《外力作用下的振动》教案
《外力作用下的振动》教案
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人教版高中物理教案-外力作用下的振动
11.5 外力作用下的振動三維教學目標1、知識與技能（1）知道阻尼振動和無阻尼振動，並能從能量的觀點給予說明；（2）知道受迫振動的概念。
知道受迫振動的頻率等於驅動力的頻率，而跟振動物體的固有頻率無關；（3）理解共振的概念，知道常見的共振的應用和危害。
2、過程與方法：3、情感、態度與價值觀：教學重點：受迫振動，共振。
教學難點：驅動力的頻率、固有頻率的區別。
教學教具：彈簧振子、受迫振動演示儀、擺的共振演示器。
教學過程：第五節外力作用下的振動（一）複習提問注意觀察教師的演示實驗。
教師把彈簧振子的振子向右移動至B 點，然後釋放，則振子在彈性力作用下，在平衡位置附近持續地沿直線振動起來。
重複兩次讓學生在黑板上畫出振動圖像的示意圖（圖1中的Ⅰ）。
再次演示上面的振動，只是讓起始位置明顯地靠近平衡位置，再讓學生在原座標上畫出第二次振子振動的圖像（圖1中的Ⅱ）。
Ⅰ和Ⅱ應同頻、同相、振幅不同。
結合圖像和振子運動與學生一起分析能量的變化並引入新課。
（二）新課教學現在以彈簧振子為例討論一下簡諧運動的能量問題。
問提1：振子從B向O運動過程中，它的能量是怎樣變化的？（彈性勢能減少，動能增加。
）問提2：振子從O向C運動過程中能量如何變化？振子由C向O、又由O 向B運動的過程中，能量又是如何變化的？問提3：振子在振動過程中總的機械能如何變化？（運用機械能守恆定律，得出在不計阻力作用的情況下，總機械能保持不變。
）1、總機械能守恆將振子從B點釋放後在彈簧彈力（回復力）作用下，振子向左運動，速度加大，彈簧形變（位移）減少，彈簧的彈性勢能轉化為振子的動能。
當回到平衡位置O時，彈簧無形變，彈性勢能為零，振子動能達到最大值，這時振子的動能等於它在最大位移處（B點）彈簧的彈性勢能，也就是等於系統的總機械能。
在任何一位置上，動能和勢能之和保持不變，都等於開始振動時的彈性勢能，也就是系統的總機械能。
小結：由於簡諧運動中總機械能守恆，所以簡諧運動中振幅不變。
外力作用下的振动 说课稿 教案
外力作用下的振动●课标要求1 .知道什么是阻尼振动和阻尼振动中能量转化的情况．2 .知道什么是受迫振动，知道受迫振动的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．●课标解读1 .能从能量转化的角度区别阻尼振动和无阻尼振动．2 .掌握受迫振动的概念，知道受迫振动的频率等于驱动力的频率，与固有频率无关．3 .知道什么是共振及产生共振的条件．4 .通过实例分析，知道共振的防止和应用．●教学地位本节从生活中常见的阻尼振动分析入手进而引入受迫振动的概念，然后通过演示＝f 实验说明受迫振动的周期与驱动力频率的关系，最后通过演示实验证明当f驱时，物体做受迫振动的振幅最大，引入共振的概念，本节具有较强的实用性．固●新课导入建议实际的振动系统不可避免受到摩擦阻力和其它因素的影响，系统的机械能损耗，导致振动最后停下来，这种振动叫阻尼振动，如果在机械能损耗的同时我们不断地给系统补充能量，物体运动的振动情形又如何呢？这节课我们共同探究这一问题．●教学流程设计课前预习安排看教材，学生合作讨论完成【课前自主导学】步骤1：导入新课，本节教学地位分析步骤2：老师提问，学生回答补充，检查预习效果步骤3：师生互动完成“探究1”教师讲解例题步骤7：指导学生完成【当堂双基达标】验证学习情况步骤6：完成“探究3”重在讲解综合应用规律、方法、技巧步骤5：师生互动完成“探究2”方式同完成“探究1”步骤4：让学生完成【迁移应用】，检查完成情况并点评步骤8：先由学生自己总结本节的主要知识，教师点评，安排学生课下完成【课后知能检测】1.(1)固有振动如果振动系统不受外力的作用，此时的振动叫做固有振动，其振动频率称为固有频率．(2)阻尼振动①阻力作用下的振动当振动系统受到阻力的作用时，振动受到了阻尼，系统克服阻尼的作用要做功，消耗机械能，因而振幅减小，最后停下来．②阻尼振动振幅逐渐减小的振动．振动系统受到的阻尼越大，振幅减小得越快，阻尼振动的图象如图11－5－1所示，振幅越来越小，最后停止振动．图11－5－1③实际振动的理想化当阻尼很小时，在不太长的时间内看不出振幅明显减小，于是可以把它当做简谐前面我们学习过的弹簧振子的运动是属于简谐运动还是阻尼振动呢？实际的弹簧振子在运动中除受到弹力之外，还受到摩擦力等阻力的作即做的是阻尼振动．如果阻力很小，可以忽略，那么振子的是简谐运动．1.(1)受迫振动①持续振动的获得实际的振动由于阻尼作用最终要停下来，要维持系统的持续振动，最简单的办法是使周期性的外力作用于振动系统，外力对系统做功，补偿系统的能量损耗．②驱动力：作用于振动系统的周期性的外力．③受迫振动：振动系统在驱动力作用下的振动．④受迫振动的频率做受迫振动的物体振动稳定后，其振动频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关．(2)共振①条件：驱动力频率等于物体的固有频率．②特征：在无阻尼受迫振动中，共振时受迫振动的振幅最大．③共振曲线：如图11－5－2所示．图11－5－2【提示】挑水时，由于行走时肩膀的起伏，人通过扁担对水桶的作用，使水因受到周期性的驱动力而产生受迫振动，当驱动力频率接近或等于桶里水的固有频率时，水桶里的水就发生共振，所以水的动荡越来越厉害，直到溅出来．1. 阻尼振动与无阻尼振动有何区别？2. 你能否举例说出日常生活中的阻尼振动和无阻尼振动？阻尼振动与无阻尼振动的比较用锤敲锣，锣面的振动弹簧振子的振动(2013·丽水检测)一单摆在空气中振动，振幅逐渐减小．下列说法正确的是()A．机械能逐渐转化为其他形式的能B．后一时刻的动能一定小于前一时刻的动能C．后一时刻的势能一定小于前一时刻的势能D．后一时刻的机械能一定小于前一时刻的机械能【审题指导】在阻尼振动中，振动系统的机械能减小，即动能和势能之和减小．但在一段较短的时间内，动能和势能不一定都减小，关键要看动能与势能之间是如何转化的．【解析】单摆振动过程中，因不断克服空气阻力做功，使机械能逐渐转化为内能，选项A和D对；虽然单摆总的机械能在逐渐减小，但在振动过程中动能和势能仍不断地相互转化，动能转化为势能时，动能逐渐减小，势能逐渐增大，而势能转化为动能时，势能逐渐减小，动能逐渐增大，所以不能断言后一时刻的动能(或势能)一定小于前一时刻的动能(或势能)，故选项B、C不对．【答案】AD1. (2013·信阳检测)若空气阻力不可忽略，单摆在偏角很小的摆动中，总是减小的物理量为()1. 受迫振动和自由振动有何区别？2. 共振的条件是什么？3. 如何从功能的角度分析共振现象？1.自由振动、受迫振动、共振的比较(1)自由振动：江山易改，本性难移．(2)受迫振动：寄人篱下，身不由己．(3)共振：情投意合，心随你动．2 .对共振的理解(1)从受力角度来看振动物体所受驱动力的方向跟它的运动方向相同时，驱动力对它起加速作用，使它的振幅增大，驱动力的频率跟物体的固有频率越接近，使物体振幅增大的力的作用次数就越多，当驱动力频率等于物体的固有频率时，它的每一次作用都使物体的振幅增加，从而使振幅达到最大．(2)从功能关系来看当驱动力频率越接近物体的固有频率时，驱动力与物体运动一致的次数越多，驱动力对物体做正功越多，振幅就越大．当驱动力频率等于物体固有频率时，驱动力始终对物体做正功，使振动能量不断增加，振幅不断增大，直到增加的能量等于克服阻尼作用损耗的能量时，振幅才不再增加．(3)共振曲线图11－5－3①两轴的意义纵轴：受迫振动的振幅，如图11－5－3所示．横轴：驱动力频率．②f0的意义表示固有频率．③认识曲线形状f＝f0，共振；f>f0或f<f0，振幅较小，相差越大，振幅越小．1 .当驱动力的频率与固有频率相差越大时，振动的振幅就越小；当驱动力的频率与固有频率相等时，振幅最大．2 .从受迫振动的振幅与频率的关系图象中可以得到振动的固有频率，在计算中可以利用这一条件．一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，图11－5－4甲所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动．匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动．把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期．若保持把手不变，给砝码一向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图线如图乙所示．当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图线如图丙所示．若用T0表示弹簧振子的固有周期，T表示驱动力的周期，Y表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则()图11－5－4A．由图线可知T0＝4 sB．由图线可知T0＝8 sC．当T在4 s附近时，Y显著增大；当T比4 s小得多或大得多时，Y很小D．当T在8 s附近时，Y显著增大；当T比8 s小得多或大得多时，Y很小【审题指导】 (1)由乙图可知振子的固有周期． (2)由丙图可知驱动力的周期． (3)最后利用共振的条件分析判断．【解析】 图乙是弹簧振子未加驱动力时振动的图线，故由题图乙读出的周期为其振动的固有周期，即T 0＝4 s ．图丙是弹簧振子在驱动力作用下的振动图线．做受迫振动的物体，其振动的周期等于驱动力的周期，即T ＝8 s ．当固有周期与驱动力的周期相同时，其振幅最大；周期差别越大，其振动振幅越小．由以上分析可知，A 、C 对． 【答案】 AC解决这类问题关键是区分物体的固有频率、驱动力的频率和振动物体的频率，因此在题目中要找准驱动力．当物体做受迫振动时，其振动频率就等于驱动力的频率．当驱动力的频率与物体的固有频率相等时，此振动物体振动的振幅最大．图11－5－52. 如图11－5－5所示，曲轴上悬挂一弹簧振子，转动摇把，曲轴可以带动弹簧振子上下振动．开始时不转动摇把，让振子上下自由振动，测得振动频率为2 Hz ，然后匀速转动摇把，转速为240 r/min ，当振子振动稳定后，它的振动周期为( )A.12 sB.14 s C ．2 s D ．4 s【解析】 匀速转动摇把后，振子将做受迫振动，驱动力的周期跟把手转动的周期是相同的，振子做受迫振动的周期又等于驱动力的周期，其频率也等于驱动力的频率，与原自由上下振动频率无关．摇把匀速转动的转速为240 r/min ＝4 r/s ，角速度ω＝8πrad/s，所以驱动力的周期T＝2πω＝2 π8 π＝0.25 s.【答案】 B图11－5－6(2013·龙岩检测)如图11－5－6为一单摆的共振曲线，图中横轴表示周期性驱动力的频率，纵轴表示单摆的振幅，求此单摆的摆长．【规范解答】由图象可以看出，当驱动力的频率为0.4 Hz时，单摆的振幅最，单摆的固有频率为0.4 Hz，1.56 m.解决共振问题的思路1 .在分析解答有关共振问题时，要抓住产生共振的条件分析：驱动力的频率等于固有频率时产生共振，此时振动的振幅最大．2 .在解决有关共振的实际问题时，要抽象出受迫振动这一物理模型，弄清驱动力频率和固有频率，然后利用共振的条件进行求解．3 .图象法解决问题直观方便，利用共振图线可以找出最大振幅，以及振动的固有频率或固有周期，然后再利用周期公式进行分析．11。
外力作用下的振动教案蒋黎萍
《外力作用下的振动》教学设计广西师范大学附属中学蒋黎萍【课题】外力作用下的振动【教材】人民教育出版社《物理》选修3-4第十一章第五节【课型】新授课【课时】1课时【教材分析】内容分析“外力作用下的振动”是人教版普通高中物理课程标准实验教科书《物理》选修3-4第十一章机械振动第5节内容。
本节以“外力作用下的振动”为标题，介绍了“阻尼振动”“受迫振动”“共振”的概念。
教材的地位及新旧教材的对比在内容安排上与老教材有较大的变化，这样做不仅可以使学生认识到阻尼振动、受迫振动和共振都属于外力作用下的振动，而且有利于学生对振动分类的理解。
教材首先介绍了振动物体的固有频率的概念，再从能量的角度分析阻尼振动，进而通过实验探究了受迫振动的频率与驱动力频率的关系，最后利用实验探究了受迫振动的振幅与驱动力频率的关系，从而认识了共振现象。
在教学中我深入挖掘教材资源，充分发挥探究实验的作用，让学生亲身经历实验探究的过程，让学生清楚地认识阻尼振动的振幅减小的过程，观察物体在做受迫振动时其频率跟驱动力频率的关系，以及受迫振动的频率与物体固有频率接近时振动的特点，达到了较好的教学效果【学生学情分析】1.学生已经具备的知识准备有：机械振动、简谐运动、单摆的思想分析方法。
2.学生的障碍：分析简谐运动的模型时，思路不清晰。
【教学目标】1、知识与技能知道阻尼振动及阻尼振动中能量的转化情况；知道受迫振动，知道受迫振动的频率等于驱动力的频率；知道共振以及发生共振的条件，知道共振的应用和防止。
2、过程与方法通过对阻尼振动、受迫振动和共振现象的实验探究和实例分析，培养学生的观察分析能力；了解共振在实际中的应用和防止，提高理论联系实际的能力。
3、情感态度与价值观通过受迫振动和共振的教学，认识内因和外因的辩证关系；通过共振的应用和防止的教学，渗透一分为二的辩证法观点。
【重点难点】本节重点：阻尼振动、受迫振动、共振及产生共振的条件本节难点：物体是否能发生共振决定于驱动力的频率与物体固有频率的大小关系，与驱动力大小无关；当f驱＝f固时，物体做受迫振动的振幅最大。
人教版高中物理教案-外力作用下的振动
外力作用下的振動新課標要求（一）知識與技能1、知道什麼是阻尼振動；知道在什麼情況下可以把實際發生的振動看作簡諧運動。
2、知道什麼叫驅動力，什麼叫受迫振動，能舉出受迫振動的實例。
3、知道受迫振動的頻率等於驅動力的頻率，跟物體的固有頻率無關。
4、知道什麼是共振以及發生共振的條件。
（二）過程與方法1、通過演示實驗，瞭解阻尼振動的特點，明確受迫振動的頻率決定於驅動力的頻率。
2、通過分析實際例子，得到什麼是受迫振動和共振現象，培養學生理論聯繫實際的能力。
（三）情感、態度與價值觀1、振動有多種不同類型說明各種運動形式都是普遍性下的特殊性的具體體現。
2、通過共振產生條件的教學，認識內因和外因的關係。
教學重點受迫振動的概念以及共振及產生共振的條件。
教學難點共振及產生共振的條件。
教學方法觀察、對比、討論、閱讀、實驗演示、多媒體展示。
教學用具：單擺、受迫振動演示儀、共振演示儀、兩個相同的帶有共鳴箱的音叉、橡皮槌、CAI課件教學過程（一）引入新課教師：通過前面的學習，我們知道做簡諧運動的物體都要受到回復力的作用。
回復力是振動系統內部的相互作用，是內力。
如果振動系統不受外力的作用。
此時的振動叫固有振動，其振動頻率叫做固有頻率。
而實際的振動系統不可避免地要受到摩擦阻力和其他因素的影響，系統的機械能要不斷損耗，在這種情況下，它將怎樣運動呢？本節課我們來學習這方面的問題。
（二）進行新課1．阻尼振動前面我們研究了簡諧運動中能量的轉化，對簡諧運動而言，當供給振動系統一定的能量使它開始振動後，由於機械能守恆，它就以一定的振幅永不停息地振動下去，簡諧運動是一種理想化的振動。
下面我們來觀察兩個實際振動：演示：①實際的單擺發生的振動；②敲擊音叉後音叉的振動。
現象：單擺和音叉的振幅越來越小，最後停下來。
解釋：在單擺和音叉的振動過程中，不可避免地要克服摩擦及其他阻力做功，系統的機械能就要損耗，振動的振幅就會逐漸減小，機械能耗盡之時，振動就會停下來了。
5外力作用下的振动-人教版选修3-4教案
外力作用下的振动-人教版选修3-4教案一、知识目标1.掌握受外力作用下的简谐振动的特点及其物理意义，了解受任意外力作用下的振动形态；2.熟悉受简谐振动的干扰及其解决方法；3.了解力的作用方式以及力对物体运动的影响。
二、教学重点1.外力下运动物体的特点及其影响；2.简谐振动的干扰及其解决方法。
三、教学难点1.解决复合振动问题。
四、学情分析在选修2拓展研究的基础上，本单元使学生更深入了解机械谐振，拓展对振动的认识；同时在实践中通过解决简单问题进一步提高学生的能力。
五、教学策略因材施教，注重启发式教学，鼓励学生自主学习，在实践过程中提高学习兴趣，锻炼分析和解决实际问题的能力。
六、教学过程1. 简谐运动——回顾通过图示等形象化的方式回顾简谐运动的基本概念，并强调振动产生的物理意义，以及振动的特点，为下一步学习做好铺垫。
2. 外力下的振动——拓展引导学生思考外力作用下运动物体的特点，并展示各种情况下的振动形态，刻画出普遍意义下的简谐振动；同时通过例题让学生理解简谐振动的相位差的物理意义。
3. 干扰——理解与解决介绍干扰的种类及其形成机理，并引导学生通过解决问题理解和掌握干扰的解决方法。
4. 外力下的震动——综合解决通过讲解力的作用和运动物体之间的关系，引导学生掌握受多个力作用下的物体运动形态，并重点训练学生解决复合振动问题的能力。
七、教学方式1.师生互动：营造良好的讲学互动氛围，讲解过程中自主提问，或者通过学生提问引出问题。
2.课件演示：通过精心制作的课件展示相关图表、实际运动场景等形象化的内容，增强学生学习的直观性。
3.实验实践：倡导学生理论联系实际、动手操作，探究现象规律、展现实验探究的乐趣。
八、教学评估1.在课程中穿插设计简单的测试题，了解学生的掌握程度，及时纠正和补充有误或不足的知识点；2.结合课堂讲解和实践演示，对学生实时进行阶段性评估，并及时纠正和指导不足之处；3.鼓励学生自我评估，认识自己的不足和自身潜能，及时与教师沟通反馈，共同展开有针对性、高效的学习。
《外力作用下的振动》 说课稿
《外力作用下的振动》说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是“外力作用下的振动”。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、板书设计这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“外力作用下的振动”是高中物理选修 3-4 第十一章“机械振动”中的第五节内容。
这部分知识是在学生已经学习了简谐运动的概念、规律以及受迫振动的基础上，进一步探讨外力作用下振动的特点和规律。
它不仅是对前面知识的深化和拓展，也为后续学习共振现象及其应用奠定了基础。
通过本节课的学习，学生将进一步理解振动的本质，掌握振动的相关规律，提高运用物理知识解决实际问题的能力。
同时，也有助于培养学生的科学思维和探究精神。
二、学情分析学生在之前的学习中已经掌握了简谐运动的基本概念和规律，对振动现象有了一定的认识。
但是，对于外力作用下振动的特点和规律，学生可能还存在一些困惑和理解上的困难。
在思维能力方面，高中生已经具备了一定的抽象思维和逻辑推理能力，但对于较为复杂的物理问题，还需要教师进行引导和启发。
此外，学生在实验探究方面已经有了一定的经验，但在设计实验和分析实验数据方面，还需要进一步培养和提高。
三、教学目标基于对教材和学情的分析，我制定了以下教学目标：1、知识与技能目标（1）理解阻尼振动的概念，知道阻尼振动中能量的转化情况。
（2）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，与系统的固有频率无关。
（3）理解共振的概念，知道共振发生的条件，了解共振现象在生活和生产中的应用。
2、过程与方法目标（1）通过观察阻尼振动和受迫振动的实验，培养学生的观察能力和分析问题的能力。
（2）通过探究共振现象的实验，培养学生的实验设计能力和数据处理能力。
3、情感态度与价值观目标（1）通过对振动现象的研究，激发学生学习物理的兴趣，培养学生的科学态度和科学精神。
（2）通过了解共振现象在生活和生产中的应用，让学生体会物理知识与实际生活的紧密联系，增强学生将物理知识应用于实际的意识。
外力作用下的振动 说课稿 教案 教学设计
外力作用下的振动教学目标1．知道什么是阻尼振动和阻尼振动中能量转化的情况。
2．知道做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：阻尼振动，知道在什么情况下可以把实际发生的振动看做简谐运动难点：知道共振发生的条件以及应用共振和防止共振的事例和方法．进行新课：导入：军队里有明确的规定：凡行军过桥的部队，不准在桥上齐步走或正步走，而要便步走。
1906年，俄国军队在通过彼得堡附近一座大桥时，由于齐步走而使大桥倒塌，造成了很大的伤亡。
部队行军过桥时为什么要便步走？桥梁的共振提示：这是为了防止大桥发生共振，而使桥梁倒塌。
当整齐步伐的频率跟大桥的固有频率相等时，会引起共振，可能使大桥损坏，造成人员伤亡。
知识梳理1．固有频率简谐运动的物体受到的回复力，是振动系统内部的相互作用力。
如果振动系统不受外力的作用，此时的振动叫做__________，其振动频率称为__________。
2．阻尼振动当振动系统受到阻力的作用时，我们说振动受到了阻尼。
阻尼振动的振幅不断______。
振动系统受到的阻尼越大，振幅减小得______。
当阻尼很小时，就可以______，当作__________来处理。
3．受迫振动系统在____________的________作用下的振动叫做受迫振动。
受迫振动______时，系统振动的频率等于________的频率，与系统的固有频率______。
4．共振条件是驱动力的频率______物体的固有频率。
此时受迫振动的振幅最大。
5．共振曲线如图所示，共振曲线的横坐标为__________，纵坐标为受迫振动物体的振幅。
共振曲线直观地反映出驱动力的频率对受迫振动物体振幅的影响，由共振曲线可知，当驱动力的频率与物体的固有频率相等时，受迫振动的振幅最大。
思考：用扁担挑水时，有时桶里的水会动荡得厉害，并从桶中溅出来，这是为什么？如何避免发生这一现象？答案：1．固有振动固有频率2．减小越快忽略简谐运动3．周期性变化驱动力稳定驱动力无关4．等于5．驱动力的频率思考提示：挑水时，由于行走时肩膀的起伏，人通过扁担对水桶的作用，使水因受到周期性的驱动力而产生受迫振动，当驱动力频率接近或等于桶里水的固有频率时，水桶里的水就发生共振，所以水的动荡越来越厉害，直到溅出来。
外力作用下的振动教案
§11.5 外力作用下的振动一、学习目标1、通过实验，认识受迫振动的特点。
2、知道共振发生的条件以及应用共振和防止共振的事例和方法。
二、重点和难点受迫振动的频率特点、共振的特点及条件三、课堂合作探究活动一、回顾弹簧振子的运动，认识固有频率的概念。
思考：如图所示，向右拉一下振子，振子为什么会振动？总结：如果振动系统不受外力的作用，此时的振动叫做固有振动，其振动频率称为固有频率。
活动二、阅读课本P17-18页【阻尼振动】内容，完成下列填空，认识阻尼振动的相关知识阻尼振动产生条件振动能量振幅振动图象实例即时训练：下列说法正确的有（）A．阻尼振动就是减幅振动学B．实际的振动系统不可避免地要受到阻尼作用C．阻尼振动的振幅逐渐减小，所以周期也逐渐减小D．阻尼过大时，系统将不能发生振动活动三、研究以下问题，认识受迫振动的频率特点1、阻尼振动最终要停下来，那么怎样才能产生持续的振动呢？总结：作用于振动系统的周期性外力叫做驱动力，系统在驱动力作用下的振动叫做受迫振动。
2、探究影响受迫振动频率的因素。
实验装置如图所示，匀速转动把手时，把手给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动。
这个驱动力的周期跟把手转动的周期是相同的。
用不同的转速匀速地转动把手，注意观察振子做受迫振动的周期与驱动力的周期间的关系。
总结：物体做受迫振动时，在振动稳定后的频率等于驱动力的频率，而跟物体的固有频率无关。
活动四、研究以下问题，掌握产生共振现象的条件1、如图，在一根张紧的绳上挂几个摆，其中A、B的摆长相等。
当使A摆振动的时候，通过张紧的绳给其余各摆施加驱动力，使其余各摆做受迫振动。
驱动力的频率等于A摆的频率。
其他各摆的固有频率取决于自己的摆长。
B、C、D三个摆在驱动力的作用下开始摆动，观察它们振幅的差别。
三个摆的振幅与它们的固有频率有什么关系？总结：实验表明，当系统做受迫振动时，如果驱动力的频率十分接近系统的固有频率，系统的振幅会很大。
《外力作用下的振动》 导学案
《外力作用下的振动》导学案一、学习目标1、理解阻尼振动的概念，知道阻尼振动中能量的转化情况。
2、了解受迫振动的概念，知道受迫振动的频率等于驱动力的频率，而跟振动物体的固有频率无关。
3、理解共振的概念，掌握产生共振的条件，知道常见的共振现象及其应用和防止。
二、知识梳理1、阻尼振动（1）定义：振幅逐渐减小的振动。
（2）原因：由于振动系统受到摩擦和介质阻力等作用，机械能不断减少。
（3）能量转化：机械能逐渐转化为内能。
2、受迫振动（1）定义：物体在外界驱动力作用下的振动。
（2）特点：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。
（3）实例：跳板在人不断跳动的驱动力作用下的振动、机器运转时底座在机器转动引起的驱动力作用下的振动。
3、共振（1）定义：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）产生条件：驱动力的频率等于固有频率。
（3）共振曲线：表示受迫振动的振幅随驱动力频率变化的图线。
三、重点难点解析1、对阻尼振动的理解阻尼振动中，由于阻力做功，振动物体的机械能逐渐减少，振幅逐渐减小。
但振动的频率不变，仍等于固有频率。
例如，一个单摆，如果不考虑空气阻力，它将做等幅的简谐运动。
但在实际情况中，空气阻力不可忽略，摆球在运动过程中要克服空气阻力做功，机械能不断减少，振幅逐渐减小，最终停止振动。
2、受迫振动频率的特点受迫振动的频率等于驱动力的频率，而跟振动物体的固有频率无关。
比如，一台正在运转的电动机，通过皮带带动一个做受迫振动的机械，无论这个机械的固有频率是多少，它振动的频率都等于电动机转动的频率，即驱动力的频率。
3、共振现象的分析（1）从受力角度看，当驱动力的频率等于固有频率时，驱动力与振动物体的振动达到“同步”，驱动力始终对振动物体做正功，从而使振动物体的振幅达到最大。
（2）从能量角度看，当驱动力的频率等于固有频率时，发生共振，驱动力提供的能量最多，振动物体的机械能增加最快，振幅最大。
《外力作用下的振动》教案
《外力作用下的振动》教案（学习版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制学校：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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外力作用下的振动 教案
外力作用下的振动【教学目标】知识与技能：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.知道什么是共振以及发生共振的条件；4.知道共振的应用和防止的实例。
过程与方法：1.通过分析实际例子，得到什么是受迫振动和共振现象，培养学生联系实际，提高观察和分析能力；2.了解共振在实际中的应用和防止，提高理论联系实际的能力。
情感态度与价值观：1.通过共振的应用和防止的教学，渗透一分为二的观点；2.通过共振产生条件的教学，认识内因和外因的关系。
【教学重难点】重点:1.受迫振动概念的建立;2.什么是共振及产生共振的条件。
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＝f＇时，物体做受迫振动的振幅最大。
【教学方法】实验演示、总结归纳与多媒体教学相结合【教学过程】（一）导入新课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。
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振动系统补充能量，物体的振动情形又如何呢?本节课我们来学习这一问题。
（二）新课教学一.受迫振动演示：用如图所示的实验装置，向下拉一下振子，观察它的振动情况。
现象：振子做的是阻尼振动，振动一段时间后停止振动。
演示：请一位同学匀速转动把手，观察振动物体的振动情况。
现象：现在振子能够持续地振动下去。
分析：使振子能够持续振动下去的原因，是把手给了振动系统一个周期性的外力的作用，外力结系统做功，补偿系统的能量损耗。
1.驱动力：使系统持续地振动下去的外力，叫驱动力。
2.受迫振动：物体在外界驱动力作用下所做的振动叫受迫振动。
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。
受迫振动实例：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。
高中物理外力作用下的振动教案
让学生注意观察演示。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。
问：受迫振动的振幅又跟什么有关呢？演示摆的共振。
2．当振动物体的能量逐渐减小时，振幅也随着减小，这样的振动叫阻尼振动；
3．振幅保持不变的振动叫等幅振动；
4．物体在驱动力作用下的振动是受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力的频率；
5．当驱动力的频率等于物体的固有频率时，受迫振动振幅最大的现象叫共振；共振在技术上有其有利的一面，也存在不利的一面；有利的要尽量利用，不利的要尽量防止。
作业
板书设计
教学后记：
指出：这种振幅不变的振动叫等幅振动。
举几个等幅振动的例子，例如电铃响的时候，铃锤是做等幅振动。电磁打点计时器工作时，打点针是做等幅振动。挂钟的摆是做等幅振动。……它们的共同特点是，工作时振动物体不断地受到周期性变化外力的作用。
这种周期性变化的外力叫驱动力。
在驱动力作用下物体的振动叫受迫振动。
再让学生举几个受迫振动的例子，例如内燃机气缸中活塞的运动，缝纫机针头的运动，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。
明确指出：驱动力的频率跟物体பைடு நூலகம்固有频率相等时，振幅最大，这种现象叫共振。
结合课本让同学思考，在生活实际中利用共振和防止共振的实例。
巩固
支持火车车厢的弹簧的固有频率为2Hz，行驶在每节铁轨长10米的铁路上，则当运行速度为____m/s时，车厢振动最剧烈。[20m/s]
小 结
1．振动物体都具有能量，能量的大小与振幅有关，振幅越大，振动能量也越大；
外力作用下的振动--优质获奖精品教案 (10)
11.5外力作用下的振动【教学目标】一、知识与技能1．知道什么叫固有频率，理解固有的含义。
2．知道什么叫阻尼振动，能从能量的角度分析阻尼振动产生的原因。
3．知道什么叫驱动力，理解它是按效果命名的力。
4．知道什么叫受迫振动。
理解系统做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。
5．知道什么叫共振，理解共振发生的条件，知道常见共振的应用和危害。
二、过程与方法1．通过演示实验训练学生的观察能力和由实验现象提炼出规律的能力以及表达能力。
2．通过让学生列举或解释自然现象和生活中实例的方法，培养学生用物理原理和研究方法解决实际问题的意识。
三、情感态度与价值观让学生领略物理现象与规律的奇妙与和谐，发展学生的好奇心与求知欲，体验探究的艰辛与乐趣。
【教学重点】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．共振发生的条件。
【教学难点】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的理解。
【教学方法】演示实验，多媒体视频，启发，讨论，交流。
【课时安排】1课时（固有频率的概念在研究弹簧振子或单摆时已经给出，所以本节课直接从阻尼振动开始）【教学过程】导入新课:唐朝开元年间,洛阳有一个姓刘的和尚,他的房间内挂着一幅磬,常敲磬解烦。
有一天,刘和尚没有敲磬,磬却自动响起来了。
这使他大为惊奇,终于惊忧成疾。
他的一位好朋友曹绍夔是宫廷的乐令,闻讯前来探望刘和尚,他拿出刀来把磬磨去几处,从此以后磬就不再自鸣了。
1.固有频率如果振动系统不受①外力的作用,此时的振动叫作固有振动,其振动频率称为固有频率。
2.阻尼振动(1)振动系统中最常见的外力是摩擦力或其他阻力。
当系统受到阻力的作用时,我们说振动受到了②阻尼。
系统克服阻尼的作用要做功,消耗机械能,因而振幅减小,最后停下来。
这种振幅逐渐③减小的振动,叫作阻尼振动。
(2)振动系统受到的阻尼越大,振幅减小得④越快。
阻尼过大时,系统不能发生振动。
3.受迫振动(1)驱动力作用在振动系统上的⑤周期性外力叫驱动力。
(完整word)《外力作用下的振动》教案
《外力作用下的振动》教案教学目标：1、了解固有振动、固有周期和固有频率；2、了解阻尼振动,知道阻尼振动时振动物体的能量变化情况；3、通过实验认识受迫振动的特点，知道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;4、知道共振现象产生的条件以及应用共振和防止共振的事例和方法；5、理解共振曲线。
教学重点:通过实验认识受迫振动的特点，知道共振现象产生的条件.教学难点：通过共振实验,全面认识共振现象，理解共振曲线。
教学方法：设问法、实验法、分析法、介绍法板书设计：外力作用下的振动1、阻尼振动：振幅（能量）逐渐减小的振动2、受迫振动:物体在外界驱动力作用下的振动物体做受迫振动时,振动稳定后的频率等于驱动力的频率，跟物体的固有频率无关。
3、共振：驱动力的频率等于物体的固有频率时，受迫振动的物体振幅达到最大的现象.A、利用共振时：应使驱动力的频率f接近或等于振动物体的固有频率f0B、防止共振时：应使驱动力的频率f与物体的固有频率f0不同，而且相差越大越好教学过程:（师）提问:1。
弹簧振子、单摆分别如何理想化处理,其振动能被认为是简谐运动？其x-t图像是什么曲线？弹簧振子理想化处理：摩擦阻力忽略不计，弹簧的质量跟小球相比忽略不计；单摆理想化处理：忽略悬挂小球的细绳的伸缩，细绳的质量与小球相比可以忽略，球的直径与线的长度相比可以忽略,小球的体积可以忽略,即可将其视为质点，摆角小于5度。
简谐运动的x—t图像是正余弦曲线.2。
考虑实际情况，它们的x—t图像还是正余弦曲线吗？3.你会用什么方法绘制其x-t图像？4。
你认为是什么原因导致了其机械能的损耗呢？在实际振动中，由于阻力的存在,振动系统最初所获得的能量，在振动的过程中因不断克服阻力做功而减小.振动强度逐渐衰减，振幅也就越来越小，最后停止振动.这种振动称为阻尼振动.课件展示：一、阻尼振动1、阻尼振动:振幅逐渐减小的振动2、阻尼振动的图像3、振动系统受到的阻尼越大，振幅减小得越快,阻尼过大时，系统将不能发生振动.4、实际的自由振动一定是阻尼振动（师）思考:用什么方法才能得到持续的振动呢？用周期性的外力作用于振动系统,通过外力对系统做正功，补偿系统损耗的机械能，使系统持续地振动下去。
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《外力作用下的振动》教案
教学目标：
1、了解固有振动、固有周期和固有频率；
2、了解阻尼振动，知道阻尼振动时振动物体的能量变化情况；
3、通过实验认识受迫振动的特点，知道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；
4、知道共振现象产生的条件以及应用共振和防止共振的事例和方法；
5、理解共振曲线。
教学重点：通过实验认识受迫振动的特点，知道共振现象产生的条件。
教学难点：通过共振实验，全面认识共振现象，理解共振曲线。
教学方法：设问法、实验法、分析法、介绍法
板书设计：
外力作用下的振动
1、阻尼振动：振幅(能量)逐渐减小的振动
2、受迫振动：物体在外界驱动力作用下的振动
物体做受迫振动时，振动稳定后的频率等于驱动力的频率，跟物体的固有频率无关。
3、共振: 驱动力的频率等于物体的固有频率时，受迫振动的物体振幅达到最大的现象。
A、利用共振时：应使驱动力的频率f接近或等于振动物体的固有频率f0
B、防止共振时：应使驱动力的频率f与物体的固有频率f0不同，而且相差越大越好
教学过程：
（师）提问:
1.弹簧振子、单摆分别如何理想化处理，其振动能被认为是简谐运动？其x-t图像是什么曲
线？
弹簧振子理想化处理：摩擦阻力忽略不计，弹簧的质量跟小球相比忽略不计；
单摆理想化处理：忽略悬挂小球的细绳的伸缩，细绳的质量与小球相比可以忽略，球的直径与线的长度相比可以忽略，小球的体积可以忽略，即可将其视为质点，摆角小于5度。
简谐运动的x-t图像是正余弦曲线。
2.考虑实际情况，它们的x-t图像还是正余弦曲线吗？
3.你会用什么方法绘制其x-t图像？
4.你认为是什么原因导致了其机械能的损耗呢？
在实际振动中，由于阻力的存在，振动系统最初所获得的能量，在振动的过程中因不断克服阻力做功而减小。
振动强度逐渐衰减，振幅也就越来越小，最后停止振动。
这种振动称为阻尼振动。
课件展示：
一、阻尼振动
1、阻尼振动：振幅逐渐减小的振动
2、阻尼振动的图像
3、振动系统受到的阻尼越大，振幅减小得越快，阻尼过大时，
系统将不能发生振动。
4、实际的自由振动一定是阻尼振动
（师）思考：用什么方法才能得到持续的振动呢？
用周期性的外力作用于振动系统，通过外力对系统做正功，补偿系统损耗的机械能，使系统持续地振动下去。
例如一块架起的跳板，如果我们敲它一下，它就会按自己的固有频率颤动起来，这就是固有振动。
可是，现在有人在跳板上晃动，跳板在人脚下，按人的步伐频率而振动，这个振动频率就完全取决于在它上面的人了，这种振动就是受迫振动。
课件展示：人在跳板上走动
（师）那么大家能不能再举出一些受迫振动的实例呢？
①跳板在人走过时发生的振动
②机器底座在机器运转时发生的振动
③听到声音时耳膜的振动
④电磁打点计时器的振针所做的振动
从这些例子中，我们知道了什么叫受迫振动。
课件展示
二、受迫振动
1、驱动力
作用在振动系统上的周期性外力
2、受迫振动
系统在驱动力作用下所做的振动
（师）那请大家再思考：受迫振动的频率跟什么因素有关呢?
学生分组实验：轻质弹簧下面挂一个钩码，一手竖直提着，
（1）另一只手分别把钩码拉开不同的距离（在弹性限度内），然后释放，看钩码振动的周期有没有变化？
固有振动：振动系统不受驱动力作用的自由振动
固有周期：固有振动的周期T0
固有频率：固有振动的频率f0
固有周期和固有频率
振动系统的振动周期与频率由其本身性质决定，与振幅无关。
如：弹簧振子：
单摆：
（2）另一只手有节奏的周期性拍打提着钩码的这只手。
两个学生分别数拍的次数、钩码振动的次数。
同时开始计时，同时停止。
看次数是否相等。
3、受迫振动的特点
受迫振动的频率总等于驱动力的频率，与系统的固有频率无关。
还可课件展示：摇把带动弹簧振子作受迫振动
（师）思考：通过以上的研究我们知道，不管系统的固有频率如何，它做受迫振动的频率总等于驱动力的频率，与系统的固有频率无关。
那么，在一定驱动力作用下的受迫振动，其振幅是否也跟它的固有频率无关呢？
实验：共振摆
三、共振
1、定义：驱动力的频率f等于物体的固有频率f0时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振。
2、共振曲线
横轴：表示驱动力的频率
纵轴：表示受迫振动的振幅
f驱= f固时，振幅有最大值
f驱与f固差别越大时，振幅越小
（师）提问：人在跳板上走动时，满足什么条件，跳板会愈振愈烈？
当人给予跳板的驱动力的频率恰好等于跳板的固有频率时，就会每拍必合，愈振愈烈，这就是共振。
3、生活中的共振现象
共鸣，共鸣箱
共振筛
龙洗盆
声波碎杯
1831年，一队骑兵通过曼彻斯特附近的一座便桥时，由于马蹄节奏整齐，桥梁发生共振而断裂。
1940年，美国的全长860米的塔柯姆大桥在建成后的4个月因风共振而倒塌
唐朝时候，洛阳某寺一僧人房中挂着的一件乐器，经常莫名其妙地自动鸣响，僧人因此惊恐成疾，四处求治无效。
他有一个朋友是朝中管音乐的官员，闻讯特去看望他。
这时正好听见寺里敲钟声，那件乐器又随之作响。
于是朋友说：你的病我可以治好，因为我找到你的病根了。
只见朋友找到一把铁锉，在乐器上锉磨几下，乐器便再也不会自动作响了。
美国有一农场农妇，习惯于用吹笛的方式招呼丈夫回家吃饭，可当她有一次吹笛时，居然发现树上的毛毛虫纷纷坠地而死，惊讶之余，她到自己的果园吹了几个小时，一下子将果树上的毛毛虫收拾的一干二净，究其原因，还是笛子发出的声音引起毛毛虫内脏发生剧烈共振而死亡。
四、共振的防止和应用
1、防止
使驱动力的频率与物体的固有频率不同，而且相差越大越好。
2、应用
使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率。
小结：
1、阻尼振动：振幅(能量)逐渐减小的振动
2、受迫振动：物体在外界驱动力作用下的振动
物体做受迫振动时，振动稳定后的频率等于驱动力的频率，跟物体的固有频率无关。
3、共振: 驱动力的频率等于物体的固有频率时，受迫振动的物体振幅达到最大的现象。
A、利用共振时：应使驱动力的频率f接近或等于振动物体的固有频率f0
B、防止共振时：应使驱动力的频率f与物体的固有频率f0不同，而且相差越大越好
课堂练习
1.如图所示，是用来测量各种发动机转速的转速计原理图。
在同一铁支架NM上焊有固有频率依次为80Hz、60Hz、40Hz、20Hz的四个钢片a、b、c、d。
将M端与正在转动的电动机接触，发现b钢片振幅最大，则电动机转速为_______r/min，a、b、c、d此时振动频率为_________
2.如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上挂着四个单摆，让b摆摆动，其余各摆也摆动起来，可以发现（）
A.各摆摆动的周期均与b 摆相同
B.a 摆摆动周期最短
C.c 摆摆动周期最长
D.c 摆振幅最大
3. A 、B 两个弹簧振子, A 固有频率为f, B 固有频率为4f, 若它们均在频率为3f 的驱动力作用下做受迫振动, 则 ( )
A. 振子A 的振幅较大, 振动频率为f
B. 振子B 的振幅较大, 振动频率为3f
C. 振子A 的振幅较大, 振动频率为3f
D. 振子B 的振幅较大, 振动频率为4f
4.汽车的车身是装在弹簧上的，如果这个系统的固有周期是1.5s ，汽车在一条起伏不平的路上行驶，路上各凸起处大约都相隔8m ，汽车以多大速度行驶时，车身上下颠簸得最剧烈？ 分析解答：
设车速为v ，每经过一个凸起，将引起车身的振动，如果汽车经过相临凸起的时间间隔刚好等于车身体系的固有周期T ＝1.5s ，则由凸起施与车的驱动力——冲击力的频率等于固有频率，车达到共振状态，颠簸最剧烈。
时，车颠簸最剧烈。
车速为s m s m T L v /33.5/5.18。