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金太陽(yáng)新課標(biāo)資源網(wǎng) 5 外力作用下的振動(dòng)【知識(shí)回顧】1、單擺振動(dòng)的周期公式:_.2、單擺測(cè)定重力加速度的方法及其注意事項(xiàng).【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、知道什么是阻尼振動(dòng)和阻尼振動(dòng)中能量轉(zhuǎn)化的情況2、知道在什么情況下可以把實(shí)際發(fā)生的振動(dòng)看作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)3、知道什么叫驅(qū)動(dòng)力，什么叫受迫振動(dòng)，能舉出受迫振動(dòng)的實(shí)例4、知道受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，跟物體的固有頻率無(wú)關(guān)5、掌握共振以及發(fā)生共振的條件以及共振的應(yīng)用和防止的實(shí)例【自主探究】知識(shí)點(diǎn)1、阻尼振動(dòng)閱讀課本P17-18頁(yè)1、2、3自然段完成下列問(wèn)題1、固有頻率：如果振動(dòng)系統(tǒng)不受外力作用，此時(shí)的振動(dòng)叫_，其振動(dòng)頻率稱為_(kāi)。2、從振幅有無(wú)變化來(lái)區(qū)分，振動(dòng)可分為_(kāi)振動(dòng)和_振動(dòng)（1）阻尼振動(dòng)：振動(dòng)物體克服摩擦力和其它阻力做功，系統(tǒng)能量_，振幅也隨之_，我們把這種振幅逐漸減小的振動(dòng)叫做阻尼振動(dòng)。我們說(shuō)物體受到的摩擦力或其它阻力為阻尼。振動(dòng)系統(tǒng)受到的阻尼越大，振幅減小的_，阻尼越小，振幅減小的_。（2）無(wú)阻尼振動(dòng)：振幅保持不變的振動(dòng)。說(shuō)明：10物體做阻尼振動(dòng)時(shí)，振幅雖然不斷減小，但振動(dòng)的頻率不會(huì)隨振幅的減小而變化，由自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定。20阻尼振動(dòng)在一段不太長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)振幅若沒(méi)有明顯減小，可以將其當(dāng)作簡(jiǎn)諧振動(dòng)處理例1一個(gè)單擺在做實(shí)際的阻尼振動(dòng)時(shí)（ ）A、周期越來(lái)越小 B、位移越來(lái)越小 C、振幅越來(lái)越小 D、機(jī)械能越來(lái)越小練習(xí)1一單擺在空氣中振動(dòng)，振幅逐漸減小，下列說(shuō)法正確的是（ ）A、振動(dòng)能量逐漸轉(zhuǎn)化為其他形式的能B、后一時(shí)刻的動(dòng)能一定小于前一時(shí)刻的動(dòng)能C、后一時(shí)刻的勢(shì)能一定小于前一時(shí)刻的勢(shì)能D、后一時(shí)刻的機(jī)械能一定小于前一時(shí)刻的機(jī)械能知識(shí)點(diǎn)2、受迫振動(dòng)閱讀課本P18頁(yè)第3自然段完成下列問(wèn)題1、定義：阻尼振動(dòng)最終要停止，為使系統(tǒng)持續(xù)的振動(dòng)下去，最簡(jiǎn)單的辦法是將周期性的外力作用于振動(dòng)系統(tǒng)，外力對(duì)系統(tǒng)做功，補(bǔ)償系統(tǒng)的能量損耗，該種周期性的外力叫做_。系統(tǒng)在驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)叫做_振動(dòng)。2、受迫振動(dòng)的特點(diǎn)：（1）受迫振動(dòng)的周期和頻率由_決定，與振動(dòng)物體的_無(wú)關(guān)，其周期和頻率總等于驅(qū)動(dòng)力的周期和頻率。（2）受迫振動(dòng)的振幅與驅(qū)動(dòng)力的頻率和固有頻率之差有關(guān)，驅(qū)動(dòng)力的頻率與固有頻率之差越大，受迫振動(dòng)的振幅越小，反之兩者之差越小，振幅越大。當(dāng)兩者的頻率_時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅最大。例2下列各種振動(dòng),不屬于受迫振動(dòng)的是（ ）A、敲擊后的鑼面的振動(dòng)B、縫紉機(jī)針的振動(dòng) C、人挑擔(dān)子時(shí),擔(dān)子上下振動(dòng) D、蜻蜓、蝴蝶翅膀的振動(dòng)練習(xí)2如圖所示，曲軸上懸掛一彈簧振子，轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，曲軸可以帶動(dòng)彈簧振子上下振動(dòng)，開(kāi)始時(shí)不轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，讓振子上下自由振動(dòng)，測(cè)得振動(dòng)頻率為2Hz，然后勻速轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，轉(zhuǎn)速為240r/min，當(dāng)振子振動(dòng)穩(wěn)定后，它的振動(dòng)周期為（ ）A、1/2s B、1/4s C、2s D、4s知識(shí)點(diǎn)3：共振閱讀課本P19頁(yè)第5自然段完成下列問(wèn)題不管系統(tǒng)的固有頻率如何，受迫振動(dòng)的頻率總等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，與系統(tǒng)的固有頻率無(wú)關(guān)，但受迫振動(dòng)的振幅與驅(qū)動(dòng)力的頻率和固有頻率有關(guān)；1、定義：當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于系統(tǒng)的固有頻率時(shí)受迫振動(dòng)的振幅最大，該種現(xiàn)象叫做_。受迫振動(dòng)的振幅隨驅(qū)動(dòng)力頻率的變化而變化；驅(qū)動(dòng)力的頻率與物體的固有頻率越接近，受迫振動(dòng)的振幅越大。2、條件：_，即驅(qū)動(dòng)力的頻率_固有頻率。3、共振曲線：共振曲線可以直觀的反映出驅(qū)動(dòng)力的頻率對(duì)受迫振動(dòng)物體振幅的影響，由曲線可知，當(dāng)f驅(qū)=f固時(shí)振幅最大。例3如圖所示演示裝置，一根張緊的水平繩上掛著五個(gè)單擺，其中A、E擺長(zhǎng)相同，先使A擺擺動(dòng)，其余各擺也擺動(dòng)起來(lái)，可以發(fā)現(xiàn)（ ）A、各擺擺動(dòng)的周期均與A擺相同B、B擺振動(dòng)的周期最短C、C擺振動(dòng)的周期最長(zhǎng)D、E擺的振幅最大練習(xí)3在火車的車廂里懸掛一擺長(zhǎng)l=40cm的單擺，由于鐵軌接合處給火車的撞擊使擺球發(fā)生受迫擺動(dòng)。已知鐵軌長(zhǎng)L=12.56m，當(dāng)擺球的振幅最大時(shí)，火車的速度為（ ）A、5m/s B、10m/s C、15m/s D、20m/s【當(dāng)堂檢測(cè)】1、關(guān)于阻尼振動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A. 機(jī)械能不斷減少 B. 動(dòng)能不斷減少 C. 振幅不斷減小 D. 一定不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)2、兩個(gè)彈簧振子，甲的固有頻率是100Hz，乙的固有頻率是400Hz，若它們均在頻率是300Hz的驅(qū)動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng)，則（ ）A甲的振幅較大，振動(dòng)頻率是100Hz B乙的振幅較大，振動(dòng)頻率是300HzC甲的振幅較大，振動(dòng)頻率是300Hz D乙的振幅較大，振動(dòng)頻率是400Hz3、關(guān)于受迫振動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是：（ ）A. 是在一定外力作用下的振動(dòng) B. 振動(dòng)頻率可能大于或小于系統(tǒng)的固有頻率C. 振動(dòng)頻率一定等于固有頻率 D. 振動(dòng)頻率一定等于驅(qū)動(dòng)力的頻率4、按不同的標(biāo)準(zhǔn)劃分，振動(dòng)可分為如下幾類，其中正確的是：（ ）A. 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)和非簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) B. 阻尼振動(dòng)和無(wú)阻尼振動(dòng) C. 等幅振動(dòng)和減幅振動(dòng) D. 自由振動(dòng)和受迫振動(dòng)5、汽車的車身是裝在彈簧上的，如果這個(gè)系統(tǒng)的固有周期是1.5s，汽車在一條起伏不平的路上行駛，路上各凸起處大約都相隔8m，汽車以多大速度行駛時(shí)，車身上下顛簸得最劇烈？小結(jié)：【課后練習(xí)】 班級(jí)_姓名_學(xué)號(hào)_A:1、下列現(xiàn)象中，防止共振現(xiàn)象危害的是（ ）A. 秋千越蕩越高B. 火車過(guò)橋時(shí)要慢開(kāi)C. 輪船航行時(shí)受到波浪的沖擊，改變輪船的航行速率D. 建房時(shí)要考慮廠房的固有頻率與機(jī)器開(kāi)動(dòng)時(shí)振動(dòng)頻率的差異2、甲、乙兩個(gè)彈簧振子的固有頻率分別為f和5f，都在頻率為2f的驅(qū)動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A. 甲振子的振幅較大，振動(dòng)頻率為2f B. 甲振子的振幅較大，振動(dòng)頻率為f C. 乙振子的振幅較大，振動(dòng)頻率為5f D. 乙振子的振幅較小，振動(dòng)頻率為2f 3、如圖所示，在曲軸A上懸掛一個(gè)彈簧振子，若搖動(dòng)搖把C，曲軸可以帶動(dòng)彈簧振子上下振動(dòng)，開(kāi)始時(shí)不轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，測(cè)得彈簧振子在10秒內(nèi)完成20次全振動(dòng)，然后勻速轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，當(dāng)其轉(zhuǎn)速為_(kāi)轉(zhuǎn)/秒時(shí)，彈簧振子的振幅最大。當(dāng)搖把轉(zhuǎn)速為4轉(zhuǎn)/秒時(shí)，彈簧振子振動(dòng)穩(wěn)定后的振動(dòng)周期T=_s。 B:4、如圖所示，一個(gè)豎直圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，固定在圓盤上的小圓柱帶動(dòng)一個(gè)T形支架在豎直方向振動(dòng)，T形支架的下面系著一個(gè)彈簧和小球組成的振動(dòng)系統(tǒng)，小球浸沒(méi)在水中。當(dāng)圓盤靜止時(shí)，讓小球在水中振動(dòng)，其阻尼振