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金太陽新課標(biāo)資源網(wǎng) 5 外力作用下的振動【知識回顧】1、單擺振動的周期公式:_.2、單擺測定重力加速度的方法及其注意事項.【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、知道什么是阻尼振動和阻尼振動中能量轉(zhuǎn)化的情況2、知道在什么情況下可以把實際發(fā)生的振動看作簡諧運動3、知道什么叫驅(qū)動力，什么叫受迫振動，能舉出受迫振動的實例4、知道受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，跟物體的固有頻率無關(guān)5、掌握共振以及發(fā)生共振的條件以及共振的應(yīng)用和防止的實例【自主探究】知識點1、阻尼振動閱讀課本P17-18頁1、2、3自然段完成下列問題1、固有頻率：如果振動系統(tǒng)不受外力作用，此時的振動叫_，其振動頻率稱為_。2、從振幅有無變化來區(qū)分，振動可分為_振動和_振動（1）阻尼振動：振動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叫做阻尼振動。我們說物體受到的摩擦力或其它阻力為阻尼。振動系統(tǒng)受到的阻尼越大，振幅減小的_，阻尼越小，振幅減小的_。（2）無阻尼振動：振幅保持不變的振動。說明：10物體做阻尼振動時，振幅雖然不斷減小，但振動的頻率不會隨振幅的減小而變化，由自身的結(jié)構(gòu)特點決定。20阻尼振動在一段不太長的時間內(nèi)振幅若沒有明顯減小，可以將其當(dāng)作簡諧振動處理例1一個單擺在做實際的阻尼振動時（ ）A、周期越來越小 B、位移越來越小 C、振幅越來越小 D、機械能越來越小練習(xí)1一單擺在空氣中振動，振幅逐漸減小，下列說法正確的是（ ）A、振動能量逐漸轉(zhuǎn)化為其他形式的能B、后一時刻的動能一定小于前一時刻的動能C、后一時刻的勢能一定小于前一時刻的勢能D、后一時刻的機械能一定小于前一時刻的機械能知識點2、受迫振動閱讀課本P18頁第3自然段完成下列問題1、定義：阻尼振動最終要停止，為使系統(tǒng)持續(xù)的振動下去，最簡單的辦法是將周期性的外力作用于振動系統(tǒng)，外力對系統(tǒng)做功，補償系統(tǒng)的能量損耗，該種周期性的外力叫做_。系統(tǒng)在驅(qū)動力作用下的振動叫做_振動。2、受迫振動的特點：（1）受迫振動的周期和頻率由_決定，與振動物體的_無關(guān)，其周期和頻率總等于驅(qū)動力的周期和頻率。（2）受迫振動的振幅與驅(qū)動力的頻率和固有頻率之差有關(guān)，驅(qū)動力的頻率與固有頻率之差越大，受迫振動的振幅越小，反之兩者之差越小，振幅越大。當(dāng)兩者的頻率_時，受迫振動的振幅最大。例2下列各種振動,不屬于受迫振動的是（ ）A、敲擊后的鑼面的振動B、縫紉機針的振動 C、人挑擔(dān)子時,擔(dān)子上下振動 D、蜻蜓、蝴蝶翅膀的振動練習(xí)2如圖所示，曲軸上懸掛一彈簧振子，轉(zhuǎn)動搖把，曲軸可以帶動彈簧振子上下振動，開始時不轉(zhuǎn)動搖把，讓振子上下自由振動，測得振動頻率為2Hz，然后勻速轉(zhuǎn)動搖把，轉(zhuǎn)速為240r/min，當(dāng)振子振動穩(wěn)定后，它的振動周期為（ ）A、1/2s B、1/4s C、2s D、4s知識點3：共振閱讀課本P19頁第5自然段完成下列問題不管系統(tǒng)的固有頻率如何，受迫振動的頻率總等于驅(qū)動力的頻率，與系統(tǒng)的固有頻率無關(guān)，但受迫振動的振幅與驅(qū)動力的頻率和固有頻率有關(guān)；1、定義：當(dāng)驅(qū)動力的頻率等于系統(tǒng)的固有頻率時受迫振動的振幅最大，該種現(xiàn)象叫做_。受迫振動的振幅隨驅(qū)動力頻率的變化而變化；驅(qū)動力的頻率與物體的固有頻率越接近，受迫振動的振幅越大。2、條件：_，即驅(qū)動力的頻率_固有頻率。3、共振曲線：共振曲線可以直觀的反映出驅(qū)動力的頻率對受迫振動物體振幅的影響，由曲線可知，當(dāng)f驅(qū)=f固時振幅最大。例3如圖所示演示裝置，一根張緊的水平繩上掛著五個單擺，其中A、E擺長相同，先使A擺擺動，其余各擺也擺動起來，可以發(fā)現(xiàn)（ ）A、各擺擺動的周期均與A擺相同B、B擺振動的周期最短C、C擺振動的周期最長D、E擺的振幅最大練習(xí)3在火車的車廂里懸掛一擺長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。已知鐵軌長L=12.56m，當(dāng)擺球的振幅最大時，火車的速度為（ ）A、5m/s B、10m/s C、15m/s D、20m/s【當(dāng)堂檢測】1、關(guān)于阻尼振動，下列說法中正確的是（ ）A. 機械能不斷減少 B. 動能不斷減少 C. 振幅不斷減小 D. 一定不是簡諧運動2、兩個彈簧振子，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)動力作用下做受迫振動，則（ ）A甲的振幅較大，振動頻率是100Hz B乙的振幅較大，振動頻率是300HzC甲的振幅較大，振動頻率是300Hz D乙的振幅較大，振動頻率是400Hz3、關(guān)于受迫振動，下列說法中正確的是：（ ）A. 是在一定外力作用下的振動 B. 振動頻率可能大于或小于系統(tǒng)的固有頻率C. 振動頻率一定等于固有頻率 D. 振動頻率一定等于驅(qū)動力的頻率4、按不同的標(biāo)準(zhǔn)劃分，振動可分為如下幾類，其中正確的是：（ ）A. 簡諧運動和非簡諧運動 B. 阻尼振動和無阻尼振動 C. 等幅振動和減幅振動 D. 自由振動和受迫振動5、汽車的車身是裝在彈簧上的，如果這個系統(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，車身上下顛簸得最劇烈？小結(jié)：【課后練習(xí)】 班級_姓名_學(xué)號_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. 火車過橋時要慢開C. 輪船航行時受到波浪的沖擊，改變輪船的航行速率D. 建房時要考慮廠房的固有頻率與機器開動時振動頻率的差異2、甲、乙兩個彈簧振子的固有頻率分別為f和5f，都在頻率為2f的驅(qū)動力作用下做受迫振動，下列說法中正確的是（ ）A. 甲振子的振幅較大，振動頻率為2f B. 甲振子的振幅較大，振動頻率為f C. 乙振子的振幅較大，振動頻率為5f D. 乙振子的振幅較小，振動頻率為2f 3、如圖所示，在曲軸A上懸掛一個彈簧振子，若搖動搖把C，曲軸可以帶動彈簧振子上下振動，開始時不轉(zhuǎn)動搖把，測得彈簧振子在10秒內(nèi)完成20次全振動，然后勻速轉(zhuǎn)動搖把，當(dāng)其轉(zhuǎn)速為_轉(zhuǎn)/秒時，彈簧振子的振幅最大。當(dāng)搖把轉(zhuǎn)速為4轉(zhuǎn)/秒時，彈簧振子振動穩(wěn)定后的振動周期T=_s。 B:4、如圖所示，一個豎直圓盤轉(zhuǎn)動時，固定在圓盤上的小圓柱帶動一個T形支架在豎直方向振動，T形支架的下面系著一個彈簧和小球組成的振動系統(tǒng)，小球浸沒在水中。當(dāng)圓盤靜止時，讓小球在水中振動，其阻尼振