简谐运动的能量 受迫振动 共振 一、教学目标(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。二、教学重点、难点受迫振动，共振。三、教具弹簧振子、受迫振动演示仪、摆的共振演示器、投影仪、投影片若干。四、教学过程(一)复习提问让学生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。教师把画得比较标准的投影片向学生展示。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。用心 爱心 专心问：振子从 B 向 O 运动过程中，它的能量是怎样变化的？引导学生答出弹性势能减少，动能增加。问：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：振子在振动过程中总的机械能如何变化？引导学生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。教师指出：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。由于简谐运动中总机械能守恒，所以简谐运动中振幅不变。如果初始时 B 点与 O 点的距离越大，到 O 点时，振子的动能越大，则系统所具有的机械能越大。相应地，振子的振幅也就越大，因此简谐运动的振幅与能量相对应。问：从能量的观点来看，Ⅰ和Ⅱ哪一个振动的机械能多？学生答出Ⅰ的机械能多。教师可以指出：可以证明，对于简谐运动，系统的机械能与振幅的平方成正比，即其中 E 是振动系统的机械能，k 是简谐运动中回复力与位移的比例系数，A 是振幅，A 越大E 越...
