内容正文:
第6节
受迫振动 共振
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课堂探究·拓展思维
课前预习·夯基固本
课后训练·凝练素养
随堂练习·培养能力
课外知识·拓展视野
[学习目标要求] 1.知道阻尼振动和无阻尼振动,并能从能量的观点给予说明。2.知道受迫振动的概念。知道受迫振动的频率等于驱动力的频率,而跟振动物体的固有频率无关。3.知道共振现象,掌握产生共振的条件,知道常见的共振的应用和危害。
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振动中的能量损失
1.固有频率:我们知道弹簧振子与单摆在没有_________干预的情况下做简谐运动,周期或频率与振幅无关,仅由系统自身的性质决定,我们把这种振动称为固有振动,其振动频率称为_______________。
课前预习·夯基固本
知识点一
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2.阻尼振动
(1)阻尼振动:振幅随时间逐渐_________的振动,振动图像如图所示。
(2)振动系统能量衰减方式
①由于振动系统受到摩擦阻力作用,使振动系统的机械能逐渐转化为_________。
②由于振动系统引起邻近介质中各质点的振动,使能量向四周_______________,从而自身机械能减少。
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[判一判]
(1)阻尼振动是机械能不断减小的振动,它一定不是简谐运动。( )
(2)单摆的振幅越来越小,是因为其能量在不断消失。( )
(3)阻尼振动的频率随振幅的减小而不断减小。( )
(4)由于空气的阻力,单摆后一时刻的动能总要小于前一时刻的动能。( )
√
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受迫振动
1.持续振动的条件:阻尼作用最终要停下来,要维持系统的持续振动,简单的办法是使____________的外力作用于振动系统,外力对系统_________,补偿系统的_______________。
2.驱动力:作用于振动系统的____________的外力。
3.受迫振动:系统在____________作用下的振动。
4.受迫振动的频率
大量的实验都证实:物体做受迫振动达到稳定后,物体振动频率等于____________的频率,与物体的_______________无关。
知识点二
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共振现象及其应用
1.共振:当驱动力的频率_________固有频率时,物体做受迫振动的振幅达到____________,这种现象称为共振。
2.共振曲线:如图所示。
知识点三
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3.共振的应用与防止
(1)共振的应用:转速计。
(2)共振的防止:在_________、码头等各种建筑的设计施工中,以及飞机、汽车、轮船的____________等机器设备的设计、制造、安装中,都必须考虑防止共振产生的危害。
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[判一判]
(1)驱动力频率越大,振幅越大。( )
(2)做受迫振动的物体一定会发生共振。( )
(3)共振只有害处没有好处。( )
(4)生活中应尽量使驱动力的频率接近振动系统的固有频率。( )
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学习任务一 比较阻尼振动与简谐运动
[导学探究]
如图所示的实验装置为一挂在曲轴上的弹簧振子,匀速摇动手柄,下面的弹簧振子就会振动起来。实际动手做一下,然后回答以下几个问题。
课堂探究·拓展思维
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课外知识·拓展视野
(1)如果手柄不动而用手拉动一下振子,会看到什么现象?这种振动属于什么振动?
(2)阻尼振动的振幅在减小的过程中,频率是否随着减小?
提示:(1) 振子的振幅逐渐减小,属于阻尼振动。
(2)阻尼振动的振动频率保持不变。
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