(xué)過程〔一【預(yù)習(xí)導(dǎo)引】1.什么是阻尼振動?學(xué)生答：〔二〕實際的振動系統(tǒng)不行避開地要受到摩擦阻力和其他因素的影響，系統(tǒng)的機(jī)械能損耗，導(dǎo)致振動完全停頓，這類振動叫阻尼振動?！踩?.引入：同學(xué)們，我們知道，物體之所以做阻尼振動，是由于機(jī)械能在損耗，那么假設(shè)在機(jī)械能損耗的同時我們不斷地給它補(bǔ)充能量物體的振動情形又如何呢?本節(jié)課我們來研1.受迫振動(1)演示，用右圖所示的試驗裝置1.受迫振動(1)演示，用右圖所示的試驗裝置①向下拉一下振子，觀看它的振動狀況.②學(xué)生答：振子做的是阻尼振動.〔四【建構(gòu)知】③請一位同學(xué)勻速轉(zhuǎn)動把手，觀看振動物體的振動情形和剛剛有什么不同?學(xué)生答：剛剛振子振動一會就停下來，而現(xiàn)在振子能夠持續(xù)地振動下去.教師問：使振子能夠持續(xù)振動下去的緣由是什么?學(xué)生答：是把手給了振動系統(tǒng)一個周期性的力的作用.(2)通過上述演示分析：①作用于振動系統(tǒng)，使系統(tǒng)能持續(xù)地振動下去的外力叫驅(qū)動力.②物體在外界驅(qū)動力作用下所做的振動叫受迫振動.學(xué)生爭論后得到：(4)同學(xué)們想一想：有哪些物體做的是受迫振動?飛過時窗玻璃的振動；我們聽到聲音時耳膜的振動等.受迫振動的實例①電磁打點計時器的振針；②工作時縫紉機(jī)的振針；③揚聲器的紙盒；④跳水競賽時，人在跳板上走過時，跳板的振動；⑤機(jī)器底座在機(jī)器運轉(zhuǎn)時發(fā)生的振動.通過剛剛的學(xué)習(xí)，我們知道物體在周期性的驅(qū)動力作用下所做的振動叫受迫振動；那么①還以上圖中的裝置進(jìn)展如下演示：用不同的轉(zhuǎn)速分別勻速地轉(zhuǎn)動把手，觀看振子的振動快慢狀況.①據(jù)和得到，①據(jù)和得到，A、B、C三擺的固有頻率一樣.②B、C、D、E做的是受迫振動，它們的驅(qū)動力都是由先擺起來的A擺供給的.f′等于振動物體的固有頻率f′①介紹右圖所示的共振演示儀在一根張緊的繩子ab上掛了幾個擺，其中A、B、C的擺長相等.A當(dāng)把手轉(zhuǎn)速小時，振子振動較慢；當(dāng)把手轉(zhuǎn)速大時，振子振動較快.(7)教師：經(jīng)過定量試驗證明①物體做受迫振動時，振動穩(wěn)定后的頻率等于驅(qū)動力的頻率.②受迫振動的頻率跟物體的固有頻率沒有關(guān)系.2.共振頻率接近或等于物體的固有頻率時又會發(fā)生什么現(xiàn)象呢?演示試驗(二)的現(xiàn)象.AB、C、D、E也隨之搖擺，但是它們搖擺的幅不同，A、B、C搖擺的振幅差不多，而D搖擺的振幅最小.出示分析思考題a:A、B、C擺長一樣，意味著它們的固有頻率有什么關(guān)系?依據(jù)是什么?b:B、C、D、E做的是什么振動?假設(shè)是受迫振動，驅(qū)動力由什么供給?c:據(jù)觀看到的現(xiàn)象可得到什么結(jié)論?(3)學(xué)生爭論后答復(fù)時，振幅最大，驅(qū)動力的頻率跟固有頻率f′相差越大，振幅越小.(4)通過上述試驗，我們得到：受迫振動的振幅A與驅(qū)動力的f及振動物體的固有頻率之間的關(guān)系有關(guān)，它們之間的這種關(guān)系可用圖象來表示：這個圖象叫共振曲線.①用多媒體出示共振曲線a:學(xué)生表達(dá)坐標(biāo)軸代表的物理量.縱軸：表示受迫振動的振幅.橫軸：表示驅(qū)動力的頻率.b的振幅越小.(5②先用小槌打擊音叉AA的叉股，使A停頓發(fā)聲，學(xué)生描述產(chǎn)生的現(xiàn)象.可以聽到?jīng)]被敲響的音叉發(fā)出了聲音.③在音叉的叉股上套上一個套管，重做步驟②，學(xué)生描述產(chǎn)生的現(xiàn)象.聽不到音叉B發(fā)出的聲音了.學(xué)生閱讀課文，得到產(chǎn)生上述現(xiàn)象的緣由音叉A的叉股被敲時發(fā)生振動，在空氣中激起聲波，聲波傳到音叉B，給音叉B以周期性的驅(qū)動力.①第一次試驗時，A、BB的振幅最大，就可以聽到B發(fā)出的聲音.②其次次試驗時，由于給B的音叉套上了套管，使A、B的固有頻率不再一樣，此時B不能產(chǎn)生共振，發(fā)出的聲音很小，甚至聽不到.學(xué)生答復(fù)①什么是聲音的共鳴?——(聲音的共振現(xiàn)象叫共鳴)②共鳴箱所起的作用是什么?——使音叉的聲音加強(qiáng).中要防止共振?A中要防止共振?A/cm6〔五【學(xué)問運用】例題1．一懸掛于天花板上的單擺的共振線如圖，由圖可知00.50f/Hz(1)學(xué)生閱讀課文，總結(jié)共振的應(yīng)用和防止的實例.(2)學(xué)生答復(fù)：應(yīng)用的實例：共振篩、音箱.防止的實例：火車過橋慢開，掌握機(jī)器的轉(zhuǎn)速等.(3)實例：①應(yīng)用的實例：a:小提琴、二胡等樂器設(shè)置共鳴箱.b:建筑工地上澆鑄混凝土?xí)r使用的振搗器.c:粒料分別時使用的共振篩.②防止的實例：a:軍隊或火車過橋時要放慢速度或便步走.b:輪船航行時要看波浪的打擊方向而轉(zhuǎn)變輪船的航向和速度.c:機(jī)器運轉(zhuǎn)時為了防止共振要調(diào)整轉(zhuǎn)速.(4)學(xué)生通過上述實例分析，答復(fù)：率)率不同，而且相差越大越好.)此單擺的