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《2020_2021学年高中物理第一章机械振动4阻尼振动受迫振动课件教科版选修3_4202103252234.ppt》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 受迫振动必备知识·自主学习一、自由振动、阻尼振动1.自由振动:系统_____________,也不受任何阻力,只在自身___________作用下的振动,又叫作_______________。2.固有频率:_________振动的频率。3.阻尼:即阻力作用,通常包括___________或其他阻力。4.阻尼振动:振幅_____________的振动。不受外力回复力无阻尼振动自由摩擦力逐渐减小【情境思考】如图为阻尼振动的振动图线,阻尼振动中,在振幅逐渐减小的过程中,振子的周期如何变化?为什么?提
2、示:不变 周期与振幅无关二、受迫振动与共振1.驱动力:作用于振动系统的___________的外力。2.受迫振动:振动系统在___________作用下的振动。3.受迫振动的频率:做受迫振动的频率等于___________的频率,与系统的固有频率_________。周期性驱动力驱动力无关4.共振:(1)条件:驱动力频率f_________振动物体的固有频率f0。(2)特征:共振时受迫振动的_________最大。(3)共振曲线:如图所示。等于振幅【易错辨析】(1)受迫振动的频率与振动系统的固有频率无关。()
3、(2)驱动力频率越大,振幅越大。()(3)共振只有害处没有好处。()提示:(1)√。受迫振动的频率等于驱动力的频率。(2)×。驱动力频率越接近振动系统的固有频率,振幅越大。(3)×。生活中共振有的有益,有的有害,如共振筛是有益的。关键能力·合作学习知识点一 比较简谐运动、阻尼振动与受迫振动问题探究:生活中会见到阵风吹过树枝,使树枝左右摇摆,一会儿树枝就会停下来,而荡秋千的小朋友在一旁小朋友的不断推动下不停地摆动。(1)树枝的运动是什么运动?(2)秋千的摆动是什么运动?提示:(1)树枝的运动是阻尼振动。(2)
4、秋千的摆动是受迫振动。【核心归纳】简谐运动、阻尼振动和受迫振动的比较:提醒:(1)阻尼振动的频率:阻尼振动中振幅虽逐渐减小,但振动频率不会变化,此频率称为固有频率,由振动系统决定。(2)阻尼振动与简谐运动的关系:实际的振动都会受到阻力的作用,是阻尼振动。当阻力很小时,可认为是简谐运动。【典例示范】【典例】蜘蛛捕食是依靠昆虫落在丝网上引起的振动准确判断昆虫的方位。已知丝网固有频率f0,某昆虫掉落在丝网上挣扎时振动频率为f,则该昆虫落在丝网上时()A.f增大,则丝网振幅增大B.f减小,则丝网振幅减小C.昆虫引起
5、丝网振动的频率为f0D.丝网和昆虫挣扎振动周期相同【解题探究】(1)受迫振动的频率跟什么因素有关?提示: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。(2)受迫振动振幅的大小跟什么因素有关?提示:当驱动力的频率与系统的固有频率越接近,振幅越大。【解析】选D。昆虫落在丝网上,丝网做受迫振动,则丝网和昆虫挣扎振动的周期相同,昆虫引起丝网振动的频率为f,与丝网的固有频率f0无关,C错误、D正确;因不知道丝网固有频率f0与昆虫挣扎时振动频率f的大小关系,则不能判断丝网振幅的变化,A、B错误。故选D。【素养训
6、练】1.(2020·内江高二检测)手机是常用的通信工具,当来电话时,它可以用振动来提示人们。振动原理很简单:是一个微型电动机带动转轴上的叶片转动。当叶片转动后,电动机就跟着振动起来。其中叶片的形状你认为是图中的()【解析】选A。B、C、D中图形均为中心对称图形,转动起来不会引起振动。2.(多选)将一个电动传感器接到计算机上,就可以测量快速变化的力,用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图所示,某同学根据提供的信息做出了下列判断,其中正确的是(取π2=9.86)()A.t=0.2s时摆
7、球经过最低点B.t=1.1s时摆球经过最低点C.摆球做阻尼振动D.若当地g=9.86m/s2,则该摆的摆长l=0.09m【解析】选A、C。t=0.2s时单摆悬线上拉力最大,摆球经过最低点,选项A正确;t=1.1s时单摆在振动的此周期内悬线上拉力最小,摆球经过最高点,选项B错误;悬线上拉力的大小随时间变化的最大值和最小值都随时间逐渐变小,及摆球的势能和动能的最大值都随时间逐渐减小,所以摆球做阻尼振动,选项C正确;摆球在0.2s时摆到某一方的最高点,到0.8s时摆球摆到另一方的最高点,直到1.4s才摆回到最高点
8、,所以周期为1.2s,由T=2π可知该摆的摆长l==0.36m,所以选项D错误。知识点二 共振的条件和规律问题探究:洗衣机在把衣服脱水完毕拔掉电源后,电动机还要转动一会才能停下来。在拔掉电源后,发现洗衣机先振动得比较小,然后有一阵子振动得很剧烈,然后振动慢慢减小直至停下来。(1)开始时,洗衣机为什么振动比较小?(2)期间剧烈振动的原因是什么?提示:(1)开始时,洗衣机的固有频率与脱水桶的频率相差较远。(2)剧烈振
