高二物理：1.4《阻尼振动 受迫振动》教案(教科版选修3-4)
(5)受迫振动的实例
①电磁打点计时器的振针；②工作时缝纫机的振针；
③扬声器的纸盒；④跳水比赛时，人在跳板上走过时，跳板的振动；⑤机器底座在机器运转时发生的振动.
(6)通过刚才的学习，我们知道物体在周期性的驱动力作用下所做的振动叫受迫振动；那么周期性作用的驱动力的频率、受迫振动的频率、系统的固有频率之间有什么关系呢?
①用多媒体出示共振曲线
a:学生叙述坐标轴代表的物理量.
纵轴：表示受迫振动的振幅.
横轴：表示驱动力的频率.
b:据图象特点，学生叙述受迫振动的振幅、驱动力的频率、物体的固有频率之间的关系.
当驱动力频率等于物体固有频率时，物体振幅最大，驱动力频率与固有频率相差越大，物体的振幅越小.
②结论：驱动力的频率接近物体的固有频率时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振.
(7)学生回答
①什么是声音的共鸣?——(声音的共振现象叫共鸣)
②共鸣箱所起的作用是什么?——使音叉的声音加强.
3.共振的应用和防止
(1)学生阅读课文，总结共振的应用和防止的实例.
(2)学生回答：
应用的实例：共振筛、音箱.
防止的实例：火车过桥慢开，控制机器的转速等.
(3)实例：
①应用的实例：
a:小提琴、二胡等乐器设置共鸣箱.
A摆动起来后，B、C、D、E也随之摆动，但是它们摆动的振幅不同，A、B、C摆动的振幅差不多，而D摆动的振幅最小.
(2)出示分析思考题
a:A、B、C摆长相同，意味着它们的固有频率有什么关系?根据是什么?
b:B、C、D、E做的是什么振动?若是受迫振动，驱动力由什么提供?
c:据观察到的现象可得到什么结论?
②受迫振动的频率跟物体的固有频率没有关系.
2.共振
过渡引言：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，但是如果驱动力的频率接近或等于物体的固有频率时又会发生什么现象呢?
(1)演示实验(二)
①介绍右图所示的共振演示仪
在一根张紧的绳子ab上挂了几个摆，其中A、B、C的摆长相等.
②演示：先让A摆摆动，观察在摆动稳定后的现象.③学生描述看到的现象.
【建构新知】
1.受迫振动
(1)演示，用右图所示的实验装置
①向下拉一下振子，观察它的振动情况.
②学生答：振子做的是阻尼振动.
③请一位同学匀速转动把手，观察振动物体的振动情形和刚才有什么不同?
学生答：刚才振子振动一会就停下来，而现在振子能够持续地振动下去.
教师问：使振子能够持续振动下去的原因是什么?
学生答：是把手给了振动系统一个周期体固有频率时，受迫振动的振幅最大的现象.
3.共振在实际中的应用，往往是利用共振振幅大的特点，但有时也要防止发生共振，避免产生有害后果.
八、教学反思
九、课后作业:课本中本节课后练习1、2
(2)通过上述演示分析：
①作用于振动系统，使系统能持续地振动下去的外力叫驱动力.
②物体在外界驱动力作用下所做的振动叫受迫振动.
(3)教师问：如果我们给系统施加一作用时间很短的驱动力，系统能持续地振动下去吗?
学生讨论后得到：
要想使物体能持续地振动下去，必须给振动系统施加一个周期性的驱动力作用.
(4)同学们想一想：有哪些物体做的是受迫振动?
②防止共振时，应如何做?——(在需要防止共振时，应使驱动力的频率与振动物体的固有频率不同，而且相差越大越好.)
中要防止共振?
【知识运用】
例题1．一悬挂于天花板上的单摆的共振线如图，由图可知
（1）此单摆的摆长为 。( )
（2）共振时单摆的振幅为 。
【课堂训练】
课本问题与练习P12
【回顾小结】
1.物体在外界驱动力作用下所做的振动叫受迫振动.受迫振动的频率取决于驱动力的频率；
(6)学生阅读课文，得到产生上述现象的原因
音叉A的叉股被敲时发生振动，在空气中激起声波，声波传到音叉B，给音叉B以周期性的驱动力.
①第一次实验时，A、B的固有频率相同，符合产生共振的条件，于是B的振幅最大，就可以听到B发出的声音.
②第二次实验时，由于给B的音叉套上了套管，使A、B的固有频率不再相同，此时B不能产生共振，发出的声音很小，甚至听不到.
b:建筑工地上浇铸混凝土时使用的振捣器.
c:粒料分离时使用的共振筛.
②防止的实例：
a:军队或火车过桥时要放慢速度或便步走.
b:轮船航行时要看波浪的打击方向而改变轮船的航向和速度.
c:机器运转时为了防止共振要调节转速.
(4)学生通过上述实例分析，回答：
①利用共振时，应如何去做?——(利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于物体的固有频率)
(3)学生讨论后回答
① 据和 得到，A、B、C三摆的固有频率相同.
②B、C、D、E做的是受迫振动，它们的驱动力都是由先摆起来的A摆提供的.
③据实验现象得到：驱动力的频率f′等于振动物体的固有频率f′时，振幅最大，驱动力的频率跟固有频率f′相差越大，振幅越小.
(4)通过上述实验，我们得到：受迫振动的振幅A与驱动力的f及振动物体的固有频率之间的关系有关，它们之间的这种关系可用图象来表示：这个图象叫共振曲线.
(5)演示：①介绍实验用具：两个频率相同的带有共鸣箱的音叉，放在实验台上.
②先用小槌打击音叉A的叉股，使它发声，过一会儿，用手按住音叉A的叉股，使A停止发声，学生描述产生的现象.
可以听到没被敲响的音叉发出了声音.
③在音叉的叉股上套上一个套管，重新做步骤②，学生描述产生的现象.
听不到音叉B发出的声音了.
①还以上图中的装置进行如下演示：
用不同的转速分别匀速地转动把手，观察振子的振动快慢情况.
②学生叙述观察到的现象：
当把手转速小时，振子振动较慢；
当把手转速大时，振子振动较快.
③定性总结：物体做受迫振动时，振子振动的快慢随驱动力变化的快慢而变化.
(7)教师：经过定量实验证明
①物体做受迫振动时，振动稳定后的频率等于驱动力的频率.
教学过程
主要内容
（教师填教法或点拨的方法,
学生填知识要点或反思）
一、
二、
三、
四、
五、
六、
七、
【预习导引】
1.什么是阻尼振动?
学生答：
实际的振动系统不可避免地要受到摩擦阻力和其他因素的影响，系统的机械能损耗，导致振动完全停止，这类振动叫阻尼振动。
2.引入：同学们，我们知道，物体之所以做阻尼振动，是由于机械能在损耗，那么如果在机械能损耗的同时我们不断地给它补充能量物体的振动情形又如何呢?本节课我们来研究有关的问题.
阻尼振动受迫振动教案
课题
阻尼振动受迫振动
课型
新授课
课时数
1课时
教学
目标
1.知道什么是受迫振动，知道受迫振动的频率等于驱动力的频率。
2.知道什么是共振以及发生共振的条件。
3.知道共振的应用和防止的实例。
重点
难点
重点：1.什么是受迫振动. 2.什么是共振及产生共振的条件
难点：1.物体发生共振决定于驱动力的频率与物体固有频率的关系，与驱动力大小无关. 2.当f驱＝ｆ固时，物体做受迫振动的振幅最大。
2024-2025学年高中物理第一章机械振动4阻尼振动受迫振动教案教科版选修3-4
1. 阻尼振动
a. 概念介绍
b. 运动特征
c. 影响因素
2. 受迫振动
a. 概念介绍
b. 原理阐述
c. 与阻尼振动的关系
三、案例分析（10分钟）
1. 分析实际生活中阻尼振动和受迫振动的实例，如汽车减震器、音乐乐器等。
2. 引导学生运用所学知识解释现象，提高解决问题的能力。
四、课堂小结（5分钟）
2. 设计丰富的教学活动，提高学生的课堂参与度和积极性。
3. 创设实际问题情境，培养学生运用物理知识解决问题的能力。
4. 加强课后辅导，帮助学生巩固所学知识，提高学习效果。
5. 关注学生心理健康，引导他们树立正确的学习态度，克服恐惧心理。
四、教学资源
1. 硬件资源：
- 投影仪
- 讲台
- 白板
- 振动实验器材（如弹簧振子、阻尼器等）
课堂上，我鼓励学生积极参与讨论，提出自己的想法。有些学生对于生活中的阻尼振动和受迫振动实例能够给出很好的分析，这让我感到很高兴。但也有一些学生在讨论中显得不够积极，可能是因为他们对这些概念还不够熟悉。我考虑在下次课上，提前给学生发放一些相关资料，让他们有所准备，提高课堂讨论的参与度。
在作业布置方面，我发现有些学生对于课后习题的完成情况较好，但案例分析报告的质量参差不齐。有的学生分析得非常到位，有的则过于简单。我会在批改作业时，给出详细的反馈，指导他们如何更好地进行分析。此外，小组讨论报告也反映出一些问题，有的小组讨论不够深入，报告内容较为表面。针对这个问题，我打算在下次小组讨论时，给出更明确的指导，引导他们深入探讨问题。
六、知识点梳理
1. 阻尼振动
- 定义：阻尼振动是指在振动系统中存在阻力，使振动幅度逐渐减小的振动现象。
教科版选修3《阻尼振动受迫振动》说课稿
教科版选修3《阻尼振动受迫振动》说课稿一、教材概述本单元为高中物理教材选修3中的《阻尼振动受迫振动》部分，主要涵盖了阻尼振动和受迫振动的基本概念、特征以及相关计算方法。
通过本单元的学习，学生将进一步认识振动的一些特性，了解振动在实际生活中的应用。
二、教学目标1.理解阻尼振动的基本概念，了解阻尼振动的特点和描述方法。
2.掌握受迫振动的基本概念和特性，了解受迫振动的计算方法。
3.能够运用所学知识，解决相关的物理问题，并在实际应用中进行探究。
三、教学重点1.阻尼振动的特点和描述方法。
2.受迫振动的计算方法。
四、教学内容本单元的主要内容包括： 1. 阻尼振动 - 阻尼振动的基本概念 - 阻尼振动的特点 - 阻尼振动的数学描述方法2.受迫振动–受迫振动的基本概念–受迫振动的特性–受迫振动的计算方法五、教学步骤1. 引入通过展示一个摆钟的视频，引导学生思考：发生了什么样的振动？这个振动是否有特点？2. 阅读教材让学生阅读教材中《阻尼振动受迫振动》的相关章节，并完成相应的习题。
3. 阻尼振动3.1 阻尼振动的基本概念 - 通过实例引出阻尼振动的概念，例如弹簧振子。
- 解释阻尼振动的定义和实际意义。
3.2 阻尼振动的特点 - 引导学生观察和思考：阻尼振动和简谐振动有什么不同之处？ - 学生讨论并总结阻尼振动的特点，例如振幅逐渐减小，振动频率变化等。
3.3 阻尼振动的数学描述方法 - 引导学生推导阻尼振动的微分方程，例如：$$m\\frac{d^2x}{dt^2}+c\\frac{dx}{dt}+kx=0$$- 通过实例和习题演练，教授如何解决阻尼振动的数学问题。
4. 受迫振动4.1 受迫振动的基本概念 - 引导学生观察和思考：什么是受迫振动？有哪些典型的例子？ - 解释受迫振动的定义和实际应用。
4.2 受迫振动的特性 - 通过实例引导学生认识受迫振动的特性，例如共振现象。
- 学生讨论并总结受迫振动的特点，例如振幅随外力频率变化，共振频率等。
2019-2020学年高中物理 1.4《阻尼振动-受迫振动》教案 教科版选修3-4.doc
2019-2020学年高中物理 1.4《阻尼振动-受迫振动》教案教科版选修3-4一、教学三维目标（一）知识与技能1.知道什么是受迫振动，知道受迫振动的频率等于驱动力的频率。
2.知道什么是共振以及发生共振的条件。
3.知道共振的应用和防止的实例。
（二）过程与方法：观察演示实验，概括出阻尼振动和受迫振动的特点，培养由实验现象得出物理结论的能力。
（三）情感、态度与价值观：1、培养学生善于观察与思考的学习习惯。
2、通过受迫振动的频率由驱动力的频率决定，认识内因和外因的关系。
通过共振的应用和防止的教学，渗透一分为二的观点；3、懂得进行物理实验是学习与掌握物理知识的主要途经。
二、教学重点：1.什么是受迫振动.2.什么是共振及产生共振的条件三、教学难点：1.物体发生共振决定于驱动力的频率与物体固有频率的关系，与驱动力大小无关.2.当f驱＝ｆ固时，物体做受迫振动的振幅最大。
四、教学过程（一）【预习导引】1.什么是阻尼振动?学生答：（二）实际的振动系统不可避免地要受到摩擦阻力和其他因素的影响，系统的机械能损耗，导致振动完全停止，这类振动叫阻尼振动。
（三）2.引入：同学们，我们知道，物体之所以做阻尼振动，是由于机械能在损耗，那么如果在机械能损耗的同时我们不断地给它补充能量物体的振动情形又如何呢?本节课我们来研究有关的问题.（四）【建构新知】1.受迫振动(1)演示，用右图所示的实验装置①向下拉一下振子，观察它的振动情况.②学生答：振子做的是阻尼振动.③请一位同学匀速转动把手，观察振动物体的振动情形和刚才有什么不同?学生答：刚才振子振动一会就停下来，而现在振子能够持续地振动下去.教师问：使振子能够持续振动下去的原因是什么?学生答：是把手给了振动系统一个周期性的力的作用.(2)通过上述演示分析：①作用于振动系统，使系统能持续地振动下去的外力叫驱动力.②物体在外界驱动力作用下所做的振动叫受迫振动.(3)教师问：如果我们给系统施加一作用时间很短的驱动力，系统能持续地振动下去吗?学生讨论后得到：要想使物体能持续地振动下去，必须给振动系统施加一个周期性的驱动力作用.(4)同学们想一想：有哪些物体做的是受迫振动?学生答：发动机正在运转时汽车本身的振动；正在发声的扬声器纸盒的振动；飞机从房屋上飞过时窗玻璃的振动；我们听到声音时耳膜的振动等.(5)受迫振动的实例①电磁打点计时器的振针；②工作时缝纫机的振针；③扬声器的纸盒；④跳水比赛时，人在跳板上走过时，跳板的振动；⑤机器底座在机器运转时发生的振动.(6)通过刚才的学习，我们知道物体在周期性的驱动力作用下所做的振动叫受迫振动；那么周期性作用的驱动力的频率、受迫振动的频率、系统的固有频率之间有什么关系呢? ①还以上图中的装置进行如下演示：用不同的转速分别匀速地转动把手，观察振子的振动快慢情况.②学生叙述观察到的现象：当把手转速小时，振子振动较慢；当把手转速大时，振子振动较快.③定性总结：物体做受迫振动时，振子振动的快慢随驱动力变化的快慢而变化.(7)教师：经过定量实验证明①物体做受迫振动时，振动稳定后的频率等于驱动力的频率.②受迫振动的频率跟物体的固有频率没有关系.2.共振过渡引言：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，但是如果驱动力的频率接近或等于物体的固有频率时又会发生什么现象呢?(1)演示实验(二)①介绍右图所示的共振演示仪在一根张紧的绳子ab 上挂了几个摆，其中A 、B 、C 的摆长相等.②演示：先让A 摆摆动，观察在摆动稳定后的现象.③学生描述看到的现象.A 摆动起来后，B 、C 、D 、E 也随之摆动，但是它们摆动的幅不同，A 、B 、C 摆动的振幅差不多，而D 摆动的振幅最小.(2)出示分析思考题a :A 、B 、C 摆长相同，意味着它们的固有频率有什么关系?根据是什么?b :B 、C 、D 、E 做的是什么振动?若是受迫振动，驱动力由什么提供?c :据观察到的现象可得到什么结论?(3)学生讨论后回答①据和 得到，A 、B 、C 三摆的固有频率相同.②B 、C 、D 、E 做的是受迫振动，它们的驱动力都是由先摆起来的A摆提供的.③据实验现象得到：驱动力的频率f ′等于振动物体的固有频率f ′时，振幅最大，驱动力的频率跟固有频率f ′相差越大，振幅越小.(4)通过上述实验，我们得到：受迫振动的振幅A 与驱动力的f 及振动物体的固有频率之间的关系有关，它们之间的这种关系可用图象来表示：这个图象叫共振曲线.①用多媒体出示共振曲线a:学生叙述坐标轴代表的物理量.纵轴：表示受迫振动的振幅.横轴：表示驱动力的频率.b:据图象特点，学生叙述受迫振动的振幅、驱动力的频率、物体的固有频率之间的关系. 当驱动力频率等于物体固有频率时，物体振幅最大，驱动力频率与固有频率相差越大，物体的振幅越小.②结论：驱动力的频率接近物体的固有频率时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振.(5)演示：①介绍实验用具：两个频率相同的带有共鸣箱的音叉，放在实验台上.②先用小槌打击音叉A的叉股，使它发声，过一会儿，用手按住音叉A的叉股，使A停止发声，学生描述产生的现象.可以听到没被敲响的音叉发出了声音.③在音叉的叉股上套上一个套管，重新做步骤②，学生描述产生的现象.听不到音叉B发出的声音了.(6)学生阅读课文，得到产生上述现象的原因音叉A的叉股被敲时发生振动，在空气中激起声波，声波传到音叉B，给音叉B以周期性的驱动力.①第一次实验时，A、B的固有频率相同，符合产生共振的条件，于是B的振幅最大，就可以听到B发出的声音.②第二次实验时，由于给B的音叉套上了套管，使A、B的固有频率不再相同，此时B不能产生共振，发出的声音很小，甚至听不到.(7)学生回答①什么是声音的共鸣?——(声音的共振现象叫共鸣)②共鸣箱所起的作用是什么?——使音叉的声音加强.3.共振的应用和防止(1)学生阅读课文，总结共振的应用和防止的实例.(2)学生回答：应用的实例：共振筛、音箱.防止的实例：火车过桥慢开，控制机器的转速等.(3)实例：①应用的实例：a:小提琴、二胡等乐器设置共鸣箱.b:建筑工地上浇铸混凝土时使用的振捣器.c:粒料分离时使用的共振筛.②防止的实例：a:军队或火车过桥时要放慢速度或便步走.b:轮船航行时要看波浪的打击方向而改变轮船的航向和速度.c:机器运转时为了防止共振要调节转速.(4)学生通过上述实例分析，回答：①利用共振时，应如何去做?——(利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于物体的固有频率)②防止共振时，应如何做?——(在需要防止共振时，应使驱动力的频率与振动物体的固有频率不同，而且相差越大越好.)中要防止共振?f Hz/（五）【知识运用】例题1．一悬挂于天花板上的单摆的共振线如图，由图可知（1）此单摆的摆长为_______________。
1.4阻尼振动 受迫振动 学案(2020年教科版高中物理选修3-4)
1.4阻尼振动受迫振动学案（2020年教科版高中物理选修3-4）4阻尼振动受迫振动学科素养与目标要求物理观念1.知道什么是自由振动和阻尼振动，并能从能量的观点给予说明.2.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，知道常见共振的应用和危害.科学思维比较简谐运动.阻尼振动.受迫振动的关系，得到受迫振动的频率等于驱动力的频率的结论.科学探究通过做受迫振动.共振的实验，使学生了解受迫振动.共振的特点，体会受迫振动的相关概念和发生共振的条件.一.阻尼振动自由振动1.阻尼振动系统在振动过程中受到阻力的作用，振动逐渐消逝，振动能量逐步转变为其他能量，这种振动叫做阻尼振动.2.自由振动1定义系统不受外力作用，也不受任何阻力，只在自身回复力作用下的振动.2固有频率自由振动的频率，由系统本身的特征决定.二.受迫振动1.驱动力加在振动系统上的周期性的外力.2.受迫振动1定义系统在驱动力作用下的振动.2受迫振动的周期和频率做受迫振动的物体振动稳定后，其振动周期等于驱动力的周期，振动频率等于驱动力的频率，跟系统的固有频率无关填“有关”或“无关”.三.共振及其应用和防止1.共振1定义驱动力的频率等于振动物体的固有频率时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振.2共振曲线如图1所示图12.共振的应用和防止1利用在需要利用共振时，应使驱动力的频率接近填“接近”“远离”或“等于”或等于填“接近”“远离”或“等于”振动系统的固有频率.2防止在需要防止共振时，应使驱动力的频率远离填“接近”“远离”或“等于”振动系统的固有频率.1.判断下列说法的正误.1受迫振动的频率与振动系统的固有频率无关.2驱动力频率越大，振幅越大.3共振只有害处没有好处.4做受迫振动的物体一定会发生共振.5阻尼振动的频率随振幅的减小而不断减小.2.A.B两个弹簧振子，A的固有频率为f，B的固有频率为4f，若它们均在频率为f的驱动力作用下做受迫振动，则________的振幅较大，A的振动频率是________，B的振动频率是________.答案Aff一.简谐运动.阻尼振动和受迫振动如图所示的实验装置为一挂在曲轴上的弹簧振子，匀速摇动手柄，下面的弹簧振子就会振动起来.实际动手做一下，然后回答以下几个问题.1如果手柄不动而用手拉动一下振子，从振幅角度看弹簧振子的振动属于什么振动2从有没有系统外力作用角度看弹簧振子的振动属于什么振动3手柄匀速摇动时，观察到振幅有什么变化为什么4用不同的转速匀速转动手柄，弹簧振子的振动有何不同这能说明什么问题答案1阻尼振动2固有振动3振幅不变，提供系统外力，补偿系统损失的能量4转速大时弹簧振子振动得快，说明弹簧振子振动的周期和频率由手柄转速决定.振幅可能有变化，可能会出现共振.1.三种振动的理解1简谐运动是一种理想化的模型，物体运动过程中的一切阻力都不考虑.2阻尼振动考虑阻力的影响，是更实际的一种运动.3受迫振动是物体做阻尼振动时受到周期性驱动力作用下的振动.2.三种振动的比较振动类型比较项目简谐运动阻尼振动受迫振动产生条件不受阻力作用受阻力作用受阻力和驱动力作用频率固有频率频率不变由驱动力的频率决定振动图像形状不确定常见例子弹簧振子或单摆敲锣打鼓时发出的声音越来越弱机器运转时底座发生的振动例1多选一单摆做阻尼振动，则在振动过程中A.振幅越来越小，频率也越来越小B.振幅越来越小，频率不变C.在振动过程中，通过某一位置时，机械能始终不变D.在振动过程中，机械能不守恒答案BD解析因单摆做阻尼振动，所以振幅越来越小，机械能越来越小，振动频率不变，故选B.D.例2如图2所示，在曲轴上悬挂一弹簧振子，转动摇把，曲轴可以带动弹簧振子上下振动.开始时不转动摇把，让振子自由上下振动，测得其频率为2Hz，然后以60r/min的转速匀速转动摇把，当振子振动稳定时，它的振动周期为图2A.0.25sB.0.5sC.1sD.2s答案C解析弹簧振子受摇把的作用而做受迫振动，所以其振动的周期等于驱动力的周期，故正确答案为C.二.共振及其应用和防止洗衣机在衣服脱水完毕拔掉电源后，电动机还要转动一会儿才能停下来.在拔掉电源后，发现洗衣机先振动得比较弱，有一阵子振动得很剧烈，然后振动慢慢减弱直至停下来.1开始时，洗衣机为什么振动比较弱2期间剧烈振动的原因是什么答案1开始时，脱水桶转动的频率远高于洗衣机的固有频率，振幅较小，振动比较弱.2当洗衣机脱水桶转动的频率等于洗衣机的固有频率时发生共振，振动剧烈.1.共振的条件驱动力的频率与系统的固有频率相等，即f驱f固.2.共振曲线如图3所示，共振曲线的横坐标为驱动力的频率，纵坐标为受迫振动系统的振幅.图31从受力角度看当驱动力的频率等于物体的固有频率时，它的每一次作用都使物体的振幅增加，从而振幅达到最大.2从功能关系看当驱动力的频率等于物体的固有频率时，驱动力始终对物体做正功，使振动能量不断增加，振幅不断增大，直到增加的能量等于克服阻尼作用损耗的能量，振幅才不再增加，振动能量最大，振幅最大.3认识曲线的形状ff0，共振；ff0或ff0，振幅较小.f与f0相差越大，振幅越小.3.共振的利用与防止1利用要利用共振，就应尽量使驱动力的频率与物体的固有频率一致.如共振筛.共振转速计等.2防止在需要防止共振危害时，要尽量使驱动力的频率和固有频率不相等，而且相差越多越好.如部队过桥应便步走.说明共振是物体做受迫振动时的一种特殊现象.例3xx 吉林八校联考高二下学期期中下表记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系，若该振动系统的固有频率为f固，则驱动力频率/Hz304050607080受迫振动振幅/cm10.216.827.228.116.58.3A.f固60HzB.60Hzf固70HzC.50Hzf固60HzD.以上三个都不对答案C解析从如图所示的共振曲线可判断出f驱与f固相差越大，受迫振动的振幅越小；f驱与f固越接近，受迫振动的振幅越大.并可以从中看出f驱越接近f固，振幅的变化越慢.比较各组数据知f驱在5060Hz范围内时，振幅变化最小，因此50Hzf固60Hz，即C正确.例4多选下列关于共振和防止共振的说法，正确的是A.共振现象总是有害的，所以要避免共振现象发生B.队伍过桥要慢行是为了不产生周期性的驱动力，从而避免产生共振C.火车过桥慢行是为了使驱动力的频率远小于桥的固有频率，从而避免产生共振D.利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率，防止共振危害时，应使驱动力的频率远离振动物体的固有频率答案CD解析共振现象有利也有弊，A项错误；过桥慢行是为了使驱动力的频率与桥的固有频率相差很多，从而避免桥产生共振现象，B项错误，C项正确；当固有频率与驱动力的频率相同时，物体产生共振现象，D项正确.1.对阻尼振动的理解多选一单摆在空气中振动，振幅逐渐减小，下列说法正确的是A.振动的机械能逐渐转化为其他形式的能B.后一时刻的动能一定小于前一时刻的动能C.后一时刻的势能一定小于前一时刻的势能D.后一时刻的机械能一定小于前一时刻的机械能答案AD解析单摆振动过程中，会不断克服空气阻力做功使机械能逐渐减小，A.D对.虽然单摆总的机械能在逐渐减小，但在振动过程中动能和势能仍不断地相互转化.动能转化为势能时，动能逐渐减少，势能逐渐增加，而势能转化为动能时，势能逐渐减少，动能逐渐增加，所以不能断言后一时刻的动能或势能一定小于前一时刻的动能或势能，故B.C错.2.对受迫振动的理解如图4所示，两个弹簧振子悬挂在同一个水平支架上，已知甲弹簧振子的固有频率为8Hz，乙弹簧振子的固有频率为72Hz，当支架在竖直方向且频率为9Hz的驱动力作用下做受迫振动时，两个弹簧振子的振动情况是图4A.甲的振幅较大，且振动频率为8HzB.甲的振幅较大，且振动频率为9HzC.乙的振幅较大，且振动频率为9HzD.乙的振幅较大，且振动频率为72Hz答案B解析支架在竖直方向且频率为9Hz的驱动力作用下做受迫振动时，甲.乙两个弹簧振子都做受迫振动，它们振动的频率都等于驱动力的频率9Hz，由于甲的固有频率接近于驱动力的频率，所以甲的振幅较大，故B 正确，A.C.D错误.3.共振多选xx静海一中高二下学期期中某振动系统的固有频率为f0，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为f.若驱动力的振幅保持不变，下列说法正确的是A.当ff0时，该振动系统的振幅可能随f增大而减小B.当ff0时，该振动系统的振幅一定随f减小而增大C.该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f0D.该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f答案BD4.受迫振动.共振多选如图5所示，在一根张紧的水平绳上悬挂五个摆，其中A.E的摆长为l，B的摆长为0.5l，C的摆长为1.5l，D的摆长为2l，先使A振动起来，其他各摆随后也振动起来，则摆球振动稳定后图5A.D的振幅一定最大B.E的振幅一定最大C.B的周期一定最短D.其余四个摆的周期相同答案BD解析A振动起来后，使得B.C.D.E做受迫振动，振动的频率都等于A振动的频率，即各摆振动的周期都相等，选项C错误，D正确；由于D与A的摆长相差最大，E与A的摆长相等，所以D的振幅最小，E发生共振，振幅最大，选项A错误，B正确.5.受迫振动.共振xx临漳一中高二下学期期中如图6甲所示，一个有固定转动轴的竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动，T形支架的下面系着一个由弹簧和小球组成的振动系统.圆盘静止时，让小球做简谐运动，其振动图像如图乙所示，圆盘匀速转动时，小球做受迫振动，小球振动稳定时，下列说法正确的是图6A.小球振动的固有频率是4HzB.小球做受迫振动时周期一定是4sC.圆盘转动周期在4s附近时，小球振幅显著增大D.圆盘转动周期在4s附近时，小球振幅显著减小答案C。
教科版高中物理选修3-4：《阻尼振动 受迫振动》学案2-新版
1.4《阻尼振动受迫振动》学案学习目标：（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。
一、自由振动：1、阻尼振动：2、自由振动：固有频率：3、自由振动和阻尼振动的振动图像：例1、单摆在空气中作阻尼振动，下列说法正确的是（）A、位移逐渐减小；B、速度逐渐减小；C、动能逐渐减小；D、动能逐渐减小；二、受迫振动：1、持续振动的获得：2、驱动力：3、受迫振动：4、受迫振动的频率：三、共振：1、条件：2、特征：3、受迫振动的振幅与驱动力的频率与驱动力频率的关系：4、共振的应用和防止：例2、两个弹簧振子，甲的固有频率为f，乙的固有频率为4f，当它们均在频率为2f的驱动力作用下做受迫振动时，则（）A、甲的振幅较大，振动频率为fB、乙的振幅较大，振动频率为4fC、甲的振幅较大，振动频率为2fD、乙的振幅较大，振动频率为2f例3、把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上装有一个电动偏心轮，它每转一周给筛子一个驱动力，这就成了一个共振筛，筛子在做自由振动时，20s内完成了10次全振动，在某电压下电动偏心轮的转速是36r/min，已知如果增大电压可以使偏心轮转速提高，增加筛子质量，可以增大筛子的固有周期，那么要使筛子的振幅增大，下列做法正确的是：（）A、提高输入电压；B、降低输入电压；C、增加筛子的质量；D、减少筛子的质量；例4、下列说法中正确的是：（）A、有阻力的振动叫做受迫振动；B、物体振动时受到外力作用，它的振动就是受迫振动；C、物体在周期性外力作用下的振动叫做受迫振动；D、物体在周期性外力作用下的振动，它的振动频率最终等于驱动力频率；。
2024-2025学年高中物理第一章机械振动4阻尼振动受迫振动教案1教科版选修3-4
3. 阻尼系数：
- 定义：描述阻尼作用大小的物理量。
- 公式：c = Δω/Δt
4. 实际应用：
- 建筑结构抗震设计
- 机械系统故障诊断
八、课堂
1. 课堂评价
通过提问、观察、测试等方式，了解学生的学习情况，及时发现问题并进行解决。
- 提问：在课堂上，通过随机提问、小组讨论等方式，了解学生对阻尼振动与受迫振动概念的理解程度。
3. 简洁明了：板书设计应尽量简洁，避免冗长的文字，使用图表、示意图等辅助表达，提高学生的信息接收效率。
4. 突出重点：使用不同颜色或特殊标记来强调重要概念、公式和结论，引起学生的注意。
5. 准确精炼：板书内容应准确无误，避免使用模糊不清的文字或图形，确保学生能够正确理解。
6. 概括性强：板书应能够概括本节课的主要内容，使学生能够快速回顾和总结。
- 通过分组讨论、分享学习心得与解题思路，引导学生主动参与，激发学生的思考，从而突破难点。
- 在案例分析环节，引导学生关注实际应用中的阻尼振动与受迫振动现象，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，加深对重点知识的理解和运用。
- 通过课后作业的布置与批改，及时了解学生的学习情况，针对学生的薄弱环节进行针对性的辅导，从而帮助学生掌握难点知识。
选择几个典型的阻尼振动与受迫振动案例进行分析。
详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解阻尼振动与受迫振动的多样性或复杂性。
引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用所学生物理知识解决实际问题。
4. 学生小组讨论（10分钟）
目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。
过程：
将学生分成若干小组，每组选择一个与阻尼振动与受迫振动相关的主题进行深入讨论。
高中物理第一章机械振动第4节阻尼振动受迫振动教学案教科版选修3-4
第4节 阻尼振动__受迫振动对应学生用书P11阻 尼 振 动 [自读教材·抓基础]1．阻尼振动逐步转变为其振动能量，)减小A (的作用，振动逐渐消逝阻力系统在振动过程中受到他能量。
2．自由振动不变的振动。
振幅，只在自身回复力作用下，阻力系统不受外力作用，也不受任何 3．固有频率的频率，由系统本身的特征决定。
自由振动[跟随名师·解疑难]1．简谐运动是一种理想化的模型，物体运动过程中的一切阻力都不考虑。
2．阻尼振动考虑阻力的影响，是更实际的一种运动。
3．阻尼振动与简谐运动的对比。
阻尼振动 简谐运动1.系统的固有频率是指系统自由振动的频率，由系统本身的特征决定。
物体做阻尼振动时，振幅逐渐减小，但振动频率不变。
2．物体做受迫振动的频率一定等于周期性驱动力的频率，与系统的固有频率无关。
3．当驱动力的频率与系统的固有频率相等时，发生共振，振幅最大。
4．物体做受迫振动时，驱动力的频率与固有频率越接近，振幅越大，两频率差别越大，振幅越小。
产生条件受到阻力作用不受阻力作用振幅越来越小不变频率不变不变能量减少不变振动图像实例用锤敲锣，锣面的振动弹簧振子的振动[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手)自由摆动的秋千，摆动的振幅越来越小，下列说法正确的是( )A．机械能守恒B．能量正在消失C．总能量守恒，机械能减小D．只有动能和势能的相互转化解析：选 C 自由摆动的秋千可以看做阻尼振动的模型，振动系统中的能量转化也不是系统内部动能和势能的相互转化，振动系统是一个开放系统，与外界时刻进行能量交换。
系统由于受到阻力，消耗系统能量做功，而使振动的能量不断减小，但总能量守恒。
受迫振动[自读教材·抓基础]1．持续振动的获得实际的振动由于阻尼作用最终要停下来，要维持系统的持续振动，办法是使周期性的外力作用于振动系统，外力对系统做功，补偿系统的能量损耗。
2．驱动力作用于振动系统的周期性的外力。
教科版高中物理选修3-4 1.4 阻尼振动 受迫振动(导学案)
第一章机械振动第四节阻尼振动受迫振动【学习目标】1.知道阻尼振动、受迫振动、共振及条件2.自主学习，小组合作探究，受迫振动的频率等于驱动力的频率。
3.激情投入，领会科学探究中严谨、务实、友好合作的精神和态度重点：受迫振动；共振及产生共振的条件难点：产生共振的条件。
【课程内容标准】通过实验，认识受迫振动的特点。
了解产生共振的条件以及在技术上的应用。
【课前预习案】【使用说明&学法指导】1．同学们要先通读教材，然后依据课前预习案再研究教材；2．勾划课本并写上提示语，熟记基础知识，用红笔标注疑问，并填写到后面“问题反馈”。
3.限时15分钟，独立完成（一）教材助读一、阻尼振动1．阻尼振动(1)阻力作用下的振动变化：当振动系统受到阻力的作用时，振动受到了______．系统克服_____的作用要做功，消耗________，因而_____减小，最后停下来．(2)阻尼振动：指_____逐渐减小的振动．振动系统受到的阻尼越大，振幅减小得越___．2．固有频率：如果振动系统不受外力作用，也不受任何阻力，只在自身回复力作用下的振动，称为__________，其振动频率称为__________，固有频率由___________的特征决定．二、受迫振动阻尼振动最终要停下来，要维持系统的持续振动，简单的办法是使________的外力作用于振动系统，外力对系统做正功，补偿系统的能量损耗．这种_______的外力叫做驱动力．系统在_______作用下的振动叫做受迫振动．做受迫振动的系统振动稳定后，其振动频率等于_______的频率，与系统的固有频率无关．三、共振、共振的应用和防止1．共振：驱动力的频率_____振动物体的固有频率时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振．2．共振的应用与防止(1)应用：_______、共振筛等．(2)防止：①军队过桥时要走____步．以免产生______________________。
②轮船航行时要适时改变轮船的_____与_____ ．③发射载人宇宙飞船时要考虑共振可能给宇航员造成的伤害．④机器运转和厂房建筑物的固有频率都不能处在驱动力的频率范围之内．（二）预习自测1.下列说法中正确的是()A．实际的自由振动必然是阻尼振动B．在外力作用下的振动是受迫振动C．阻尼振动的振幅越来越小D．受迫振动稳定后的频率与自身物理条件无关2.一个单摆在做实际的阻尼振动时()A．周期越来越小B．位移越来越小C．振幅越来越小D．机械能越来越小3.如图所示是物体做受迫振动时的共振曲线，其纵坐标表示物体的()A．在不同时刻的位移B．在不同时刻的振幅C．同一振动物体在不同频率的驱动力作用下的振幅D．在相同频率的驱动力作用下不同物体的振幅4.明代抗倭名将戚继光曾在城墙根下每隔一定距离挖一深坑，坑里埋置一只容量有七八十升的陶瓮，瓮口蒙上皮革，让听觉聪敏的人伏在这个共鸣器上听动静，遇有敌人挖地道攻城的响声，不仅可以发觉，而且根据各瓮瓮声的响度差异可以识别来敌的方向和远近．你知道其中的道理吗？【问题反馈】：请将你在预习本节中遇到的问题写在下面。
高中物理教科版选修3-4课件：第一章4.阻尼振动 受迫振动
D典例透析 S随堂演练
HONGNANJUJIAO
1
IANLITOUXI
2
3
4
UITANGYANLIAN
5
5如图所示为一单摆的共振曲线,共振时单摆的振幅是多大?该单摆
的摆长约为多少?(g取10 m/s2)
解析:从共振曲线可知:单摆发生共振时,振幅Am=8 cm.单摆的固有
频率 f=0.5 Hz,因为 f=
驱=f 固
振动物体获
得的能量最
大
共振筛、声
音的共鸣等
-9-
4.阻尼振动
探究一
受迫振动
目标导航
Z 知识梳理 Z 重难聚焦
HISHISHULI
HONGNANJUJIAO
D典例透析 S随堂演练
IANLITOUXI
UITANGYANLIAN
探究二
2.共振曲线的理解
如图所示,以驱动力频率为横坐标,以受迫振动的振幅为纵坐标.
2
3
4
UITANGYANLIAN
5
3在飞机的发展史中有一个阶段,飞机上天后不久,飞机的机翼(翅膀)
会很快就抖动起来,而且越抖越厉害.后来人们经过艰苦的探索,利
用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法,解决了这一问题.在
飞机机翼前装置配重杆的目的主要是(
)
A.加大飞机的惯性
B.使机体更加平衡
C.使机翼更加牢固
实例
汽车上的减振器的振动
弹簧振子在光滑面上的
振动
-7-
4.阻尼振动
探究一
受迫振动
目标导航
Z 知识梳理 Z 重难聚焦
HISHISHULI
HONGNANJUJIAO
D典例透析 S随堂演练
教案1.4阻尼振动,受迫振动
单元教案或课时教案课题第一章第4节阻尼振动受迫振动教案编号课型新授课授课班级课时 1 授课时间授课人课标要求通过实验，认识受迫振动的特点。
了解产生共振的条件以及在技术上的应用。
内容分析本节是教课版物理选修3-4第一章第4节，由生活中常见的阻尼振动分析入手进而引入受迫振动的概念，然后通过演示实验说明受迫振动的周期与驱动力周期的关系，最后演示实验证明当f驱＝ｆ固时，物体做受迫振动的振幅最大，最后引入了共振的概念。
学情分析教学中应该充分发挥实验的作用，使学生理解物体在做受迫振动时其频率跟驱动力频率的关系，以及受迫振动的频率与物体固有频率接近时，振动的特点。
注意引导学生多思考一下共振在实际中的应用(如乐器的共鸣箱等)以及避免共振的做法，培养学生理论联系实际的能力和习惯。
学法指导自主阅读,合作交流,查阅资料。
教学目标知识目标1.能从能量的观点分析阻尼振动产生的原因。
2.掌握受迫振动的概念。
探究受迫振动的频率与驱动力的频率的关系。
3.理解共振的概念及产生条件，知道常见的共振的应用和危害。
能力目标通过观察演示实验，概括出共振发生的条件，培养学生的观察、概括能力。
情感目标1.体会物理与生活的紧密联系，培养热爱生活的情趣。
2.通过讨论与交流，培养勇于表达的习惯和用科学语言严谨表达的能力。
教学重点1.受迫振动的频率等于驱动力的频率，与系统的固有频率无关。
2.共振发生的条件。
教学难点受迫振动的频率等于驱动力的频率与系统的固有频率无关的理解。
教学资源受迫振动演示仪，共振演示仪，单摆，振子教学方法实验、讨论板书设计1.4 阻尼振动受迫振动1、阻尼振动2、物体在驱动力作用下的振动是受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力的频率。
3、当驱动力的频率等于物体的固有频率时，受迫振动振幅最大的现象叫共振。
教学环节所需时间教学内容设计意图教学反馈教师活动学生活动2-3分钟情景引入现场演示弹簧振子的运动，提出问题：弹簧振子为什么会停下来而不一直运动下去？那么如何才能让它永不停息的运动呢？观察振子的振动特点，并思考问题。