1.4 生活中的振动 学案-福建省莆田第二中学2020-2021学年高二物理鲁科版选修3-4

第4节 《生活中的振动》学案 学习目标： （1）知道阻尼振动和无阻尼振动，并能从能量的观点给予说明； （2）知道受迫振动的概念。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，知道常见的共振的应用和危害。 基础知识： 一、阻尼振动 1．定义 阻尼振动是指振幅逐渐减小的振动．振动系统受到的阻力越大，振幅减小得越快． 2．产生的原因 振动系统克服摩擦力和其他阻力做了功，系统的机械能不断减小，振幅也不断减小． 3．图像 如图所示，振幅逐渐减小，最后停止振动． 二、受迫振动与共振 1．受迫振动 (1)驱动力：给振动物体施加的一个周期性的外力． (2)受迫振动：在周期性外力作用下产生的振动． (3)受迫振动的周期或频率 物体做受迫振动时，振动稳定后的周期(或频率)总等于驱动力的周期(或频率)，与物体的固有周期(或固有频率)无关． 2．共振 (1)条件：驱动力的周期(或频率)等于物体的固有周期(或固有频率)． (2)特征：共振时，物体受迫振动的振幅最大． (3)共振曲线：如图所示． 三、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． 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． 重难点理解： 一、阻尼振动、受迫振动与简谐运动的比较 　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 频率不变 驱动力频率 振幅 不变 减小 大小变化 不确定 振动图像 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 扬声器纸盆振动发声、钟摆的摆动 二、共振的特点 1．共振条件的理解 (1)从受力角度来看 振动物体所受驱动力的方向跟它的运动方向相同时，驱动力对它起加速作用，使它的振幅增大，驱动力的频率跟物体的固有频率越接近，使物体振幅增大的力的作用次数就越多，当驱动力频率等于物体的固有频率时，物体的振幅达到最大． (2)从功能关系来看 当驱动力频率越接近物体的固有频率时，驱动力与物体运动一致的次数越多，驱动力对物体做正功越多，振幅就越大．当驱动力频率等于物体固有频率时，驱动力始终对物体做正功，使振动能量不断