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文本内容:
《外力作用下的振动》教学设计宁夏银川唐株回民中学徐伟
一、设计思想现代教学论研究指出,体验感知不是学习产生的根本原因,产生学习的根本动因是问题,没有问题就难以诱发和激起求知欲同时,新课程理念强调学生是学习的主人,突出学生探究学习的地位基于以上两点,本节课设计有两条主线,一是以问题为主线,设计多个由易到难循序渐进的问题,激发学生主动参与、积极思考,产生强烈的求知欲望;二是以实验解决本节课的难点,通过引导学生观察实验现象,结合生活实例讨论思考,分析实验原因,总结出物理概念并将所学知识用以解决实际问题,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把学习的主动权交给学生,让学生懂得依靠自己的努力是可以探索并掌握新的知识的,从而树立持久的学习信心更重要的在观察、实验、总结的过程中,使学生潜移默化的感受到“实践一认识一再实践一再认识”的认知规律
二、教学目标知识与技能
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.知振,理解共振发生的条件,过程与方法
1.通过观察实验,认识受迫振动的特点
2.通过实验,认识共振产生的条件情感态度与价值观
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、教学重点
3、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
4、共振发生的条件
四、教学难点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
五、教学资源单摆、弹簧振子、DIS演示器材,位移传感器、受迫振动演示仪、共振演示仪
六、教学流程示意图教学教师活动学生活动设计意图环节分享“不敲自鸣”小故__请一名学生分享“不敲自鸣”小故利用古代故事,使学事事生对有趣的现象产生好奇,激发学习观看视频伏尔加河大桥异常晃观看视频兴趣情景动,跳起蛇形舞蹈导入部分学生回答发生了共展示轻松视频引发为什么磬会不敲自鸣?大桥为什振学生思考;调动学么会跳起蛇形舞蹈?带着这两个问题生学习积极性我们一起来学习今天的内容
七、教学过程提出问题
1、回顾简谐运动的两个理想化模型
2、学生思考并回答问题分析单摆和弹簧振子的回复力是由什么复习回顾,使学生回弹簧振子、单摆力提供的温故知忆起简谐运动及其特这两个振动的回复力都是由系统内新点,为本节课的学习引导学生回答,师生共同总部提供的,与外界因素无关,这样的振动奠定基础结称为自由振动,或固有振动学生回答
一、自由振动弹簧振子的周期只决定于提问弹簧振子和单摆的周期(频率)由振子质量和弹簧的劲度系通过回顾弹簧振子和哪些因素决定?数单摆周期(频率)的单摆的周期决定因素,使学生理固有频率由系统本身决定,与外界因素解系统的固有频率无关,与振幅无关7=21“固有”二字是指其学生回答振幅逐渐减小仅由系统本身的特问题实际的弹簧振子或单摆的振动有什征决定么特点?由于阻力做功,振动的能量逐渐减小是什么原因导致它振幅逐渐减呢?总结这种由于能量的损失导致的振幅逐渐减小的振动叫阻尼振动
二、阻尼振动
1、定义系统在振动过程中受到阻力作用,振幅不断减小,振动能量逐渐转化为建3立坐标系,思考作图其它形式能量,这种振动叫阻尼振动新课X
2、阻尼振动的位移-时间图像同学们能0不能画出阻尼振动的振动图像呢?V vv〃问题图像中振动的振幅逐渐减小,振动通过DIS演示试验,周期呢?进一步加深学生对阻z生思考,确定周期频坏尼振动的感性认识进一步启发,让学生思考单摆周期的决定与变因素有哪些?单摆做阻尼振动时,这些因素是否变化?利用DIS演示阻尼振动的振动图像通过实验,具体感知问题阻尼振动最终都要停下来,怎样才物体做阻尼振动时,能使受阻力振动的物体的振幅不变,而一振动逐渐消逝,振动直振动下去呢?能量逐渐减小的过程,从而加深对阻尼振动的认识举例1:一个孩子在荡秋千,当她荡到思考孩子保持荡来荡去的一端就要返回时,顺势轻推他一下,就原因可以使孩子的运动状态通过举出生活中常举例2钟摆在摆动过程中振幅始终保思考是什么原因使得钟摆见的现象引入“受持不变的振幅不减小迫振动”,使学生感悟到物理知引导学生答出,应不断地向系统补充损学生思考回答识来源于生活,激耗的机械能,以使振动物体的振幅不变因为大人用周期性外力推动孩子,及时补充了由于发学习兴趣,培养像钟摆这样虽有能量损耗,但能量又不阻力而失去的能量,所以他们认真观察生活断得到补充,使振动能够持续下去的振孩子才能保持荡来荡去的中的点滴现动叫受迫振动状态,而钟摆也是由于不象并积极思考的断得到能量补充(上弦),意识所以振幅不变
三、受迫振动
1、驱动力作用在系统上,不断对系统了解驱动力的概念,明确做功的周期性外力叫做驱动力它是按效果命名的力理解
2、受迫振动系统在驱动力作用下的振受迫振动动叫受迫振动除钟摆外,请你再列举出几个受迫振动学生讨论交流,发言分组实验,小组讨论的实例问题振动系统本身有固有频率,驱动学生之间讨论交流刚才的力也是周期性的当然也有频率,那么系几个实例,几分钟后学生统做受迫振动时是以自己的固有频率振发言阐述答案与理由,老动呢?还是以驱动力的频率振动?师与其他同学给予点评分组实验,可以锻炼实验一【分组实验】动手实验并观察学生动手能力,提现象,回答下列问题高观察实验现象,n合作探究15分钟门总结实验规律的能力转动手柄弹簧振子做受迫振动通过学生动手实验,
(1)如何让弹簧振子振动起来?振动一方面培养学生的的弹簧振子做什么运动?改变手柄转动的周期或频观察能力和分析概
(2)要想使弹簧振子的周期(频率)发率括能力,另一方面生变化,可以采取什么措施?促进学生理解受迫
(3)实验过程中,弹簧振子的固有周弹簧振子系统不变,固有振动的频率等于驱周期不变期(频率)变了吗?动力4弹簧振子做受迫振动的周期频率由其转余动的手小柄球的也周跟期着决振定动起的通频过率观,看与共系振统演固有示是由什么决定的?来;其余摆球都做受迫振频实率验无,关加,强这对是共本振5实验过程中,弹簧振子的振幅都一转动动;手不柄同频小率球不振同幅,有弹大簧有节现课象的以重及难共点振内产容生样吗?振小子;的摆振长幅和有驱时动大力有的时摆小长条件的感性认识,接近的振幅大,二者相差培养学生的观察能
3.频率受迫振动的频率等于驱动力的较多的振幅小,系统的固力、从现象中总结频率,与系统的固有频率无关有频率和驱动力的频率接规律的能力和表达近的振幅大,二者相差较能力,促进对共振问题受迫振动的频率等于驱动力的频多的振幅小现象的产生条件及率,与物体的固有频率无关,但是如果共振曲线的理解驱动力的频率接近或等于物体的固有频受学迫生振观动察的实振验幅现由象驱回动答力率时又会发生什么现象呢?频率和物体的固有频率共同决定两者越接近,受1让其中一个摆球振动起来,你观察迫振动的振幅越大,两者到了什么现象?相差越大,受迫振动的振2其余的的摆球做什么运动?幅越小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结论总结共振的概念实验中由于B摆的固有频率等于驱动力频率,导致B摆振幅最大的现象在物理总结共振产生的条件学上叫共振
四、共振动手作出共振曲线
1.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的现象叫共振
2.产生共振现象的条件f驱二f固通过上述实验,我们得到受迫振动的振幅与驱动力的频率及振动物体的固有频率之间的关系有关,它们之间的这种关系可用图象来表示,叫做共振曲线
13.共振曲线教学反思本节课知识内容较简单,以往主要以讲授式为主,容易造成“填鸭”效果,所以本观看、思考节课主要以实验为主,通过实验得出受迫振动的相关规律本节课通过类比的方法灵首先通过小故事和新闻视频创设物理情景,激发学生探究的欲望,通过亲自动手活运用学到的知识探究实验,让学生体验学习的过程,培养学生观察实利用音叉共振的实验,解验现象的能力,通过让学生自己思考、总结得出规律,释“不敲自鸣”的故事,培养学生的思维能力,通过运用规律解释各种共振用不敲自鸣的音叉类比不现象,培养学生理论联系实际,提问通过这个实验,你能解释为何磬敲自鸣的磬学以致用,让学生体验成功的会不敲自鸣吗?喜悦本节课感触最深的是实验较难操作,DIS实验稳定性不强,导展示图片生活中的共振现象解释其致实验时间不好控制,另外,由受迫振动总结得出中的原理共振的通过介绍应用和防解释图片中的原理规律对
(1)龙洗盆止共振现象的典型
(2)军队过大桥于学生来说有一定困难,学生很难一下实例,使学生感悟
(3)共振筛子说出来,需要教师在课堂上逐步引到人类生产生活中
(4)微波炉导本节课设计的各个环节还可以继续包含着许许多多的
(5)轮船在风雨中航行改进和调整还有,本节课的知识点物理知识,培养学比较简单,若能配合课前预习导学案,生细心观察的意识
4.共振现象的防止和利用可以节奏快一些再有,生活中的共振和习惯;通过观看思考问题当我们应用共振时,应如何现象环节,学生能够说出的现象,配以图片和视频,加强去做?而如果我们要防止共振,又该如视频或者图片展示,效果会更好对共振现象用处和何去做?总之,要想上好这节课,需要充分危害的感性认识,播放视频声音震碎玻璃杯,声音会跳了解学生的情况,对于课上可能出现的同时充分体现出物舞各种情理来源于生活,并为课堂小结回顾课堂知识点况,做生活服务的理念
一、自由振动学生在头脑中回顾本节课好充分
二、阻尼振动所学内容,巩固新知识的准备,
三、受迫振动最好有特例共振共振的应用和防止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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