物理34機(jī)械振動(dòng)教案.pdf

《物理34機(jī)械振動(dòng)教案.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。

1、高中物理選修3－4[人教版]第十一章機(jī)械振動(dòng)11.5外力作用下的振動(dòng)江西省撫州市宜黃一中洪偉★新課標(biāo)要求（一）知識(shí)與技能1、知道什么是阻尼振動(dòng)；知道在什么情況下可以把實(shí)際發(fā)生的振動(dòng)看作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。2、知道什么叫驅(qū)動(dòng)力，什么叫受迫振動(dòng)，能舉出受迫振動(dòng)的實(shí)例。3、知道受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，跟物體的固有頻率無關(guān)。4、知道什么是共振以及發(fā)生共振的條件。（二）過程與方法1、通過演示實(shí)驗(yàn)，了解阻尼振動(dòng)的特點(diǎn)，明確受迫振動(dòng)的頻率決定于驅(qū)動(dòng)力的頻率。2、通過分析實(shí)際例子，得到什么是受迫振動(dòng)和共振現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀1、振動(dòng)有多種不同類型說明各種運(yùn)動(dòng)形式都是

2、普遍性下的特殊性的具體體現(xiàn)。2、通過共振產(chǎn)生條件的教學(xué)，認(rèn)識(shí)內(nèi)因和外因的關(guān)系。★教學(xué)重點(diǎn)受迫振動(dòng)的概念以及共振及產(chǎn)生共振的條件?！锝虒W(xué)難點(diǎn)共振及產(chǎn)生共振的條件?！锝虒W(xué)方法觀察、對(duì)比、討論、閱讀、實(shí)驗(yàn)演示、多媒體展示?！锝虒W(xué)用具：?jiǎn)螖[、受迫振動(dòng)演示儀、共振演示儀、兩個(gè)相同的帶有共鳴箱的音叉、橡皮槌、CAI課件★教學(xué)過程（一）引入新課教師：通過前面的學(xué)習(xí)，我們知道做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體都要受到回復(fù)力的作用?；貜?fù)力是振動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部的相互作用，是內(nèi)力。如果振動(dòng)系統(tǒng)不受外力的作用。此時(shí)的振動(dòng)叫固有振動(dòng)，其振動(dòng)頻率叫做固有頻率。而實(shí)際的振動(dòng)系統(tǒng)不可避免地要受到摩擦阻力和其他因素的影響，系統(tǒng)的機(jī)械能要不斷損

3、耗，在這種情況下，它將怎樣運(yùn)動(dòng)呢？本節(jié)課我們來學(xué)習(xí)這方面的問題。（二）進(jìn)行新課1．阻尼振動(dòng)前面我們研究了簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中能量的轉(zhuǎn)化，對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)而言，當(dāng)供給振動(dòng)系統(tǒng)一定的能量使它開始振動(dòng)后，由于機(jī)械能守恒，它就以一定的振幅永不停息地振動(dòng)下去，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種理想化的振動(dòng)。下面我們來觀察兩個(gè)實(shí)際振動(dòng)：演示：①實(shí)際的單擺發(fā)生的振動(dòng)；②敲擊音叉后音叉的振動(dòng)?，F(xiàn)象：?jiǎn)螖[和音叉的振幅越來越小，最后停下來。解釋：在單擺和音叉的振動(dòng)過程中，不可避免地要克服摩擦及其他阻力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能就要損耗，振動(dòng)的振幅就會(huì)逐漸減小，機(jī)械能耗盡之時(shí)，振動(dòng)就會(huì)停下來了。①阻尼振動(dòng)：振幅逐漸減小的振動(dòng)，叫做阻尼振動(dòng)。所謂“阻尼

4、”是指消耗系統(tǒng)能量的因素，它主要分兩類：一類是摩擦阻尼，例如單擺運(yùn)動(dòng)時(shí)的空氣阻力等；另一類是輻射阻尼，例如音叉發(fā)聲時(shí)，一部分機(jī)械能隨聲波輻射到周圍空間，導(dǎo)致音叉振幅減小。由于振動(dòng)系統(tǒng)受到摩擦和其他阻力，即受到阻尼作用，系統(tǒng)的機(jī)械能隨著時(shí)間而減少，同時(shí)振幅也逐漸減小。阻尼越小，振幅減小得越慢。阻尼過大時(shí)，系統(tǒng)將不能發(fā)生振動(dòng)。當(dāng)阻尼很小時(shí)，在一段不太長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，看不出振幅有明顯的減小，就可以把它作為理想振動(dòng)來處理。②阻尼振動(dòng)的圖象：x（要求學(xué)生畫出上述單擺和音叉的運(yùn)動(dòng)圖象，在實(shí)物投影儀上展Ot示，并給予講評(píng)）2．受迫振動(dòng)演示：用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，向下拉一下振子，觀察它的振動(dòng)情況。現(xiàn)象：振

5、子做的是阻尼振動(dòng)，振動(dòng)一段時(shí)間后停止振動(dòng)。演示：請(qǐng)一位同學(xué)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)把手，觀察振動(dòng)物體的振動(dòng)情況?，F(xiàn)象：現(xiàn)在振子能夠持續(xù)地振動(dòng)下去。分析：使振子能夠持續(xù)振動(dòng)下去的原因，是把手給了振動(dòng)系統(tǒng)一個(gè)周期性的外力的作用，外力對(duì)系統(tǒng)做功，補(bǔ)償系統(tǒng)的能量損耗。（1）驅(qū)動(dòng)力：使系統(tǒng)持續(xù)地振動(dòng)下去的外力，叫驅(qū)動(dòng)力。（2）受迫振動(dòng)：物體在外界驅(qū)動(dòng)力作用下所做的振動(dòng)叫受迫振動(dòng)。要想使物體能持續(xù)地振動(dòng)下去，必須給振動(dòng)系統(tǒng)施加一個(gè)周期性的驅(qū)動(dòng)力作用。受迫振動(dòng)實(shí)例：發(fā)動(dòng)機(jī)正在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)汽車本身的振動(dòng)；正在發(fā)聲的揚(yáng)聲器紙盒的振動(dòng)；飛機(jī)從房屋上飛過時(shí)窗玻璃的振動(dòng)；我們聽到聲音時(shí)耳膜的振動(dòng)等。（多媒體展示幾個(gè)受迫振動(dòng)的實(shí)例）

6、①電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的振針；②工作時(shí)縫紉機(jī)的振針；③揚(yáng)聲器的紙盒；④跳水比賽時(shí)，人在跳板上走過時(shí)，跳板的振動(dòng)；⑤機(jī)器底座在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生的振動(dòng)。（3）受迫振動(dòng)的特點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子和單擺在振動(dòng)時(shí)，按振動(dòng)系統(tǒng)的固有周期和固有頻率振動(dòng)。通過剛才的學(xué)習(xí)，我們知道物體在周期性的驅(qū)動(dòng)力作用下所做的振動(dòng)叫受迫振動(dòng)；那么周期性作用的驅(qū)動(dòng)力的頻率、受迫振動(dòng)的頻率、系統(tǒng)的固有頻率之間有什么關(guān)系呢?演示：用前面的裝置實(shí)驗(yàn)。用不同的轉(zhuǎn)速勻速地轉(zhuǎn)動(dòng)把手，觀察振子的振動(dòng)快慢情況?，F(xiàn)象：當(dāng)把手轉(zhuǎn)速小時(shí)，振子振動(dòng)較慢；當(dāng)把手轉(zhuǎn)速大時(shí)，振子振動(dòng)較快。物體做受迫振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)物體振動(dòng)的快慢隨驅(qū)動(dòng)力的周期而變化?？偨Y(jié)：①物

7、體做受迫振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)穩(wěn)定后的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率；②受迫振動(dòng)的頻率跟物體的固有頻率沒有關(guān)系。3．共振BAECD（1）共振擺實(shí)驗(yàn)受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，與物體的固有頻率無關(guān)，但是如果驅(qū)動(dòng)力的頻率接近或等于物體的固有頻率時(shí)又會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢?演示：（共振演示儀）在一根張緊的繩上掛了幾個(gè)擺，其中A、B、C的擺長(zhǎng)相等。先讓A擺擺動(dòng)，觀察在擺動(dòng)穩(wěn)定后的現(xiàn)象。現(xiàn)象：A擺動(dòng)起來后，B、C、D、E也隨之?dāng)[動(dòng)，但是它們擺動(dòng)的振幅不同，A、B、C擺動(dòng)的振幅