第2章 第4节 受迫振动 共振-2026-2027学年高中物理选择性必修第一册课堂重点&课时训练合集（沪科版）

沪科版·选择性必修第一册·第二章机械振动 受迫振动共振 课时重点&课堂同步 模块1 本小节知识重点梳理 序号 核心知识点 关键内容 固有振动 系统不受外力作用，仅在系统内部弹力或重力等恢复力作用下的振动，也叫自 由振动。 固有频率 自由振动的频率由系统本身的性质（如质量、劲度系数、摆长等）决定，这个 2 频率叫做系统的固有频率。 3 阻尼振动 振动系统受到摩擦阻力或其他阻力作用，振幅逐渐减小的振动叫做阻尼振动。 4 受迫振动 系统在周期性外力（驱动力）作用下的振动叫做受迫振动。 5 受迫振动的频率 稳定后，受迫振动的频率等于驱动力的频率，与系统的固有频率无关。 共振 当驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅达到最大，这种现象 6 叫做共振。 共振曲线 以驱动力频率为横轴、受迫振动振幅为纵轴画出的曲线，共振曲线在驱动力频 率等于固有频率处出现峰值。 8 共振的条件 驱动力频率驱=固时发生共振。 共振的应用与防止 应用：声音共鸣、共振筛、微波炉加热等。防止：军队过桥要便步走、机床底 9 座要牢固、轮船航行要改变航速等。 能量来源 受迫振动中，系统不断从驱动力做功中获得能量，以补偿阻尼消耗的能量，从 10 而维持等幅振动。 核心对比表 振动类型 频率 振幅 能量 自由振动 固有频率 不变（理想） 守恒 阻尼振动 固有频率 逐渐减小 逐渐减小 受迫振动 驱动力频率 稳定后不变 驱动力做功补充 共振条件记忆口诀 驱动力频率等于固有频率，振幅最大叫共振。 模块2 课堂同步提升习题 一、单选题（每题3分，共30分） 1.关于固有频率，下列说法正确的是 A.固有频率与振幅有关 B.固有频率由振动系统本身性质决定 C.固有频率与驱动力频率有关 D.固有频率越大，振幅一定越大 2.下列振动中，属于受迫振动的是 A.弹簧振子在光滑水平面上的振动 B.单摆在空气中的自由摆动 C.扬声器纸盆在声波作用下的振动 D.竖直弹簧振子在竖直方向的自由振动 3.做受迫振动的物体，稳定后其振动频率 A等于系统的固有频率B.等于驱动力的频率 C.等于固有频率与驱动力频率之和 D.等于固有频率与驱动力频率之差 4.发生共振的条件是 A.驱动力频率大于固有频率B.驱动力频率小于固有频率C,驱动力频率等于固有频率 D.驱动力频率与固有频率无关 5.关于共振曲线，下列说法正确的是 A.共振曲线是振幅随驱动力频率变化的曲线 B.共振曲线是振幅随时间变化的曲线 C.共振曲线是位移随驱动力频率变化的曲线 D.共振曲线是速度随驱动力频率变化的曲线 6.军队过桥时要便步走，其目的是 A.减小对桥的压力B.避免产生共振损坏桥梁 C.增大对桥的驱动力D.减小士兵的固有频率 7.一个单摆的固有频率为2Hz,当驱动力频率为下列哪个值时，单摆振幅最大 A.0.5 Hz B.1Hz C.2 Hz D.4Hz 8.关于阻尼振动，下列说法正确的是 A阻尼振动的频率逐渐减小B.阻尼振动的振幅逐渐减小C,阻尼振动的振幅保持不变 D.阻尼振动不受任何阻力作用 9.受迫振动达到稳定状态后，下列说法正确的是 A.振幅不断增大B.振幅保持不变C,频率逐渐减小 D.频率逐渐增大 10.下列现象中，属于共振应用的是 A.汽车减震器 B.共振筛 C.阻尼器 D.隔音墙 二、多选题（每题4分，共20分，选对但不全得2分，选错得0分》 11.关于受迫振动，下列说法正确的是 A.受迫振动是系统在周期性外力作用下的振动 B.受迫振动的频率等于驱动力的频率 C.受迫振动的频率等于系统的固有频率 D.受迫振动稳定后振幅保持不变 12.关于共振，下列说法正确的是 A.共振时振幅最大B.共振时驱动力频率等于固有频率C.共振时系统能量最大D.共振只发生在受迫振动中 13.下列措施中，属于防止共振危害的是 A.军队过桥便步走B.轮船航行时改变航速C,共振筛筛选物料 D.机床底座做得很重很牢固 14.关于自由振动和受迫振动，下列说法正确的是 A.自由振动的频率由系统本身决定 B.受迫振动的频率由驱动力决定 C.自由振动一定是等幅振动 D.受迫振动一定是等幅振动 15.关于共振曲线，下列说法正确的是 A.共振曲线峰值对应的频率等于固有频率 B.驱动力频率与固有频率相差越大，振幅越小 C.驱动力频率与固有频率相差越大，振幅越大 D.共振曲线可以描述振幅随驱动力频率的变化规律 三、填空题（每空2分，共20分） 16.系统在周期性外力作用下的振动叫做 振动，周期性外力叫做 17.受迫振动稳定后的频率等于 的频率，与系统的 无关。 18.当驱动力的频率 系统的固有频率时，受迫振动的振幅达到最大，这种现象叫做 19.阻尼振动中，振幅逐渐 ，这是因为振动系统的 逐渐减小。 20.共振曲线以 为横轴，以 为纵轴。 四、判断题（每题2分，共10分，正确打"√"，错误打"x") 21.受迫振动的频率等于系统的固有频率。 22.共振时，驱动力的频率等于系统的固有频率。 23.阻尼振动的振幅保持不变。 24.自由振动的频率由系统本身性质决定。 25.共振只能被利用，不能被防止。 五、简答题（每题5分，共10分） 26.简述受迫振动中系统能量来源及能量转化情况。 27.请列举两个生活中防止共振危害的实例，并简要说明理由。 六、计算题（每题10分，共10分） 28.一个弹簧振子的固有频率为5Hz,现用频率为3Hz的驱动力使其做受迫振动。求： (1)稳定后振子的振动频率； (2)若要使振子发生共振，驱动力的频率应调整为多少？ 模块3 参考答案 一、单选题 1.B 2.C 3.B 4.C 5.A 6.B 7.c 8.B 9.B 10.B 二、多选题 11.ABD 12.ABD 13.ABD 14.AB 15.ABD 三、填空题 16.受迫；驱动力 17.驱动力；固有频率 18.等于；共振 19.减小；机械能 20.驱动力频率；受迫振动振幅 四、判断题 21.X 22.√ 23.X 24.√ 25.× 五、简答题 26.答：受迫振动中，系统不断从驱动力做功中获得能量，以补偿阻尼消耗的能量。驱动力对系统做正功，系统机械能增 加；阻尼做功消耗机械能，系统机械能减少。稳定后，驱动力做功补充的能量等于阻尼消耗的能量，系统维持等幅振动。 27.答：实例一：军队过桥要便步走。理由：整齐步伐的频率若接近桥的固有频率，会引起桥梁共振，可能损坏桥梁。实 例二：轮船航行要改变航速。理由：改变航速可以改变螺旋桨产生的驱动力频率，避免与船体固有频率接近而发生共振。 六、计算题 28. (1)受迫振动稳定后的频率等于驱动力的频率，所以稳定后振子的振动频率为3Hz。 (2)发生共振的条件是驱动力频率等于系统的固有频率，即驱=f固=5Hz,所以驱动力的频率应调整为5Hz。