【成才之路】高中物理 第十一章 机械振动 第五节 外力作用下的振动学案课件 新人教版选修3-4VIP免费

※了解阻尼振动、受迫振动、共振的概念※掌握发生共振的条件，了解共振的防止和利用•任何实际振动，只在初始时刻具有一定能量，在阻尼作用下最终会停下来，怎样才能使振动持续不断地进行下去呢？•1．如果振动系统不受的作用，此时的振动叫做固有振动，其振动频率称为．•2．振动系统受到阻力作用时，我们就说振动受到了，系统克服阻力要做功，消耗，因而减小，最后停下来．•3．给阻尼振动提供的周期性外力叫，系统在作用下的振动，叫受迫振动．受迫振动的周期和频率与无关．外力固有频率阻尼机械能振幅驱动力驱动力固有周期和固有频率•(1)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)振幅逐渐减小的振动，叫做阻尼振动．•(3)对阻尼振动的理解•①阻尼振动振幅减小的快慢跟所受阻尼的大小有关．阻尼越大，振幅减小得越快．•②阻尼振动若在一段不太长的时间内振幅没有明显的减小，可以把它当做简谐运动来处理．•阻尼振动中，在振幅逐渐减小的过程中，振子的周期如何变化？•答案：不变．周期与振幅无关•(1)驱动力：作用于振动系统的周期性外力．•(2)受迫振动：系统在驱动力作用下的振动叫受迫振动．•说明：①驱动力给振动系统周期性补充能量，对系统做功．•②受迫振动的频率就等于驱动力的频率，而与固有频率无关．•特别提醒：•受迫振动中，若周期性的驱动力给系统补充的能量与系统因振动阻尼消耗的能量相等，物体做等幅振动，但此振动不是简谐运动.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固有频率驱动力频率振幅不变减小大小变化不确定振动图象形状不确定实例弹簧振子振动，单摆做小角度摆动敲锣打鼓发出的声音越来越弱，是因振幅越来越小扬声器纸盆振动发声，钟摆的摆动•(1)当驱动力的频率f等于固有频率f0时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫共振．•(2)共振的应用与防止•①共振的应用•在应用共振时，应使驱动力频率接近或等于振动系统的固有频率，振动将更剧烈．如荡秋千时，驱动力频率每次都与荡秋千的一致，秋千会越荡越高，另外如生产、生活中的共振筛、音箱、各种乐器等都利用了共振的原理．•②共振的防止•在防止共振时，驱动力频率与系统的固有频率相差越大越好．当驱动力频率容易改变时，就改变驱动力频率，以增大驱动力频率和系统固有频率的差别，达到防止共振的目的．如部队过桥时用便步；火车过桥时减速；若驱动力不便调节，应设法改变物体的固有频率，如海边的一些高大建筑，建筑时使它的固有频率远远偏离周围环境中常出现的一些驱动力频率(如海风)以保护建筑物．•特别提醒：•①受迫振动的振幅与驱动力频率有关．•②共振有利时尽量让f接近f0，有害时尽量让f远离f0.•部队经过桥梁时，规定不许齐步走，登山运动员登高山时，不许高声叫碱，主要原因是()•A．减轻对桥的压力，避免产生回声•B．减少对桥、雪山的冲量•C．避免使桥发生共振和使雪山发生共振•D．使桥受到的压力更不均匀，使登山运动员耗散能量减少•答案：C•解析：部队过桥时如齐步走，给桥梁施加周期性外力，容易使桥的振动幅度增加，即发生共振，造成桥梁倒塌；登山运动员登高山时高声叫喊，声波容易引发雪山共振而发生雪崩，故应选C.•如图所示是单摆做阻尼振动的振动图线，下列说法中正确的是•()•A．摆球A时刻的动能等于B时刻的动能•B．摆球A时刻的势能等于B时刻的势能•C．摆球A时刻的机械能等于B时刻的机械能•D．摆球A时刻的机械能大于B时刻的机械能•解析：本题考查对阻尼振动的综合认识和从图象中提取信息的能力．单摆做阻尼振动，因此其机械能不断减小，选项D正确，C错误；由图又看出A、B两时刻单摆的位移相同，即在同一位置，故势能相同，选项B正确；因机械能越来越小，所以动能B处比A处小，选项A错误．•答案：BD•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...