教材分析
本节课是人教版（2019）教材选择性必修第一册第二章第六节的内容，是学生在学习了弹簧振子和单摆模型，对简谐运动的受力和能量特点有了充分认识之后所学习的更接近生活实际的振动，与生活的联系非常密切，趣味性和实用性强，能很好地激发学生学习物理的热情。教材中出现了很多生产生活中的实例，体现了物理来源于生活，跟生活紧密相连的特点，教会学生不仅将理论知识停留在纸面上，更要应用到生活中。
学情分析
前面几节学生学习了简谐运动的受力和运动特点，知道了能量的变化情况，对单摆和弹簧振子的模型也有了较为深入的理解，为这节课做好了铺垫。高二上学期的学生已经有了一定的观察分析能力、归纳总结能力和逻辑思维能力，而且这个阶段的学生有很强的求知欲和好奇心，对于与生活联系密切的知识非常感兴趣，敢于猜想和尝试，这些可以帮助学生顺利完成本节课的学习。
学习目标王子文王朔
1、物理观念
在简谐运动的基础上认识阻尼振动和受迫振动，会从能量的角度进行分析。
2、科学思维
（2）通过小组实验培养学生团队合作的意识，透过现象看本质的思维方式。
3、科学态度与责任
（1）用共振的原理来解释和解决生活中的现象，培养学生理论联系实际的能力以及用科学的态度和方法面对问题的意识。
（2）在实验探究和观察过程中，培养学生科学严谨、实事求是的态度。
教学重难点
重点：受迫振动、共振
难点：驱动力频率和固有频率的区别与联系
教学用具
多媒体、单摆、受迫振动和共振演示仪、共振音叉、鱼洗盆
教学过程
【新课引入】
（一）演示实验1：两只相同的音叉靠近放置，用橡皮槌敲击其中一只，与另一只音叉相接触的乒乓球跳了起来。通过本节课的学习就能到其中的原因。
（设计意图：通过实验，引起学生的好奇，激发学生学习探究的兴趣，让学生带着问题进入课堂）
（二）温故知新：
复习简谐运动的特点，引出固有振动和固有频率的概念。
①简谐运动中动能和势能相互转化，机械能总量保持不变。
②振动的能量和振幅有关，振幅越大，代表振动的能量越大。
③简谐运动是等幅振动。
以单摆为例说明：，固有周期由系统本身的性质决定，与振幅无关。
（设计意图：通过单摆周期公式说明固有周期由振动系统本身的性质决定，同时对周期公式进行复习，为后面探究不同摆长的摆球发生受迫振动时振幅的特点做好铺垫。）
【新课教学】
一、振动中的能量损失
问题1：实际中的振动是等幅振动吗？有什么特点？
学生回答：不是，会受到阻力作用。
阻尼振动定义
演示实验2：单摆的实验，现象不明显，将摆球放入水中再观察现象。
学生描述实验现象：摆球的振幅快速减小，振动很快停了下来。
问题2：摆球停了下来，机械能损失掉了，如何损失的？
学生回答：摩擦阻力做功，系统的机械能逐渐减小，转化为内能。
问题3：根据你的分析，能不能做出阻尼振动的图像呢？
问题4：除去这种形式外，振动系统能量衰减的方式还有什么呢？
（通过音叉的实验引导学生理解能量衰减的第二种方式）
二、受迫振动
思考与讨论一：伴随能量的减少，阻尼振动振幅减小，最终会停下来，有什么办法让振动持续下去吗？
小组讨论，学生回答问题
教师引导：①荡秋千的例子；②钟摆的运动
（设计意图：这两个例子都是学生身边很常见的实例，学生很好理解，能很容易想到要给振动系统施加力的作用补充损耗的机械能，以使振动物体的振幅不变，从而引出驱动力的定义和受迫振动的定义）
思考与讨论二：列举生活中受迫振动的例子
学生小组讨论，列举实例
教师举例：打点计时器振针的振动，机器运转时底座的振动，扬声器工作时纸盆的振动，跳水运动中运动员走过跳板时板的上下振动等。
问题5旅游鞋发黄：受迫振动的频率等于驱动力频率、系统的固有频率还是其他频率呢？
演示实验3：受迫振动演示仪中弹簧、玻璃面板组成的振动系统有自身的固有频率，偏心轮转动过程中会带动振动系统发生受迫振动，观察偏心轮转动频率和系统振动频率的关系。
总结：大量实验证实，受迫振动稳定后，物体振动的频率等于驱动力频率，与固有频率无关。
举例：打点计时器的打点周期等于交流电的周期，即驱动力周期。
问题6：受迫振动的振幅与驱动力频率是否有关呢？
演示实验4变身小说男变女：受迫振动演示仪，调整偏心轮转动的频率，观察系统振动的振幅。
詹姆斯 罗伯特 海耶斯现象：偏心轮转速增大过程中，系统的振幅没有一直增大，也没有一直减小，那么应该满足什么关系呢？通过分组实验进行探究。
课堂活动一：学生小组实验
实验目的：探究受迫振动振幅与系统固有频率的关系。
实验步骤：
1、准备好实验器材，使小球均保持静止状态。
2、将驱动球的摆长调至最长，使其偏离平衡位置一定角度后释放，观察其它小球的振动情况，重复实验。
3、依次将驱动球的摆长缩短，重复上述实验操作并观察小球的振动情况。
4、分析实验现象，得出结论。
学生描述实验现象
实验结论：物体做受迫振动的振幅由驱动力频率和物体的固有频率共同决定：
那年花开月正圆沈星移结局 两者相差越大，受迫振动的振幅越小；
两者越接近，受迫振动的振幅越大。
问题7：什么时候振幅最大呢？
（引出共振的的概念）
三、共振
总结共振图像的特点
白百合彭于晏驱动力的频率
横轴：驱动力频率
纵轴：受迫振动的振幅
特点：驱动力频率和固有频率相等时，振幅最大；驱动力频率和固有频率相差越大，振幅越小。
四、生活中的共振现象
课堂活动二：（1）教师双手摩擦鱼洗盆的双耳，观察盆中喷出水柱的现象。
（2）学生亲自上讲台摩擦鱼洗双耳体会共振的现象。
1、共振应用举例：乐器的共鸣箱、工地上的共振筛、微波炉的工作原理、核磁共振的工作原理。（设计意图：通过鱼洗盆中水的共振让学生体会中华优秀传统文化和祖先的智慧，通过微波炉和核磁共振工作原理的简介，让学生体会物理知识对现代科技和生产生活的深刻影响，帮助学生坚定努力学习的责任担当。）
问题8：如何有效地应用共振现象呢？
武侠小说中的“狮吼功”是如何实现的：播放歌声震碎玻璃杯的视频。
（设计意图：总结出利用共振现象的方法，同时引出共振可能带来的危害）
2、共振的防止举例：
播放视频：美国塔科马大桥因为与风发生共振而坍塌
举例：爬雪山时不能大声说话是为防止雪块共振而引发雪崩；轮船航行时受到波浪的撞击，要及时调整航向和速度避免共振；大队人马过桥时要便步走也是为了防止共振发生……
总结：利用共振，要使驱动力频率跟固有频率越接近越好
防止共振，要使驱动力频率跟固有频率相差越大越好
课堂活动三：你来帮帮他
事件：唐朝时期，洛阳某寺一僧人房中挂的一件乐器磬，经常莫名其妙地自动鸣响，僧人因此惊恐成疾。朋友前来看望，恰逢寺内敲钟，磬随之作响。如果你是他的朋友，怎么帮助他？
学生讨论，各抒己见
【课堂小结】
教师总结本节课学习的重要概念和结论
课堂活动四：学生上讲台敲击音叉，乒乓球不会弹起，为什么呢？
（教师之前已经悄悄在一只音叉上固定上一个金属环）
将金属环取下，乒乓球又可以弹起，说明小球弹起的真正原因就是音叉发生了共振现象。
【课堂练习】
1、在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的机翼(翅膀)很快就抖动起来，而且越抖越厉害。后来人们经过了艰苦的探索，利用在机翼前缘处装置一个配重杆的方法，解决了这一问题。在飞机机翼前装置配重杆的目的主要是( )
A．加大飞机的惯性 B．使机体更加平衡
C．使机翼更加牢固 D．改变机翼的固有频率
2、（多选）下列说法中正确的是（ ）
A、某物体做自由振动时，其振动频率与振幅无关
B、某物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关
C、某物体发生共振时的频率就是其自由振动的频率
D、某物体发生共振时的振动就是无阻尼振动
3、如图所示，两个单摆m、M悬挂到一根钢丝上，原来它们都静止，今使m偏离平衡位置一个小角度，释放后m做简谐运动的方向在垂直于纸面的竖直平面里，对M此后的运动情况，下列说法正确的是（ ）
A、M仍静止
B、M将做受迫振动，周期为
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