2.6 受迫振动 共振 课件 -2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

该高中物理课件聚焦“受迫振动 共振”，系统讲解自由振动、阻尼振动、受迫振动及共振现象，涵盖定义、特征、能量变化等核心知识点。通过复习简谐运动能量转化、振幅与能量关系、周期公式搭建学习支架，引导学生从理想振动过渡到实际振动。 其亮点在于采用“探究+实例+实验”教学法，结合钟摆、洗衣机振动等生活实例及超声共振碎玻璃杯实验，培养科学探究与物理观念。例题与分层练习强化科学思维，课时小结系统梳理概念，助力学生构建知识网络，教师可直接用于教学提升效率。

实验器材共振演示器的铁架横梁上挂着几个百，其中A与DG的摆长相同，其余摆的摆长各不相同。D的摆球质量大于其他摆球。实验过程在实验前各个博都处于静止状态，使地板偏离平衡位置后释放地板。在震动中通过衡量对其他几个摆施加周期性的驱动力，在振动稳定后比较各摆的振幅。通过观察发现，与D摆固有频率相同的A摆、G摆振幅最大，固有频率与D版相差较多的C百振幅最小。实验结果，物体在做受迫振动时，驱动力的频率与物体的固有频率相差越小，受迫振动的振幅越大当驱动力的频率与物体的固有频率相等时，受迫振动的振幅达到最大。 null在这个实验装置中，我们利用可调转速的电动机驱动水平横杆横向振动作为侧动力，驱使横杆上的三根竖直方向的钢条做受迫振动。现在我们使电动机转速加快，也就是使策动力频率提高。 第二章 机械振动 第六节 受迫振动 共振 高中物理 选必1 2026年5月20日7时37分 教师： 物理 新 课 标 五月 26 2026年5月 自由振动、阻尼振动 受迫振动、共振现象 共振现象的利用、防止 2026年5月 1、理想简谐运动中存在哪些能量转化？ 转化过程中能量关系怎样？ 动能、势能相互转化，机械能守恒； 2、简谐振动的能量与哪个物理量相关？ 与振幅有关；振幅越大，振动的能量越大； 3、理想弹簧振子、单摆周期公式？ 2026年5月 第六节 受迫振动 共振 自由振动和阻尼振动 2026年5月 自由振动（理想化振动）： 振动系统在没有外力干预下做的简谐运动； 振动周期、频率仅由系统自身的性质决定； 自由振动的周期、频率、能量、图象： 固有频率f固：振动系统自由振动时的频率； 固有周期T：振动系统自由振动时的周期； 振动能量：机械能守恒； 振动图象：振幅不变； A -A 2026年5月 探究1：例举生活中如图所示振动实例 如上图 ，振幅A大小 ； 如上图 ，振幅A大小 ； 钟摆的振动 不变 减小 荡秋千 2026年5月 阻尼振动： 振幅随时间逐渐减小的振动称为阻尼振动； 振动阻力：摩擦力、粘滞力等 振动能量：机械能损失转化为内能或者辐射出去（如声波）； 振动图象：振幅逐渐减小 探究2：物体阻尼振动时， ①振幅A（能量E）逐渐 ； ②振动的频率f、 ，等于 ； 不变 固有频率f固 T 0 2T 3T 减小 2026年5月 例1：如图所示是一个弹簧振子做阻尼振动的振动图像，曲线上A、B两点的连线与横轴平行，下列说法正确的是（ ） A、振子在A时刻的动能等于在B时刻的动能 B、振子在A时刻的势能等于在B时刻的势能 C、振子在A时刻的机械能等于在B时刻的机械能 D、振子从A到B过程周期逐渐减小 B 2026年5月 例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沿上下方向振动 B 2026年5月 第六节 受迫振动 共振 受迫振动和共振 2026年5月 探究3： 阻尼振动振幅越来越小，怎样才能持续振动？ 通过 的外力作用于振动系统，外力 对系统做正功，补偿系统机械能的 ， 使系统持续地振动下去； 此时振子振动频率 周期性外力的频率 ； 周期性 损失 等于 2026年5月 受迫振动： 物体受迫振动频率等于 ， 跟物体固有频率 ； 共振现象： 驱动力的频率等于物体的固有频率时， 受迫振动的振幅最大的现象； 共振曲线： ①f驱= f固时，振幅 ； ②f驱与 f固差别越大，振幅 ； 2-6-0研究受迫振动的频率 驱动力的频率 2-6-1演示共振现象 无关 最大 越小 2026年5月 共振实例： 超声波振碎玻璃杯： 探究4： 洗衣机脱水完毕切断电源，电机、甩干桶由于惯性还要转一会儿才停下来。在这个过程中，洗衣机的振动剧烈程度有明显变化，其中有一段时间振动最剧烈，试解释这一现象； 当驱动力的频率等于洗衣机系统 的固有频率时，发生了共振现象； 2-6-5超声共振碎玻璃杯 2026年5月 共振的应用、防止： 应用： 使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率 ； 防止： 使驱动力的频率与物体的固有频率不同，相差越大越好； 2-6-4共振现象-大桥垮塌 2026年5月 例3：如图所示的装置，弹簧振子的固有频率是4Hz。现匀速转动把手，给弹簧振子以周期性的驱动力，测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1 Hz，则把手转动的频率为（ ） A、1 Hz B、3 Hz C、4 Hz D、5 Hz A 2026年5月 第六节 受迫振动 共振 课时练习 2026年5月 练1：(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 AD 2026年5月 练2：在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的机翼（翅膀）很快就抖动起来，而且越抖越厉害。后来人们经过了艰苦的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法，解决了这一问题。在飞机机翼前装置配重杆的目的主要是（ ） A、加大飞机的惯性 B、使机体更加平衡 C、使机翼更加牢固 D、改变机翼的固有频率 D 2026年5月 练3：如图所示，把两个弹簧振子悬挂在同一支架上，已知甲弹簧振子的固有频率为9Hz，乙弹簧振子的固有频率为72 Hz，当支架在受到沿竖直方向且频率为9Hz的驱动力做受迫振动时，则两个弹簧振子的振动情况是（ ） A、甲的振幅较大，且振动频率为18Hz B、甲的振幅较大，且振动频率为9Hz C、乙的振幅较大，且振动频率为9Hz D、乙的振幅较大，且振动频率为72Hz B 2026年5月 固有频率f固：振动物体本身决定的振动频率； 固有周期T固：与固有频率对应的周期； 阻尼振动：振幅逐渐减小(系统能量有损失)的振动； 受迫振动：物体在外界驱动力作用下的振动；振动稳定后的频率等于驱动力 的频率，跟物体的固有频率无关； 共振现象：驱动力的频率接近物体的固有 频率时，受迫振动的振幅最大； 共振防止、利用：使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率； 使驱动力的频率远离物体的固有频率； 2026年5月 2026年5月 Lavf59.6.100 Codec by Bilibili XCode Worker v4.8.35(fixed_gap:False) Lavf59.6.100 Codec by Bilibili XCode Worker v4.8.79(fixed_gap:False) $实验器材，受迫振动演示仪、学生电源停表实验过程，将受迫振动演示仪放在桌面上，接好电源，把左侧弹簧振子向下拉离平衡位置一小段距离，然后释放使它自由振动，记录振动的周期T1再用同样的方法记录右侧弹簧振子的周期。T2测得弹簧振子的固有周期后，可计算出固有频率。接通电源，架子上面的电动机向下面的两个弹簧振子施加周期性的驱动力，使钩码做受迫振动稳定后，把频率记录在表格中，改变电动机的转速，可以调整驱动力的频率，将实验结果记录在表格中。钩码做受迫振动的频率与驱动力的频率有什么关系呢？可以看出，物体做受迫振动达到稳定后，振动的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关。