第2章 5. 阻尼振动 受迫振动-【志鸿优化训练】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册笔记(教科版)

☑笔记&必记 5 阻尼振动受迫振动 1.阻尼振动：振幅逐渐变小，振动能量逐步转变为其他能量的振动叫作阻尼振动。 受迫振动：系统在周期性驱动力作用下的振动叫作受迫振动。 2.三种振动的比较 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 有驱动力的颜率决定 振动图像 形状不确定 敲锣打鼓时发出的声 常见例子 弹簧振子或单摆 机器运转时底座发生的振动 音越来越弱 3共振的条件 驱动力的频率与系统的固有频率相等，即f=fm。 4.共振曲线 如图所示，共振曲线的横坐标为驱动力的频率，纵坐标为受迫振动系统的振幅。 受 振 的振幅 驱动力的频率 (1)从受力角度看：当驱动力的频率等于物体的固有频率时，它的每一次作用都使物 体的振幅增加，直到振幅达到最大。 (2)从功能关系看：当驱动力的频率等于物体的固有频率时，驱动力始终对物体做正 功，使振动能量不断增加，振幅不断增大，直到增加的能量等于克服阻尼作用损耗的能 量，振幅才不再增加。振动能量最大，振幅最大。 (3)认识曲线的形状f=f,共振；f>f。或f<fo,振幅减小。f与f。相差越大，振 幅越小。 5.共振的应用与防止 (1)应用：要利用共振，就应尽量使驱动力的频率与物体的固有频率一致。如共振 18 ·物理 第二章机械振动 筛、共振转速计等。 (2)防止：在需要防止共振危害时，要尽量使驱动力的频率和周有频率不相等，而且 相差越多越好。如：部队过桥应便步走。 说明：共振是物体做受迫振动时的一种特殊现象。 【典例】（多选）一个单摆做受迫振动，其共振曲线（振幅A与 8tA/cm 驱动力的频率∫的关系)如图所示，则() A.此单摆的周有周期为2s B.此单摆的摆长约为1m 00 0.250.50.75f0Hz C.若摆长增大，单摆的固有频率升高 D.若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动 【解析】由共振条件知单摆的国有频率为了=0.5H,则其国有周期为T=-2s,A 正确：由单摆周期公式T=2x√日，可求得单摆据长为/= 4元≈1m,B正确；摆长增大， 单摆的周期变大，其因有频率变低，共振曲线的峰将向左移动，C、D错误。 【答案】AB 物理· 19