§8.5受迫振动 共振(初中 物理教案)
受迫振动共振教案19
2011年广西中学物理优质课评比课教案受迫振动共振教学目标一、知识目标1.知道受迫振动的概念．2.知道受迫振动频率的决定因素．3.知道产生共振的条件．4.知道共振应用和防止的方法．二、能力目标1.培养学生从现象中分析、归纳规律的学习能力．2.培养学生对所学知识的应用能力．三、德育目标1.通过对受迫振动及共振概念的教学．培养学生树立“透过现象看本质”的科学观．2.通过对共振危害的学习，培养学生居安思危的安全意识．教学重点1.知道什么是受迫振动．2.知道共振的产生条件．教学难点1.理解共振与受迫振动的关系．2.理解共振与驱动力的关系．教学方法1．对概念教学采用实验演示、分析、归纳相结合的教学方法．2．对共振应用和防止的教学采用指导性自学与录像、多媒体教学相结合的教学方法．教学用具投影片、录像片断、flash课件，受迫振动演示仪、音叉、单摆共振演示仪等．教学过程(一)复习提问让学生注意观察教师的演示实验。
教师把弹簧振子的振子向右移动至B点，然后释放，则振子在弹性力作用下，在平衡位置附近持续地沿直线振动起来。
重复两次让学生在黑板上画出振动图象的示意图(图1中的Ⅰ)。
再次演示上面的振动，只是让起始位置明显地靠近平衡位置，再让学生在原坐标上画出第二次振子振动的图象(图1中的Ⅱ)。
Ⅰ和Ⅱ应同频、同相、振幅不同。
教师把画得比较标准的投影片向学生展示。
结合图象和振子运动与学生一起分析能量的变化并引入新课。
(二)新课教学现在以弹簧振子为例讨论一下简谐运动的能量问题。
问：振子从B向O运动过程中，它的能量是怎样变化的？引导学生答出弹性势能减少，动能增加。
问：振子从O向C运动过程中能量如何变化？振子由C向O、又由O向B运动的过程中，能量又是如何变化的？问：振子在振动过程中总的机械能如何变化？引导学生运用机械能守恒定律，得出在不计阻力作用的情况下，总机械能保持不变。
教师指出：将振子从B点释放后在弹簧弹力(回复力)作用下，振子向左运动，速度加大，弹簧形变(位移)减少，弹簧的弹性势能转化为振子的动能。
《受迫振动 共振》 讲义
《受迫振动共振》讲义一、引言在我们的日常生活和物理学的研究中，振动现象无处不在。
从机械系统的运转到声波的传播，振动都扮演着重要的角色。
而受迫振动和共振则是振动现象中两个极为关键的概念，理解它们对于深入研究物理学以及解决实际问题都具有重要意义。
二、受迫振动（一）受迫振动的定义受迫振动是指物体在外界周期性驱动力作用下的振动。
例如，荡秋千时，旁人周期性地推动秋千，使秋千做受迫振动；扬声器的纸盆在音频电流的驱动下振动发声，也是一种受迫振动。
（二）受迫振动的特点1、振动频率受迫振动的频率等于驱动力的频率，而与物体的固有频率无关。
比如说，一个固有频率为 10Hz 的物体，在 5Hz 的驱动力作用下，它将以 5Hz 的频率振动。
2、振幅受迫振动的振幅大小与驱动力的频率以及物体的固有频率有关。
当驱动力的频率接近物体的固有频率时，振幅会显著增大。
（三）受迫振动的数学表达式受迫振动的运动方程可以表示为：＄x ＝ A ＼sin(＼omega t ＋＼varphi)＄，其中＄A$ 为振幅，＄＼omega$ 为驱动力的角频率，＄t$ 为时间，＄＼varphi$ 为初相位。
三、共振（一）共振的定义当驱动力的频率等于物体的固有频率时，受迫振动的振幅达到最大，这种现象称为共振。
（二）共振的例子1、军队齐步走过桥梁时，如果步伐的频率接近桥梁的固有频率，可能会导致桥梁发生共振而坍塌。
2、微波炉利用共振原理，使食物中的水分子在特定频率的电磁波作用下剧烈振动，从而产生热量来加热食物。
（三）共振曲线通过实验可以得到共振曲线，它展示了受迫振动的振幅随驱动力频率的变化关系。
在共振点处，振幅达到最大值。
四、共振的应用与危害（一）应用1、乐器调音乐器通过调整弦或腔体的长度、材质等，改变固有频率，以达到更好的共振效果，从而发出优美的声音。
2、核磁共振成像（MRI）在医学中，利用核磁共振现象，对人体内部进行成像，帮助医生诊断疾病。
（二）危害1、地震对建筑物的破坏当地震波的频率与建筑物的固有频率接近时，会引起建筑物的强烈共振，导致其严重损坏甚至倒塌。
《受迫振动 共振》 讲义
《受迫振动共振》讲义一、引入在我们的日常生活和科学研究中，振动现象无处不在。
从琴弦的颤动发出美妙的音乐，到桥梁在车辆行驶时的晃动，再到微观世界中原子的振动，振动现象丰富多样。
而在众多振动类型中，受迫振动和共振是两个非常重要的概念。
二、受迫振动（一）定义受迫振动是指振动系统在外界周期性驱动力作用下的振动。
（二）特点1、受迫振动的频率等于驱动力的频率，而与系统的固有频率无关。
例如，一个荡秋千的小孩，当外力按照一定的频率推动时，秋千的振动频率就会与外力的推动频率相同。
2、受迫振动的振幅与驱动力的频率以及系统的固有频率有关。
一般来说，当驱动力的频率接近系统的固有频率时，振幅会逐渐增大。
（三）受迫振动的数学表达式假设振动系统的质量为 m，弹簧的劲度系数为 k，阻尼系数为 c，驱动力为 F(t) ＝ F₀cos(ωt)，则受迫振动的运动方程可以表示为：md²x/dt²＋ cdx/dt ＋ kx ＝ F₀cos(ωt)（四）受迫振动的实例1、扬声器中的纸盆在音频电流的驱动下振动发声。
2、发动机工作时，活塞的运动就是一种受迫振动。
三、共振（一）定义当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，受迫振动的振幅达到最大值，这种现象称为共振。
（二）特点1、共振时，振幅达到极大值。
2、共振时，能量传递效率最高。
（三）共振的条件驱动力的频率等于系统的固有频率。
（四）共振的危害与利用1、危害（1）桥梁在大风或车辆的共振作用下可能发生坍塌。
（2）机器设备在共振时可能会损坏零件，缩短使用寿命。
2、利用（1）利用共振原理来检测物体的固有频率。
（2）在建筑设计中，避免共振的发生以确保建筑物的安全。
（3）微波炉利用共振原理让食物中的水分子振动从而加热食物。
四、受迫振动与共振的关系受迫振动是共振的基础，共振是受迫振动的特殊情况。
当驱动力的频率逐渐接近系统的固有频率时，受迫振动的振幅逐渐增大，直到达到共振状态。
五、影响共振的因素（一）系统的固有频率不同的物体具有不同的固有频率，这取决于物体的质量、形状、材料等因素。
受迫振动、共振教案
受迫振动及共振一、教学目标：1、知道什么是受迫振动，明白受迫振动的频率等于驱动力的频率。
2、掌握什么是共振以及发生共振的条件。
3、通过受迫振动的实例介绍，提高联系实际问题的能力4、了解共振的应用和防止的实例，提高联系和解决实际问题的能力。
二、教学重点、难点分析：1、重点：受迫振动的概念；共振的概念及产生共振的条件。
2、难点：受迫振动的频率由驱动力的频率决定；当f驱=f固时，物体受迫振动的振幅最大。
3、解决方法：通过演示实验，引导学生观察、分析，将学生思维逐步引向共振发生的原因，从而帮助学生克服并理解本课的重难点。
三、教学方法：实验观察、讲授、ppt、板书四、教学过程：(一)提问引入新课：（3分钟）问：上节课我们学习了阻尼振动，怎样才能使受阻力的振动物体的振幅不变，而一直振动下去呢？引导学生答出，应不断地向系统补充损耗的机械能，以使振动物体的振幅不变。
指出：这种振幅不变的振动叫无阻尼振动。
问：无阻尼振动是否是无阻力振动？引导学生认识到无阻尼和无阻力有不同的含义。
举几个无阻尼振动的例子，例如电铃响的时候，铃锤是做无阻尼振动。
电磁打点计时器工作时，打点针是做无阻尼振动。
挂钟的摆是做无阻尼振动。
无阻尼振动的共同特点是：工作时振动物体不断地受到周期性变化外力的作用。
（二）新课教学：一、受迫振动：（10分钟）物体在周期性外力作用下的振动叫受迫振动。
这种周期性的外力叫驱动力。
（强调：周期性）再让学生举几个受迫振动的例子：例如扬声器纸盆的运动，电话耳机中膜片的运动等都是受迫振动。
问：受迫振动的频率跟什么有关呢？让学生注意观察演示(图3)--用ppt演示。
用不同的转速匀速地转动把手，可以发现，开始振子的运动情况比较复杂，但达到稳定后，振子的运动就比较稳定，可以明显地观察到受迫振动的周期等于驱动力的周期。
这样就可以得到物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，而跟振子的固有频率无关。
二、共振：（5分钟）演示摆的共振(装置如图4)--视频播放来实验。
受迫振动共振教案
受迫振动共振教案受迫振动共振教案一、教学目标1.知道什么是受迫振动，知道受迫振动的频率等于驱动力的频率.2.知道什么是共振以及发生共振的条件，知道共振的应用和防止的实例.二、教学重点、难点分析1．理解受迫振动的频率等于驱动力的频率。
2．掌握共振的条件及其应用。
三、教具：受迫振动演示器，共振演示器，两个频率相等的音叉四、教学方法：验观察、讲授五、教学过程（－）引入新课上节课讲了阻尼振动，在外力使弹簧振子的小球和单摆的摆球偏离平衡位置后，它们就在系统内部的弹力或重力作用下振动起来，不再需要外力的推动，这种振动叫做自由振动，由于阻力不可避免，这样的振动最终都会停下来。
那么我们有无使它们振幅不减小的办法呢？（提问）那就是给系统不断补充能量，即给系统一个周期性的外力，使该外力对系统做功来不断补充系统所损失的能量，使其不断振动下去，这种振动叫受迫振动，这就是本节课我们要研究的内容。
【板书】七受迫振动共振（二）进行新课【演示1】受迫振动：课本图9－29所示装置中弹簧下面悬挂着重物，放手后让它振动，由于阻尼作用，重物很快停止振动，如果不断地转动摇把，即用周期性的外力作用于振动的物体，重物就会不断地振动，这就是受迫振动。
【板书】1、受迫振动（1）驱动力：维持受迫振动的周期性外力叫做驱动力。
（2）受迫振动：物体在外界驱动力作用下的振动叫做受迫振动。
提问：“请同学们举出你所知道的受迫振动的例子。
”学生举例：跳水运动员在跳板上行走时跳板所发生的振动；机器工作时机器底座所发生的振动，都是由于受到外界驱动力作用下所做的受迫振动。
那么做受迫振动的物体在振动时的频率由什么决定呢？请同学们进一步观察实验。
（以日常生活中的实例激发学生的学习兴趣，【演示2】受迫振动把重物提到某一高度，放手后让它做自由振动，记住它的振动频率（或周期），这个频率是系统的固有频率，然后以各种不同速度转动摇把，振子做受迫振动的周期也随之改变，转速大，振子振动的频率也随之增大，由此得出结论。
受迫振动共振教案14817
受迫振动共振教案从容说课本节内容讲述机械振动的一种情况——受迫振动及其特例——共振.在前面几节教学中,我们从运动学、能量的角度对机械振动中最简单的简谐运动作了探讨,本节我们将从运动学、能量、动力学各个角度来综合分析机械振动中的受追振动.受迫振动并不是无条件的运动,它要在周期性驱动力作用下才会发生.并且驱动力的频率越接近固有频率.受迫振动的振幅就越大．当驱动力频率与固有频率相等时．振幅最大，这种现象叫共振．共振现象在生活中时有发生．有时带来好处，有时却给人们造成危害．学习本节内容，对于我们利用共振的益处．而防止共振的危害具有重要的理论指导作用．所以仍需认真学习．鉴于本节内容的特点，本节的教学目标定位如下：1.知道什么是受迫振动．2.知道受迫振动频率的决定因素．3.知道产生共振的条件．4.知道共振的应用和防止方法．对本节课的教学重点定位如下：1.了解受迫振动的定义．2.知道共振现象的产生条件．对本节的教学难点定位如下：1.理解共振与受迫振动的关系．2.理解共振与驱动力的关系．对本节的教学方法做以下安排：1.对受迫振动概念的理解采用实验分析．归纳总结物理规律的教学方法．2.对共振应用和防止的教学采用录像、多媒体辅助相结合的方法,以激发学习兴趣．对本节的教学程序设定如下：复习提问→新课导入→实验演示→，分析、归纳、总结→指导性自学→自学检测→小结．教学目标一、知识目标1.知道受迫振动的概念．2.知道受迫振动频率的决定因素．3.知道产生共振的条件．4.知道共振应用和防止的方法．二、能力目标1.培养学生从现象中分析、归纳规律的学习能力．2.培养学生对所学知识的应用能力．三、德育目标1.通过对受迫振动及共振概念的教学．培养学生树立“透过现象看本质”的科学观．2.通过对共振危害的学习，培养学生居安思危的安全意识．教学重点1.知道什么是受迫振动．2.知道共振的产生条件．教学难点1.理解共振与受迫振动的关系．2.理解共振与驱动力的关系．教学方法1．对概念教学采用实验演示、分析、归纳相结合的教学方法．2．对共振应用和防止的教学采用指导性自学与录像、多媒体教学相结合的教学方法．教学用具投影片、录像片断、CAI课件，受迫振动演示仪、音叉、单摆共振演示仪．课时安排l课时教学过程一、导入新课1．复习提问①简谐运动的能量是否守恒?如何转化?②什么叫阻尼振动，其振幅、能量随时问如何变化?学生回答问题，教师根据回答情况给予评价，并对上述问题简要总结．①简谐运动在运动过程中的能量是守恒的．对于弹簧振子，能量在动能和弹性势能之间相互转换，能量总量不变；对于单摆，能量在动能和重力势能之间相互转换，能量的总量保持不变．②阻尼振动是指在振动过程中振幅不断减小的振动．其振幅和能量随着时间的延长在变小，最后停止振动．2．新课导入前面我们从运动学、能量的角度对机械振动中的简谐运动进行了学习．今天，我们一起来学习机械振动中的另一种运动——受迫振动及其特例——共振．二、新课教学(一)受迫振动基础知识请学生阅读课文第一部分，思考下列问题：[投影出示]1.什么是阻尼振动?2.什么是驱动力?3.驱动力的作用是什么?4.什么是受迫振动?5.受迫振动与阻尼振动有何关系?学生阅读课文后，得出结论：1.振幅不断减小的振动叫阻尼振动．2.维持阻尼振动时的周期性施加的外力叫驱动力．3.驱动力的作用是给阻尼振动补充能量．以维持振动继续．4.物体在外界驱动力作用下的振动叫受迫振动．5.受迫振动一般是阻尼振动。
受迫振动与共振
（1）利用共振的有：共振筛、转速计、微波炉、打夯机、跳板跳水、打秋千……
（2）防止共振的有：机床底座、航海、军队过桥、高层建筑、火车车厢……
【例1】把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛。不开电动机让这个筛子自由振动时，完成20次全振动用15s；在某电压下，电动偏心轮的转速是88r/min。已知增大电动偏心轮的电压可以使其转速提高，而增加筛子的总质量可以增大筛子的固有周期。为使共振筛的振幅增大，以下做法正确的是
2．两个质量相同的弹簧振子，甲的固有频率是3f．乙的固有频率是4f，若它们均在频率为5f的驱动力作用下做受迫振动．则
A、振子甲的振幅较大，振动频率为3f B、振子乙的振幅较大．振动频率为4f
C、振子甲的振幅较大，振动频率为5f后D、振子乙的振幅较大．振动频率为5f
3．向右运动的车厢顶上悬挂两单摆M与N，它们只能在如图的平面内摆动．某一瞬间出现图示情景，由此可知车厢的运动及两单摆相对车厢的运动的可能情况是．
过
程
受迫振动与共振
1．受迫振动
物体在驱动力（既周期性外力）作用下的振动叫受迫振动。
⑴物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关。
⑵物体做受迫振动的振幅由驱动力频率和物体的固有频率共同决定：两者越接近，受迫振动的振幅越大，两者相差越大受迫振动的振幅越小。
2．共振
当驱动力的频率跟物体的固有频率相等时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫共振。
A．逐渐增大
B．先逐渐减小后逐渐增大；
C．逐渐减小
D．先逐渐增大后逐渐减小
解析：此题可以由受迫振动的共振曲线图来判断。
阻尼振动与受迫振动教案
三、共振的危害与应用
1、共振的危害与防止
例1、（图片说明）１８世纪中叶，法国昂热市附近一座长102m的桥，因一队骑兵在桥上经过。他们在指挥官的口令下迈着整齐的步伐过桥，引起桥梁共振，桥梁突然断裂，造成２２６名官兵和行人丧生。此后，各国都规定大队人马过桥，要便步通过。
例3、（图片说明）微波炉：微波炉加热食品时,炉内有很强的交变电磁场,它使得食物分子中的带电微粒做受迫振动.由于分子间的相互作用,振动的能量最终成为食物分子热运动的动能,提高了食物的温度。
四、思考
对于一个振动系统，如果其位移做的是一个无阻尼简谐振动，则其速度的运动也是简谐振动。
在受迫振动中，位移也在做一个类似于简谐振动的周期性振动
3、知道共振的应用和防止的实例。
教学重点
1、什么是阻尼振动以及阻尼振动的特点。
2、什么是受迫振动，什么是共振及共振产生的条件。
教学难点
1、简谐振动、阻尼振动及受迫振动的区别。
2、共振发生的条件。
教学方法
1、多媒体课件与黑板板书相结合。
2、图片举例，了解共振的应用和防止；
3、实际演示，了解阻尼振动的特点及共振现象。
振动方程
振动特点
特征量
无阻尼简谐振动
等幅振动
机械能守恒
初始条件
系统自身性质
阻尼振动
减幅振动
能量不断衰减
初始条件
阻尼因子
系统自身性质
受迫振动
等幅振动，
需要外界不断补充能量
与策动力的幅值、
频率及阻尼因子有关
1、在张紧的水平绳上挂7个单摆，先让D摆振动起来，其余各摆也随之振动，已知A、D、G三摆的摆长相同，则下列判断正确的是
《主题四 第二节 受迫振动 共振》教学设计教学反思
《受迫振动共振》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解受迫振动的基本概念和共振现象。
2. 掌握共振的性质和影响因素。
3. 能够应用共振原理解决实际问题。
二、教学重难点1. 教学重点：受迫振动的基本概念，共振现象的观察和实验。
2. 教学难点：理解共振的性质和影响因素，应用共振原理解决实际问题。
三、教学准备1. 准备教学用具：受迫振动演示器、共振实验器材、黑板、白板、笔。
2. 准备教材和参考书籍：包括《中职物理教程》、《共振现象及其应用》等。
3. 安排实验时间，进行实验前讲解和指导。
4. 制作PPT课件，用于辅助教学。
四、教学过程：1. 引入课题（1）让学生回忆共振现象在生活中的应用，如钟摆、乐器等。
（2）介绍受迫振动和共振的概念，并解释其原理。
（3）通过图片或视频展示受迫振动和共振的现象，让学生直观感受。
2. 实验探究（1）进行单摆受迫振动实验，观察单摆的振动特性，探究共振条件。
（2）进行共振危害实验，让学生了解共振的危害及其预防措施。
（3）让学生自己动手进行受迫振动实验，加深对概念的理解。
3. 课堂讨论（1）让学生讨论生活中常见的受迫振动和共振现象，并分析其原理。
（2）引导学生思考如何利用共振原理提高机械效率、增强机械的稳定性等实际问题。
4. 总结与延伸（1）总结本节课的主要内容，强调共振现象的原理及应用。
（2）鼓励学生继续探究受迫振动和共振的其它应用，并延伸到其他物理领域。
（3）布置相关作业，要求学生进一步探究受迫振动和共振现象。
通过对受迫振动和共振现象的探究，可以使学生更好地理解振动的基本原理，同时也能培养他们的实验技能和科学探究能力。
可以布置一些实验任务，例如设计实验方案，进行受迫振动和共振的实验操作，记录实验数据，分析实验结果等。
通过这样的探究活动，学生不仅可以更深入地理解振动的基本原理，还可以培养他们的实验技能和科学探究能力，为今后的学习和工作打下坚实的基础。
此外，还可以引导学生思考受迫振动和共振现象在日常生活中的应用，如乐器演奏、建筑结构、交通工具等领域的振动问题。
受迫振动和共振教学设计
2.6 《受迫振动、共振》教学设计学习目标1．阻尼振动和阻尼振动中能量转化2．受迫振动物体的振动频率跟固有频率无关，而等于驱动力的频率。
3．知道共振以及发生共振的条件，知道共振的应用和防止的实例。
重点难点驱动力频率和固有频率的理解；共振的条件自主阅读一、固有振动和阻尼振动1.固有振动:简谐运动的周期或频率与无关,仅由系统自身的性质决定,我们把这种振动称为固有振动。
2.固有频率:物体固有振动时的频率仅有系统自身的性质决定,称固有频率。
3.阻尼振动:振幅随时间逐渐的振动。
二、受迫振动和共振1.受迫振动:振动系统在(周期性的外力)作用下的振动。
2.受迫振动的频率物体做受迫振动达到稳定后,物体振动的频率等于__________的频率,与物体的固有频率。
3.共振:当驱动力的频率固有频率时,物体做受迫振动的达到值的现象。
4.产生共振的条件驱动力频率振动系统的固有频率。
自我检测1.正误判断(1)阻尼振动是机械能不断减小的振动,它一定不是简谐运动。
()(2)单摆的振幅越来越小,是因为其能量在不断消失。
()(3)在外力作用下的振动就是受迫振动。
()2.(多选)下列关于共振和防止共振的说法,正确的是()A.共振现象总是有害的,所以要避免共振现象发生B.队伍过桥要慢行是为了不产生周期性的驱动力,从而避免产生共振C.火车过桥慢行是为了使驱动力的频率远小于桥的固有频率,从而避免产生共振D.利用共振时,应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率;防止共振危害时,应使驱动力的频率远离振动物体的固有频率答案:CD比较简谐运动、阻尼振动和受迫振动、情境探究“余音绕梁,三日不绝。
”形容歌声或音乐的优美,耐人寻味。
但在日常生活中,当弹奏结束后,乐声会越来越弱,并最终消失,这是为什么呢?要点提示:由于乐声受到空气的阻尼作用,振幅越来越小,因此乐声也就越来越弱了。
知识归纳 特别提醒阻尼振动中振幅虽逐渐减小,但振动频率不会变化,此频率称为固有频率,由振动系统决定。
《主题四 第二节 受迫振动 共振》教学设计
《受迫振动共振》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 掌握受迫震动的基本观点和共振原理。
2. 能够理解并诠释共振现象在生活和工程中的应用及风险。
3. 培养学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力。
二、教学重难点1. 教学重点：受迫震动的基本观点，共振现象的观察和实验。
2. 教学难点：理解共振原理，能够分析具体的共振现象。
三、教学准备1. 准备教学视频、图片和相关实验器械。
2. 设计教室讨论问题和案例。
3. 提前安置学生预习相关内容，准备参与教室讨论。
4. 制作PPT，设计教学流程。
四、教学过程：1. 引入课题(1)什么是共振？(2)共振现象在生产、生活和科学实验中有哪些应用？(3)让学生通过观察演示实验感受共振现象，认识共振风险，引导学生寻求解决或避免共振风险的方法。
(4)关于共振，我们还知道些什么？了解物理史实，拓展学生的知识面。
(设计意图：激发学生的求知欲和学习兴趣)2. 讲解共振理论(1)共振产生的条件：驱动力的频率靠近物体震动系统的固有频率。
(2)共振的风险及避免共振的方法。
(3)共振现象的应用：利用共振现象可制造震动器、共振筛等。
(4)共振理论的应用：交流发电机、控制发电机的震动等。
(设计意图：使学生从感性认识提升到理性认识，并拓展知识面)3. 探究实验实验一：受迫震动实验探究。
(1)介绍实验器械：音叉、尺子、线圈、塑料尺、橡皮筋等。
(2)演示实验操作方法：使音叉的震动带动与它相连的线圈及塑料尺做受迫震动。
(3)学生分组实验，探究受迫震动。
(4)学生汇报实验现象及结论。
实验二：共振风险的探究实验。
(1)介绍实验器械：音叉和橡皮筋。
(2)演示实验操作方法：用橡皮筋弹动有固定频率的音叉，观察音叉的振幅变化。
(3)学生分组实验，探究共振风险。
(4)学生汇报实验现象及结论。
(设计意图：通过探究实验，使学生更好地理解共振现象及其风险和避免方法)4. 教室小结请学生回顾本节课的主要内容，教师进行补充和总结。
受迫振动教案
观察思考
通过现象总结
猜想与假设
通过思考、交流和讨论、老师的点拨，制定出正确的探究计划，制定记录表。
进行实验与收集数据
①尝试根据实验现象和数据绘图得出结论；
②对实验结果进行解释和描述；
交流结论及实验心得，养成合作精神
倾听声音解释现象
亲自动手用带橡皮绳的弹力球体会共振的含义
观察琴弦上哪个纸人跳舞
2、举例、了解共振的应用和防止。
3、学生讨论，认识共振曲线的物理意义。
情感、态度与价值观
通过共振的应用和防止的教学，使学生进一步认识物理知识在生活、生产和技术上的重要作用，渗透“生活中处处是物理”的科学研究意识和理论联系实际辨证唯物主义观点。
教学重点
1受迫振动。2.共振及产生共振的条件。3、共振的利用与防止
教学难点
1、物体发生共振决定于驱动力的频率与物体固有频率的关系，与驱动力大小无关.
2、当f驱＝ｆ固时，物体做受迫振动的振幅最大。
实验器材
受迫振动演示仪、自制共振演示仪、两个相同的带有共鸣箱的音叉、小槌、乒乓球、带橡皮绳的弹力球、吉他、学生分组实验仪器、电脑
步骤
设计意图
知识点
教师行为
学生行为
一
新
课
引
入
5、共振曲线
6、共振概念
7、共鸣的概念
8、共振的应用和防止
一、受迫振动
演示1：振子拉一下和匀速转动把手
问题3：振动情况有什么不同？能持续振动下去的原因是什么？
多媒体展示受迫振动的实例
问题4、受迫振动是周期性的振动，那么其振动频率和驱动力的频率和固有频率有什么关系？
演示2：上述装置用不同的转速转动把手，观察振子振动情况
初中物理共振原理教案
初中物理共振原理教案1. 让学生了解共振现象的定义和特点，知道共振现象在生活中的应用。
2. 让学生掌握共振的条件，能够分析判断生活中的一些共振现象。
3. 培养学生的观察能力、分析能力和动手实验能力。
二、教学重点与难点1. 重点：共振现象的定义、特点和应用。
2. 难点：共振条件的理解和判断。
三、教学方法采用问题驱动法、实验观察法和小组讨论法进行教学。
四、教学过程1. 导入新课通过一个生活中的实例——秋千，让学生感受共振现象。
提问：为什么秋千荡得越高，人坐在上面感觉越稳？引导学生思考共振现象。
2. 讲解共振现象（1）共振现象的定义：物体在受到周期性外力作用时，其振动幅度随外力频率的变化而变化的现象。
（2）共振现象的特点：当外力频率与物体固有频率相等时，物体振动幅度最大。
（3）共振现象的应用：共振在工程技术、音乐、医学等领域都有广泛应用。
3. 实验探究让学生分组进行实验，观察不同频率的外力对物体振动幅度的影响。
实验器材：铁架台、弹簧、小球。
4. 分析与讨论（1）根据实验现象，引导学生分析共振条件：外力频率与物体固有频率相等。
（2）讨论共振现象在生活中的实例，如：桥梁倒塌、音乐厅的音响效果等。
5. 总结与拓展（1）总结共振现象的定义、特点和应用。
（2）拓展共振现象在其他领域的应用，如：医学中的共振成像技术。
6. 作业布置让学生课后观察生活中的一些共振现象，并简要描述其原理。
五、教学反思通过本节课的教学，学生对共振现象有了初步的认识，能够分析判断生活中的共振现象。
但在实验操作和分析能力方面，部分学生仍有待提高。
在今后的教学中，应加强实验操作的指导，培养学生的观察能力和分析能力。
同时，结合生活实例，让学生更好地理解共振现象的应用。
《受迫振动与共振》 导学案
《受迫振动与共振》导学案一、学习目标1、理解受迫振动的概念，知道受迫振动的频率等于驱动力的频率。
2、了解共振的概念，知道共振发生的条件。
3、认识共振现象在生活和生产中的应用及危害，知道如何利用和防止共振。
二、知识回顾1、简谐运动物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动，叫做简谐运动。
简谐运动的位移—时间图像是一条正弦（或余弦）曲线。
2、固有频率物体做自由振动时的频率，由系统本身的性质决定，与振幅无关。
三、新课导入生活中，我们常常会观察到一些振动现象，比如荡秋千时，在他人推动下会持续摆动；桥梁在车辆通过时会产生振动。
这些振动现象与我们之前所学的自由振动有所不同，它们属于受迫振动。
那么，什么是受迫振动？它与共振又有怎样的关系呢？让我们一起来探究吧！四、受迫振动1、概念振动系统在周期性驱动力作用下的振动叫做受迫振动。
2、受迫振动的特点（1）受迫振动的频率等于驱动力的频率，与系统的固有频率无关。
（2）当驱动力的频率与系统的固有频率相差较大时，受迫振动的振幅较小；当驱动力的频率接近系统的固有频率时，受迫振动的振幅增大。
3、实例（1）钟摆的摆动：钟摆受到重力和悬线拉力的作用，在摆动过程中，如果不断地给钟摆施加周期性的驱动力，例如用手轻轻推动钟摆，钟摆就会做受迫振动。
（2）扬声器纸盆的振动：扬声器中的线圈在变化的电流作用下，会受到周期性的安培力，从而使纸盆做受迫振动，发出声音。
五、共振1、概念当驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振。
2、共振曲线以驱动力的频率为横坐标，受迫振动的振幅为纵坐标，画出的图像叫做共振曲线。
从共振曲线可以看出，当驱动力的频率等于固有频率时，振幅达到最大值。
3、共振的条件驱动力的频率等于振动系统的固有频率。
4、实例（1）秋千的共振：当推动秋千的频率与秋千的固有频率相等时，秋千的振幅达到最大，摆动得最高。
（2）部队过桥时不能齐步走：当队伍齐步走的频率与桥梁的固有频率接近时，可能会引起桥梁的共振，导致桥梁坍塌。
受迫振动和共振 教案
受迫振动的概念，共振的概念和产生的条件
教 具 和 仪 器
如下图装置所示的共振演示器及受迫振动演示器
序 号
教 学 过 程 （教 学 内 容）
说明（提醒）
一
（组织教学）自由振动和阻尼振动【8分钟】
如果振动系统在振动过程中只受回复力，不受摩擦和其它力的作用，则振动系统的机械能守恒，系统将永远振动下去。这样的振动叫做自由振动。
事实上振动系统都受到摩擦等其它阻力的作用，弹簧振子和单摆都是如此。只是阻力很小时，在不长的时间内，才能近似地看作自由振动。物体做自由振动时，其振幅不随时间变化，它是等幅振动。
在阻力作用下造成振幅逐渐减小的振动叫做阻尼振动。
（如下图）
二
受迫振动【10分钟】
振动系统在周期性外力作用下的振动，叫做受迫振动。这个周期性的外力又叫策动力。
共振现象有着重要的应用。如乐器，无线电动技术中调谐和选频，核磁共振。
在某此情况下，共振又会引起危害。一列队伍或火车通过桥梁时。机器的振动等。
六
课堂小结和双边活动【15分钟】
本章答，讲解作业中存在的问题
让学生提问，解答学生中存在的问题
七
布置作业【2分钟】
复习 §5-3 预习 §5-4
序 号
编 制 教 案 说 明
受迫振动和共振
教 学 课 题
§5-3受迫振动和共振
第179页
课 的 类 型
新授课（50分钟）
教 学 对 象
一年级职业中专生
教学目的和要求
了解机械振动中的能量转化和阻尼振动、受迫振动的概念，理解共振的概念和产生的条件，了解共振在技术上的意义。
教 学 重 点
阻尼振动、受迫振动的概念，共振的概念和产生的条件
《受迫振动共振》教学
《受迫振动共振》教学金盆洗手，刘正风是不是用得这钟盆不知道，我是有幸洗过，平遥古城里多的是，说是金盆，毫不夸张，2006年当时洗一次两块，真的可以看见中间冒出水花。
原理就是共振，制造工艺不清楚。
几个概念：1.固有频率：振动系统在没有外力作用下的振动叫固有振动，此时的振动频率叫固有频率。
简单点说，就是自嗨，自己振自己的，不与其他系统产生交集。
2.阻尼振动：实际的振动系统，多少会有点外力，比如荡秋千，小时候玩得简陋，找两棵离得不近不远的树，拴根绳子就是简易秋千，只坐一人，有玩伴时轮流坐庄，一人坐一人摇，摇得到位了就会越荡越高。
让停的时候只要不摇了，就是越振越低，最后静止在平衡位置，弦乐器中的弦振动后，若想让快速停下来，一般是按弦，强迫不让振了，实际上即使不按，过一会也会停下来，毕竟还是有一定阻力了。
余音绕梁，三日不绝，很可能是幻听，若不是，只能说制造的工艺太精湛了。
这种振幅逐渐减小的运动就是阻尼振动。
振动系统的能量衰减方式：摩擦力做功耗散，机械能转化为内能；将能量传给周围的介质。
比如荡千秋时克服空气阻力和摩擦力做功，机械能转化为内能。
说话时声带振动，将能量传播给空气，引起空气的振动。
当然最终全部耗散，转化为内能。
3.受迫振动：阻尼振动最终都要停止，如何获得持续的振动呢？应该好理解，阻尼振荡的原因时有阻力或能量向外耗散，从这个角度弥补就行，有阻力的补动力，有耗散的补能量，补能量的方式是施加力对振动系统做功。
虽然是加外力，但不能乱加，也有一定的规律，这种周期性的有规律的外力就叫做驱动力，系统在驱动力作用下的振动叫受迫振动。
没外力就要歇菜，有外力迫使系统不歇菜，本来是想振着振着停下来，来这么一外力，只能被迫振了。
钟摆要上发条，石英钟需要上电池补充能量，都是这个道理，现在有一种机械表设计的特好，不上发条，不上电池，好像是个永动机，其实是内部有个摆锤，必须每天要走动一定的时间，通过摆锤的摆动来补充能量，若摘下来静置一定时间，一样会停摆。
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§8.5受迫振动 共振
1.知道什么是受迫振动，知道受迫振动的频率等于驱动力的频率.
2.知道什么是共振以及发生共振的条件.
3.知道共振的应用和防止的实例
.
1.什么是受迫振动.
2.什么是共振及产生共振的条件
.
1.物体发生共振决定于驱动力的频率与物体固有频率的关系，与驱动力大小无关.
2.当f 驱＝ｆ固时，物体做受迫振动的振幅最大.
自制投影片、CAI 课件、受迫振动演示仪共振演示仪、两个相同的带有共鸣箱的音叉、小槌
.
用投影
1.知道什么叫驱动力，什么叫受迫振动，能举出受迫振动的实例.
2.知道受迫振动的频率等于驱动力的频率，跟物体的固有频率无关.
3.知道什么叫共振，知道共振发生的条件
.
4.知道共振的应用和防止.
1.什么是阻尼振动
?
学生答：
实际的振动系统不可避免地要受到摩擦阻力和其他因素的影响，系统的机械能损耗，导致振动完全停止，这类振动叫阻尼振动.
2.引入：同学们，我们知道，物体之所以做阻尼振动，是由于机械能在损耗，那么如果在机械能损耗的同时我们不断地给它补充能量物体的振动情形又如何呢?本节课我们来研究有关的问题
.
1.
(1)演示，用用图
1
①向下拉一下振子，观察它的振动情况.
②学生答：振子做的是阻尼振动
.
③请一位同学匀速转动把手，观察振动物体的振动情形和刚才有什么不
同
?
学生答：刚才振子振动一会就停下来，而现在振子能够持续地振动下去.?
学生答：是把手给了振动系统一个周期性的力的作用
.
图
(2)
①作用于振动系统，使系统能持续地振动下去的外力叫驱动力
.
②物体在外界驱动力作用下所做的振动叫受迫振动.
(3)教师问：如果我们给系统施加一作用时间很短的驱动力，系统能持续地振动下去吗
?
要想使物体能持续地振动下去，必须给振动系统施加一个周期性的驱动力作用
.
(4)同学们想一想：有哪些物体做的是受迫振动
?
学生答：发动机正在运转时汽车本身的振动；正在发声的扬声器纸盒的振动；飞机从房屋上飞过时窗玻璃的振动；我们听到声音时耳膜的振动等
.
教师对学生进行激励评价，提醒学生要注意多观察生活，并把学到的物理知识联系实际加以应用. (5)
⑤机器底座在机器运转时发生的振动
.
(6)教师讲：通过刚才的学习，我们知道物体在周期性的驱动力作用下所做的振动叫受迫振动；那么周期性作用的驱动力的频率、受迫振动的频率、系统的固有频率之间有什么关系呢
?
①还以图
1
用不同的转速分别匀速地转动把手，观察振子的振动快慢情况
. ②学生叙述
当把手转速小时，振子振动较慢；
当把手转速大时，振子振动较快
.
③定性总结：物体做受迫振动时，振子振动的快慢随驱动力变化的快慢而变化
. (7)
①物体做受迫振动时，振动稳定后的频率等于驱动力的频率.
②受迫振动的频率跟物体的固有频率没有关系.
2.
过渡引言：受迫振动的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关，但是如果驱动力的频率接近或等于物体的固有频率时又会发生什么现象呢
?
(1)演示实验(二)
①介绍图
2
在一根张紧的绳子ab 上挂了几个摆，其中A 、B 、C 的摆长相等.
②演示：先让A 摆摆动，观察在摆动稳定后的现象.
③学生描述看到的现象. A 摆动起来后，B 、C 、D 、E 也随之摆动，但是它们
摆动的振幅不同，A 、B 、C 摆动的振幅差不多，而D 摆动的振幅最小.
图2
(2)
a :A 、B 、C 摆长相同，意味着它们的固有频率有什么关系?根据是什么?
b :B 、C 、D 、E 做的是什么振动?若是受迫振动，驱动力由什么提供?
c :据观察到的现象可得到什么结论? (3) ①g
l T π2=据和T f 1=得到，A 、B 、C 三摆的固有频率相同.
②B 、C 、D 、E 做的是受迫振动，它们的驱动力都是由先摆起来的A 摆提供的.
③据实验现象得到：驱动力的频率f ′等于振动物体的固有频率f ′时，振幅最大，驱动力的频率跟固有频率f ′相差越大，振幅越小.
(4)教师讲：通过上述实验，我们得到：受迫振动的振幅A 与驱动力的f 及振动物体的固有
频率之间的关系有关，它们之间的这种关系可用图象来表示：这个图象叫共振曲线.
a :学生叙述坐标轴代表的物理量.
纵轴：表示受迫振动的振幅.
横轴：表示驱动力的频率.
b :据图象特点，学生叙述受迫振动的振幅、驱动力的频率、物体的固有频率之间的关系. 当驱动力频率等于物体固有频率时，物体振幅最大，驱动力频率与固有频率相差越大，物体
的振幅越小.
驱动力的频率接近物体的固有频率时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振. (5)
①介绍实验用具：两个频率相同的带有共鸣箱的音叉，放在实验台上.
②先用小槌打击音叉A 的叉股，使它发声，过一会儿，用手按住音叉A 的叉股，使A 停止发声，学生描述产生的现象.
可以听到没被敲响的音叉发出了声音.
③在音叉的叉股上套上一个套管，重新做步骤②，学生描述产生的现象.
听不到音叉B 发出的声音了. (6)
音叉A 的叉股被敲时发生振动，在空气中激起声波，声波传到音叉B ，给音叉B 以周期性的驱动力.
①第一次实验时，A 、B 的固有频率相同，符合产生共振的条件，于是B 的振幅最大，就可以听到B 发出的声音.
②第二次实验时，由于给B 的音叉套上了套管，使A 、B 的固有频率不再相同，此时B 不能
产生共振，发出的声音很小，甚至听不到. (7)
①什么是声音的共鸣?——(声音的共振现象叫共鸣)
②共鸣箱所起的作用是什么?——使音叉的声音加强.
3.
(1)学生阅读课文，总结共振的应用和防止的实例. (2)
应用的实例：共振筛、音箱
.
防止的实例：火车过桥慢开，控制机器的转速等. (3)
a :小提琴、二胡等乐器设置共鸣箱.
b :建筑工地上浇铸混凝土时使用的振捣器
.
c :粒料分离时使用的共振筛
.
a :军队或火车过桥时要放慢速度或便步走
.
b :轮船航行时要看波浪的打击方向而改变轮船的航向和速度.
c :机器运转时为了防止共振要调节转速. (4)
①利用共振时，应如何去做?(利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于物体的固有频率) ②防止共振时，应如何做?(在需要防止共振时，应使驱动力的频率与振动物体的固有频率不同，而且相差越大越好.)
三、小结
1.物体在外界驱动力作用下所做的振动叫受迫振动.受迫振动的频率取决于驱动力的频率；
2.共振是受迫振动的特殊情况，共振是当驱动力的频率等于物体固有频率时，受迫振动的振幅最大的现象.
3.共振在实际中的应用，往往是利用共振振幅大的特点，但有时也要防止发生共振，避免产生有害后果
.
四
五
受迫振动
1.物体在周期性驱动力作用下的振动；
2.特点：稳定后，物体的振动频率等于驱动力的频率，跟物体的固有频率无关. 共
振 1.在受迫振动下，当驱动力的频率跟物体的固有频率相等时，振幅最大，这
种现象叫共振.
2.条件：f 驱＝ｆ固
3.利用共振需使ｆ驱靠近或等于f 固；要避免共振需使f 驱远离f 固.。