2024-2025學(xué)年新教材高中物理 第二章 機械振動 6 受迫振動 共振教案 新人教版選擇性必修第一冊

2024-2025學(xué)年新教材高中物理第二章機械振動6受迫振動共振教案新人教版選擇性必修第一冊授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容是受迫振動和共振。這部分內(nèi)容是2024-2025學(xué)年新教材高中物理第二章機械振動的一部分，具體位于第六節(jié)。受迫振動是指在外力作用下，振動系統(tǒng)的振動特性發(fā)生變化的現(xiàn)象。共振是指當(dāng)外力的頻率與振動系統(tǒng)的固有頻率相等時，振動系統(tǒng)產(chǎn)生的振動幅度顯著增大的現(xiàn)象。

教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識的聯(lián)系主要包括：首先，學(xué)生需要掌握基本的物理概念，如力、位移、速度等；其次，學(xué)生需要了解振動的基本特性，包括振動周期、頻率、振幅等；最后，學(xué)生需要具備一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，能夠進行簡單的公式推導(dǎo)和計算。通過這些已有知識的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠更好地理解和掌握受迫振動和共振的概念。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)主要包括物理觀念、科學(xué)思維、實驗探究和科學(xué)態(tài)度。首先，通過學(xué)習(xí)受迫振動和共振，使學(xué)生能夠建立正確的物理觀念，理解振動現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。其次，通過分析受迫振動和共振的產(chǎn)生條件，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，學(xué)會運用邏輯推理和歸納總結(jié)的方法解決問題。再次，通過觀察和分析實驗現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生進行實驗探究，提高學(xué)生的實驗操作能力和觀察分析能力。最后，通過學(xué)習(xí)受迫振動和共振的應(yīng)用，使學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識運用到實際問題中，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任感。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生將能夠全面提升物理學(xué)科的核心素養(yǎng)。學(xué)情分析本節(jié)課的對象是高中一年級的學(xué)生，他們已經(jīng)完成了初中階段的物理學(xué)習(xí)，對基本的物理概念和原理有一定的了解。在知識方面，學(xué)生應(yīng)該已經(jīng)掌握了力學(xué)、波動和振動等相關(guān)知識，具備了一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，能夠進行簡單的公式推導(dǎo)和計算。能力方面，學(xué)生應(yīng)該具備觀察、實驗和分析問題的能力，能夠通過實驗觀察和數(shù)據(jù)分析來理解振動現(xiàn)象。

然而，在科學(xué)思維方面，學(xué)生可能對一些抽象的概念和理論的理解還不夠深入，需要通過具體的實驗和實例來幫助他們更好地理解。在實驗操作方面，學(xué)生可能對實驗儀器的使用和實驗數(shù)據(jù)的處理還不夠熟練，需要通過實驗操作和數(shù)據(jù)處理的練習(xí)來提高。

在行為習(xí)慣方面，學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和動機可能存在差異。有的學(xué)生可能對物理學(xué)習(xí)比較感興趣，學(xué)習(xí)積極主動，愿意思考和探究問題；而有的學(xué)生可能對物理學(xué)習(xí)缺乏興趣，學(xué)習(xí)被動，需要教師更多的引導(dǎo)和激勵。此外，學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣也存在差異，有的學(xué)生可能習(xí)慣于被動接受知識，缺乏自主學(xué)習(xí)的能力；而有的學(xué)生可能習(xí)慣于主動探究和思考，具備一定的自主學(xué)習(xí)能力。

對于本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生的知識基礎(chǔ)和能力水平對學(xué)習(xí)影響較大。學(xué)生需要具備一定的物理知識和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，才能夠理解和推導(dǎo)受迫振動和共振的公式。學(xué)生的觀察和分析能力對實驗探究環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)也有一定的影響，需要能夠觀察實驗現(xiàn)象并進行合理的分析。

在行為習(xí)慣方面，學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和動機對學(xué)習(xí)效果有直接影響。對物理學(xué)習(xí)感興趣并積極主動的學(xué)生，更容易理解和掌握受迫振動和共振的概念；而缺乏興趣或?qū)W習(xí)被動的學(xué)生，可能需要更多的引導(dǎo)和激勵。此外，學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣也會影響學(xué)習(xí)效果，自主學(xué)習(xí)能力較強的學(xué)生能夠更好地進行學(xué)習(xí)和探究，而習(xí)慣于被動接受知識的學(xué)生可能需要更多的引導(dǎo)和督促。教學(xué)方法與手段1.教學(xué)方法

（1）講授法：在課堂上，教師可以通過清晰、生動的講解，系統(tǒng)地闡述受迫振動和共振的概念、原理和公式。講授法有助于學(xué)生對理論知識的理解和掌握。

（2）討論法：教師可以組織學(xué)生進行小組討論，讓學(xué)生分享彼此的想法和疑問，通過互動交流促進學(xué)生對受迫振動和共振知識的理解。討論法有助于培養(yǎng)學(xué)生的合作意識和溝通能力。

（3）實驗法：教師可以安排實驗環(huán)節(jié)，讓學(xué)生通過觀察實驗現(xiàn)象、分析實驗數(shù)據(jù)來理解受迫振動和共振的原理。實驗法有助于提高學(xué)生的觀察和分析能力，培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作能力。

2.教學(xué)手段

（1）多媒體設(shè)備：教師可以利用多媒體課件，通過圖文并茂、動畫等形式展示受迫振動和共振的原理和現(xiàn)象，增強學(xué)生的直觀感受，提高學(xué)習(xí)興趣。

（2）教學(xué)軟件：教師可以運用教學(xué)軟件，進行模擬演示和互動教學(xué)，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進行振動模擬，加深對受迫振動和共振知識的理解。

（3）在線資源：教師可以推薦在線學(xué)習(xí)資源，如教育平臺、學(xué)術(shù)文章等，讓學(xué)生在課外進行拓展學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

（4）學(xué)習(xí)小組：教師可以組織學(xué)生成立學(xué)習(xí)小組，通過小組合作學(xué)習(xí)，促進學(xué)生之間的交流與討論，提高學(xué)生的團隊合作能力和問題解決能力。教學(xué)流程本節(jié)課的教學(xué)流程分為三個部分：課前準備、課中教學(xué)和課后作業(yè)，總用時不超過45分鐘。

1.課前準備（5分鐘）

在課前，教師需要準備好教學(xué)課件、實驗器材和相關(guān)學(xué)習(xí)資源。同時，教師可以通過線上平臺發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生提前了解本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，為課堂學(xué)習(xí)做好鋪墊。

2.課中教學(xué)（35分鐘）

（1）導(dǎo)入新課（5分鐘）

教師可以通過一個簡單的實例引出本節(jié)課的主題，如播放一段共振現(xiàn)象的視頻，激發(fā)學(xué)生的興趣。然后，教師可以提出問題，引導(dǎo)學(xué)生思考受迫振動和共振的概念，為接下來的教學(xué)做好鋪墊。

（2）講授新課（15分鐘）

教師可以使用多媒體課件，結(jié)合生動的語言和實例，講解受迫振動和共振的定義、原理和公式。在講解過程中，教師可以提問學(xué)生，了解他們的理解情況，并針對學(xué)生的疑問進行解答。

（3）實驗演示（5分鐘）

教師可以安排一個實驗演示，讓學(xué)生觀察受迫振動和共振的現(xiàn)象。實驗過程中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生注意觀察關(guān)鍵參數(shù)，如振動幅度、頻率等，并讓學(xué)生用自己的語言描述實驗現(xiàn)象。

（4）小組討論（5分鐘）

教師可以組織學(xué)生進行小組討論，讓學(xué)生分享彼此的看法和疑問，通過互動交流促進學(xué)生對受迫振動和共振知識的理解。教師可以巡回指導(dǎo)，解答學(xué)生的問題，并引導(dǎo)討論的方向。

（5）總結(jié)與拓展（5分鐘）

教師可以對本節(jié)課的主要內(nèi)容進行總結(jié)，強調(diào)受迫振動和共振的關(guān)鍵點。然后，教師可以提出一些拓展問題，引導(dǎo)學(xué)生思考受迫振動和共振在實際中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.課后作業(yè)（5分鐘）

教師可以布置一些與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的作業(yè)，讓學(xué)生鞏固所學(xué)知識。作業(yè)可以包括理論知識的學(xué)習(xí)、實驗報告的撰寫等。教師可以在課后及時批改作業(yè)，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，為下一步的教學(xué)提供反饋。

整個教學(xué)流程的設(shè)計注重引導(dǎo)學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)，通過實驗、討論等環(huán)節(jié)提高學(xué)生的實踐能力和合作意識。教師在教學(xué)過程中要注意觀察學(xué)生的反應(yīng)，根據(jù)實際情況調(diào)整教學(xué)節(jié)奏和內(nèi)容，確保教學(xué)效果的最大化。拓展與延伸1.提供了與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料，包括經(jīng)典的受迫振動和共振案例、實際應(yīng)用的例子、相關(guān)領(lǐng)域的最新研究動態(tài)等。例如，可以推薦學(xué)生閱讀關(guān)于受迫振動在工程結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用、共振現(xiàn)象在音樂樂器設(shè)計中的作用等文章，以擴大學(xué)生的知識視野。

2.鼓勵學(xué)生進行課后自主學(xué)習(xí)和探究。學(xué)生可以結(jié)合所學(xué)知識，選擇一個感興趣的方向進行深入研究，如受迫振動在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用、共振現(xiàn)象在生物力學(xué)中的作用等。學(xué)生可以通過查閱文獻、進行實驗等方式，積累相關(guān)知識，提高自己的學(xué)術(shù)素養(yǎng)。

3.教師可以布置一些與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的實踐性作業(yè)，讓學(xué)生結(jié)合理論知識進行實際操作。例如，讓學(xué)生設(shè)計一個簡單的受迫振動實驗，觀察和分析實驗現(xiàn)象，撰寫實驗報告。通過實踐活動，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新意識。

4.教師可以組織學(xué)生進行課后討論，讓學(xué)生分享自己的學(xué)習(xí)心得和研究成果。通過討論，促進學(xué)生之間的交流與合作，提高學(xué)生的團隊合作能力和學(xué)術(shù)素養(yǎng)。

5.教師可以推薦一些與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的學(xué)術(shù)資源，如學(xué)術(shù)期刊、研究報告等，讓學(xué)生在課后進行深入學(xué)習(xí)。同時，教師可以引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注相關(guān)領(lǐng)域的最新研究動態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生跟蹤學(xué)科發(fā)展前沿的意識。板書設(shè)計1.受迫振動和共振的概念

①受迫振動：在外力作用下，振動系統(tǒng)的振動特性發(fā)生變化的現(xiàn)象。

②共振：當(dāng)外力的頻率與振動系統(tǒng)的固有頻率相等時，振動系統(tǒng)產(chǎn)生的振動幅度顯著增大的現(xiàn)象。

2.受迫振動和共振的產(chǎn)生條件

①受迫振動的產(chǎn)生條件：外力的作用和振動系統(tǒng)的固有特性。

②共振的產(chǎn)生條件：外力的頻率與振動系統(tǒng)的固有頻率相等。

3.受迫振動和共振的應(yīng)用

①受迫振動的應(yīng)用：工程結(jié)構(gòu)振動控制、音樂樂器設(shè)計等。

②共振的應(yīng)用：共振成像、振動篩分、生物力學(xué)研究等。

4.實驗觀察和分析

①實驗?zāi)康模河^察受迫振動和共振的現(xiàn)象，分析其產(chǎn)生條件和應(yīng)用。

②實驗步驟：設(shè)置實驗裝置，調(diào)整外力頻率，觀察振動現(xiàn)象，記錄實驗數(shù)據(jù)。

③實驗結(jié)論：通過實驗分析，得出受迫振動和共振的規(guī)律。

5.教學(xué)總結(jié)

①受迫振動和共振是振動學(xué)的重要內(nèi)容，理解其概念和原理對于進一步學(xué)習(xí)振動學(xué)其他分支具有重要意義。

②受迫振動和共振在工程應(yīng)用和科學(xué)研究中具有廣泛的應(yīng)用，學(xué)習(xí)時要注重理論與實踐相結(jié)合。

③通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該能夠掌握受迫振動和共振的基本知識，并能夠運用到實際問題中。

板書設(shè)計要注重簡潔明了，突出重點，同時具有一定的藝術(shù)性和趣味性，以吸引學(xué)生的注意力和興趣。教師可以根據(jù)實際情況調(diào)整板書內(nèi)容，使其更符合教學(xué)需求。重點題型整理八、重點題型整理

1.受迫振動的概念題

題目：受迫振動是什么？它是如何產(chǎn)生的？

答案：受迫振動是指在外力作用下，振動系統(tǒng)的振動特性發(fā)生變化的現(xiàn)象。它產(chǎn)生的原因是由于外力的作用和振動系統(tǒng)的固有特性。

2.共振的條件題

題目：共振發(fā)生的條件是什么？

答案：共振發(fā)生的條件是外力的頻率與振動系統(tǒng)的固有頻率相等。

3.受迫振動與自由振動的區(qū)別題

題目：受迫振動和自由振動有什么區(qū)別？

答案：受