高二物理受迫振动 共振学案
2.6受迫振动共振(导学案)——高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册
2.6受迫振动共振【学习目标】1．知道什么是阻尼振动，阻尼振动的图像的特点。
2．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。
3．知道什么是共振以及发生共振的条件，能够解释共振的应用和防止的实例。
【学习重点】受迫振动时其频率跟驱动力频率的关系，共振。
【学习难点】受迫振动时其频率跟驱动力频率的关系。
【学习过程】一、复习热身1．简谐运动（1）运动学特征：如果质点的位移与时间的关系遵从______________函数的规律，即它的振动图象（x-t）是一条_________________曲线，这样的振动叫做简谐运动。
（2）动力学特征：如果质点所受到的力与它偏离平衡位置位移的大小成__________，并且总是指向__________，质点的运动就是简谐运动。
2．振幅（1）定义：振动物体离开平衡位置的____________________。
（2）物理意义：振幅是描述振动____________________的物理量。
二、新课教学固有振动和固有频率做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____________。
注意：系统的固有频率由____________________决定，与振幅的大小____________。
（一）阻尼振动1．阻尼：即振动系统外的阻力作用，通常包括____________和____________。
2．阻尼振动：振幅________________________的振动，叫做阻尼振动。
3．原因：当振动系统受到阻尼的作用时，系统克服阻尼的作用做功，消耗机械能，因而振幅减小，最后停下来。
绘制阻尼振动的图像：阻尼振动特点：①振幅减小，表示__________________________；②__________________________。
（二）受迫振动1．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。
受迫振动与共振+教案 高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册
《2.6受迫振动共振》教案〖教材分析〗本节内容安排在弹簧振子和单摆这两个理想的简谐运动模型之后，并已经讲述了关于描述振动的物理量，为认识受迫振动做好铺垫。
教材在编排上，从生活情境入手，以推动秋千的场景展开本节的序幕，引出一连串关于受迫振动的问题。
紧接着通过实验，了解受迫振动的频率与驱动力频率的关系，以及影响受迫振动振幅的因素。
由此提出共振现象和共振现象的利用与防止。
因此本节是与前几节理想振动模型的对比与拓展。
在内容安排上，教材将阻尼振动、受迫振动、共振三个核心概念放在一起，帮助学生从理想过渡到更为实际的振动认识，并进一步深化对振动的频率、振幅以及能量转化的理解，最后在科学漫步部分，分析了港珠澳大桥中的阻尼器在共振防止中的应用，让学生感受这些成就背后的中国力量。
因此，本节内容让学生对振动这种普遍的运动形式有了更科学全面的认识，进一步加深了学生对力与运动、能量关系的理解。
〖教学目标与核心素养〗物理观念∶知道固有振动、阻尼振动、受迫振动和共振的概念。
科学思维∶能够从能量的变化角度来分析阻尼振动。
科学探究：通过实验探究受迫振动的频率以及振幅的特征。
科学态度与责任∶通过实验探究激发学生的求知欲与创新精神，培养学生的动手能力和合作意识。
介绍我国在防止共振方面的先进技术，提升民族自豪感。
〖教学重点与难点〗教学重点：受迫振动时其频率跟驱动力频率的关系，共振。
教学难点：受迫振动时其频率跟驱动力频率的关系。
〖教学方法〗教师启发引导与探究法相结合，并辅以问题法、演示法、归纳法等。
〖教学准备〗龙洗、单摆振动图像演示器、往复驱动电机、弹簧振子、共振演示器、多功能振动探究装置、电脑（显示传感器数据）。
〖教学过程〗一、新课引入往龙洗中倒入清水，用手掌慢慢摩擦盆耳，盆就会发出嗡嗡声，到一定节奏时还会溅起层层水花。
为什么？现象引发学生思考，开启新课教学。
二、新课教学提问：什么是简谐运动？回答：像弹簧振子，单摆这种振动图像是正弦曲线的运动叫简谐运动。
人教版高中物理选择性必修第一册第二章6受迫振动共振学案
6．受迫振动共振1．知道什么是阻尼振动和受迫振动，会用能量观点分析阻尼振动的振幅变化和受迫振动的共振现象。
2．通过实验认识固有频率、驱动力频率与振动频率之间的区别和联系。
3．了解产生共振的条件，认识共振是受迫振动的一种特殊情况。
4．能够根据实际生活中的振动特点，应用振动的规律解释与解决相关问题。
振动中的能量损失1．固有振动和固有频率如果振动系统在没有外力干预的情况下做简谐运动，周期或频率仅由系统自身的性质决定，这种振动叫作固有振动，其振动频率称为固有频率。
系统的固有频率由系统自身的性质决定，与振幅无关。
2．阻尼振动(1)阻尼振动。
振幅随时间逐渐减小的振动。
阻尼振动的图像如图所示，振幅越来越小，最后停止振动。
(2)振动系统能量衰减的两种方式。
①振动系统受到摩擦阻力作用，机械能逐渐转化为内能。
②振动系统引起邻近介质中各质点的振动，能量向外辐射出去。
如图所示，一位大人带着小朋友荡秋千。
问题1如果大人开始时只推了小朋友一次，使小朋友自己荡起秋千，以后秋千振动是什么振动？振幅怎样变化？提示：秋千振动是阻尼振动，振幅越来越小。
问题2为了保证秋千的振幅不变，每次小朋友荡到最高点时大人就适当用力推一次小朋友，则秋千振动可以认为是什么振动？提示：秋千振动是无阻尼振动。
1．阻尼振动产生原因：当振动系统受到阻力的作用时，即振动受到了阻尼时，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。
其振动图像如图所示。
2．阻尼振动系统能量衰减的方式(1)振动系统受到摩擦阻力的作用，使振动系统的机械能逐渐转化为内能。
(2)振动系统引起邻近介质中各质点的振动，使能量向四周散射出去，从而自身机械能减少。
3．对阻尼振动的理解(1)同一振动系统做简谐运动能量的大小由振幅决定。
(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，但振动的频率仍由系统自身的结构特点决定，并不会随振幅的减小而变化。
人教版高中物理选择性必修第一册《受迫振动共振》教案及教学反思
人教版高中物理选择性必修第一册《受迫振动共振》教案及教学反思一、教学目标1.知识与能力目标1.了解受迫振动、共振的概念；2.掌握共振频率的计算方法；3.能够分析共振的原理、机制及现象；4.培养学生运用物理原理解决实际问题的能力。
2.过程与方法目标1.能够引导学生自主探究、合作学习；2.能够利用图像分析法、实验模拟、问题导向等多种教学方法，培养学生的自学能力和创新能力；3.能够运用多种评价方式，全面评价学生的认识水平和能力水平。
二、教学内容1.受迫振动概念受迫振动指周期性外力作用下，物体在其自由振动的基础上进行的振动。
其周期为外力的周期，振幅由自由振动的振幅和外力的强弱决定。
2.共振现象当外力的周期与物体的自由振动周期相同，外力对物体的影响将得到最大化的体现，这种现象称为共振现象。
3.共振频率的计算方法共振频率计算公式为f = nf0，其中f是共振频率，f0是物体自由振动的固有频率，n为正整数。
4.共振的原理、机制及现象共振的原理是外力的周期与物体的自由振动周期相等。
其机制是外力对物体进行周期性加力使其振幅逐渐增大，直到达到最大振幅。
共振现象在很多领域都有广泛的应用，如振荡器、电磁波共振、共振吸收等。
三、教学方法1.合作探究法引导学生自主思考，自主探究，体验物理现象，拓宽知识面。
2.实验教学法通过实验，让学生切身感受受迫振动、共振的原理和现象。
同时，能够培养学生的观察能力、操作能力和实验设计能力。
3.图像分析法通过图像的分析计算，让学生了解共振频率的计算方法和共振现象的形成。
四、教学反思在授课过程中，我采用了多种教学方法，如合作探究法、实验教学法和图像分析法等，通过多种渠道讲解和体验，让学生深刻理解了受迫振动、共振的概念、原理、机制和现象。
同时，还培养了学生合作分析、实验设计等能力。
然而，教学过程中也存在不足之处。
首先，教学时间较紧，课堂内容较多，学生容易出现分散注意力的情况，影响了一些学生的学习效果。
2 6 受迫振动 共振 学案 高中物理人教版(2019)选择性必修第一册
2.6 受迫振动共振基础知识导学一、振动中的能量损失1．固有振动如果振动系统不受外力的作用，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)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)阻尼振动振幅随时间逐渐减小的振动．振动系统受到的阻尼越大，振幅减小得越快，阻尼振动的图像如图所示，振幅越来越小，最后停止振动。
二、受迫振动、共振1．受迫振动(1)驱动力：作用于振动系统的周期性的外力。
(2)受迫振动：振动系统在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，其振动频率等于驱动力的频率，跟系统的固有频率没有关系。
2.共振(1)定义：当驱动力的频率等于振动物体的固有频率时，物体做受迫振动的振幅达到最大值的现象。
(2)条件：驱动力频率等于系统的固有频率。
(3)特征：共振时受迫振动的振幅最大。
(4)共振曲线：如图所示．表示受迫振动的振幅A与驱动力频率f的关系图像，图中f0为振动物体的固有频率。
重难问题探究1、受迫振动：振动系统在驱动力作用下的振动。
2、共振：当驱动力的频率等于振动物体的固有频率时，物体做受迫振动的振幅达到最大值的现象。
基础小题试练1.下列关于机械振动的说法正确的是( )A.简谐运动是匀变速运动B.物体做阻尼振动时，随振幅的减小，频率不断减小C.物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关D.单摆在周期性的外力作用下做受迫振动，外力的频率越大，则单摆的振幅越大2.下列振动中属于受迫振动的是( )A.用重锤敲击一下悬吊着的钟后，钟的摆动B.打点计时器接通电源后，振针的振动C.小孩睡在自由摆动的吊床上，小孩随着吊床一起摆动D.弹簧振子在竖直方向上振动3.共振筛示意图如图所示，共振筛振动的固有频率为5Hz，为使共振筛发生共振，使其工作效率达到最高，则偏心轮的转速为( )A.5 r/sB.10 r/sC.0.2 r/sD.300 r/s答案以及解析1.答案：C解析：简谐运动的加速度时刻在变，不是匀变速运动，A错误；物体做阻尼振动时，振幅逐渐减小，频率不变，B错误；物体做受迫振动时，振动频率与驱动力频率相同，与固有频率无关，C正确；单摆在周期性的外力作用下做受迫振动，当外力频率等于单摆的固有频率时，单摆的振幅最大，外力的频率大于单摆的固有频率时，外力的频率越大，单摆的振幅越小，D错误。
6受迫振动共振-人教版高中物理选择性必修第一册(2019版)教案
6 受迫振动共振-人教版高中物理选择性必修第一册（2019版）教案一、教学目标1.掌握受迫振动的概念和特征。
2.理解共振的概念和产生条件。
3.能够利用共振原理分析和解决与实际生活和工作相关的问题。
4.培养学生的动手实践和创新思维能力。
二、教学内容1.受迫振动的概念和特征。
–什么是受迫振动及其特征。
–受迫振动的周期和频率。
–受迫振动的相位差。
2.共振的概念和产生条件。
–什么是共振及其特征。
–共振的产生条件。
–共振的危害和防范措施。
3.共振原理的应用。
–共振放大器。
–共振天线。
–共振吸波器。
–共振匹配器。
三、教学重点与难点重点1.探究受迫振动的产生机理和特征。
2.分析共振现象的产生条件和危害。
难点1.理解共振原理并能够应用于实际问题。
四、教学方法1.课堂讲授2.实验演示3.讨论研究五、教学步骤步骤1：导入通过对现象的观察和思考，引出受迫振动的概念和产生条件，使学生主动思考和参与课堂。
步骤2：讲授1.受迫振动的概念和特征–受迫振动的定义–受迫振动的周期和频率–受迫振动的相位差2.共振的概念和产生条件–共振的定义–共振模型的概述–共振的影响因素–共振的产生条件–共振的危害和防范措施3.共振原理的应用–共振放大器–共振天线–共振吸波器–共振匹配器步骤3：实验演示进行相关实验演示，加深理解和掌握。
步骤4：讲评对学生的实验结果进行讲评，提高学生的实验分析能力和实验创新能力，培养学生的实践动手能力。
步骤5：讨论开展学生讨论，要求学生结合自己的生活和学习实际，分析共振现象并给出建议。
步骤6：总结对本节课所学知识进行总结，重点概括受迫振动和共振的概念和特征，以及共振原理的应用。
六、教学评估方法1.课堂测试2.课后作业3.实验报告七、教学资源•人教版高中物理选择性必修第一册（2019版）•实验器材：共振模型八、教学安排教学时间：两课时九、教学反思本节课主要通过讲解、实验和讨论等多种形式，加深学生对受迫振动和共振现象的认识和理解，并能将其应用到实际问题中解决问题。
2.6 受迫振动 共振(导学案)-2024-2025学年高二物理同步备课系列(人教版2019选择性必
2.6 受迫振动共振导学案【学习目标】1.知道什么是阻尼振动和受迫振动，会用能量观点分析阻尼振动的振幅变化和受迫振动的共振现象。
2.通过实验认识固有频率、驱动力频率与振动频率之间的区别和联系，了解产生共振的条件，认识共振是受迫振动的一种特殊情况。
3.能够根据实际生活中的振动特点，应用振动的规律解释与解决相关问题。
【学习重难点】1.教学重点：理解受迫振动的振幅与驱动力频率之间的关系．2.教学难点：理解共振的原因，掌握共振的运动特点．【知识回顾】1.简谐运动（1）定义1：如果物体的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图像(x t图像)是一条正弦曲线，这样的振动是一种简谐运动。
（2）定义2:如果物体在运动方向上所受的力与它偏离平衡位置的位移大小成__正比__，并且总是指向平衡位置__，质点的运动就是简谐运动。
2.简谐振动的能量振动系统的能量一般指振动系统的机械能。
振动的过程就是动能和势能互相转化的过程。
(1)在最大位移处，__势能__最大，__动能__为零；(2)在平衡位置处，__动能__最大，__势能__最小；(3)在简谐运动中，振动系统的机械能__守恒__(选填“守恒”或“减小”)，而在实际运动中都有一定的能量损耗，因此简谐运动是一种理想化的模型。
3．单摆周期公式(1)公式的提出：周期公式是荷兰物理学家__惠更斯__首先提出的。
(2)公式：T＝_，即T与摆长l的二次方根成__正比__，与重力加速度g的二次方根成__反比__。
【自主预习】一、固有振动、阻尼振动1．固有振动振动系统__在不受外力作用下__的振动。
2．固有频率__固有__振动的频率。
3．阻尼振动振幅随时间__逐渐减小__的振动。
二、受迫振动1．驱动力作用于振动系统的__周期性__外力。
2．受迫振动系统在__驱动力__作用下的振动叫受迫振动。
3．受迫振动的频率做受迫振动的系统振动稳定后，其振动频率等于__驱动力__的频率，与系统的__固有频率__无关。
2.6受迫振动共振(导学案)——高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册
高二物理选择性必修一2.5《受迫振动共振》导学案学习目标1.理解阻尼振动和受迫振动，用能量的观点分析阻尼振动的振幅变化和受迫振动的共振现象。
2. 理解产生共振的条件，理解固有频率、驱动力频率与振动频率之间的区别和联系。
学习过程：网红桥是游客喜欢参与的游乐活动，原理类似于单摆，游客如果能够跟得上某个节奏（频率），就可以越荡越高，否则就会被抛出。
这个节奏是什么回事？通过对弹簧振子及单摆的研究，我们知道弹簧振子与单摆在没有外力干预的情况下做简谐运动，周期或频率与振幅无关，仅由系统自身的性质决定，我们把这种振动称为固有振动，其振动频率称为固有频率。
一、固有振动和固有频率：1.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，此时系统的振动叫做________，其振动频率称为________．例题：在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的机翼（翅膀）很快就抖动起来，而且越抖越厉害．后来经过人们的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法，解决了这一问题．在飞机机翼前装置配重杆的目的主要是（）A．加大飞机的惯性B．使机体更加平衡C．使机翼更加牢固D．改变机翼的固有频率简谐振动是理想化的运动，不考虑阻力，机械能守恒。
但实际上所有的振动都会受到阻力，我们荡秋千时会发生什么现象？观察与讨论：水平弹簧振子做振幅逐渐减小的振动，原因？二、阻尼振动1.振动系统受到的________作用叫做阻尼．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________，当成________来处理．振动中的能量损失2.阻尼振动特点：①振幅减小，表示机械能；②最终会振动。
阻尼振动的振幅是逐渐减小的，但是它的频率是不发生变化的，频率与________是无关的。
3.振动系统能量衰减的两种方式①振动系统受到阻力作用，机械能逐渐转化为．②振动系统引起邻近介质中各的振动，能量向外辐射出去．例题：如图所示是某单摆做阻尼振动的振动图线，下列说法正确的是（）A．振动过程中周期变小B．摆球P时刻的机械能等于N时刻的机械能C．摆球P时刻的动能大于N时刻的动能D．小球在P时刻和N时刻，受到绳子拉力的大小相等想一想：我们怎样才能让阻尼振动能够持续的振动下去呢？比如荡秋千？三、受迫振动1．驱动力作用于振动系统的性的外力．2．受迫振动(1)定义：系统在作用下的振动．(2)受迫振动的频率(周期)物体做受迫振动达到稳定后，其振动频率总驱动力的频率，与系统的固有频率．举例：机器运转时底座发生的振动、扬声器纸盆的振动，都是受迫振动。
2.6受迫振动共振教学设计-2024-2025学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册
布置课后作业：让学生撰写一篇关于受迫振动与共振在生活中的应用的短文或报告，以巩固学习效果。
拓展与延伸
1.拓展阅读材料：
-《物理学史》中关于受迫振动与共振的发展历程；
-《振动与波》相关章节，了解受迫振动与共振在波动现象中的应用；
-在课堂展示环节，关注学生的表达能力和团队合作精神，鼓励他们积极展示自己的学习成果，并对他们的表现给予肯定和指导。
2.作业评价：
-对学生的课后作业进行认真批改，关注作业完成质量，及时反馈学生的学习效果，指出他们的优点和不足，帮助学生找到提高的方向。
-在作业点评中，强调学生对受迫振动与共振知识点的掌握，以及在实际问题中的应用能力，鼓励学生在作业中展现自己的思考和见解。
2.受迫振动的数学模型和动力学原理；
3.共振现象的条件、特点及其在实际中的应用；
4.受迫振动与共振在工程、音乐、生物等领域的实例分析。
②逻辑关系词：
1.受迫振动→外力作用→振动响应；
2.共振→频率匹配→振幅放大；
3.实例分析→原理理解→应用拓展；
4.知识掌握→问题解决→创新能力。
③板书设计：
1.受迫振动
课堂
1.课堂评价：
-在课堂教学中，通过提问、观察、小组讨论等形式，了解学生对受迫振动与共振概念、原理的理解程度，及时发现学生在认识上的误区和盲点，并针对性地进行解答和辅导。
-通过课堂实验和案例分析，观察学生的动手操作能力和问题解决能力，引导他们运用所学知识分析实际问题，培养学生的科学思维和创新能力。
5.教学评价与反馈。通过课后作业和课堂展示，我发现学生对受迫振动与共振的理解和应用还存在一定的差距。在今后的教学中，我要更加关注学生的个体差异，针对性地进行辅导，提高他们的实际应用能力。
《受迫振动-共振》上课教案
《受迫振动-共振》上课教案七受迫振动共振【教学目标】1、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。
2、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。
3、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【课时安排】1课时【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。
《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。
6 受迫振动 共振-人教版高中物理选择性必修 第一册(2019版)教案
受迫振动与共振一、教学目标本节课的教学目标有：1.理解一维受迫振动的基本概念和公式；2.能够计算一维受迫振动的振幅、频率和相位角；3.了解共振现象的基本概念和原理；4.能够分析共振现象发生的条件和范围；5.能够应用所学知识解决与受迫振动和共振有关的问题。
二、教学重点1.一维受迫振动的概念和公式；2.共振现象的基本概念和原理。
三、教学难点1.计算一维受迫振动的振幅、频率和相位角；2.分析共振现象发生的条件和范围。
四、教学内容一、预习内容：1.完成人教版高中物理选择性必修第一册（2019版）中与受迫振动和共振有关的章节的自主学习和思考；2.阅读与受迫振动、共振有关的文献，扩大知识面和视野。
二、课堂学习内容：1.一维受迫振动：1.振动的定义和特点；2.受迫振动的基本概念和公式；3.受迫振动的振幅、频率和相位角的计算；4.受迫振动的图像分析。
2.共振：1.共振现象的基本概念和原理；2.共振频率和固有频率的关系；3.共振发生的条件和范围；4.共振的实际应用。
三、实验教学：1.设计相关实验，探究受迫振动和共振现象；2.分析实验结果，加深对知识点的理解和应用。
五、教学方法1.理论授课法；2.实验教学法；3.课堂讨论法。
六、教学资料和设备1.教学PPT；2.相关实验器材和仪器（如：弹簧振子、万用表等）。
七、教学评价1.学生掌握一维受迫振动和共振的基本概念和公式；2.学生能够计算一维受迫振动的振幅、频率和相位角；3.学生了解共振现象的基本概念和原理；4.学生能够分析共振现象发生的条件和范围；5.学生能够应用所学知识解决与受迫振动和共振有关的问题；6.实验结果符合预期，能够加深学生对知识点的理解和应用。
2 6 受迫振动 共振 导学案 高中物理人教版(2019)选择性必修第一册
2.6受迫振动共振导学案学习目标：1.知道什么是固有振动和阻尼振动，会用能量的观点分析阻尼振动的特点。
2.知道受迫振动及其产生的条件，会分析受迫振动的特点(重难点)。
3.理解共振现象，掌握共振产生的条件，知道常见共振的应用和危害(重点)。
一、振动中的能量损失如图所示的实验装置为一挂在曲轴上的弹簧振子，用手将振子向下拉动一下释放，观察较长一段时间，你发现振子在振动过程中振幅有什么变化？为什么会出现这种现象？_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ ______________________________知识梳理：1．固有振动和固有频率(1)固有振动：振动系统在________________________的情况下的振动。
(2)固有频率：________振动的频率。
2．阻尼振动(1)阻尼振动：振动系统受到________作用时，________随时间逐渐减小的振动，其振动图像如图所示。
(2)振动系统能量衰减的两种方式①振动系统受到________阻力作用，机械能逐渐转化为________。
②振动系统引起邻近介质中各质点的振动，能量向四周辐射出去，从而自身的机械能________。
深化总结：1．阻尼振动的振幅、周期和频率特点物体在做阻尼振动的过程中，振幅逐渐减小，但其周期是由振动系统本身决定，与振幅大小无关，振动过程中周期和频率保持不变。
2．阻尼振动的能量特点物体在做阻尼振动的过程中，总机械能逐渐减小，物体位移大小相等时，势能大小相等，但动能与上一次相比将减小。
新教材高中物理第二章机械振动第6节受迫振动共振学案新人教版选择性必修第一册
第6节受迫振动共振课标解读课标要求素养要求1.通过实验,认识受迫振动的特点。
2.了解产生共振的条件及其应用。
1.物理观念:认识受迫振动的特点。
2科学探究:能说出生产生活中受迫振动的应用实例和利用、防止共振的实例。
自主学习·必备知识教材研习教材原句要点一阻尼振动受迫振动由于实际的振动系统都会受到摩擦力、黏滞力等阻碍作用，振幅必然逐渐减小。
这种振幅随时间逐渐减小的振动称为阻尼振动①。
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，使系统的振动维持下去。
这种周期性的外力叫作驱动力，系统在驱动力作用下的振动叫作受迫振动②。
要点二共振当驱动力的频率等于固有频率时，物体做受迫振动的振幅达到最大值，这种现象称为共振③。
自主思考①（1）实际的弹簧振子的运动是阻尼振动吗？（2）系统做阻尼振动时什么变化？什么不变？答案：提示（1）实际的弹簧振子在运动中除受弹力外，还受阻力的作用，振幅逐渐减小，因此振子做的是阻尼振动。
当阻尼很小时，在不太长时间内看不出振幅有明显的减小，于是就可以把它当作简谐运动来处理。
（2）振幅和振动系统的机械能变化，振动的周期和频率不变。
②物体做受迫振动时，振动频率由什么决定？答案：提示振动频率由驱动力的频率决定。
做受迫振动的物体，其振动频率总等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关。
③（1）做受迫振动的物体一定会发生共振吗？（2）用扁担挑水前进时，有时桶里的水会荡得厉害，并从桶中溅出来，这是为什么？答案：提示（1）不一定。
物体做受迫振动时，当驱动力的频率等于固有频率时，才会发生共振，即发生共振的物体一定做受迫振动，做受迫振动的物体不一定发生共振。
（2）人挑水时，通过扁担对水桶施加周期性的驱动力，当驱动力的频率等于桶里水的固有频率时，水发生共振，水的动荡就越来越厉害，就会从桶中溅出来。
名师点睛1.如果振动系统没有外力干预，此时的振动叫作固有振动，其振动频率称为固有频率。
2.系统的固有频率由系统自身的性质决定，与振幅大小无关。
受迫振动共振高二物理素养提升学案(人教版2019选择性)
高中物理选择性必修一素养提升学案第二章机械振动受迫振动共振【核心素养目标】物理观念知道阻尼振动、驱动力、受迫振动、共振等物理概念。
科学思维1.通过实例知道受迫振动的频率由驱动力的频率决定。
2.通过实例知道共振的条件，认识共振曲线。
科学探究经历共振条件探究的过程，进一步理解共振现象。
科学态度与责任通过实例分析体会振动与生活、生产的关系，培养学以致用的意识。
【知识点探究】知识点一振动中的能量损失1.固有振动如果振动系统在没有外力干预的情况下做简谐运动，周期或频率仅由系统自身的性质决定，这种振动叫作固有振动，其振动频率称为固有频率。
2.阻尼振动（1）阻尼振动振幅随时间逐渐减小的振动。
阻尼振动的图像如图所示，振幅越来越小，最后停止振动。
（2）振动系统能量衰减的两种方式①振动系统受到摩擦阻力作用，机械能逐渐转化为内能。
①振动系统引起邻近介质中各质点的振动，能量向外辐射出去。
【时刻】阻尼振动的频率随振幅改变吗？知识点二受迫振动共振1.受迫振动（1）驱动力：作用于振动系统的周期性的外力。
（2）受迫振动：振动系统在驱动力作用下的振动。
（3）受迫振动的频率：物体做受迫振动达到稳定后，物体振动频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关。
【命题角度1】阻尼振动的理解【典例1】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．通过某一位置时，机械能始终不变D．机械能不守恒，周期不变【答案】BD【详解】AB．根据阻尼振动的定义可知，单摆振幅越来越小，而振动过程中的周期是其固有周期，是由单摆本身性质决定的，是不变的，故A错误，B正确；CD．阻尼振动过程中，振幅逐渐减小，振动的能量也在逐渐减少，即机械能在逐渐减少，故C错误，D正确。
故选BD。
【命题角度2】受迫振动【典例2】2．如图曲轴上悬挂一弹簧振子，摇动摇把，曲轴可以带动弹簧振子上下振动，开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为2Hz，然后匀速转动摇把，转速240转/分，当振子振动稳定时，它的振动周期为（）C．2s D．4s【答案】B【详解】受迫振动的频率等于驱动力频率，驱动力频率根据题意可得为0.25s。
2.6受迫振动共振教学设计高二上学期物理人教版选择性
第二章第六节受迫振动共振【游戏】：准备平板小推车，两位同学手拿水杯站在上面，晃动小车，看谁的水洒的少。
分别用较小频率和较大频率晃动小车，观察学生状态物理学中对问题的研究都是从简单到复杂，为了解决刚刚的问题，我们先简化刚才的振动模型。
【简化模型】展示自制振动模型，分别用较小频率和较大频率晃动，观察高矮两个振动系统晃动状态。
为什么会有这样的结果呢？今天我们借助这个问题来研究实际生活中的振动规律。
【固有振动】在前面我们学习了弹簧振子、单摆这样一些简谐运动，这些振动没有受外力的干预，不考虑阻力的影响，我们把这样没有外力干预的振动称为固有振动，固有振动的频率称为固有频率。
回顾关于简谐运动相关知识问：简谐运动的频率与哪些因素有关？由自身性质决定，与振幅无关像弹簧振子、单摆这样的振动是理想化模型，理想终归要回归现实，物理最终也要应用于生活实际。
【生活中的振动】通过自制振动演示仪观察生活中的振动特点【阻尼振动】在实际振动中，由于阻力的存在，振动系统需要克服阻力做功，导致振动幅度逐渐衰减，最后停止振动。
我们把这种振动称为阻尼振动。
生活实际中的振动都是阻尼振动。
阻尼振动有什么样的特点呢？【操作】利用的位移传感器和phyphox 软件描绘阻尼振动的图像。
【图像分析】现在我们得到了实际振动的振动图像，同学们从振动图像中可以看出什么规律。
1.受到阻力作用，振幅逐渐减小从能量转化的角度看，由于阻力做功，系统的机械能转化为内能，机械能逐渐减少，最终振动要停下来。
周辐射出去，从而使自身的机械能减少。
2.从图像中能否看出频率如何变化展示图像数据，分析周期变化在误差允许的范围内，阻尼振动的频率不变引导学生体会尺子的阻尼振动，再次感受阻尼振动的特点。
【过渡提问】尺子的阻尼振动最终会停下，怎么让他们持续的振动呢？【受迫振动】可以施加周期性的外力作用迫使他继续振动，从能量角度来说通过外力做功补偿损耗的能量，使系统的振动维持下去。
我们把这种振动称为受迫振动。
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课时内容： 3.5 外力作用下的振动总第课时
学生姓名座号
课标（考纲）要求能分析生活中的振动课型新授
学习目标 1.知道什么是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.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．
学习重点1阻尼振动和无阻尼振动受迫振动2、共振以及发生共振的条件
学习难点共振的应用和防止的实例
学习过程随堂笔记【自主学习】自主学习，独立思考问题
请阅读教材，明确以下概念
固有振动
受迫振动
阻尼振动
共振
【即学即用】
1.判断下列说法的正误.
(1)受迫振动的频率与振动系统的固有频率无关.( )
(2)驱动力频率越大，振幅越大.( )
(3)共振只有害处没有好处.( )
(4)做受迫振动的物体一定会发生共振.( )
(5)阻尼振动的频率随振幅的减小而不断减小.( )
2.A、B两个弹簧振子，A的固有频率为f，B的固有频率为4f，若它们均在频率为f的驱动力作用
下做受迫振动，则________的振幅较大，A的振动频率是________，B的振动频率是________.
【合作探究】分析问题情境，提炼核心问题
导思交流一、阻尼振动和受迫振动
[知识梳理]
1．阻尼振动是振动系统在阻力的作用下，振幅逐渐减小的振动．说明：阻尼振动中振幅虽逐渐减
小，但振动的频率不会变化，此频率称为固有频率，由振动系统决定．
2．受迫振动是指系统在驱动力作用下的振动．做受迫振动的物体的振动频率等于驱动力的频率，
与物体的固有频率无关．说明：受迫振动中，若周期性的驱动力给系统补充的能量与系统因振动阻
尼消耗的能量相等，物体做等幅振动，但此振动不是简谐运动．
【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，周期不变【例2】如图所示的装置，弹簧振子的固有频率是4 Hz.现匀速转动把手，给弹簧振子以周期性的驱动力，测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1 Hz，则把手转动的频率为( )
A．1 Hz B．3 Hz C．4 Hz D．5 Hz
【针对训练1】下列说法中正确的是( )
A．实际的振动必然是阻尼振动
B．在外力作用下的振动是受迫振动
C．阻尼振动的振幅越来越小
D．受迫振动稳定后的频率与自身物理条件无关
导思交流二、对共振的理解
[知识梳理]1．定义：物体做受迫振动时，当驱动力的频率等于系统的固有频率时，振动的振幅最大，这种现象叫共振．
2．发生共振的条件：f驱＝f固，即驱动力的频率等于振动系统的固有频率．
3．共振曲线(如图所示)
4．共振的防止与利用
(1)利用：由共振的条件知，要利用共振，就应尽量使驱动力的频率与物体的固有频率一致．如共振筛、荡秋千、共振转速计等．
(2)防止：由共振曲线可知，在需要防止共振危害时，要尽量使驱动力的频率和固有频率不相等，而且相差越多越好．如：部队过桥应便步走．
说明：共振是物体做受迫振动时的一种特殊现象．
【例3】在一根张紧的水平绳上悬挂五个摆，其中A、E的摆长为l，B的摆长为0.5l，C的摆长为1.5l，D的摆长为2l，先使A振动起来，其他各摆随后也振动起来，则摆球振动稳定后( ) A．D的振幅一定最大 B．E的振幅一定最大
C．B的周期一定最短 D．四个摆的周期相同
【例4】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，振子的振动频率为f3
C．假如让振子自由振动，它的频率为f2
D．振子做自由振动时，频率可以为f1、f2、f3
【针对训练2】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
2
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
【巩固训练】A 组
1、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( ) A ．振幅 B ．位移 C ．周期 D ．机械能
2、如图所示是单摆做阻尼运动的位移—时间图线，下列说法中正确的是( ) A ．摆球在P 与N 时刻的势能相等 B ．摆球在P 与N 时刻的动能相等 C ．摆球在P 与N 时刻的机械能相等
D ．摆球在P 时刻的机械能小于N 时刻的机械能
3．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，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.12s B.1
4
s C ．2 s D ．4 s 4、如图所示，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________(选填“甲”或“乙”)的振幅较大，甲振动频率是________ Hz ，乙振动频率是________ Hz. 5、关于共振的防止和利用，应做到( )
A.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
B.利用共振时，应使驱动力的频率大于或小于振动物体的固有频率
C.防止共振危害时，应尽量使驱动力频率接近或等于振动物体的固有频率
D.防止共振危害时，应尽量使驱动力频率远离振动物体的固有频率
6、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/s
B ．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
7、如图所示，在一条张紧的绳上挂7个摆，先让A 摆振动起来，则其余各摆也随之振动，已知A 、
B 、F 三摆的摆长相同，则下列判断正确的是( )
A ．7个摆的固有频率都相同
B ．振动稳定后7个摆的振动频率都相同
C ．B 、F 摆的摆长与A 摆相同，它们的振幅最大。