《外力作用下的振动》教案

教学目标：

1、了解固有振动、固有周期和固有频率；

2、了解阻尼振动，知道阻尼振动时振动物体的能量变化情况；

3、通过实验认识受迫振动的特点，知道受迫振动的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关；

4、知道共振现象产生的条件以及应用共振和防止共振的事例和方法；

5、理解共振曲线。

教学重点：通过实验认识受迫振动的特点，知道共振现象产生的条件。

教学难点：通过共振实验，全面认识共振现象，理解共振曲线。

教学方法：设问法、实验法、分析法、介绍法

板书设计：

外力作用下的振动

1、阻尼振动：振幅(能量)逐渐减小的振动

2、受迫振动：物体在外界驱动力作用下的振动

物体做受迫振动时，振动稳定后的频率等于驱动力的频率，跟物体的固有频率无关。

3、共振: 驱动力的频率等于物体的固有频率时，受迫振动的物体振幅达到最大的现象。

A、利用共振时：应使驱动力的频率f接近或等于振动物体的固有频率f0

B、防止共振时：应使驱动力的频率f与物体的固有频率f0不同，而且相差越大越好

教学过程：

（师）提问:

1.弹簧振子、单摆分别如何理想化处理，其振动能被认为是简谐运动？其x-t图像是什么曲线？

弹簧振子理想化处理：摩擦阻力忽略不计，弹簧的质量跟小球相比忽略不计；

单摆理想化处理：忽略悬挂小球的细绳的伸缩，细绳的质量与小球相比可以忽略，球的直径与线的长度相比可以忽略，小球的体积可以忽略，即可将其视为质点，摆角小于5度。

简谐运动的x-t图像是正余弦曲线。

2.考虑实际情况，它们的x-t图像还是正余弦曲线吗？

3.你会用什么方法绘制其x-t图像？

4.你认为是什么原因导致了其机械能的损耗呢？

在实际振动中，由于阻力的存在，振动系统最初所获得的能量，在振动的过程中因不断克服阻力做功而减小。振动强度逐渐衰减，振幅也就越来越小，最后停止振动。这种振动称为阻尼振动。

课件展示：

一、阻尼振动

1、阻尼振动：振幅逐渐减小的振动

2、阻尼振动的图像

3、振动系统受到的阻尼越大，振幅减小得越快，阻尼过大时，

系统将不能发生振动。

4、实际的自由振动一定是阻尼振动

（师）思考：用什么方法才能得到持续的振动呢？

用周期性的外力作用于振动系统，通过外力对系统做正功，补偿系统损耗的机械能，使系统持续地振动下去。