第 5 节外力作用下的振动 一、阻尼振动1.固有振动和固有频率(1)固有振动:不受外力作用的振动。(2)固有频率:固有振动的频率。2.阻尼振动图 1151(1)阻尼:当振动系统受到阻力作用时,振动受到了阻尼。(2)阻尼振动:振幅逐渐减小的振动,如图 1151 所示。二、受迫振动1.自由振动在没有任何阻力的情况下,给振动系统一定能量,使它开始振动,这样的振动叫自由振动。自由振动的周期是系统的固有周期。如果把弹簧振子拉离平衡位置后松手,弹簧振子的振动就是自由振动。2.驱动力如果存在阻尼作用,振动系统最终会停止振动。为了使系统持续振动下去,对振动系统施加的周期性的外力,外力对系统做功,补偿系统的能量损耗,这种周期性的外力叫做驱动力。3.受迫振动(1)定义:系统在驱动力作用下的振动,叫做受迫振动。1.振幅逐渐减小的振动,叫做阻尼振动,阻尼越大,振幅减小得越快。2.做阻尼振动的物体,振幅越来越小,但周期不变。3.系统在驱动力作用下的振动叫做受迫振动,受迫振动的频率总等于驱动力的频率,与系统的固有频率无关。4.驱动力频率等于系统的固有频率时,受迫振动(2)受迫振动的频率(周期)做受迫振动的物体,其振动频率总等于驱动力的频率,与系统的固有频率无关。三、共振1.条件:驱动力的频率等于系统的固有频率。2.特征:在受迫振动中,共振时受迫振动的振幅最大。3.共振曲线:如图 1152 所示。图 11521.自主思考——判一判(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。(×)(4)驱动力的频率等于系统的固有频率时,发生共振现象。(√)2.合作探究——议一议(1)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。(2)用扁担挑水时,有时桶里的水会荡得厉害,甚至从桶中溅出来,这是为什么?如何避免这一现象的发生?提示:挑水时,由于行走时肩膀的起伏,人通过扁担对水桶作用,使水受到驱动力而做受迫振动,当驱动力的频率接近(或等于)桶里水的固有频率时,水桶里的水就发生共振,所以水会荡得厉害,以至于飞溅出来。为了避免发生这种现象,就要使驱动力的频率尽量远离桶里水的固有频率,解决的办法有改变行走的步...