高物理WL《外力作用下的振动》导学案.docVIP

高二物理 WL—X3-4—1105—09 §11、5《外力作用下的振动》导学案 编写：刘峰 审核：徐斌 时间：2014.2.23 班级 组别 组名 姓名 【学习目标】 1．知道阻尼振动和阻尼振动中能量转化的情况。 2．知道什么是受迫振动及其产生的条件，知道物体做受迫振动的特点。 3．认识共振现象，知道产生共振现象的条件，.知道共振的应用和防止的例.【过程】2）、 阻尼振动的图象：用纵坐标表示振动的振幅，横坐标表示振动的时间，由于阻尼振动是减幅振动，故振动图象如右图所示。 (3)、阻尼振动特点：阻尼振动的振幅尽管在减小，但其振动周期(频率)不变，它是由振动系统决定的。振动系统确定后，其振动的周期(频率)就不变，称为固有周期(频率)。 例如：用力敲锣，由于锣受到空气的阻尼作用，振幅越来越小，锣声减弱，但音调不变。 （4）无阻尼振动：振幅保持不变的振动。 说明：10物体做阻尼振动时，振幅虽然不断减小，但振动的频率不会随振幅的减小而变化，由自身的结构特点决定。 20阻尼振动在一段不太长的时间内振幅若没有明显减小，可以将其当作简谐振动处理 例1．一个单摆在做实际的阻尼振动时（ ） A、周期越来越小 B、位移越来越小 C、振幅越来越小 D、机械能越来越小 练习1．一单摆在空气中振动，振幅逐渐减小，下列说法正确的是（ ） A、振动能量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 知识点2、受迫振动 阅读课本P18-19页第4自然段完成下列问题 1、定义：阻尼振动最终要停止，为使系统持续的振动下去，最简单的办法是将周期性的外力作用于振动系统，外力对系统做功，补偿系统的能量损耗，该种周期性的外力叫做_______。系统在驱动力作用下的振动叫做______振动。 2、受迫振动的特点： （1）受迫振动的周期和频率由________________决定，与振动物体的__________________ ________________无关，其周期和频率总等于驱动力的周期和频率。 （2）受迫振动的振幅与驱动力的频率和固有频率之差有关，驱动力的频率与固有频率之差越大，受迫振动的振幅越小，反之两者之差越小，振幅越大。当两者的频率_______时，受迫振动的振幅最大。 3、自由振动：象弹簧振子和单摆那样，物体偏离平衡位置后，它们就在自己的弹力或重力作用下振动起来，而不需要其他外力的推动，这种振动叫做自由振动。 思维点拨：物体的振动按照能量是否损耗可分为阻尼振动（减幅振动）和无阻尼振动（等幅振动）；按照振动的成因可分为自由振动和受迫振动。 例2．下列各种振动,不属于受迫振动的是（ ） A、敲击后的锣面的振动 B、缝纫机针的振动 C、人挑担子时,担子上下振动 D、蜻蜓、蝴蝶翅膀的振动 练习2．如图所示，曲轴上悬挂一弹簧振子，转动摇把，曲轴可以带动弹簧振子上下振动，开始时不转动摇把，让振子上下自由振动，测得振动频率为2Hz，然后匀速转动摇把，转速为240r/min，当振子振动稳定后，它的振动周期为（　 ） A、1/2s B、1/4s C、2s D、4s 知识点3：共振 阅读课本P19页第5自然段完成下列问题 不管系统的固有频率如何，受迫振动的频率总等于驱动力的频率，与系统的固有频率无关，但受迫振动的振幅与驱动力的频率和固有频率有关； 1、定义：当驱动力的频率等于系统的固有频率时受迫振动的振幅最大，该种现象叫做__________。 受迫振动的振幅随驱动力频率的变化而变化；驱动力的频率与物体的固有频率越接近，受迫振动的振幅越大。 2、条件：__________，即驱动力的频率______固有频率。 3.共振曲线 （1）共振曲线：受迫振动的振幅A与驱动力的频率f及振动物体的固有频率f＇之间的关系有关，它们之间的这种关系可用图象来表示，这个图象叫共振曲线，如图所示。纵轴表示受迫振动的振幅，横轴表示驱动力的频率。 （2）共振曲线的特点：①当驱动力频率等于物体固有频率时，物体振动的振幅最大。②当固有频率不等于驱动力频率时，二者越接近，振幅越大；相差越大，振幅越小。③共振曲线上除峰值外，其他某一振幅都对应两个驱动力频率。 4.共振的应用和防止 （1）利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于物体的固有频率。实例：共振筛、音箱、小提琴与二