外力作用下的振動
【教學目標】
一、知識與技能
1．知道什麼叫固有頻率，理解固有的含義。
2．知道什麼叫阻尼振動，能從能量的角度分析阻尼振動產生的原因。
3．知道什麼叫驅動力，理解它是按效果命名的力。
4．知道什麼叫受迫振動。理解系統做受迫振動的頻率等於驅動力的頻率，與系統的固有頻率無關。
5．知道什麼叫共振，理解共振發生的條件，知道常見共振的應用和危害。
二、過程與方法
1．通過演示實驗訓練學生的觀察能力和由實驗現象提煉出規律的能力以及表達能力。
2．通過讓學生列舉或解釋自然現象和生活中例項的方法，培養學生用物理原理和研究方法解決實際問題的意識。
三、情感態度與價值觀
讓學生領略物理現象與規律的奇妙與和諧，發展學生的好奇心與求知慾，體驗**的艱辛與樂趣。
【教學重點】
1．受迫振動的頻率等於驅動力的頻率，與系統的固有頻率無關。
[**:學科網zxxk]
2．共振發生的條件。
【教學難點】
受迫振動的頻率等於驅動力的頻率與系統的固有頻率無關的理解。[**
【教學方法】
演示實驗，多****，啟發，討論，交流。
【課時安排】
1課時[**:學科網zxxk]
（固有頻率的概念在研究彈簧振子或單擺時已經給出，所以本節課直接從阻尼振動開始）
【教學過程】
一、複習並引入新課
師：前面我們學習簡諧運動時引入了兩個理想化模型是什麼？
生：彈簧振子和單擺。
師：說它理想很重要的一點就是我們忽略掉振動中的摩擦阻力或空氣阻力等，即忽略掉振動系統的能量損失，那麼彈簧振子或單擺做什麼樣的振動？
生：振幅不變的運動（學生可能回答出別的答案，可提醒他從能量的角度考慮此問題。）
師：實際的彈簧振子或單擺的振動肯定有能量損失，它會做什麼樣的振動呢？
演示實驗：水平彈簧振子做振幅逐漸減小的振動。
師：這種由於能量的損失導致的振幅逐漸減小的振動叫阻尼振動。
二、新課教學
師：你認為振幅減小的快慢與什麼相關？
生：討論後得出與阻力大小有關。
演示：單擺的擺動，第一次在空氣中；第二次在水中（用玻璃水槽盛水，便於觀察）。提醒學生觀察振幅減小的快慢有什麼不同。
師：如果進一步增大阻力，會不會造成振動不能發生呢？
生：可能不發生振動。
演示：單擺擺動，小球在粘稠的泥漿中（用玻璃槽盛泥漿，只觀察露在泥漿外的擺線即可。）
師：鐘擺在擺動時受不受阻力作用呢？它的振幅是否減小呢？
（有相當多的學生沒見過帶擺的表，如果學習單擺一節時讓學生看過實物或**了，此時直接提出問題即可，否則要演示實物或**。）
生：普遍認為受阻力，但振幅又保持不變。
師：是什麼原因導致它的振幅不減小呢？
生：討論後或經老師提醒後得出擺不斷得到能量補充。（老師可以當場給鐘上弦，給出增加彈性勢能的視覺感受。）
師：象鐘擺這樣雖有能量損耗，但能量又不斷得到補充，使振動能夠持續下去的振動叫受迫振動。
師：除鐘擺外，請你再列舉出幾個受迫振動的例項。
生：師、生之間；生、生之間熱烈地討論交流（老師走到學生中與學生交流，對具體現象老師提出自己的看法，先不下定論。）幾分鐘後學生發言列舉出一些例項。
教師與其他學生共同甄別是不是受迫振動。（看書的學生可以列舉出教材上的例項）
教師挑出或告知幾個典型的受迫振動：電磁打點計時器振片的振動；挑物的小扁擔的振動（當場表演或看**）；跳水比賽中跳板的振動（看**）；被幼兒園老師有節奏推動下的鞦韆的擺動（看**）；大型噴氣式客機飛過時窗戶的振動。
師：振動系統本身有固有頻率，驅動力也是週期性的當然也有頻率，那麼系統做受迫振動時是以自己的固有頻率振動呢？還是以驅動力的頻率振動？或者都不是呢？
師：憑直覺猜一猜答案是什麼？
生：絕大多數能猜出不是以固有頻率振動，否則老師不會出這個問題，而兩種頻率都不是又過於複雜，只能是以驅動力頻率振動。老師幽默地說：
「肯定以驅動力頻率振動，因為系統做受迫振動，既然是被迫的，自己當然說了不算，就得聽受迫源的」
師：從剛才列舉的幾個典型的例子中你能不能找到答案？
師、生之間；生、生之間討論交流剛才的幾個例項，幾分鐘後學生發言闡述答案與理由，老師與其他同學給予點評。
最後選出三個最典型的例項：一是電磁打點計時器，當電源頻率是50hz時，振片就以50hz的頻率振動；當電源頻率是60hz時，振片肯定以60hz的頻率振動。二是挑物的小扁擔的振動頻率與人上下振動的頻率相同。
三是被幼兒園老師有節奏推動下的鞦韆的擺動頻率等於老師推力的頻率。
[**:學|科|網]
師：從直覺上，從看到的現象上來看，系統做受迫振動時是以驅動力頻率振動，下面我們專門做實驗驗證一下我們得出的結論。
演示實驗：圖11．5-2，先不通入電流使振子自由振動，感性認識固有頻率大小；再按教材要求做實驗。
師：是不是系統的固有頻率對系統的振動一點影響也沒有呢？這一次我們從感性入手，通過實驗看一看能否找到規律。
演示實驗：圖11．5-3（建議再增加乙個e擺，擺長比d擺還大），先讓學生明白a擺提供驅動力，驅動力頻率等於由a擺擺長決定的頻率；其餘各擺都做受迫振動，振動頻率都等於驅動力頻率，即都等於a擺的頻率；同時其餘各擺都具有由自己擺長決定的固有頻率，其中b擺的固有頻率等於驅動力頻率，c擺的固有頻率大於驅動力頻率，d、e兩擺的固有頻率都小於驅動力頻率。但d擺的固有頻率更接近於驅動力頻率。
讓學生觀察實驗（可以多做幾次實驗），說出看到的現象，總結出規律或結論，老師組織同學們互相評價。
師總結出實驗結論：做受迫振動的系統，當固有頻率等於驅動力頻率時，振幅最大；當固有頻率不等於驅動力頻率時，二者越接近，振幅越大。
師：剛才的實驗中由於b擺的固有頻率等於驅動力頻率，導致b擺振幅最大的現象在物理學上叫共振。
師：就象受迫振動一樣，共振現象也廣泛存在於生產、生活當中。
閱讀：科學漫步
演示：共振篩實驗
【課堂小結】
1．阻尼振動
2．受迫振動的概念和規律
3．共振的概念、特點
【作業】
課本p21：1、2、3、4；通過圖書、雜誌、網際網路等查詢共振應用與防止的其他例項，以後找機會交流。
外力作用下的振動講課
板書 1 定義 振動物體克服摩擦等阻力做功，使得自己的能量逐漸減小，振幅也逐漸減小。把這種振動叫做阻尼振動。2 特點 阻尼振動振幅減小的快慢跟所受阻尼的大小有關，阻尼越大，振幅減小的越快 振幅減小，頻率不變。阻尼振動若在一段不太長的時間內振幅沒有明顯變化，可以把它當做簡諧運動來處理。二 受迫振動 師...
外力作用下的振動導學案
如 部隊過橋應便步走。課內 1分組討論阻尼振動產生的原因及避免方法 2互相合作通過實驗 受迫振動頻率與驅動率頻率關係及共振條件 課堂練習 1.鐵路上每根鐵軌長12 m，若支援車廂的彈簧固有週期是0.6 s，列車以下列哪一速度行駛時，車廂振動得最厲害 a.20m sb.5 m s c.6 m s d....
11 5《外力作用下的振動》學案
第五節外力作用下的振動 一 學習目標 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。二 學習重點 難點 受迫振動，共振。三 學習過程 自主學習 一 固有振...