外力作用下的振动
●课标要求
1 .知道什么是阻尼振动和阻尼振动中能量转化的情况．
2 .知道什么是受迫振动，知道受迫振动的频率跟固有频率无关，而等于驱动力的频率．
3 .知道共振以及发生共振的条件，知道共振的应用和防止的实例． ●课标解读
1 .能从能量转化的角度区别阻尼振动和无阻尼振动．
2 .掌握受迫振动的概念，知道受迫振动的频率等于驱动力的频率，与固有频率无关． 3 .知道什么是共振及产生共振的条件． 4 .通过实例分析，知道共振的防止和应用． ●教学地位
本节从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频率的关系，最后通过演示实验证明当f驱＝f
固
时，物体做受迫振动的振幅最大，引入共振的概念，本节具有较强的实用性．
●新课导入建议 实际的振动系统不可避免受到摩擦阻力和其它因素的影响，系统的机械能损耗，导致振动最后停下来，这种振动叫阻尼振动，如果在机械能损耗的同时我们不断地给系统补充能量，物体运动的振动情形又如何呢？这节课我们共同探究这一问题．
●教学流程设计
课前预习安排
看教材，学生合作讨论完成【课前自主导学】步骤1：导入新课，本节教学地位分析
步骤2：老师提问，学生回答补充，检查预习效果步骤3：师生互动完成“探究1”教师讲解例题
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步骤7：指导学生完成【当堂双基达标】验证学习情况步骤6：完成“探究3”重在讲解综合应用规律、方法、技巧步骤5：师生互动完成“探究2”方式同完成“探究1”步骤4：让学生完成【迁移应用】，检查完成情况并点评
步骤8：先由学生自己总结本节的主要知识，教师点评，安排学生课下完成【课后知能检测】
课 标 解 读 1.知道阻尼振动和阻尼振动能量的转化情况. 2.知道什么是受迫振动及产生条件，掌握物体做受迫振动的特点. 3.知道共振现象，掌握产生共振的条件，知道常见的共振的应用和危害. 2.共振及产生共振的条件．(重点) 3.物体发生共振决定于驱动力的频率与固有频率的关系，与驱动力大小无关．(难点)
1. 基本知识 (1)固有振动
如果振动系统不受外力的作用，此时的振动叫做固有振动，其振动频率称为固有频率． (2)阻尼振动 ①阻力作用下的振动
当振动系统受到阻力的作用时，振动受到了阻尼，系统克服阻尼的作用要做功，
固有振动、阻尼振动 重 点 难 点 1.受迫振动概念的建立．(重点) 2
消耗机械能，因而振幅减小，最后停下来． ②阻尼振动
振幅逐渐减小的振动．振动系统受到的阻尼越大，振幅减小得越快，阻尼振动的图象如图11－5－1所示，振幅越来越小，最后停止振动．
图11－5－1
③实际振动的理想化
当阻尼很小时，在不太长的时间内看不出振幅明显减小，于是可以把它当做简谐运动来处理． 2. 思考判断 (1)固有频率由系统本身决定．(√) (2)阻尼振动的频率不断减小．(×) (3)阻尼振动的振幅不断减小．(√) 3. 探究交流 前面我们学习过的弹簧振子的运动是属于简谐运动还是阻尼振动呢？
【提示】 实际的弹簧振子在运动中除受到弹力之外，还受到摩擦力等阻力的作用，振幅逐渐减小，即做的是阻尼振动．如果阻力很小，可以忽略，那么振子的运动就是只在回复力作用下的运动，是简谐运动．
1. 基本知识 (1)受迫振动 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，最简单的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． ③受迫振动：振动系统在驱动力作用下的振动． ④受迫振动的频率
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受迫振动、共振
做受迫振动的物体振动稳定后，其振动频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关． (2)共振
①条件：驱动力频率等于物体的固有频率．
②特征：在无阻尼受迫振动中，共振时受迫振动的振幅最大． ③共振曲线：如图11－5－2所示．
图11－5－2
④共振的应用与防止 a．共振的应用 在应用共振时，使驱动力频率接近或等于振动系统的固有频率． b．共振的防止 在防止共振时，使驱动力的频率与系统的固有频率相差越大越好． 2. 思考判断 (1)受迫振动的频率等于振动系统的固有频率．(×) (2)驱动力频率越大，振幅越大．(×) (3)生活中应尽量使驱动力的频率接近振动系统的固有频率．(×) 3 .探究交流 用扁担挑水时，有时桶里的水会荡得厉害，并从桶中溅出来，这是为什么？ 【提示】 挑水时，由于行走时肩膀的起伏，人通过扁担对水桶的作用，使水因受到周期性的驱动力而产生受迫振动，当驱动力频率接近或等于桶里水的固有频率时，水桶里的水就发生共振，所以水的动荡越来越厉害，直到溅出来．
【问题导思】
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阻尼振动与无阻尼振动的比较
1. 阻尼振动与无阻尼振动有何区别？
2. 你能否举例说出日常生活中的阻尼振动和无阻尼振动？ 阻尼振动与无阻尼振动的比较
振动类型 比较项目 产生条件 振幅 频率 能量 振动图象 实例 用锤敲锣，锣面的振动 弹簧振子的振动 1 .阻尼振动的振幅不断减小，能量不断减少，但阻尼振动的频率不变，其频率为固有频率，由系统本身决定． 2 .无阻尼振动是一种理想情况，也叫简谐振动．实际中的振动都会受到阻力的作用，当阻力较小时，可认为是简谐运动．
(2013·丽水检测)一单摆在空气中振动，振幅逐渐减小．下列说法正确的是( )
A．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
【审题指导】 在阻尼振动中，振动系统的机械能减小，即动能和势能之和减小．但在一段较短的时间内，动能和势能不一定都减小，关键要看动能与势能之
阻尼振动 受到阻力作用 越来越小 不变 减少 无阻尼振动 不受阻力作用 不变 不变 不变 5
外力作用下的振动 说课稿 教案
