第6课 受迫振动 共振 -【帮课堂】2023-2024学年高二物理同步学与练（人教版2019）

第6课 受迫振动 共振 ( 学习目标 ) 课程标准 学习目标 通过实验，认识受迫振动的特点。了解产生共振的条件及其应用。 1．通过观察演示实验和各种实例，分析概括出受迫振动的特点。 2．了解无阻尼情况下共振现象的产生条件是驱动力的频率等于系统的固有频率。 3．通过查阅资料等方式，了解共振技术在现代生活中的应用。 ( 0 2 预习导学 ) （一）课前阅读： 复习：动力、阻力、振幅、振动的能量、周期、频率 为了交通安全，常在公路上设置如图所示的减速带，减速带使路面稍微拱起以达到使车辆减速的目的。一排等间距设置的减速带，可有效降低车速。 （二）基础梳理 一、阻尼振动 （一）固有周期、固有频率 没有 干预下的周期、频率叫做固有周期、固有频率 （二）阻尼振动 1、外力一直做 功 2、系统能量不断 、振幅不断 3、以 周期、 频率振动 【概念衔接】动力、阻力、阻尼、能量、固有周期、固有频率 【拓展补充】两种阻尼：摩擦生热、波带走能量 【即学即练】1．（多选）一单摆做阻尼振动，则在振动过程中(　　) A．振幅越来越小，周期也越来越小 B．振幅越来越小，周期不变 C．机械能不守恒，周期不变 D．机械能守恒，频率不变 2．（多选）一单摆在空气中振动，振幅逐渐减小．下列说法正确的是(　　) A．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 【微点拨】阻尼不影响周期、频率 二、受迫振动 (1)概念：系统在 作用下的振动. (2)振动特征：物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的频率等于 的频率，与物体的 频率无关. 【概念衔接】固有振动、阻尼振动、受迫振动 【拓展补充】受迫振动的振幅由驱动力强度、阻尼大小、固有频率和驱动力频率的关系共同决定 【即学即练】1.判断题 物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关。( ) 2．如图所示，在曲轴上悬挂一弹簧振子，转动摇把，曲轴可以带动弹簧振子上下振动．开始时不转动摇把，让振子自由上下振动，测得其频率为2 Hz；然后以60 r/min的转速匀速转动摇把，当振子振动稳定时，它的振动周期为(　　) A．0.25 s B．0.5 s C．1 s D．2 s 【微点拨】注意单位的统一 三、共振现象及其应用 (1)概念：当驱动力的频率等于 时，物体做受迫振动的振幅 的现象. (2)共振的条件：驱动力的频率等于 . (3)共振的特征：共振时 最大. (4)共振曲线(如图所示). 【概念衔接】受迫振动、振幅、驱动力 【拓展补充】共振的应用及危害的防止 【即学即练】（多选）一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线(振幅A与驱动力频率f的关系)如图所示，则(　　) A.此单摆的固有周期为2 s B.此单摆的摆长约为1 m C.若摆长增大，单摆的固有频率增大 D.若摆长增大，共振曲线的峰将向左移动 （三）预习作业 1．下列振动中属于受迫振动的是(　　) A．用重锤敲击一下悬吊着的钟后，钟的摆动 B．打点计时器接通电源后，振针的振动 C．小孩睡在自由摆动的吊床上，小孩随着吊床一起摆动 D．弹簧振子在竖直方向上沿上下方向振动 2．（多选）正在运转的机器，当其飞轮以角速度ω0匀速转动时，机器的振动不强烈，切断电源，飞轮的转动逐渐慢下来，在某一小段时间内机器却发生了强烈的振动，此后飞轮转速继续变慢，机器的振动也随之减弱，在机器停下来之后若重新启动机器，使飞轮转动的角速度从0较缓慢地增大到ω0，在这一过程中(　　) A．机器不一定还会发生强烈的振动 B．机器一定还会发生强烈的振动 C．若机器发生强烈振动，强烈振动可能发生在飞轮角速度为ω0时 D．若机器发生强烈振动，强烈振动时飞轮的角速度肯定不为ω0 3．部队经过桥梁时，规定不许齐步走，登山运动员登高山时，不许高声叫喊，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、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 ( 0 3 探究提升 ) 环节一 阻尼振动 思考：1．何为阻尼？ 2．阻尼会影响周期、频率吗？ 环节二 受迫振动 问题探究1：（多选）如图所示为受迫振动的演示装置，在一根张紧的绳子上悬挂几个摆球，可以用一个单摆(称为“驱动摆”)驱动另外几个单摆.下列说法正确的是(　　) A.某个单摆摆动过程中多次通过同一位置时，速度可能不同 B.如果驱动摆的摆长为L，则其他单摆的振动周期都等于2π C.驱动摆只把振动形式传播