教科版高中物理选择性必修第一册精品课件 第二章 5.阻尼振动 受迫振动.ppt

课堂小结随堂练习1.(共振的应用与防止)部队经过桥梁时,规定不许齐步走;登山运动员登高山时,不许高声叫喊,主要原因是()A.减轻对桥的压力,避免产生回声B.减少对桥、雪山的冲击力C.避免使桥发生共振和使雪山发生共振D.使桥受到的压力更不均匀,使登山运动员耗散能量减少答案:C解析:部队过桥时若齐步走,给桥梁施加周期性外力,容易使桥的振动幅度增加,即发生共振,造成桥梁倒塌;登山运动员登高山时高声叫喊,声波容易引发雪山共振而发生雪崩,故应选C。2.(受迫振动与驱动力)如图所示的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8Hz,乙弹簧振子的固有频率为72Hz,当支架在受到竖直方向且频率为9Hz的驱动力作用做受迫振动时,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8HzB.甲的振幅较大,且振动频率为9HzC.乙的振幅较大,且振动频率为9HzD.乙的振幅较大,且振动频率为72Hz答案:B解析:当驱动力的频率与固有频率接近时,振幅增大,且受迫振动的频率等于驱动力频率,B正确。3.(共振的应用与防止)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。后来经过人们的探索,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答案:D解析:飞机振动的原因是气流使机翼的振动周期与机翼的固有周期接近发生了共振现象,通过装置一个配重杆的方法改变机翼的固有周期,从而避免共振的发生,D正确。4.(共振曲线的理解)某同学在研究单摆的受迫振动时,得到如图所示的共振曲线。横轴表示驱动力的频率,纵轴表示稳定时单摆振动的振幅。已知重力加速度为g,下列说法正确的是()A.由图中数据可以估算出摆球的摆长B.由图中数据可以估算出摆球的质量C.由图中数据可以估算出摆球的最大动能D.如果增大该单摆的摆长,则曲线的峰将向右移动答案:A解析:从单摆的共振曲线可以得出单摆的固有频率,单摆的固有频率等于振幅最大时的驱动力的频率,根据单摆的频率可以计算出单摆的周期,根据单摆的周期公式可以算出单摆的摆长,选项A正确;从单摆的周期无法计算出单摆的摆球质量和摆球的最大动能,选项B、C错误;如果增大单摆的摆长,单摆的周期增大,频率减小,曲线的峰将向左移动,选项D错误。本课结束5.阻尼振动受迫振动第二章内容索引自主预习新知导学合作探究释疑解惑随堂练习课标定位素养阐释1.通过实验,认识受迫振动的特点。2.了解产生共振的条件及其应用。3.知道阻尼振动、自由振动、固有频率等物理概念。1.知道阻尼振动和阻尼振动能量的转化情况,形成正确物理观念。2.知道什么是受迫振动及产生条件,掌握物体做受迫振动的特点,培养科学思维。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,形成科学态度与责任。自主预习新知导学一、阻尼振动1.阻尼振动:振动逐渐减弱,即振幅逐渐变小,振动能量逐步转变为其他能量,这种振动叫作阻尼振动。2.自由振动:系统不受外力作用,只在自身回复力作用下的振动,称为自由振动。3.无阻尼振动:理想情况下(即不受任何外力,没有任何能量损耗)振幅保持不变,叫作无阻尼振动。4.系统的固有频率:自由振动的频率,叫作系统的固有频率。固有频率由系统本身的特征决定。5.实际的弹簧振子的运动是阻尼振动吗?答案:实际的弹簧振子在运动中除受弹力外,还受摩擦力等阻力的作用,振幅逐渐变小,因此振子做的是阻尼振动。当阻力很小时,在不太长时间内看不出振幅有明显的变小,于是就可以把它当作简谐运动来处理。二、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,这种周期性的外力叫作驱动力。2.受迫振动:系统在驱动力作用下振动叫作受迫振动。三、共振1.共振:驱动力的频率等于振动物体的固有频率时,受迫振动的振幅最大,这种现象叫作共振。2.当驱动力的频率f等于振动物体的固有频率f0时,振幅最大;驱动力的频率f跟固有频率f0相差越大,振幅越小。3.做受迫振动的物体一定会发生共振吗?答案:不一定。物体做受迫振动时,当驱动力的频率等于固有频率时,才会发生共振,即发生共振的物体一定做受迫振动,做受迫振动的物体不一定发生共振。四、共振的应用与防止在需要利用共振时,应使驱动力的频率接近或等于振动系统的固有频率;在需要防止共振时,应使驱动力的频率远离振动系统的固有频率。【思考讨论】1.判断下列说法的正误。(1)受迫振动的频