内容正文:
第二章 机械振动
课时2.6 受迫振动 共振
1.通过生活实例,理解固有振动和固有频率的概念。
2.通过类比的方法,理解共振的概念及其形成的条件。
3.通过实例分析,掌握共振的利用和防止措施。
一、振动中的能量损失
1.固有振动
如果振动系统不受外力的作用,此时的振动叫作固有振动,其振动频率称为固有频率.
2.阻尼振动
(1)阻力作用下的振动
当振动系统受到阻力的作用时,振动受到了阻尼,系统克服阻尼的作用要做功,消耗机械能,因而振幅减小,最后停下来.
(2)阻尼振动
振幅随时间逐渐减小的振动.振动系统受到的阻尼越大,振幅减小得越快,阻尼振动的图像如图所示,振幅越来越小,最后停止振动.
二、受迫振动、共振
1.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:振动系统在驱动力作用下的振动.
(3)受迫振动的频率:做受迫振动的系统振动稳定后,其振动频率等于驱动力的频率,跟系统的固有频率没有关系.
2.共振
(1)定义:当驱动力的频率等于振动物体的固有频率时,物体做受迫振动的振幅达到最大值的现象.
(2)条件:驱动力频率等于系统的固有频率.
(3)特征:共振时受迫振动的振幅最大.
(4)共振曲线:如图所示.表示受迫振动的振幅A与驱动力频率f的关系图像,图中f0为振动物体的固有频率.
基础过关练
题组一 振动中的能量损失
1.由于存在空气阻力,严格来讲,任何物体的机械振动都不是简谐运动,在振动过程中 ( )
A.振幅减小,周期减小,机械能减小
B.振幅减小,周期不变,机械能减小
C.振幅不变,周期减小,机械能减小
D.振幅不变,周期不变,机械能减小
2.(多选)关于阻尼振动,下列说法正确的是 ( )
A.阻尼振动就是减幅振动,其振动的能量不断减少
B.实际的振动系统不可避免地要受到阻尼作用
C.阻尼振动的振幅、振动能量、振动周期逐渐减小
D.对做阻尼振动的振子来说,其机械能逐渐转化为内能
3.(多选)如图所示是一个弹簧振子做阻尼振动的振动图像,曲线上A、B两点的连线与横轴平行,下列说法正确的是 ( )
A.振子在A点的动能等于在B点的动能
B.振子在A点的势能等于在B点的势能
C.振子在A点的机械能等于在B点的机械能
D.振子在A点的机械能大于在B点的机械能
题组二 受迫振动
4.下列振动中属于受迫振动的是 ( )
A.用重锤