【文档说明】高中物理选修第一册《6 受迫振动 共振》导学案-统编人教版.docx,共(3)页,58.664 KB,由小喜鸽上传
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受迫振动共振【学习目标】1.知道什么是阻尼振动,阻尼振动的图像的特点。2.知道什么是受迫振动,知道受迫振动的频率等于驱动力的频率。3.知道什么是共振以及发生共振的条件,能够解释共振的应用和防止的实例。【学习重
点】受迫振动时其频率跟驱动力频率的关系,共振。【学习难点】受迫振动时其频率跟驱动力频率的关系。【学习过程】一、复习热身1.简谐运动(1)运动学特征:如果质点的位移与时间的关系遵从______________函数的规律,即它的振动图象(x-t)是一条_____________
____曲线,这样的振动叫做简谐运动。(2)动力学特征:如果质点所受到的力与它偏离平衡位置位移的大小成__________,并且总是指向__________,质点的运动就是简谐运动。2.振幅(1)定义:振动物体离开平衡位置的__
__________________。(2)物理意义:振幅是描述振动____________________的物理量。二、新课教学固有振动和固有频率做简谐运动的物体受到的回复力,是振动系统内部的相互作用力。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____________。注意:系统的固有频率由____________________决定,与振幅的大小____________。(一)阻尼振动1.阻尼:即振动系统外的阻力作用,通常包括__
__________和____________。2.阻尼振动:振幅________________________的振动,叫做阻尼振动。3.原因:当振动系统受到阻尼的作用时,系统克服阻尼的作用做功,消耗机械能,因而振幅减
小,最后停下来。绘制阻尼振动的图像:阻尼振动特点:①振幅减小,表示__________________________;②__________________________。(二)受迫振动1.用如图所示的实验装置,向下拉一下振子,观
察它的振动情况。(1)振子做的是__________振动,振动一段时间后停止振动。(2)若匀速转动把手,振子就能够持续地振动下去。(3)使振子能够持续振动下去的原因是?(4)用不同的转速匀速地转动把手,观察到的现象是:当把手转速小时,振
子振动较慢;当把手转速大时,振子振动较快。此现象说明振动物体振动的快慢与什么因素有关系呢?2.驱动力:作用于振动系统的____________的外力叫做驱动力。3.受迫振动:振动系统在____________作用
下的振动叫做受迫振动。4.受迫振动的周期和频率:做受迫振动的系统稳定后,其振动的周期和频率总是____________(填“大于”、“小于”或“等于”)驱动力的周期和频率,与系统的固有周期和频率____________(填“无关”或“有关”)。(三)共振现象及其应用
1.定义:当驱动力的频率f_________系统的固有频率f0时,受迫振动的_________最大,这种现象叫做共振。2.条件:驱动力的频率f_________系统的固有频率f0。3.特征:共振时受迫振动的_________最大。4.共振曲线:如图所示。
纵坐标——表示________________________________;横坐标——表示________________________________。说明:当驱动力频率________物体固有频率时,物体振动的振幅最大;驱动力频率与
固有频率相差越大,物体的振幅________。5.共振现象的应用与防止(1)应用:_____________________________。(2)防止:_____________________________。【达标提升】1.图为某物体做受迫振动时的共振曲线,从图可
知该物体振动的固有频率为______Hz,在驱动力的频率由150Hz增加到250Hz的过程中,物体振动的振幅变化情况是_______。2.A、B两个弹簧振子,A固有频率为f,B固有频率为4f,若它们均在频率为3f的驱动力作用下做受迫振动,则()
A.振子A的振幅较大,振动频率为fB.振子B的振幅较大,振动频率为3fC.振子A的振幅较大,振动频率为3fD.振子B的振幅较大,振动频率为4f3.如图所示,是用来测量各种发动机转速的转速计原理图。在同一铁支架NM上焊有固有频率依次为80Hz、60Hz、40Hz、20H
z的四个钢片a、b、c、d。将M端与正在转动的电动机接触,发现b钢片振幅最大,则电动机转速为_______r/min,a、b、c、d此时振动频率为_________。4.如图所示,在一根张紧的水平绳上,悬挂有a、b、c、d、e五个单摆,让a摆略偏离平衡位置后无初速释放,在垂直纸面的平面内振动;接着
其余各摆也开始振动。下列说法中正确的有()A.各摆的振动周期与a摆相同B.各摆的振幅大小不同,c摆的振幅最大C.各摆的振动周期不同,c摆的周期最长D.各摆均做自由振动5.铁道上每根钢轨长12.6m,若支持车厢的弹簧和车厢组成的系统周期为0.6s,那么列车的速度为多大时,车厢
振动得最厉害?