
基礎(chǔ)落實·必備知識全過關(guān)
重難探究·能力素養(yǎng)全提升
學(xué)以致用·隨堂檢測全達標(biāo)
1.知道阻尼振動和自由振動,并能從能量的觀點給予說明。(物理觀念)2.知道受迫振動的概念。知道受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率,而跟振動物體的固有頻率無關(guān)。(物理觀念)3.理解共振的概念,知道常見共振的應(yīng)用和危害。(物理觀念、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任)
一、阻尼振動1.定義:振幅逐漸減小的振動。2.產(chǎn)生的原因:振動系統(tǒng)克服阻力做功,系統(tǒng)的機械能不斷 ,振幅也不斷 。?3.圖像:如圖所示,振幅 ,最后停止振動。?
二、受迫振動與共振1.受迫振動(1)驅(qū)動力:給振動物體施加的 的外力。?(2)受迫振動:在 外力作用下產(chǎn)生的振動。?(3)受迫振動的周期或頻率物體做受迫振動時,振動穩(wěn)定后的周期(或頻率)總等于 的周期(或頻率),與物體的固有周期(或固有頻率)無關(guān)。?
2.共振(1)條件:驅(qū)動力的周期(或頻率) 物體的固有周期(或固有頻率)。?(2)特征:共振時,物體受迫振動的 最大。?(3)共振曲線:如圖所示。
受迫振動的振幅與驅(qū)動力頻率的關(guān)系
三、共振的應(yīng)用與防止1.共振的應(yīng)用(1)應(yīng)用實例:路面共振破碎機、音叉共鳴箱等。(2)應(yīng)用方法:在應(yīng)用共振時,使驅(qū)動力頻率接近或等于振動系統(tǒng)的 ,振動將更劇烈。?2.共振的防止(1)共振的危害:輪船航行時,因受到周期性的海浪沖擊,可能發(fā)生共振而劇烈搖擺甚至傾覆;集體列隊過橋梁時,因齊步走導(dǎo)致橋梁共振倒塌;(2)防止方法:在防止共振時,驅(qū)動力頻率與系統(tǒng)的 相差越大越好。?
易錯辨析判一判1.阻尼振動是機械能不斷減小的振動,它一定不是簡諧運動。( )2.單擺的振幅越來越小,是因為其能量在不斷消失。( )3.在外力作用下的振動就是受迫振動。( )4.驅(qū)動力的頻率越大振動物體振幅越大。( )5.共振的條件是驅(qū)動力的頻率等于物體的固有頻率。( )
單擺總能量是守恒的,只是機械能不斷減小。
只有在周期性外力(驅(qū)動力)的作用下,物體所做的振動才是受迫振動。
即學(xué)即用練一練(多選)下列關(guān)于共振和防止共振的說法正確的是( )A.共振現(xiàn)象總是有害的,所以要避免共振現(xiàn)象發(fā)生B.隊伍過橋要慢行是為了不產(chǎn)生周期性的驅(qū)動力,從而避免產(chǎn)生共振C.火車過橋慢行是為了使驅(qū)動力的頻率遠(yuǎn)小于橋的固有頻率,從而避免產(chǎn)生共振D.利用共振時,應(yīng)使驅(qū)動力的頻率接近或等于振動物體的固有頻率;防止共振危害時,應(yīng)使驅(qū)動力的頻率與振動物體的固有頻率相差較大
探究一 比較簡諧運動、阻尼振動和受迫振動
“余音繞梁,三日不絕?!毙稳莞杪暬蛞魳返膬?yōu)美,耐人尋味。但在日常生活中,當(dāng)彈奏結(jié)束后,樂聲會越來越弱,并最終消失,這是為什么呢?
要點提示 由于樂聲受到空氣的阻尼作用,振幅越來越小,因此樂聲也就越來越弱了。
閃光語錄 阻尼振動中振幅雖逐漸減小,但振動頻率不會變化,此頻率稱為固有頻率,由振動系統(tǒng)決定。
例題1 (2023安徽合肥高二模擬)一單擺做阻尼振動的x-t圖像如圖所示,則此單擺的擺球在圖中P與N時刻的( )A.速率vP>vN B.重力勢能EpP
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