内容正文:
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课时作业·规范训练
课堂 重点探究
课前 自主梳理
课堂 巩固训练
第5节 阻尼振动 受迫振动
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课时作业·规范训练
课堂 重点探究
课前 自主梳理
课堂 巩固训练
1.知道什么是阻尼振动和受迫振动,会用能量观点分析阻尼振动的振幅变化和受迫振动的共振现象。
2.通过实验认识固有频率、驱动力频率与振动频率之间的区别和联系,了解产生共振的条件,认识共振是受迫振动的一种特殊情况。
3.能够根据实际生活中的振动特点,应用振动的规律解释与解决相关问题。
1.物理观念:知道什么是阻尼振动,知道什么是自由振动和固有频率,什么是驱动力,什么是受迫振动,初步形成共振的概念。
2.科学思维:了解阻尼振动中的能量转化,知道受迫振动的频率等于驱动力的频率,能根据共振曲线研究共振。
3.科学探究:通过实验研究受迫振动的频率,通过实验探究共振现象的产生条件及其特点。
4.科学态度与责任:通过实验探究受迫振动及共振,培养学生的团队协作意识及实事求是的科学精神,通过理解共振的应用与防止,培养学生学以致用的意识与能力。
核心素养
新课程目标
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课前 自主梳理
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阻尼振动
1.阻尼振动:振动逐渐__________,即振幅逐渐__________,振动能量逐步转变为__________,这种振动叫作阻尼振动。
2.自由振动:系统不受外力作用,只在_____________作用下的振动,称为自由振动。
3.无阻尼振动:理想情况下振幅保持__________,叫作无阻尼振动。
4.固有频率:自由振动的频率,叫作系统的固有频率。固有频率由______________决定。
减弱
减弱
其他能量
自身回复力
自身回复力
不变
知识点一
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受迫振动
1.驱动力:如果用周期性的外力作用于振动系统,补偿系统的能量损耗,使系统持续等幅地振动下去,这种__________的外力叫作驱动力。
2.受迫振动:系统在__________作用下的振动。
3.物体做受迫振动时,振动稳定后的频率跟物体的固有频率__________关系,而是等于__________的频率。
周期性
驱动力
没有
驱动力
知识点二
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共振
1.共振:驱动力的频率等于振动物体的固有频率时,受迫振动的__________,这种现象叫作共振。
2.共振曲线:如图所示,表示受迫振动的__________与____________的关系图像,图中f0为振动物体的固有频率。
振幅最大
振幅A
驱动力频率f
知识点三
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共振的应用和防止
1.共振的应用
采用方法:在需要利用共振时,应使驱动力的频率__________或__________振动系统的固有频率。
实例:转速针、共振筛。
2.共振的防止
采用方法:在需要防止共振时,应使驱动力的频率__________振动系统的固有频率。
实例:部队过桥时用便步;厂房建筑物的固有频率不能处在机器振动的频率范围之内等。
接近
等于
远离
知识点四
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[课前小练]
1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)固有频率由系统本身决定。( )
(2)阻尼振动的频率不断减小。( )
(3)敲击一下音叉,此后音叉发声的过程做的是受迫振动。( )
(4)受迫振动的频率等于振动系统的固有频率。( )
(5)生活中应尽量使驱动力的频率接近振动系统的固有频率。( )
(6)驱动力的频率等于系统的固有频率时,发生共振现象。( )
√
×
×
×
×
√
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2.自由摆动的秋千,摆动的振幅越来越小,下列说法正确的是( )
A.机械能守恒
B.能量正在消失
C.总能量守恒,机械能减小
D.只有动能和势能的相互转化
解析:C 自由摆动的秋千可以看作阻尼振动的模型,振动系统中的能量转化也不只是系统内部动能和势能的相互转化,振动系统是一个开放系统,与外界时刻进行能量交换。系统由于受到阻力,消耗系