资源简介

学习内容：《 2.6受迫振动 共振 》 总第_____课时
课标核心素养要求 知道共振现象
学习目标 1.了解受迫振动、阻尼振动、固有频率的概念。2.掌握受迫振动的频率由驱动力的频率决定。3.知道共振发生的条件以及应用共振和防止共振的事例与方法。
学习重点 受迫振动、阻尼振动概念，共振概念应用与防止
学习过程 教学笔记
【自主学习】 回顾：简谐运动、单摆周期公式 【合作学习·难点探究】 任务一、识别简谐运动（固有振动）、阻尼运动和受迫振动 1、如图演示说明简谐运动（固有振动）、阻尼运动和受迫振动 2、总结： （1）简谐运动：一种理想化的模型，物体运动过程中的一切阻力都不考虑． 阻尼振动：在阻力的作用下，振幅逐渐减小的振动 受迫振动：物体做阻尼振动时在周期性驱动力作用下的振动． 阻尼振动中振幅虽逐渐减小，但振动的频率不会变化，此频率称为固有频率，由振动系统决定． 受迫振动是指系统在驱动力作用下的振动．做受迫振动的物体的振动频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关．说明：受迫振动中，若周期性的驱动力给系统补充的能量与系统因振动阻尼消耗的能量相等，物体做等幅振动，但此振动不是简谐运动． 【例1】如图是摆球做阻尼振动的振动图像，下列说法正确的是(　　) A．振动过程中周期变小 B．振动过程中周期不变 C．摆球A时刻的势能等于B时刻的势能 D．摆球A时刻的动能等于B时刻的动能
【例2】如图所示，在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，让振子自由上下振动，测得其频率为2 Hz，然后以60 r/min的转速匀速转动摇把，当振子振动稳定时，它的振动周期为(　　) A．0.25 s B．0.5 s C．1 s D．2 s 任务二、识别共振现象 观察共振现象： 2、总结： （1）定义：物体做受迫振动时，当驱动力的频率等于系统的固有频率时，振动的振幅最大，这种现象叫共振． （2）发生共振的条件：f驱＝f固，即驱动力的频率等于振动系统的固有频率． （3）共振曲线(如图所示) （4）共振的防止与利用 利用：由共振的条件知，要利用共振，就应尽量使驱动力的频率与物体的固有频率一致．如共振筛、荡秋千等． 防止：由共振曲线可知，在需要防止共振危害时，要尽量使驱动力的频率和固有频率不相等，而且相差越多越好．如：部队过桥应便步走． 说明：共振是物体做受迫振动时的一种特殊现象． 【例3】一个单摆做受迫振动，其共振曲线(振幅A与驱动力的频率f的关系)如图所示，则( ) A.此单摆的摆长约为1 m B.此单摆的固有周期约为0.5 s
C.若摆长增大，单摆的固有频率增大 D.若摆长增大，共振曲线的峰值将向右移动 【例4】铁路上每根铁轨长12 cm，支持车厢的弹簧固有周期为0.6 s，列车以多大的速度行驶时车厢的振动最厉害？ 【例5】如图所示，五个摆悬挂于同一根绷紧的水平绳上，A是摆球质量较大的摆，让它摆动后带动其他摆运动，下列结论正确的是 A.只有E摆的振动周期与A摆的相同 B.其他各摆的振幅都相等 C.其他各摆的振幅不同，E摆的振幅最大 D.其他各摆的振动周期不同，D摆周期最大 【达标训练·限时检测】 1、若空气阻力不可忽略，单摆在偏角很小的摆动中，总是减小的物理量为(　　) A．振幅 B．位移 C．周期 D．机械能 2、如图所示，把两个弹簧振子悬挂在同一支架上，已知甲弹簧振子的固有频率为9 Hz，乙弹簧振子的固有频率为72 Hz，当支架在受到竖直方向且频率为9 Hz的驱动力作用做受迫振动时，两个弹簧振子的振动情况是（ ） A.甲的振幅较大 B.甲的振动频率为9 Hz C.乙的振幅较大 D.乙的振动频率为9 Hz
3、、铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行的列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击．由于每一根钢轨长度相等．所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动．普通钢轨长为12.6 m，列车固有振动周期为0.315 s．下列说法正确的是(　　) A．列车的危险速率为40 m/s B．列车过桥需要减速，是为了防止列车发生共振现象 C．列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的 D．增加钢轨的长度有利于列车高速运行 4、如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，下列说法正确的是（ ） A.若两次受迫振动分别在月球和地球上进行，且摆长相同，则图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线 B.若两次受迫振动是在地球上同一地点进行，则 两次摆长之比l1∶l2＝25∶4 C.图线Ⅱ若是在地球上完成的，则该单摆摆长约为1 m D.若摆长约为1 m，则图线Ⅰ是在地球上完成的 【反思总结】 答案 【例1】BC 【例2】C 【例3】A 【例4】20米/秒 【例5】C 【达标训练·限时检测】 1、AD 2、 ABD 3、 AD 4、ABC

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