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第爱游戏app下载章 机械振动 第五节 外力作用下的振动 教学设计 王海


分类:课题研究   点击:212 次  发布:2020-10-30


爱游戏app下载 机械振动

外力作用下的振动   教学设计

王海

【教材简析】

本课内容“外力作用下的振动”,选自普通高中课程标准实验教科书·物理(选修3-4)(人民教育出版社,2005年版)第爱游戏app下载章第五节的内容。它既是将几种振动与力和能量知识点的一个综合运用,也为后面学习机械波奠定了基础,起到了承上启下的作用,而且生活中的共振现象也十分常见,所以本节可以挖掘出较多的理论价值、应用价值和能力培养价值。

【学情分析】

从年龄特征的角度,这节课的授课对象是高二的学生,大部分学生具有一定的初步的抽象思维,可以通过模型的方式加强抽象思维。而且学生注意的深度,广度和持久性不是很强,可以利用调动学生兴趣和联系实际,来提高学生注意度。

从学习基础的角度,学生已经全面学习了简谐振动,本节课是从理想情况到现实情况,固有振动到有外力作用下的振动的渐渐拓展。

从学习能力的角度,这节课针对的是学习能力一般但有一定基本的操作技能的学生,所以要求定在理解和应用新知识,并适当的掌握简单的探究活动。

【教学目标】

1.知道什么是受迫振动以及受迫振动的条件。

2.知道共振的条件以及共振的应用和防止。

3.通过模型分析,培养观察分析能力和抽象思维能力

4.通过实验探究,认识科学探究的意义,应用科学探究的方法验证物理规律。

5.通过课后研究作业,培养学生的创新创造思维。

 

【教法学法

教法:问题教学法情景激学法实验探究比较法

学法:自主学习、合作学习、探究学习

【教学重点】

1.什么是受迫振动以及受迫振动的条件

2.什么是共振以及产生共振的条件

【教学难点】

1.受迫振动的条件

2.产生共振的条件

【设计理念】

   1.将本节课的知识点从力和能量的角度上相互衔接,形成一条系统的知识链,

     而不是一个个孤零零的概念。

   2.引导学生从“学会”转化成“会学”。提出让学生能够独立思考的问题,并     

     且对教材稍微做了调整,将共振条件的引出改成了探究活动,让同学们用

     科学探究的方式自己发现共振的条件,将这种科学的方法传授给学生,提

     高学生的观察能力,总结能力,分析能力。

【教学用具】

砝码、弹簧、共振演示仪等

【教学流程设计】

一、引入

教师活动

学生活动

设计意义

讲述海螺的传说,带领学生将手扣起来放到耳边听大海的声音

老师点出螺壳中的声音和共振有关

板书:11-5 外力作用下的振动

学生听大海的声音

 

 

猜想产生声音的原因

故事激趣,通过现场感受大海的声音,让学生带着好奇心来学习共振,增加学习目的性和趣味性。

 

二、弹簧振子模型引出受迫振动

教师活动

学生活动

设计意义

 

展示弹簧振子模型

一手持弹簧一端,弹簧另一端挂上砝码。另一手握在砝码上拉动砝码振动    

回顾受迫振动,让学生观察手频率变快时和变慢时的现象

提问:同学们看到什么?受迫振动的频率与什么有关?

我们不难发现在这种振动情况下,物体振动的幅度跟驱动力的频率有关,跟他本身的固有频率无关。

 

 

学生回答:手频率变快的时候物体振动频率也变快,手频率变慢的时候物体振动频率也变慢。

 

 

通过弹簧振子模型回忆阻尼振动与固有频率。

 

提问的培养学生的观察能力和分析能力。

方式引导学生。

 

三、共振的引入以及共振的条件的探究活动

 

教师活动

学生活动

设计意义

提问:既然物体的振动情况和驱动力的振动情况有关。那么如何让物体的振幅最大?

 

解释让物体振幅最大的既不是你手振动最快的时候,也不是最慢的时候,而是一定条件的时候,那么这个条件,究竟是什么呢?

 

 

 

感受如何让弹簧振子振幅最大。

 

 

将共振的引入带入以弹簧振子的模型建立的知识链中,让学生感受知识的系统性。

 

 

对这个一定条件进行探究活动。

首先,提出问题,当驱动力满足什么条件使物体的振幅最大。

其次给出方案,利用共振演示仪探究。

 

 

学生看到方案后提出不同答案并对答案进行思考

 

 

 

鼓励学生积极参与、勤于思考、对方案有条件性的选择,并能做出合理解释。

指出老师选择仪器老师不用弹簧振子了,因为弹簧振子的频率测量比较复杂,所以换成我们前面所学过的单摆。

推出单摆特点:单摆的摆长越长,频率越小。

思考选择单摆的原因

对单摆的知识进行复习和应用。

拿出共振仪器,解释构造和原理:我们可以看到这是由一根黑线的单摆,和一些摆长不同,也就是频率不同的彩线单摆组成。老师让这个黑线的单摆当驱动力,让它摆动,通过绳子可以很好的将摆动传递到其他的单摆上面。看看哪个单摆幅度大。

观察共振仪器的特点

提高学生的观察能力和分析能力。

提问:猜测下是绳子长的振幅大呢。还是绳子短的振幅大呢?

 

回答:长的或者回答:短的或者回答:中间的

让学生进行大胆的猜测提高课堂的活跃性和学生的思维能力。

做实验看现象。

得出振幅最大的即不是绳子最长的。也不是绳子最短的。反而是这个中间的球。观察发现他的摆长和驱动力的摆长是一样的。

认真观察现象,发现原因

视觉冲击,和猜想的冲突的现象能更好的让学生记住共振。

指出物理学家为了更好的证明这个现象。也做了个类似的实验,将不同摆长的单摆增至到100个,反复试验。

得出了共振曲线图。

注释:横坐标是驱动力频率,纵坐标是物体的振幅。f=f0时物体的振幅最大。

{板书:f=f0时物体振幅最大}

 

 

 

 

观察图表

 

 

 

让同学意识到科学的严谨性。

学会基本的图表分析。

我们什么时候需要应用共振呢?跳水运动员在跳板的时候只有走板频率和跳板固有频率一致时才会跳的最高,然后完成一个个高难度的跳水动作,而我们小时候玩的荡秋千想荡最高时也是如此道理。

 

 

联想跳水运动员走板和小时候推秋千的感受

 

 

对引入进行解释,让刚学的知识立刻被应用,感受所学知识的实用性。

 

四、共鸣

教师活动

学生活动

设计意义

不仅是力可以产生共振。声音也可以产生共振。

声音的共振,称为共鸣。

 

解释海螺发声的原理。

空气在螺壳里流动的声音和你耳朵毛细血管流动的声音或者一些噪声发生共振,使得这些微小的声音振幅增大。所以听起来就像海风的声音,而这些声音和螺壳本身是无关的。

 

 

 

 

理解海螺发声和手扣起来听声音海风的现象。

 

 

对一开始的疑问进行解释。

 

保证了课堂的紧凑性。

 

通过自身感受结合理论揭开谜团。

 

五、总结与布置作业

教师活动

设计意义

 

下面我们总结下今天的课。共振。是受迫振动的一种特殊振动。是当f=f0时物体振幅最大。要应用共振就让f=f0,防止共振就让f不等于f0.

 

总结这节课的所有知识点,将应用与理论有效结合。

课后反思

本节课从学生的日常生活所见入手,按照学生适应的逻辑思维顺序,使学生在自己的逻辑下理解共振这一新知识,既有助于培养学生的科学思维能力,也锻炼了学生的合作能力与动手操作能力。当然也有许多不足之处,比如课堂容量较小影响教学进度,以及缺乏学生自主探究的过程,无法很好地培养学生的物理思维和动手能力。这些在具体的教学中会再次加以完善,以求课堂效果达到最好。

 







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