受迫振动和共振导学案

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1、第49讲　受迫振动和共振　考情剖析　受迫振动和共振在近四年高考中均未考查过，预测14年考查的可能性不是很大．知识整合　一、振动的分类按振子受力的不同可将振动分为：1．自由振动(又称固有振动)回复力是系统内部的相互作用力，弹簧振子的____________是系统内部的力，单摆的____________也是系统内部的力．2．阻尼振动系统受到摩擦力或其他阻力，系统克服阻尼的作用要消耗____________，因而________减小，最后停下来，阻尼振动的图像如图所示．物体做阻尼振动时，振幅虽不断减小，但振动的频率仍由自身

2、结构特点所决定，并不会随振幅的减小而变化．例如：用力敲锣，由于锣受到空气的阻尼作用，振幅起来越小，锣声减弱，但音调不变．3．受迫振动如系统受到周期性外力的作用，就可以利用外力对系统做功，补偿系统因阻尼作用而损失的能量，使系统持续地振动下去．这种周期性的外力叫________．系统在驱动力作用下的振动叫____________．二、受迫振动的频率系统做受迫振动的频率总是等于____________的频率，与系统的____________无关．三、共振系统做受迫振动时，如果驱动力的频率可以调节，把不同频率的驱动力先后作用

3、于同一个振动系统，其受迫振动的振幅将不同，如图是共振曲线图．____________是物体的固有频率，横轴表示____________的频率，当____________时物体的振幅最大，f驱与f固差____________，物体做受迫振动的振幅____________．驱动力频率f____________系统的固有频率f0时，受迫振动的振幅____________，这种现象叫做共振．四、共振的应用与防止1．共振的应用：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、共振转速计、共鸣箱

4、、核磁共振仪等．2．共振的防止：由共振曲线可知，在需要防止共振时，要尽量使驱动力的频率和物体振动的固有频率不相等，而且相差越多越好．如：部队过桥时，为避免周期性的驱动力使桥发生共振，应便步走．3．自由振动、受迫振动和共振的关系比较　　　振动类型项　目　　　自由振动受迫振动共振受力情况仅受回复力周期性驱动力作用周期性驱动力作用振动周期或频率由系统本身性质决定，即固有周期或固有频率由驱动力的周期或频率决定，即T＝T驱或f＝f驱T驱＝T固或f驱＝f固振动量振动物体的机械能不变由产生驱动力的物体提供振动物体获得的能量最大常见

5、例子弹簧振子或单摆(θ≤10°)机械工作时底座发生的振动共振筛、转速计等随堂演练　1．下列说法中正确的是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　A．实际的自由振动必然是阻尼振动B．在外力作用下的振动是受迫振动C．阻尼振动的振幅越来越小D．受迫振动稳定后的频率与自身物理条件无关2．下列振动，属于受迫振动的是(　　)A．用重锤敲击一下悬吊着的钟后，钟的振动B．打点计时器接通电源后，振针的振动C．小孩睡在自由摆的吊床上，小孩随着吊床一起摆动D．弹簧振子在竖直方向上沿上下方向振动3．把一个筛子用四根弹簧支起

6、来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛，筛子自由振动时，完成20次全振动用15s，在某电压下，电动偏心轮转速是88r/min，已知增大电动偏心轮的电压，可以使其转速提高：增加筛子质量，可以增大筛子的固有周期，要使筛子振幅增大，下列做法中正确的有(　　)①降低输入电压　②提高输入电压　③增加筛子质量　④减小筛子质量A．①③B．①④C．②③D．②④第4题图4．在图中，当A振动起来后，通过水平绳迫使B、C振动，下列说法中正确的是(　　)A．只有A、C的振动周期相等B．A的振幅比B小C．

7、C振动的振幅比B大D．A、B、C的振动周期相等5．某振动系统的固有频率为f0，在周期性驱动力作用下做受迫振动，驱动力的频率为f.若驱动力的振幅保持不变，下列说法正确的是(　　)A．当ff0时，该振动系统的振幅随f减小而增大C．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f0D．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f6．实验室可以做“声波碎杯”的实验．用手指轻弹一只酒杯，可以听到清脆的声音，测得这声音的频率为500Hz.将这只酒杯放在两只大功率的声波发生器之间，操作人员通过

8、调整其发出的声波，就能使酒杯碎掉．下列说法中正确的是(　　)A．操作人员一定是把声波发生器的功率调到很大B．操作人员可能是使声波发生器发出了频率很高的超声波C．操作人员一定是同时增大了声波发生器发出声波的频率和功率D．操作人员一定要将声波发生器发出的声波频率调到500Hz7．如图为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，则下列说法正确的是(　　)第7题