高考物理 主题2 第I部分 机械振动 5 外力作用下的振动学案（必修1）-人教版高三必修1物理学案VIP专享

5 外力作用下的振动[学科素养与目标要求] 物理观念：1.知道什么是固有振动和阻尼振动，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，得到受迫振动频率等于驱动力的频率的结论.科学探究：通过做受迫振动的实验，使学生了解受迫振动的特点，体会受迫振动的相关概念.一、固有振动、阻尼振动1.固有振动和固有频率(1)固有振动：振动系统在不受外力作用下的振动.(2)固有频率：固有振动的频率.2.阻尼振动(1)阻尼：当振动系统受到阻力的作用时，振动受到了阻尼.(2)阻尼振动：振幅逐渐减小的振动，如图 1 所示.图 1二、受迫振动1.驱动力作用于振动系统的周期性的外力.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.定义驱动力的频率 f 等于系统的固有频率 f0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 2 所示)图 21.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 A f f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.1.三种振动的理解(1)简谐运动：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...