2019鲁科版选修(3-4)第4节《生活中的振动》word教案

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1、2019鲁科版选修(3-4)第4节《生活中的振动》word教案开课老师：郑秀兰（指导教师：叶绍辉）开课时间：2010年4月2日上午第一节开课地点：高二（4）班多媒体教室开课班级：高二（4）班三维教学目标1、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；（3）理解共振的概念，知道常见的共振的应用和危害。2、过程与方法（1）通过实例了解什么是阻尼振动（2）通过受迫振动的实例介绍，提高联系实际问题的能力。（3）通过共振现象的

2、演示和说明，提高学生观察和分析的能力。理解共振曲线，培养用图像描述物理规律的能力。（4）了解共振在实际中的应用和防止，提高联系和解决实际问题的能力。3、情感态度价值观（1）简谐运动体现了自然界中的对称美。机械振动过程中能量守恒体现物质世界遵循对立统一规律。（2）从内因和外因的关系认识共振产生的条件。用一分为二的观点研究共振的应用和防止。振动有不同类型说明各种物质运动形式都包含自己的特殊矛盾。（3）通过对精巧的演示实验仪器的展示，激发学生的审美兴趣和探索规律的愿望。通过学习，使学生领悟到自然规律的美无处不在。教学重点（1）什么是阻

3、尼振动（2）什么是受迫振动.（3）什么是共振及产生共振的条件.教学难点（1）关于阻尼振动中能量的转化.（2）当f驱＝ｆ固时，物体做受迫振动的振幅最大.（3）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.教学教具：弹簧振子、受迫振动演示仪、摆的共振演示器。导入：以塔科马悬索桥的垮塌为例。1940年，美国建成了塔科马悬索桥。然而，4个月后，该桥在实际风速不到设计风速限值1/3的暴风袭击下遭到破坏，同学们，你能解释原因吗？复习：一、简谐运动的能量BOCB图1　　现在以单摆为例讨论一下简谐运动的能量问题。单摆的摆

4、球被拉伸到某一位置后所做的简谐运动；如右图所示问题1：摆球在振动过程中总机械能如何变化？（运用机械能守恒定律，得出在不计阻力作用的情况下，只有重力做功，总机械能保持不变。）1.简谐运动是等幅振动。2.简谐运动中动能和势能发生相互转化，机械能的总量保持不变，即机械能守恒。3.振动系统的总机械能与振幅有关，振幅越大，总机械能越大。二、阻尼振动　　在实际生活中，我们经常发现有的往复运动很快停止，如我们做弹簧振子、音叉的实验时，振动几次后就停下来.(1)演示：　　①实际的弹簧振子发生的振动.　　②敲击音叉后音叉的振动.　　(2)学生描述

5、观察到的现象：　　弹簧振子和音叉的振幅越来越小，最后停下来.　　(3)讨论并解释现象图2　　在弹簧振子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.　　(4)画出上述弹簧振子和音叉的运动图象：　　(5)教师总结：　　①由于振动系统受到摩擦和其他阻力，即受到阻尼作用，系统的机械能随着时间而减少，同时振幅也逐渐减小，这样的振动叫阻尼振动.　　②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。当阻尼很小时，在一段不太长的时

6、间内，看不出振幅有明显的减小，就可以把它作为简谐运动来处理.　　③无阻尼振动也是等幅振动.实际的自由振动一定是阻尼振动。视频演示荡秋千问题2：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？（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。）三、受迫振动在周期性外力作用下物体的振动叫受迫振动。例如：（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

7、力。问题3：自由状态下，振动物体的固有频率是由振动物体本身的性质决定的。那么,受迫振动的频率是否也是由振动物体本身性质决定的呢?演示实验（图3）: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，而跟振动物体的固有频率无关。EBCcAD问题4：物体做受迫振动的振幅是否也只与外力的大小有关,而与振动物体的固有频率无关呢?演示实验（图4）：让学生注意观察演示共振摆

8、（装置如图4），在一根绷紧的绳上挂几个单摆，其中A、B、C球的摆长相等。当使A摆动起来后，A球的振动通过张紧的绳给其余各摆施加周期性的驱动力，经一段时间后，它们都会振动起来。驱动力的频率等于A摆的频率。实验发现，在A摆多次摆动后，各球都将以A球的频率振动起来，但