第 4 节 生活中的振动三维教学目标1、知识与技能(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
2、过程与方法:3、情感、态度与价值观:教学重点:受迫振动,共振
教学难点:驱动力的频率、固有频率的区别
教学教具:弹簧振子、受迫振动演示仪、摆的共振演示器
(一)复习提问注意观察教师的演示实验
教师把弹簧振子的振子向右移动至B点,然后释放,则振子在弹性力作用下,在平衡位置附近持续地沿直线振动起来
重复两次让学生在黑板上画出振动图象的示意图(图1中的Ⅰ)
再次演示上面的振动,只是让起始位置明显地靠近平衡位置,再让学生在原坐标上画出第二次振子振动的图象(图1中的Ⅱ)
Ⅰ和Ⅱ应同频、同相、振幅不同
结合图象和振子运动与学生一起分析能量的变化并引入新课
(二)新课教学现在以弹簧振子为例讨论一下简谐运动的能量问题
问提1:振子从B向O运动过程中,它的能量是怎样变化的
(弹性势能减少,动能增加
)问提2:振子从O向C运动过程中能量如何变化
振子由C向O、又由O向B运动的过程中,能量又是如何变化的
问提3:振子在振动过程中总的机械能如何变化
(运用机械能守恒定律,得出在不计阻力作用的情况下,总机械能保持不变
)1、总机械能守恒将振子从B点释放后在弹簧弹力(回复力)作用下,振子向左运动,速度加大,弹簧形变(位移)减少,弹簧的弹性势能转化为振子的动能
当回到平衡位置O时,弹簧无形变,弹性势能为零,振子动能达到最大值,这时振子的动能等于它在最大位移处(B点)弹簧的弹性势能,也就是等于系统的总机械能
在任何一位置上,动能和势能之和保持不变,都等于开始振动时的弹性势能,也就是系统的总机械能
小结:由于简谐运动中总机械能守恒,所以简谐运动中振幅不变