高二物理《外力作用下的振动》 教案
1.知道阻尼振动和无阻尼振动,并能从能量的观点给予说明。 2.知道受迫振动的概念。知道受迫振动的频率等于驱动力的频率,而跟振动物体的固有频率无关。 3.理解共振的概念,知道常见的共振的应用和危害。 重点难点:对共振及共振曲线的理解,共振的产生条件。 教学建议:本节首先介绍了固有频率的概念,然后从图象和能量的角度分析了阻尼振动,并介绍了受迫振动,最后通过竖直弹簧振子的共振和单摆的共振两类典型的共振实验,全面认识共振现象,理解共振曲线。教学中要注意阻尼振动、受迫振动、共振三个概念的区别与联系。 导入新课:唐朝开元年间,洛阳有一个姓刘的和尚,他的房间内挂着一幅磬,常敲磬解烦。有一天,刘和尚没有敲磬,磬却自动响起来了。这使他大为惊奇,终于惊忧成疾。他的一位好朋友曹绍夔是宫廷的乐令,闻讯前来探望刘和尚,他拿出刀来把磬磨去几处,从此以后磬就不再自鸣了。 1.固有频率 如果振动系统不受①外力的作用,此时的振动叫作固有振动,其振动频率称为固有频率。 2.阻尼振动 (1)振动系统中最常见的外力是摩擦力或其他阻力。当系统受到阻力的作用时,我们说振动受到了②阻尼。系统克服阻尼的作用要做功,消耗机械能,因而振幅减小,最后停下来。这种振幅逐渐③减小的振动,叫作阻尼振动。 (2)振动系统受到的阻尼越大,振幅减小得④越快。阻尼过大时,系统不能发生振动。 3.受迫振动 (1)驱动力 作用在振动系统上的⑤周期性外力叫驱动力。 (2)受迫振动 振动系统在⑥驱动力作用下的振动叫受迫振动。受迫振动稳定时,系统振动的频率等于⑦驱动力的频率,与系统的⑧固有频率无关。 4.共振 (1)共振的条件是⑨驱动力频率等于系统的固有频率。 (2)共振是一种特殊的⑩受迫振动,产生共振时,物体的振幅 最大(填"最大"或"最小")。 1.振动系统常见的外力是什么? 解答: 是摩擦力或其他阻力。 2.阻尼振动的图象有什么特点? 解答: 振幅越来越小。 3.驱动力的频率满足什么条件时振子的振幅最大? 解答: 驱动力的频率等于系统的固有频率。
主题1:阻尼振动 问题:(1)观察实际单摆的振动,你会发现什么现象?原因是什么? (2)如果把同样的单摆放入水中,你会发现什么现象?原因是什么? (3)比较上述两种现象,你能得出什么结论? 解答:(1)