《浙江省高中物理 第十一章 機(jī)械振動(dòng) 第5課時(shí) 外力作用下的振動(dòng)課件 新人教版選修34》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《浙江省高中物理 第十一章 機(jī)械振動(dòng) 第5課時(shí) 外力作用下的振動(dòng)課件 新人教版選修34（17頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、創(chuàng)新設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)課堂自測(cè)課堂導(dǎo)學(xué)第第5課時(shí)外力作用下的振動(dòng)課時(shí)外力作用下的振動(dòng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)課堂自測(cè)課堂導(dǎo)學(xué)研究選考研究選考把握考情把握考情知識(shí)內(nèi)容知識(shí)內(nèi)容外力作用下的振動(dòng)外力作用下的振動(dòng)考試要求考試要求加試加試b教學(xué)要求教學(xué)要求1.了解固有振動(dòng)和固有頻率了解固有振動(dòng)和固有頻率2.了解阻尼振動(dòng)，知道阻尼振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)物體的能量變化情況了解阻尼振動(dòng)，知道阻尼振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)物體的能量變化情況3.了解受迫振動(dòng)，知道受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率與物體了解受迫振動(dòng)，知道受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率與物體的固有頻率無(wú)關(guān)的固有頻率無(wú)關(guān)4.了解共振現(xiàn)象，知道共振現(xiàn)象產(chǎn)生的條件了解共振現(xiàn)象，知道共振現(xiàn)象產(chǎn)生的

2、條件5.理解共振曲線理解共振曲線創(chuàng)新設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)課堂自測(cè)課堂導(dǎo)學(xué)知識(shí)點(diǎn)一阻尼振動(dòng)知識(shí)點(diǎn)一阻尼振動(dòng)基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 梳梳 理理1.固有振動(dòng)固有振動(dòng)如果如果振動(dòng)系統(tǒng)不振動(dòng)系統(tǒng)不受受_的的作用，此時(shí)的振動(dòng)叫做固有振動(dòng)，其振動(dòng)頻率作用，此時(shí)的振動(dòng)叫做固有振動(dòng)，其振動(dòng)頻率稱為稱為_(kāi)2.阻尼振動(dòng)阻尼振動(dòng)當(dāng)當(dāng)振動(dòng)系統(tǒng)受到阻力的作用時(shí)，我們說(shuō)振動(dòng)受到振動(dòng)系統(tǒng)受到阻力的作用時(shí)，我們說(shuō)振動(dòng)受到了了_ ，系統(tǒng)系統(tǒng)克服克服_的的作作用要做功，消耗機(jī)械能，用要做功，消耗機(jī)械能，因而因而_減小減小，最后停下來(lái)。這種振幅逐漸減小的振，最后停下來(lái)。這種振幅逐漸減小的振動(dòng)，叫做阻尼振動(dòng)。動(dòng)，叫做阻尼振動(dòng)。外力外力固有頻率固有頻率阻尼

3、阻尼阻尼阻尼振幅振幅創(chuàng)新設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)課堂自測(cè)課堂導(dǎo)學(xué)一單擺做阻尼振動(dòng)，則在振動(dòng)過(guò)程中一單擺做阻尼振動(dòng)，則在振動(dòng)過(guò)程中()A.振幅越來(lái)越小，周期也越來(lái)越小振幅越來(lái)越小，周期也越來(lái)越小B.振幅越來(lái)越小，周期不變振幅越來(lái)越小，周期不變C.在振動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)某一位置時(shí)，機(jī)械能始終不變?cè)谡駝?dòng)過(guò)程中，通過(guò)某一位置時(shí)，機(jī)械能始終不變D.在振動(dòng)過(guò)程中，機(jī)械能不守恒，周期不變?cè)谡駝?dòng)過(guò)程中，機(jī)械能不守恒，周期不變解析解析因單擺做阻尼振動(dòng)，所以振幅越來(lái)越小，機(jī)械能越來(lái)越小，振動(dòng)周期不變。因單擺做阻尼振動(dòng)，所以振幅越來(lái)越小，機(jī)械能越來(lái)越小，振動(dòng)周期不變。答案答案BD即即 學(xué)學(xué) 即即 練練創(chuàng)新設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)課堂自測(cè)課堂導(dǎo)

4、學(xué)知識(shí)點(diǎn)二受迫振動(dòng)知識(shí)點(diǎn)二受迫振動(dòng)1.驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)力：_的的外力。外力。2.受迫振動(dòng)：系統(tǒng)受迫振動(dòng)：系統(tǒng)在在_作用作用下的振動(dòng)。下的振動(dòng)。3.受迫振動(dòng)的頻率：不管系統(tǒng)的固有頻率如何，它做受迫振動(dòng)的頻率總等于受迫振動(dòng)的頻率：不管系統(tǒng)的固有頻率如何，它做受迫振動(dòng)的頻率總等于周期性周期性_的的頻率，與系統(tǒng)頻率，與系統(tǒng)的的_無(wú)關(guān)無(wú)關(guān)。4.共振：驅(qū)動(dòng)力頻率共振：驅(qū)動(dòng)力頻率f _系統(tǒng)系統(tǒng)的固有頻率的固有頻率f0時(shí)，受迫振動(dòng)時(shí)，受迫振動(dòng)的的_最大最大，這種現(xiàn)，這種現(xiàn)象叫做共振。象叫做共振?；?礎(chǔ)礎(chǔ) 梳梳 理理周期性周期性驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)力固有頻率固有頻率等于等于振幅振幅創(chuàng)新設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)課堂自測(cè)課堂導(dǎo)學(xué)

5、要要 點(diǎn)點(diǎn) 精精 講講1.受迫振動(dòng)中，若周期性的驅(qū)動(dòng)力給系統(tǒng)補(bǔ)充的能量與系統(tǒng)因振動(dòng)阻尼消耗的能量相受迫振動(dòng)中，若周期性的驅(qū)動(dòng)力給系統(tǒng)補(bǔ)充的能量與系統(tǒng)因振動(dòng)阻尼消耗的能量相等，物體做等幅振動(dòng)，但此振動(dòng)不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。等，物體做等幅振動(dòng)，但此振動(dòng)不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。2.對(duì)共振現(xiàn)象的理解對(duì)共振現(xiàn)象的理解(1)發(fā)生共振的條件發(fā)生共振的條件f驅(qū)驅(qū)f固固，即驅(qū)動(dòng)力的頻率等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率。，即驅(qū)動(dòng)力的頻率等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率。(2)共振曲線共振曲線(如圖如圖1所示所示)圖圖1創(chuàng)新設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)課堂自測(cè)課堂導(dǎo)學(xué)3.共振的防止與利用共振的防止與利用(1)利用：由共振的條件知，要利用共振，就應(yīng)盡量使驅(qū)動(dòng)力的頻率與物

6、體的固有利用：由共振的條件知，要利用共振，就應(yīng)盡量使驅(qū)動(dòng)力的頻率與物體的固有頻率一致。如共振篩、蕩秋千、共振轉(zhuǎn)速計(jì)等。頻率一致。如共振篩、蕩秋千、共振轉(zhuǎn)速計(jì)等。(2)防止：由共振曲線可知，在需要防止共振危害時(shí)，要盡量使驅(qū)動(dòng)力的頻率和固防止：由共振曲線可知，在需要防止共振危害時(shí)，要盡量使驅(qū)動(dòng)力的頻率和固有頻率不相等，而且相差越多越好。如：部隊(duì)過(guò)橋應(yīng)便步走。有頻率不相等，而且相差越多越好。如：部隊(duì)過(guò)橋應(yīng)便步走。說(shuō)明：共振是物體做受迫振動(dòng)時(shí)的一種特殊現(xiàn)象。說(shuō)明：共振是物體做受迫振動(dòng)時(shí)的一種特殊現(xiàn)象。創(chuàng)新設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)課堂自測(cè)課堂導(dǎo)學(xué)【例【例1】 如圖如圖2所示的裝置，彈簧振子的固有頻率是所示的裝置，彈

7、簧振子的固有頻率是4 Hz?，F(xiàn)勻。現(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)把手，給彈簧振子以周期性的驅(qū)動(dòng)力，測(cè)得彈簧振子振速轉(zhuǎn)動(dòng)把手，給彈簧振子以周期性的驅(qū)動(dòng)力，測(cè)得彈簧振子振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的頻率為動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的頻率為1 Hz，則把手轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為，則把手轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為()A.1 Hz B.3 HzC.4 Hz D.5 Hz解析解析受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，把手轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，把手轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為1 Hz，選項(xiàng)，選項(xiàng)A正確。正確。答案答案A圖圖2創(chuàng)新設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)課堂自測(cè)課堂導(dǎo)學(xué)【例【例2】 如圖如圖3甲所示，豎直圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可帶動(dòng)固定在圓盤(pán)上的甲所示，豎直圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可帶動(dòng)固定在圓盤(pán)上的T形支架在豎

8、直方向形支架在豎直方向振動(dòng)，振動(dòng)，T形支架的下面系著一個(gè)彈簧和小球，共同組成一個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)。當(dāng)圓盤(pán)靜止形支架的下面系著一個(gè)彈簧和小球，共同組成一個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)。當(dāng)圓盤(pán)靜止時(shí)，小球可穩(wěn)定振動(dòng)。現(xiàn)使圓盤(pán)以時(shí)，小球可穩(wěn)定振動(dòng)?，F(xiàn)使圓盤(pán)以4 s的周期勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，小球振動(dòng)的周期勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，小球振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定。改變圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期，彈簧和小球系統(tǒng)的共振曲線達(dá)到穩(wěn)定。改變圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期，彈簧和小球系統(tǒng)的共振曲線(振幅振幅A與驅(qū)動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)力的頻率的頻率f的關(guān)系的關(guān)系)如圖乙所示，則如圖乙所示，則()圖圖3創(chuàng)新設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)課堂自測(cè)課堂導(dǎo)學(xué)A.此振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率約為此振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率

9、約為3 HzB.此振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率約為此振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率約為0.25 HzC.若圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期增大，系統(tǒng)的振動(dòng)頻率不變?nèi)魣A盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期增大，系統(tǒng)的振動(dòng)頻率不變D.若圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期增大，共振曲線的峰值將向右移動(dòng)若圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期增大，共振曲線的峰值將向右移動(dòng)解析解析當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率與振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率相同時(shí)，振幅最大，所以固有頻率當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率與振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率相同時(shí)，振幅最大，所以固有頻率約為約為3 Hz，選項(xiàng)，選項(xiàng)A正確，正確，B錯(cuò)誤；受迫振動(dòng)的振動(dòng)周期由驅(qū)動(dòng)力的周期決定，所以錯(cuò)誤；受迫振動(dòng)的振動(dòng)周期由驅(qū)動(dòng)力的周期決定，所以圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期增大，系統(tǒng)的振動(dòng)頻率減小，選項(xiàng)圓

10、盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期增大，系統(tǒng)的振動(dòng)頻率減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；系統(tǒng)的固有頻率不錯(cuò)誤；系統(tǒng)的固有頻率不變，共振曲線的峰值位置不變，選項(xiàng)變，共振曲線的峰值位置不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。答案答案A創(chuàng)新設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)課堂自測(cè)課堂導(dǎo)學(xué)【跟蹤訓(xùn)練】【跟蹤訓(xùn)練】 如圖如圖4表示一彈簧振子做受迫振動(dòng)時(shí)的表示一彈簧振子做受迫振動(dòng)時(shí)的振幅與驅(qū)動(dòng)力頻率的關(guān)系，由圖可知振幅與驅(qū)動(dòng)力頻率的關(guān)系，由圖可知()A.驅(qū)動(dòng)力頻率為驅(qū)動(dòng)力頻率為f2時(shí)，振子處于共振狀態(tài)時(shí)，振子處于共振狀態(tài)B.驅(qū)動(dòng)力頻率為驅(qū)動(dòng)力頻率為f3時(shí)，振子的振動(dòng)頻率為時(shí)，振子的振動(dòng)頻率為f3C.假如讓振子自由振動(dòng)，它的頻率為假如讓振子自由振動(dòng)，它的頻率為f2D.振子做自

11、由振動(dòng)時(shí)，頻率可以為振子做自由振動(dòng)時(shí)，頻率可以為f1、f2、f3解析解析由題圖可知當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率為由題圖可知當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率為f2時(shí)，振子的振幅最大，即振子發(fā)生共振現(xiàn)象，時(shí)，振子的振幅最大，即振子發(fā)生共振現(xiàn)象，故故A正確；由共振條件知振子的固有頻率為正確；由共振條件知振子的固有頻率為f2，所以，所以C正確，正確，D錯(cuò)誤；振子做受迫振錯(cuò)誤；振子做受迫振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)頻率由驅(qū)動(dòng)力的頻率決定，故動(dòng)時(shí)，振動(dòng)頻率由驅(qū)動(dòng)力的頻率決定，故B正確。正確。答案答案 ABC圖圖4創(chuàng)新設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)課堂自測(cè)課堂導(dǎo)學(xué)1.若空氣阻力不可忽略，單擺在偏角很小的擺動(dòng)中，總是減小的物理量為若空氣阻力不可忽略，單擺在偏角很小的擺動(dòng)中，

12、總是減小的物理量為()A.振幅振幅 B. .位移位移C.周期周期 D. .機(jī)械能機(jī)械能答案答案AD創(chuàng)新設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)課堂自測(cè)課堂導(dǎo)學(xué)2.如圖如圖5所示是單擺做阻尼振動(dòng)的位移所示是單擺做阻尼振動(dòng)的位移時(shí)間圖線，下列說(shuō)法中正確的是時(shí)間圖線，下列說(shuō)法中正確的是()A.擺球在擺球在P與與N時(shí)刻的勢(shì)能相等時(shí)刻的勢(shì)能相等B.擺球在擺球在P與與N時(shí)刻的動(dòng)能相等時(shí)刻的動(dòng)能相等C.擺球在擺球在P與與N時(shí)刻的機(jī)械能相等時(shí)刻的機(jī)械能相等D.擺球在擺球在P時(shí)刻的機(jī)械能大于時(shí)刻的機(jī)械能大于N時(shí)刻的機(jī)械能時(shí)刻的機(jī)械能圖圖5創(chuàng)新設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)課堂自測(cè)課堂導(dǎo)學(xué)解析解析由于擺球的勢(shì)能大小由其位移和擺球質(zhì)量共同決定，由于擺球的勢(shì)能大

13、小由其位移和擺球質(zhì)量共同決定，P、N兩時(shí)刻位移大小兩時(shí)刻位移大小相同，所以勢(shì)能相等，相同，所以勢(shì)能相等，A正確；由于系統(tǒng)機(jī)械能在減少，正確；由于系統(tǒng)機(jī)械能在減少，P、N兩時(shí)刻勢(shì)能相同，兩時(shí)刻勢(shì)能相同，則則P時(shí)刻動(dòng)能大于時(shí)刻動(dòng)能大于N時(shí)刻動(dòng)能，所以擺球在時(shí)刻動(dòng)能，所以擺球在P時(shí)刻的機(jī)械能大于時(shí)刻的機(jī)械能大于N時(shí)刻的機(jī)械能，時(shí)刻的機(jī)械能，B、C錯(cuò)誤，錯(cuò)誤，D正確。正確。答案答案AD創(chuàng)新設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)課堂自測(cè)課堂導(dǎo)學(xué)3.如圖如圖6所示，把兩個(gè)彈簧振子懸掛在同一支架上，已知甲彈所示，把兩個(gè)彈簧振子懸掛在同一支架上，已知甲彈簧振子的固有頻率為簧振子的固有頻率為8 Hz，乙彈簧振子的固有頻率為，乙彈簧振子的

14、固有頻率為72 Hz，當(dāng)支架在受到豎直方向且頻率為當(dāng)支架在受到豎直方向且頻率為9 Hz的驅(qū)動(dòng)力作用下做受的驅(qū)動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng)時(shí)，兩個(gè)彈簧振子的振動(dòng)情況是迫振動(dòng)時(shí)，兩個(gè)彈簧振子的振動(dòng)情況是()A.甲的振幅較大，且振動(dòng)頻率為甲的振幅較大，且振動(dòng)頻率為8 HzB.甲的振幅較大，且振動(dòng)頻率為甲的振幅較大，且振動(dòng)頻率為9 HzC.乙的振幅較大，且振動(dòng)頻率為乙的振幅較大，且振動(dòng)頻率為9 HzD.乙的振幅較大，且振動(dòng)頻率為乙的振幅較大，且振動(dòng)頻率為72 Hz圖圖6解析解析振子做受迫振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，由于甲振子的固有頻率振子做受迫振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，由于甲振子的固有頻率與驅(qū)動(dòng)力的頻率相差較小，所以甲的振幅較大，選項(xiàng)與驅(qū)動(dòng)力的頻率相差較小，所以甲的振幅較大，選項(xiàng)B正確，正確，A、C、D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。答案答案B創(chuàng)新設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)課堂自測(cè)課堂導(dǎo)學(xué)4.一個(gè)單擺做受迫振動(dòng)，其共振曲線一個(gè)單擺做受迫振動(dòng)，其共振曲線(振幅振幅A與驅(qū)動(dòng)力的頻率與驅(qū)動(dòng)力的頻率f的關(guān)系的關(guān)系)如圖如圖7所示，則所示，則()圖圖7A.此單擺的固有周期約為此單擺的固有周期約為0.5 sB.此單擺的擺長(zhǎng)約為此單擺的擺長(zhǎng)約為1 mC.若擺長(zhǎng)增大，單擺的固有頻率增大若擺長(zhǎng)增大，單擺的固有頻率增大D.若擺長(zhǎng)增大，共振曲線的峰將向右移動(dòng)若擺長(zhǎng)增大，共振曲線的峰將向右移動(dòng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)課堂自測(cè)課堂導(dǎo)學(xué)答案答案 B