1、选修3-4_11.5外力作用下的振动 【学习目标】1.知道阻尼振动和无阻尼振动并能从能量的观点给予说明。2.知道受迫振动概念,受迫振动的频率等于驱动力的频率,而跟振动物体的固有频率无关。3.理解共振的概念,知道常见的共振的应用和危害。【自主学习】1.固有振动: 如果振动系统不受外力的作用,此时的振动叫做_,其振动频率称为_。2.阻尼振动:(1)阻力作用下的振动:当振动系统受到阻力的作用时,振动受到了_,系统克服_的作用要做功,消耗_,因而_减小,最后停下来。(2)阻尼振动:指_逐渐减小的振动。振动系统受到的_越大,_减小的越快。思考:阻尼振动中,振动系统振幅在逐渐减小,其周期怎么样变化?3.受
2、迫振动物体在_性变化的_作用下的振动叫受迫振动,受迫振动稳定时,系统振动的频率等于_的频率,与系统的_无关。4.共振:(1)共振的条件是_,产生共振时,物体的振幅_。(2)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_频率;而在需要防止共振时,应使驱动力的频率与共振系统的_频率不同,而且_越好。简谐运动、阻尼振动与受迫振动的区别振动类型比较项目简谐运动阻尼振动受迫振动产生条件频率振幅振动图像实例固有振动、受迫振动和共振的比较 振动类型比较项目固有振动受迫振动共振受力情况振动周期和频率由系统_决定,即固有周期或固有频率。由_决定,即T=_或f=_T驱=_或f驱=_振动能量振动的机械能_
3、由产生驱动力的物体提供振动物体获得的能力最大,振幅最大。实例【课堂学习】例1.一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在振动过程中机械能不守恒周期不变例2.如图所示是一个弹簧振子做阻尼振动的振动图像曲线上A、B两点连线与横轴平行,下列说法正确的是 ( ) A.振子在A时刻的动能等于B时刻的动能 B.振子在A时刻的势能大于B时刻的势能 C.振子在A时刻的机械能等于B时刻的机械能 D.振子在A时刻的机械能大于B时刻的机械能 例3.汽车的车身是装在弹簧上的如果这个系统的固有周期是0.5s汽车在一条起伏
4、不平的路上行驶路上各凸起处大约都是相隔8m汽车以多大速度行驶时车身上下颠簸得最剧烈?1做阻尼振动的振子哪些物理量在减小 ( ) A.机械能 B.振幅 C.周期 D.频率 2如图所示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,让振子上下自由振动,测得振动频率为2 Hz,然后匀速转动摇把转速为240 r/min当振子振动稳定后,它的振动周期为 ( ) A. 1/2 s B. 1/4 s C. 2 s D. 4 s3如图所示,A球振动后,通过水平细绳迫使B、C振动,下面说法中正确的是 ( )A只有A、C振动周期相等 BA的振幅比B小CC的振幅比B的振幅大 DA、B、C的振动周期相等4如图所示是物体受迫振动的共振曲线,其纵坐标表示了物体 ( )A在不同时刻的振幅 B在不同时刻的位移C在不同驱动力下的振幅 D在不同驱动力下的位移