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《2019_2020学年高中物理第一章4阻尼振动受迫振动课件教科版.pptx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、4.阻尼振动 受迫振动1.知道什么叫固有频率,理解“固有”的含义.2.知道什么叫阻尼振动,会从能量变化的角度分析阻尼振动产生的原因.3.理解驱动力的概念.4.了解受迫振动及其特点.5.了解共振,理解共振发生的条件,知道常见共振的应用和危害.1.阻尼振动秋千自由摆动时,振幅会越来越小,这是为什么?提示:由于秋千在摆动时,受空气的阻碍作用,所以振幅会越来越小.2.受迫振动(1)概念:系统在驱动力作用下的振动叫做受迫振动.(2)频率:做受迫振动的物体,振动稳定后的频率等于驱动力的频率,而跟物体的固有频率没有关系.跳水运动员在跳板比赛中,会有节奏地踏板.这是为
2、什么?提示:对踏板产生周期性变化的驱动力而产生共振,让运动员产生足够大的起跳速度.探究一探究二阻尼振动与简谐运动的比较探究一探究二温馨提醒(1)阻尼振动中振幅虽逐渐减小,但振动的频率不会变化,此频率称为固有频率,由振动系统决定.(2)是否是阻尼振动,关键是看振幅是否逐渐减小.探究一探究二对共振现象的进一步理解1.自由振动、受迫振动、共振的比较探究一探究二2.共振曲线的理解如图所示,以驱动力频率为横坐标,以受迫振动的振幅为纵坐标.它直观地反映了驱动力频率对受迫振动振幅的影响,由图可知,f驱与f固越接近,振幅A越大;当f驱=f固时,振幅A最大.探究一探究二
3、3.共振的应用与防止(1)共振的应用.在应用共振时,应使驱动力的频率接近或等于振动系统的固有频率,振动将更剧烈.如荡秋千时,驱动力的频率每次都与荡秋千的方向一致,秋千会越荡越高,其他例子还有生产、生活中的共振筛、音箱、各种乐器等.(2)共振的防止.在防止共振时,应使驱动力的频率与系统的固有频率相差越大越好.当驱动力的频率容易改变时,改变驱动力的频率,以增大驱动力的频率和系统固有频率的差别,达到防止共振的目的.如部队过桥时用便步;火车过桥时减速.若驱动力的频率不便调节,设法改变物体的固有频率.如海边的一些高大建筑,建筑时使它的固有频率远远偏离周围环境中常
4、出现的一些驱动力的频率(如海风),以保护建筑物.【例题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.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解析:单摆在振动过程中,因不断克服空气阻力做功,使机械能逐渐转化为内能,故选项A、D正确;虽然单摆总的机械能在逐渐减小,但在振动过程中动能和势能仍不断地相互转化,动能转化为势能时,动能逐渐减小,势能逐渐增大,而势能转化为动能时,势能逐渐减小,动能逐渐增大,所以不能断言后一时刻的动能(或势能
5、)一定小于前一时刻的动能(或势能),故选项B、C错误.答案:AD反思阻尼振动的特点:(1)振幅逐渐减小,(2)振动频率不随时间变化.【例题2】如图所示,在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,让振子自由上下振动,测得其频率为2Hz;然后以60r/min的转速匀速转动摇把,当振子振动稳定时,它的振动周期为()A.0.25sB.0.5sC.1sD.2s解析:匀速转动摇把,转速为60r/min,故转动频率为f=n=60r/min=1r/s=1Hz受迫振动的频率等于驱动力的频率,故振子振动稳定后它的振动频率为1Hz,故
6、周期为答案:C反思(1)自由振动的周期等于振动质点的固有周期;(2)受迫振动的周期等于驱动力的周期,与固有周期无关.123451一单摆做阻尼振动,则在振动过程中()A.振幅越来越小,周期也越来越小B.振幅越来越小,周期不变C.在振动过程中,通过某一位置时,机械能始终不变D.振动过程中,机械能不守恒,周期不变解析:该题考查阻尼振动的能量和周期.因单摆做阻尼振动,所以振幅越来越小,机械能越来越小,振动周期不变.答案:BD123452一个弹簧振子做受迫振动时振幅与驱动力频率之间的关系如图所示,由图可知()A.振子振动频率为f2时,它处于共振状态B.驱动力频率
7、为f3时,振子振动频率为f3C.若撤去驱动力让振子做自由振动,则振子的振动频率是f3D.振子做自由振动的频率可以为f1、f2、f3解析:由题意可知,当驱动力的频率变化时,做受迫振动物体的振幅在变化,当驱动力频率为f2时,受迫振动的振幅最大,即发生共振现象,故选项A正确;做受迫振动的频率等于驱动力的频率,选项B正确;若撤去外力,物体自由振动,其频率为其固有频率,即应为f2,故选项C、D错误.答案:AB123453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)会很快就抖动起来,而且越抖越厉害.后来人们经过艰苦的探索,利用在飞机机翼前缘处装置
8、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.
