《外力作用下的振动》教学设计
11.5 外力作用下物体的振动 优秀教案优秀教学设计高中物理选修3-4新课 (7)
11、5外力作用下物体的振动的教学设计新课标要求(一)知识与技能1、知道什么是阻尼振动;知道在什么情况下可以把实际发生的振动看作简谐运动。
2、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。
3、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。
4、知道什么是共振以及发生共振的条件。
(二)过程与方法1、通过演示实验,了解阻尼振动的特点,明确受迫振动的频率决定于驱动力的频率。
2、通过分析实际例子,得到什么是受迫振动和共振现象,培养学生理论联系实际的能力。
(三)情感、态度与价值观1、振动有多种不同类型说明各种运动形式都是普遍性下的特殊性的具体体现。
2、通过共振产生条件的教学,认识内因和外因的关系。
★教学重点受迫振动的概念以及共振及产生共振的条件。
★教学难点共振及产生共振的条件。
★教学方法观察、对比、讨论、阅读、实验演示、多媒体展示。
★教学用具:单摆、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、橡皮槌、CAI课件★教学过程(一)引入新课教师:通过前面的学习,我们知道做简谐运动的物体都要受到回复力的作用。
回复力是振动系统内部的相互作用,是内力。
如果振动系统不受外力的作用,此时的振动叫固有振动,其振动频率叫做固有频率。
而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,系统的机械能要不断损耗。
请同学做猜测一下,在这种情况下,它将怎样运动呢?学生:作出各种各样的猜测,如振幅变小,周期变大,频率减小等。
(教师不要急于肯定或否定学生的猜测,让学生带着好奇心和求知欲去观察演示实验)过渡:本节课我们来学习这方面的知识。
(二)进行新课1.阻尼振动教师:下面我们来观察两个实际振动:演示:①实际的单摆发生的振动;②敲击音叉后音叉的振动。
(教师提醒学生注意观察并记录现象。
)现象:(由学生描述)单摆和音叉的振幅越来越小,最后停下来。
教师:如何解释上面的现象呢?学生解释:在单摆和音叉的振动过程中,不可避免地要克服摩擦及其他阻力做功,系统的机械能就要损耗,振动的振幅就会逐渐减小,机械能耗尽之时,振动就会停下来了。
第十一章第5节外力作用下的振动学案加答案解析
第5节外力作用下的振动学习目标;1.知道什么是固有振动、固有频率和阻尼振动,并对固有振动和阻尼振动能从能量转化的角度予以说明。
2.知道什么是受迫振动,知道物体做受迫振动的频率特点。
3.知道什么是共振现象,掌握产生共振的条件,知道常见的共振的应用和危害。
课前预习:一、固有振动、阻尼振动1.固有振动振动系统□01在不受外力作用下的振动叫做固有振动,固有振动的频率叫做□02固有频率。
小球和弹簧组成了一个系统——弹簧振子。
弹簧对于小球的作用力——回复力,是系统的□03内力;而来源于系统以外的作用力,例如摩擦力或手指对小球的推力,则是□04外力。
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□05阻尼。
系统克服□06阻尼的作用要做功,消耗机械能,因而□07振幅减小,最后停下来。
这种振幅逐渐□08减小的振动,叫做阻尼振动。
二、受迫振动与共振1.受迫振动(1)驱动力:为了使系统持续振动,作用于振动系统的□01周期性的外力。
(2)受迫振动:振动系统在□02驱动力作用下的振动。
(3)受迫振动的频率:做受迫振动的系统振动稳定后,其振动频率等于□03驱动力的频率,跟系统的□04固有频率没有关系。
2.共振(1)定义:驱动力的频率f等于系统的固有频率f0时,受迫振动的□05振幅最大的现象。
(2)共振曲线:如图所示。
表示受迫振动的□06振幅A与□07驱动力频率f的关系图象,图中f0为振动系统的固有频率。
(3)共振的应用与防止①应用:在应用共振时,应使驱动力频率接近或等于振动系统的□08固有频率,如转速计、共振筛。
②防止:在防止共振时,驱动力频率与系统的□09固有频率相差越大越好,如部队过桥时用便步。
判一判(1)阻尼振动的频率随振幅的减小而不断减小。
()(2)系统做受迫振动时的振动频率与其固有频率无关。
()(3)做受迫振动的系统的机械能守恒。
()(4)驱动力的频率越大,系统的振幅越大。
()(5)驱动力的频率等于系统的固有频率时发生共振。
外力与振动间的关系
5、外力作用下的振动教学目标:(一)知识与技能(1)知道阻尼振动和无阻尼振动,并能从能量的观点给予说明。
(2)知道受迫振动的概念。
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。
(二)过程与方法理解共振的概念,知道常见的共振的应用和危害。
(三)情感、态度与价值观常见的共振的应用和危害二、教学重点、难点:受迫振动,共振。
三、教具:弹簧振子、受迫振动演示仪、摆的共振演示器四、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。
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。
当回到平衡位置O时,弹簧无形变,弹性势能为零,振子动能达到最大值,这时振子的动能等于它在最大位移处(B点)弹簧的弹性势能,也就是等于系统的总机械能。
在任何一位置上,动能和势能之和保持不变,都等于开始振动时的弹性势能,也就是系统的总机械能。
由于简谐运动中总机械能守恒,所以简谐运动中振幅不变。
如果初始时B点与O点的距离越大,到O点时,振子的动能越大,则系统所具有的机械能越大。
《外力作用下的振动》教学设计
《外力作用下的振动》教学设计引导学生通过观看“塔科马大桥垮周期和频率不变。
实际的振动一定是阻尼振、让其中一个摆球振动起来,你观察到了什么现象?实验三:、敲击音叉,然后放到音箱附近,你听到的声音有什么变化?、敲击不同的音叉,放到同一个微波炉加热食物笛声除虫登雪山严禁大声喊叫部队过桥要便步走火车过桥要减速小说中的“狮吼功”共振筛振动频率教学反思:本节课知识内容较简单,受迫振动实验较难操作,以往主要以讲授式为主,容易造成“填鸭”效果,所以本节课主要以学生实验为主,通过实验得出受迫振动的相关规律。
本节课首先通过“塔科马大桥垮塌”的新闻视频创设了物理情景,激发学生探究的欲望,通过亲自动手探究实验,让学生体验学习的过程,培养学生观察实验现象的能力,通过让学生自己思考、总结得出规律,培养学生的思维能力,通过运用规律解释各种共振现象,培养学生理论联系实际,学以致用,让学生体验成功的喜悦。
通过当堂检测,巩固课堂上所学到的知识。
本节课感触最深的是实验较难操作,实验稳定性不强,导致实验时间不好控制,讲课之前已经预留了4分钟的时间调整,实际操作发现学生动手实验占用了大量时间,另外,由各种共振现象中总结出受迫振动的规律对于学生来说有一定困难,学生很难一下子说出来,需要教师在课堂上逐步引导。
本节课设计的各个环节还可以继续改进和调整。
比如:实验三——声音的共鸣,可以直接以视频播放的形式展示给学生,有学生解释现象,这样就可以在实验探究缓解节省一定的时间。
还有,本节课的知识点比较简单,配合课前预习的导学案,可以节奏快一些。
再有,生活中的共振现象环节,学生能够说出的现象,配以视频或者图片展示,效果会更好。
学生不能说出的现象,也可以展示视频或者图片,有学生来解释现象。
当然,这都需要任课教师在课前做大量的准备工作。
总之,要想上好这节课,需要充分了解学生的情况,对于课上可能出现的各种情况,做好充分的准备,最好有较详细地预案。
这样在课堂上才能快速、及时的处理各种“意外”,提高课堂效率。
外力作用下的振动
受迫振动与共振现象
受迫振动定义
物体在外界周期性驱动力作用下的振 动。
共振现象
共振条件
驱动力的频率与物体的固有频率相等 时,发生共振。此时物体的振幅达到 最大值,且振动状态最稳定。
当驱动力的频率接近物体的固有频率 时,物体的振幅会显著增大的现象。
03
振动图像与波动图像分析
位移-时间图像(x-t图像)
波的传播方向
通过波动图像可以判断波的传 播方向,如横波和纵波的传播
方向不同。
波的叠加原理
当多个波源产生的波在同一介 质中传播时,它们会相互叠加
,形成复杂的波动现象。
04
能量转化与守恒在振动中 体现
机械能守恒定律在振动中应用
机械能守恒定律
在只有重力或弹力做功的物体系统内 ,动能与势能可以相互转化,而总的 机械能保持不变。
阻尼振动特点及其影响因素
振幅逐渐减小
阻尼振动中,由于阻尼力的作用,振动的振幅会 逐渐减小。
周期不变
阻尼振动的周期与无阻尼时的周期相同,不会因 阻尼的存在而改变。
影响因素
阻尼振动的特点受阻尼系数、振动频率和初始条 件等因素的影响。
受迫振动产生条件及规律总结
产生条件
受迫振动是由外界周期性驱动力作用在振动系统上而产生 的。
THANKS
感谢观看
振动特性
弹簧振子的振动频率和振幅取决于 弹簧的劲度系数和振子的质量。
单摆模型
01
02
03
摆线定义
连接在固定点上的轻杆或 细线,其下端悬挂一个质 点,能在外力作用下在竖 直平面内做往复运动。
振动方程
根据牛顿第二定律和单摆 的受力分析,可以推导出 单摆的振动方程。
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】(一)知识目标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。
(二)能力目标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。
(三)德育目标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。
【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=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【教具准备】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、橡皮槌、CAI课件【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1、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。
11.5 外力作用下物体的振动 优秀教案优秀教学设计高中物理选修3-4新课 (2)
11、5外力作用下物体的振动的教学设计教学目标:知识与技能: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。
过程与方法:通过对受迫振动频率与驱动力频率关系定性和定量的探究,培养学生物理学习方法。
情感态度价值观:1.通过应用共振处理毛毛虫的分析,培养学生的环保意识;2.通过共振的应用与防止,培养学生理论联系实际,并深深感受物理来源于生活有应用于生活。
教学重点:1.受迫振动频率与驱动力频率关系;2.共振的条件即f驱= f固教学难点:受迫振动的频率与驱动力频率的关系教学方法:讨论法、探究法、讲授法教学仪器:共振摆、弹簧振子、多媒体课件课时安排:一课时教学过程:环节一:复习回顾教师提问:1.简谐运动中能量如何变化?2.简谐振动的能量与什么有关?学生回答:动能与势能相互转换;简谐运动的能量与振幅有关【设计意图】回顾已学内容,为新知识的学习做铺垫。
环节二:多元互动,学习新知教师演示:演示实验1:振子自由振动提出固有周期和固有频率学生观察:固有周期和固有频率教师提问:实际生活中振子的运动最终会停止,振幅会如何变化?学生回答:振幅变小教师提出这种运动为阻尼振动。
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【设计意图】通过实验学生直观感受阻尼振动的现象,通过学生独立完成阻尼振动图像,培养学生独立自主学习能力,同时加强师生、生生交流。
教师播放视频前,提醒学生观看视频时需要关注的地方:姑娘为什么越荡越高?学生观看视频: 《荡秋千的姑娘》,讨论思考教师提问学生回答:荡秋千的姑娘不断蹲起给秋千输入能量使秋千越荡越高。
教师提出这种不断有外界驱动的振动为受迫振动【设计意图】通过轻松愉快的视频,不仅培养学生观察能力,同时激发学生勇敢、竞争的情感意识,使学生在轻松气氛中学有收获。
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。
4选修34第十一节机械振动外力作用下的振动教案
教学进程一、温习预习前面咱们学习了像弹簧振子和单摆那样,在外力使弹簧振子的小球和单摆的摆球偏离平稳位置后,它们就在系统内部的弹力或重力作用下振动起来,再也不需要外力的推动,这种振动叫做自由振动。
自由振动的周期(频率)为系统的固有频率。
实际的振动系统不可幸免地要受到摩擦阻力和其他因素的阻碍,系统的机械能损耗,致使振动完全停止,这种振动叫阻尼振动。
物体之因此做阻尼振动,是由于机械能在损耗,那么若是在机械能损耗的同时咱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咱们来学习这一问题。
二、知识讲解课程引入:(一)温习旧知什么是阻尼振动学生答:实际的振动系统不可幸免地要受到摩擦阻力和其他因素的阻碍,系统的机械能损耗,致使振动完全停止,这种振动叫阻尼振动.(二)导入新课引入:同窗们,咱们明白,物体之因此做阻尼振动,是由于机械能在损耗,那么若是在机械能损耗的同时咱们不断地给它补充能量物体的振动情形又如何呢本节课咱们来研究有关的问题.考点/易错点1、物体的固有振动频率、受迫振动物体的振动频率跟固有频率无关固有频率:若是系统不受外力的作用,现在的振动叫做固有振动,其振动频率为固有频率。
其周期叫固有周期若是振动系统受到外力作用,它将如何运动观看两个实际振动:①实际的单摆发生的振动;②敲击音叉后音叉的振动。
单摆和音叉的振幅愈来愈小,最后停下来。
在单摆和音叉的振动进程中,不可幸免地要克服摩擦及其他阻力做功,系统的机械能就要损耗,振动的振幅就会慢慢减小,机械能耗尽之时,振动就会停下来了。
1、固有频率:若是振动系统不受外力作用,现在的振动叫固有振动,其振动频率称为固有频率2、阻尼振动(减幅振动):振幅慢慢减小的振动叫阻尼振动振动物体克服摩擦和其他阻力做了功,它自己的能量慢慢减小,振幅也随着变小说明:(1)同一简谐运动能量的大小由振幅大小确信(2)阻尼振动振幅减小的快慢跟所受阻尼的大小有关,阻尼越大,振幅减小得越快(3)物体做阻尼振动时,振幅虽不断减小,但振动的频率仍由自身结构特点所决定,并非会随振幅的减小而转变(4)阻尼振动假设在一段不太长的时刻内振幅没有明显的减小,能够把它当做简谐运动来处置一、驱动力:加在振动系统上的周期性外力,叫做驱动力二、受迫振动:系统在驱动力作用下的振动,叫受迫振动3、受迫振动的周期和频率:物体做受迫振动时,振动稳固后的频率等于驱动力的频率,跟物体的固有频率无关.问题1 如何才能使受阻力的振动物体的振幅不变,而一直振动下去呢(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。
11.5 外力作用下物体的振动 优秀教案优秀教学设计高中物理选修3-4新课 (5)
11、5外力作用下物体的振动的教学设计一、教材分析本节课先介绍固有频率的概念,然后通过实验分析了阻尼振动,并介绍了受迫振动,通过实验,探究了受迫振动的频率与驱动力的频率的关系以及受迫振动的振幅与频率的关系,分析了共振现象产生的条件,并介绍了共振的危害与应用。
二、学情分析在本节课之前,学生已经学习了弹簧振子和单摆,并探究了单摆的周期的影响因素,对简谐振动有了较深入的认识;同时,在实际的生活中,他们已经对一些受迫振动的现象有一定的感性认识。
对高三学生来说,已经具备了一定的分析、概括的能力;同时,他们普遍对解释生活中的现象和实验比较感兴趣。
三、教学目标(一)知识与技能1.知道固有频率的概念;2.通过实验,认识阻尼振动的特点和认识受迫振动的特点;3.知道共振现象产生的条件,了解共振现象的危害和应用。
(二)过程与方法通过实验,培养学生的观察能力和分析能力。
(三)情感、态度与价值观1.通过交流讨论生活中的受迫振动现象,让学生体会生活中存在物理;2.通过介绍共振的应用,让学生增强理论联系实际的意识,增强实践意识。
四、重点难点重点:受迫振动的频率、振幅与驱动力的频率的关系,共振;难点:受迫振动的振幅与驱动力频率的关系。
五、教法学法(一)教法1.悬念法:新课的导入;2.讲授法:讲授固有频率、阻尼振动、受迫振动和共振的概念;3.实验法:演示阻尼振动、探究受迫振动的特点;4.引导法:引导学生归纳出阻尼振动和受迫振动的特点,分析共振产生的条件。
(二)学法1.交流讨论:举出生活中的受迫振动的例子;2.归纳总结:归纳出阻尼振动和受迫振动的特点,分析共振产生的条件。
六、教学过程。
外力作用下的振动--优质获奖精品教案 (9)
11.5外力作用下的振动教学目标知识与技能(1)能从能量的观点分析阻尼振动产生的原因(2)掌握受迫振动的概念。
探究受迫振动的频率与驱动力的频率的关系(3)理解共振的概念及产生条件,知道常见的共振的应用和危害过程与方法:通过实验探究受迫振动频率与驱动力频率及共振条件情感态度与价值观体会物理与生活的紧密联系,培养热爱生活的情趣教学重点难点重点:1.什么是受迫振动.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驱=f固时,物体做受迫振动的振幅最大四、学情分析.1、教学中应该充分发挥实验的作用,使学生理解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.2.在做共振实验时,也可以用如下的实验代替课本中图9-33的实验。
即在同一块薄木板上固定许多长度不同,但质地、粗细相同的小木棒,振动其中的一个,观察其他小木棒哪一个振动得最剧烈。
3.注意引导学生多思考一下共振在实际中的应用(如乐器的共鸣箱等)以及避免共振的做法,培养学生理论联系实际的能力和习惯。
五、教学方法实验、讨论六、课前准备弹簧振子、受迫振动演示仪、摆的共振演示器七、课时安排1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑(二)情景引入、展示目标现场演示弹簧振子的运动,提出问题:弹簧振子为什么会停下来而不一直运动下去?那么如何才能让它永不停息的运动呢?(三)合作探究、精讲点播学生带着上述问题阅读课本内容。
(给予学生2-3分钟时间)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。
2021-2022高二物理人教版选修3-4学案:第十一章 5 外力作用下的振动 Word版含答案
学案5外力作用下的振动[目标定位] 1.知道什么是阻尼振动和无阻尼振动,并能从能量的观点赐予说明.2.知道受迫振动的概念.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.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.一、阻尼振动[问题设计]在争辩弹簧振子和单摆振动时,我们强调忽视阻力的影响,它们做的振动都属于简谐运动.而实际上,在试验室中让一个弹簧振子振动起来,经过一段时间它将停止振动,你知道是什么缘由造成的吗?答案阻力阻碍了振子的运动,使机械能转化为内能.[要点提炼]1.固有振动假如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)系统受到摩擦力或其他阻力的作用时,我们说振动受到了阻尼.系统克服阻尼的作用要消耗机械能,因而振幅减小,最终停下来,阻尼振动的图象如图1所示.图1(2)阻尼振动的振幅不断减小,系统的机械能不断削减,但阻尼振动的频率不变,其频率为固有频率,由系统本身打算.例如:用力敲锣,由于锣受到空气的阻尼作用,振幅越来越小,锣声减弱,但音调不变.二、受迫振动[问题设计]如图2所示,当弹簧振子自由振动时,振子就会渐渐地停下来,怎样才能使振子能够持续振动下去?图2答案有周期性外力作用于弹簧振子.[要点提炼]1.受迫振动加在振动系统上的周期性的外力,叫做驱动力.系统在驱动力作用下的振动叫做受迫振动.2.受迫振动的周期和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,跟系统的固有频率无关(填“有关”或“无关”).三、共振[问题设计]你知道部队过桥时为什么要便步走吗?答案防止共振现象发生.[要点提炼]1.共振的条件驱动力的频率与系统的固有频率相等,即f驱=f固.2.共振曲线如图3所示,共振曲线的横坐标为驱动力的频率,纵坐标为受迫振动系统的振幅.当驱动力的频率与系统的固有频率相等时,受迫振动的振幅最大.图33.共振的利用与防止(1)利用:在应用共振时,使驱动力频率接近或等于振动系统的固有频率.如:共振筛、荡秋千、共振转速计等.(2)防止:在防止共振时,使驱动力的频率与系统的固有频率相差越大越好.如:部队过桥应便步走、火车过桥要减速等.4.固有振动、受迫振动和共振的比较振动类型比较项目固有振动受迫振动共振受力状况仅受回复力周期性驱动力作用周期性驱动力作用振动周期或频率由系统本身性质打算,即固有周期或固有频率由驱动力的周期或频率打算,即T=T驱或f=f驱T驱=T固或f驱=f固振动能量振动物体的机械能不变(或守恒)由产生驱动力的物体供应振动物体获得的能量最大常见例子弹簧振子或单摆机器运转时底座发生的振动共振筛、声音的共鸣等一、对阻尼振动的理解例1一单摆做阻尼振动,则在振动过程中()A.振幅越来越小,周期也越来越小B.振幅越来越小,周期不变C.在振动过程中,通过某一位置时,机械能始终不变D.在振动过程中,机械能不守恒解析因单摆做阻尼振动,所以振幅越来越小,机械能越来越小,振动周期不变.答案BD二、对受迫振动的理解例2如图4所示,把两个弹簧振子悬挂在同一支架上,已知甲弹簧振子的固有频率为9 Hz,乙弹簧振子的固有频率为72 Hz,当支架在受到竖直方向且频率为9 Hz的驱动力作用做受迫振动时,则两个弹簧振子的振动状况是()图4A.甲的振幅较大,且振动频率为18 HzB.甲的振幅较大,且振动频率为9 HzC.乙的振幅较大,且振动频率为9 HzD.乙的振幅较大,且振动频率为72 Hz解析依据受迫振动发生共振的条件可知甲的振幅较大,由于甲的固有频率等于驱动力的频率,做受迫振动的物体的频率等于驱动力的频率,所以B选项正确.答案B三、对共振的理解例3如图5所示的演示装置,一根张紧的水平绳上挂着五个单摆,其中A、E摆长相同,先使A摇摆,其余各摆也随着摇摆起来,可以发觉振动稳定后()图5A.各摆的固有周期均相同B.各摆振动的周期均与A摆相同C.C摆振幅最大D.B摆振动周期最小解析单摆的固有周期由摆长打算,故除A、E固有周期相同外,其他摆的固有周期都不相同,A错;A摇摆后,通过水平绳对四周的B、C、D、E四个单摆供应周期性的驱动力,四摆都在同一驱动力作用下运动,故它们的振动周期均与A摆的固有周期相同,B对,D错;其中E摆发生共振现象,振幅最大,C错.答案B例4一个单摆做受迫振动,其共振曲线(振幅A与驱动力的频率f的关系)如图6所示,则()图6A.此单摆的固有周期约为0.5 sB.此单摆的摆长约为1 mC.若摆长增大,单摆的固有频率增大D.若摆长增大,共振曲线的峰将向右移动解析由共振条件知单摆固有频率为f=0.5 Hz,则其固有周期为T=1f=2 s,选项A错;由单摆周期公式T=2πlg,可求得单摆摆长为l=gT24π2≈1 m,选项B对;摆长增大,单摆的周期变大,其固有频率变小,共振曲线的峰将向左移动,选项C、D错.答案B。
《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。
11.5 外力作用下物体的振动 优秀教案优秀教学设计高中物理选修3-4新课
重点难点
对共振及共振曲线的理解,共振的产生条件。
教学建议
本节首先介绍了固有频率的概念,然后从图象和能量的角度分析了阻尼振动,并介绍了受迫振动,最后通过竖直弹簧振子的共振和单摆的共振两类典型的共振实验,全面认识共振现象,理解共振曲线。教学中要注意阻尼振动、受迫振动、共振三个概念的区别与联系。
外力作用下的振动
授课年级
高二
课题
11.5外力作用下的振动
课程类型
新授课
课程导学目标
目标解读
1.知道阻尼振动和无阻尼振动,并能从能量的观点给予说明。
2.知道受迫振动的概念。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,知道常见的共振的应用和危害。
学法指导
没有阻力的振动是理想的,为了维持振动实际情况中都有外力作用,因此其特点上也有所不同。
学生就本节所学做一个自我总结,之后可小组交流讨论。
PPT课件呈现
感悟收获
注意有代表性的收集一些学生的体会,以便有针对性地调整教学方法。
根据自己的感受如实填写,根据自己的思考找出解决方案
课外拓展
共振的应用
PPT课件
板书设计
§11.5外力作用下的振动
图片பைடு நூலகம்
第一层级
研读教材
指导学生学会使用双色笔,确保每一位学生处于预习状态。
通读教材,作必要的标注,梳理出本节内容的大致知识体系。
PPT课件呈现学习目标
完成学案
巡视学生自主学习的进展,学生填写学案的情况。
尽可能多地独立完成学案内容,至少完成第一层级的内容。
结对交流
指导、倾听部分学生的交流,初步得出学生预习的效果情况。
外力作用下的振动(导)学案 (2)
课题:外力作用下的振动课型:新授课编号:时间: 3月4号姓名:主备人:第3周第3课时总第5课时学生等级:备课组长签字:教学目标知识目标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,态度和价值观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。
使用说明及方法指导:1.认真阅读课本18-21页领悟自主学习内容,把不理解的内容用红笔画出来。
2.对教学案中问题要认真仔细看后再完成有关练习,有疑点地方用红笔勾画出来。
预习检测探究问题1.(C级)阻尼振动的过程中,振幅不断的减小那么,周期怎样变化?2.(C级)什么是阻尼振动?3.(C级)什么是受迫振动?4.(B级)受迫振动的频率和振幅与什么因素有关?5.(B级)什么是共振现象?典型例题1.(C级)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解析:选A、D.单摆在振动过程中,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.针对训练1.(C级)一单摆做阻尼振动,则在振动过程中( )A.振幅越来越小,周期也越来越小B.振幅越来越小,周期不变C.在振动过程中,通过某一位置时,机械能始终不变D.振动过程中,机械能不守恒,周期不变2.(C级)铺设铁轨时,每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙,匀速运行的列车经过轨端接缝处时,车轮就会受到一次冲击.由于每一根钢轨长度相等,所以这个冲击力是周期性的,列车受到周期性的冲击做受迫振动.普通钢轨长为12.6 m,列车固有振动周期为0.315 s.下列说法正确的是( )A.列车的危险速率为40 m/sB.列车过桥需要减速,是为了防止列车发生共振现象C.列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的D.增加钢轨的长度有利于列车高速运行【解析】 (1)火车轮每过一根钢轨就会振动一次,所以通过一根钢轨的时间就是火车实际振动的周期;(2)“列车固有振动周期为0.315 s”表示火车的实际周期必须与之不相等.选A、B、D.对于受迫振动,当驱动力的频率与固有频率相等时将发生共振现象,所以列车的危险速率v=40 m/s,A正确.为了防止共振现象发生,列车过桥时需要减速,B正确.由v=Lt知L增大时,T不变,v变大,D正确.规律总结:(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.针对训练2.(C级)如图表示一弹簧振子做受迫振动时的振幅与驱动力频率的关系,由图可知( )A.驱动力频率为f2时,振子处于共振状态B.驱动力频率为f3时,振子振动频率为f3C.假如让振子自由振动,它的频率为f2D.振子做自由振动时,频率可以为f1、f2、f33.(B级)洗衣机在把衣服脱水完毕拔掉电源后,电动机还要转动一会才能停下来,在拔掉电源后,发现洗衣机先振动得比较小,然后有一阵子振动得很剧烈,然后振动慢慢减小直至停下来,其间振动剧烈的原因是( )A.洗衣机没放平衡B.电动机有一阵子转快了C.电动机转动的频率和洗衣机的固有频率相近或相等D.这只是一种偶然现象解析:洗衣机脱水时,电动机转速很快,频率很大,可以说远大于洗衣机的固有频率,不能发生共振现象.当脱水终止时,随着电动机转速的减小,频率也在减小,肯定有一段时间,频率接近或等于洗衣机的固有频率,从而发生共振现象,反应在宏观上就是洗衣机振动剧烈.答案:C 课堂检测1.(C级)下列说法中正确的是( )A.阻尼振动是减幅振动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2.(C级)A、B两弹簧振子,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.A的振幅较大,振动频率为fB.B的振幅较大,振动频率为3fC.A的振幅较大,振动频率为3fD.B的振幅较大,振动频率为4f3.(C级)如图所示,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,而让振子自由上下振动,测得其频率为2 Hz,然后匀速转动摇把,转速为240 r/min,当振子振动稳定时,它们振动的周期为( )A.0.5 s B.0.25 sC.2 s D.4 s4.(C级)如图所示是一个弹簧振子做阻尼振动的振动图象,曲线上A、B两点连线与横轴平行,下列说法正确的是( )A.振子在A时刻的动能等于B时刻的动能B.振子在A时刻的势能大于B时刻的势能C.振子在A时刻的机械能等于B时刻的机械能D.振子在A时刻的机械能大于B时刻的机械能5.(C级)如图所示,三个单摆的摆长为L1=1.5 m,L2=1 m,L3=0.5 m,现用一周期等于2 s的驱动力,使它们做受迫振动,那么当它们的振动稳定时,下列判断中正确的是( )A.三个摆的周期和振幅相等B.三个摆的周期不等,振幅相等C.三个摆的周期相等,但振幅不等D.三个摆的周期和振幅都不相等6.(C级)研究单摆受迫振动规律时得到如图所示图象,下列说法正确的是( )A.其纵坐标为位移B.其纵坐标为振幅C.单摆的固有周期为2 sD.图象的峰值表示共振时的振幅7.(C级)某桥梁的固有频率为7.5 Hz,有大量军队齐步过桥,军人每跨一步距离为0.8 m.当行走速度为________m/s时,会对桥的安全造成威胁.课后作业见活页复备区课后反思:考勤:针对训练1。
《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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选修3-4第十一章5外力作用下的振动
选修3-4第十一章5外力作用下的振动本章的主要内容是介绍在外力作用下的振动现象。
首先,我们将讨论振动的驱动力和响应,并阐述如何描述外力对振动系统的影响。
然后,我们将重点讨论阻尼振动、周期受迫振动和谐振的特性及其应用。
1.振动的驱动力和响应在实际的振动系统中,外力是造成振动的主要原因之一、它可以通过直接施加在物体上的外力、通过传感器从外界感受到的力或通过其他物体传递给物体的力来实现。
我们将振动系统分为两个主要部分:外力和物体的响应。
物体对外力的响应是通过振动特性来描述的,尤其是位移、速度和加速度等。
2.外力对振动系统的影响外力对振动系统的影响可以通过振动的频率和幅度来描述。
它可以改变振动系统的固有频率和增加振动的幅度。
当外力的频率接近于振动系统的固有频率时,振幅将会达到最大值,这种现象称为共振。
在共振条件下,外力以最大的能量作用于振动系统,并引起振动幅度的大幅增加。
3.阻尼振动阻尼是指当物体在振动时,由于受到外界介质的粘滞阻力而逐渐减小振幅的过程。
根据阻力的大小和振动系统的特性,阻尼可以分为三种类型:强阻尼、临界阻尼和弱阻尼。
强阻尼下,振幅将会逐渐减小并趋向于零;临界阻尼下,振幅会最快地减小到零;弱阻尼下,振幅会逐渐减小至一些稳定值。
4.周期受迫振动周期受迫振动是一种在外力作用下具有周期性振动的现象。
在周期性受迫振动中,外力具有与振动系统固有频率相同或接近的频率。
当外力频率与固有频率相同或接近时,会产生共振现象,振幅显著增加。
周期受迫振动广泛应用于各个领域,如电子学中的共振电路和天线,以及结构动力学研究中的地震响应等。
5.谐振的特性和应用谐振是一种特殊的周期受迫振动,它表现出固有频率和最大振幅。
谐振的特性体现在三个方面:共振频率、最大振幅和相位差。
共振频率是使振幅达到最大的频率,最大振幅是在共振频率附近振幅最大的值,而相位差是指外力和物体响应之间的时间差。
谐振现象广泛应用于天线、音乐乐器、电子仪器和建筑结构等领域。
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《外力作用下的振动》教学设计《外力作用下的振动》教学设计情感态度与价值观目标1.通过受迫振动的实验,培养学生的科学探究的兴趣。
2.通过探究实验培养合作精神和积极参与的意识。
3.体会自然现象背后的奇妙规律,培养求知欲极学以致用的精神。
教学重难点重点受迫振动时其频率跟驱动力频率的关系,共振。
难点受迫振动时其频率跟驱动力频率的关系教学策略与设计说明学生通过分组实验探究受迫振动频率与驱动力频率之间的关系,受迫振动振幅与驱动力频率和固有频率之间的关系,学生通过自己动手,由直观、真实、自然的实验现象得出受迫振动频率与驱动力频率之间的规律,受迫振动振幅与驱动力频率和固有频率之间的图像。
学生总结出规律后,通过解释不同的有趣的共振实验现象达到学以致用的目的。
水到渠成的学习的过程中,体验成功的愉悦。
教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图情境导入3分钟导入:教师出示PPT并播放新闻视频:引导学生通过观看“塔科马大桥垮塌”的视频,引起学生探究现象背后的秘密的欲望。
PPT出示本节课的学习目标思考悲剧发生的原因创设情境,激发学生探究问题的兴趣完成导学案的自主学习部分5分钟一、阻尼振动【问题一】1.什么是固有振动?2.什么是固有周期和固有频率?【问题二】1.什么是阻尼振动?2.阻尼振动有什么样的特点?3.阻尼振动的图像4、阻尼振动过程中,振动快慢是否有变化?5、实际的振动都是是阻尼振动吗?1.如果系统不受外力的作用,此时的振动称为固有振动。
2.固有振动的频率(周期),叫做系统的固有频率(固有周期)。
系统振动过程中受到阻力作用,系统克服阻力做功,消耗机械能,因而振幅减小,这种振动叫做阻尼振动。
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。
周期和频率不变。
实际的振动一定是阻尼振动学生阅课本,基本可以完成自主学习的任务。
个别学困生,小组讨论过程也可以组内解决创设情境2分钟思考:怎样才能使受阻力的振动的物体的振幅不变,而一直振动下去呢?二、受迫振动【问题三】1.什么是驱动力?2.什么是受迫振动?用周期性的外力作用于振动系统,通过外力对系统做正功,补偿系统机械能的损耗,使系统持续地振动下去。
驱动力(又叫策动力):使系统持续振动下去的周期性外力物体在驱动力作用下的振动由学生熟悉的荡秋千引入驱动力和受迫振动的概念,顺理成章合作探究15分钟【分组实验】动手实验并观察现象,回答下列问题实验一:1、如何让弹簧振子振动起来?振动的弹簧振子做什么运动?2、要想使弹簧振子的周期(频率)发生变化,可以采取什么措施?转动手柄。
弹簧振子做受迫振动改变手柄转动的周期或频率分组实验,小组讨论3、实验过程中,弹簧振子的固有周期(频率)变了吗?4、弹簧振子做受迫振动的周期(频率)是由什么决定的?5、实验过程中,弹簧振子的振幅都一样吗?实验二:1、让其中一个摆球振动起来,你观察到了什么现象?2、其余的的摆球做什么运动?3、所有摆球的振幅都一样吗?什么样的振幅大?什么样的振幅小?4、小球做受迫振动的振幅大小与什么有关系?4、实验过程中,所有小球的振动周期(频率)都一样吗?5、弹簧振子系统不变,固有周期不变由转动手柄的周期决定转动手柄频率不同,弹簧振子的振幅有时大有时小其余的小球也跟着振动起来其余摆球都做受迫振动不同小球振幅有大有小摆长和驱动力的摆长接近的振幅大,二者相差较多的振幅小系统的固有频率和驱动力的频率接近的振幅大,二者相差较多的振幅小所有小球的振动频率都与驱动力的频率相等组内解决有困难,教师可以随堂指导分组实验,可以锻炼学生动手能力,提高观察实验现象,总结实验规律的能力实验三:1、敲击音叉,然后放到音箱附近,你听到的声音有什么变化?2、敲击不同的音叉,放到同一个音箱附近,效果一样吗?3、如何解释这个现象?6、你能说出乐器中的音箱是起什么作用的吗?通过观察三个实验,总结:受迫振动的频率和什么有关系?受迫振动的振幅和什么有关系?音叉的声音变大不同的音叉声音变大的程度不同音叉和音箱的频率相同时,声音最大,频率不同时声音也变大,但是变化不如频率相同时明显放大音量,同时也可以改善音色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。
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。
归纳总结三、共振1、什么叫共振现象?驱动力频率等于系统的固有频率时,受迫振动的系统振幅最大,这种现象叫做共振.引导学生积极讨论10分钟2、产生共振现象的条件:3、共振曲线:思考:生活中的受迫振动现象有哪些?这些现象是否都有益?采取什么措施会更好?总结:利用时:f驱 f固防止时:f驱f固f驱 = f固微波炉加热食物笛声除虫登雪山严禁大声喊叫部队过桥要便步走火车过桥要减速小说中的“狮吼功”共振筛转速计接近,相等最好远离,相差越多越好运用所学知识解决实际问题学以致用当堂检测3分钟例题1.两个弹簧振子,甲的固有频率是100Hz,乙的固有频率是400Hz,若它们均在频率是300Hz的驱动力作用下做受迫振动,则( )A.甲的振幅较大,振动频率是100HzB.乙的振幅较大,振动频率是300HzC.甲的振幅较大,振动频率是300HzD.乙的振幅较大,振动频率是400Hz驱动力频率和物体的固有频率越接近,受迫振动的振幅越大,两者相差越大,受迫振动的振幅越小,所以乙的振幅大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。
所以甲乙的频率都是300Hz,正确答案:C各小组口头展示讨论结果例题2.研究单摆受迫振动规律时得到如图所示图象,说法正确的是( ) A .其纵坐标为位移 B .其纵坐标为振幅 C .单摆的固有周期为2 sD .图象的峰值表示共振时的振幅例题3.有一根张紧的水平绳上挂有5个双线摆,其中b 摆摆球质量最大,另4个摆球质量相等,摆长关系为Lc>Lb =Ld>La>Le ,如图所示,现将b 摆垂直纸面向里拉开一微小角度,放手后让其振动,经过一段时间,其余各摆均振动起来,达到稳定时( )A .周期关系为Tc>Td>Ta>TeB .频率关系为fc =fd =fa =feC .摆幅关系为Ac =Ad =Aa =AcD .四个摆中,d 的振幅最大,且Ae<Aa答案:BCDB 球作为驱动力,a c d e 四个小球做受迫振动,其频率都等于驱动力的频率,因此答案B 正确d 球的摆长和b 球相等,因而振幅最大。
ac 的摆长都比b 球的摆长小,且e 的摆长比a 还要小,因此e 球的振幅小于a 球的振幅,答案D 正确答案:BD教学反思:本节课知识内容较简单,受迫振动实验较难操作,以往主要以讲授式为主,容易造成“填鸭”效果,所以本节课主要以学生实验为主,通过实验得出受迫振动的相关规律。
本节课首先通过“塔科马大桥垮塌”的新闻视频创设了物理情景,激发学生探究的欲望,通过亲自动手探究实验,让学生体验学习的过程,培养学生观察实验现象的能力,通过让学生自己思考、总结得出规律,培养学生的思维能力,通过运用规律解释各种共振现象,培养学生理论联系实际,学以致用,让学生体验成功的喜悦。
通过当堂检测,巩固课堂上所学到的知识。
本节课感触最深的是实验较难操作,实验稳定性不强,导致实验时间不好控制,讲课之前已经预留了4分钟的时间调整,实际操作发现学生动手实验占用了大量时间,另外,由各种共振现象中总结出受迫振动的规律对于学生来说有一定困难,学生很难一下子说出来,需要教师在课堂上逐步引导。
本节课设计的各个环节还可以继续改进和调整。
比如:实验三——声音的共鸣,可以直接以视频播放的形式展示给学生,有学生解释现象,这样就可以在实验探究缓解节省一定的时间。
还有,本节课的知识点比较简单,配合课前预习的导学案,可以节奏快一些。
再有,生活中的共振现象环节,学生能够说出的现象,配以视频或者图片展示,效果会更好。
学生不能说出的现象,也可以展示视频或者图片,有学生来解释现象。
当然,这都需要任课教师在课前做大量的准备工作。
总之,要想上好这节课,需要充分了解学生的情况,对于课上可能出现的各种情况,做好充分的准备,最好有较详细地预案。
这样在课堂上才能快速、及时的处理各种“意外”,提高课堂效率。
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