2.6 受迫振动 共振 学案-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

2.6 受迫振动 共振—2023-2024学年高一物理人教版（2019）选择性必修第一册 基础知识导学 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。 重难问题探究 1、受迫振动：振动系统在驱动力作用下的振动。 2、共振：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。 基础小题试练 1.下列关于机械振动的说法正确的是( ) A.简谐运动是匀变速运动 B.物体做阻尼振动时，随振幅的减小，频率不断减小 C.物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关 D.单摆在周期性的外力作用下做受迫振动，外力的频率越大，则单摆的振幅越大 2.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振动 3.共振筛示意图如图所示，共振筛振动的固有频率为5Hz，为使共振筛发生共振，使其工作效率达到最高，则偏心轮的转速为( ) A.5 r/s B.10 r/s C.0.2 r/s D.300 r/s 答案以及解析 1.答案：C 解析：简谐运动的加速度时刻在变，不是匀变速运动，A错误；物体做阻尼振动时，振幅逐渐减小，频率不变，B错误；物体做受迫振动时，振动频率与驱动力频率相同，与固有频率无关，C正确；单摆在周期性的外力作用下做受迫振动，当外力频率等于单摆的固有频率时，单摆的振幅最大，外力的频率大于单摆的固有频率时，外力的频率越大，单摆的振幅越小，D错误。故选C。 2.答案：B 解析：受迫振动是振动系统在驱动力作用下的振动，故只有B是受迫振动。A、C是阻尼振动，D是简谐运动。 3.答案：A 解析：根据题意，筛子的固有频率为5Hz，电动机某电压下，电动偏心轮的频率应该等于筛子的频率，则周期：，则转速。 故选：A。 $$