2013年物理选修3-4册课件：第1章第4节资料.ppt

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1、第4节　生活中的振动课前自主学案核心要点突破课堂互动讲练课标定位知能优化训练第4节课标定位学习目标：1.知道什么是阻尼振动，了解阻尼振动的图象．2．知道什么是受迫振动，知道受迫振动的周期取决于驱力的周期．3．知道什么是共振，理解共振产生的条件，了解共振的利用和防止．重点难点：1.决定受迫振动的因素；发生共振的条件．2．受迫振动中振幅随驱动力的变化关系．课前自主学案一、阻尼振动1．阻尼振动：指振幅不断______的振动．2．阻尼振动产生的原因：振动系统克服摩擦力和其他阻力做功，系统的机械能不断减小，振幅也不断______，而且振动系统受到的阻尼越大，振幅减小的_

2、_____．减小减小越快3．阻尼振动的振动图象：如图1－4－1所示，阻尼振动的振幅__________最后停止运动．4．实际振动的理想化：当阻尼很小时，在不太长的时间内看不出振幅明显减小，于是可以把它当做__________来处理．图1－4－1不断减小简谐运动二、受迫振动与共振1．驱动力：给振动物体施加的一个_______的外力．2．受迫振动：在_________外力作用下的振动．3．受迫振动的周期或频率物体做受迫振动时，振动稳定后的周期或频率总等于________的周期或频率，与物体的固有周期或固有频率无关．4．共振：物体做受迫振动，当驱动力的频率_____

3、_物体的固有频率时，物体振动的振幅______的现象，叫共振．周期性周期性驱动力等于最大三、共振的应用与防止1．共振的应用在应用共振时，应使_____________接近或等于振动系统的__________，振动将更剧烈．(1)如在修建桥梁时，需要将管柱打入江底．工人常使打桩机打击管柱的频率接近管柱的固有频率，让管柱接近共振状态而激烈振动，加快周围泥沙的松动，提高打桩的质量．(2)音叉共鸣箱．(3)核磁共振仪．驱动力频率固有频率2．共振的预防在防止共振时，驱动力频率与系统的__________相差越大越好．如火车过桥时减速；轮船航行时,常通过改变轮船的航向和速

4、率，使海浪冲击力的频率与轮船的固有频率相差很大，防止船发生共振现象．固有频率思考感悟用扁担挑水时，有时桶里的水会荡的厉害，甚至从桶中溅出来，这是为什么？如何避免这一现象的发生？提示：挑水时，由于行走时肩膀的起伏，人通过扁担对水桶的作用，使水受到驱动力而做受迫振动，当驱动力的频率接近(或等于)桶里水的固有频率时,水桶里的水就发生共振，所以水会荡的厉害，以至于飞溅出来．为了避免发生这种现象，就要使驱动力的频率尽量远离桶里水的固有频率，解决的办法有改变行走的步频或停止走动片刻，也可以在桶里放些漂浮物，增大阻尼，使振动系统克服阻力做功，消耗部分机械能，以减小水的振幅．

5、核心要点突破一、阻尼振动和无阻尼振动的比较基础知识点要点对比阻尼振动无阻尼振动振动能量振动能量有损失振动能量保持不变振幅如果没有能量补充，振幅越来越小振幅不变基础知识点要点对比阻尼振动无阻尼振动振动图象实例悬挂的电灯被风吹动后开始振动，振幅越来越小,属于阻尼振动弹簧振子的振动特别提醒：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结构特点所决定，并不会随振幅的减小而变化．即时应用(即时突破，小试牛刀)1．一单摆在空气中振动，振幅逐渐减小．下列说法正确的是()A．机械能逐渐转化为其他形式的能B．后一时刻的动能一定小于前一时刻的动能C．后一时刻的势能一定小

6、于前一时刻的势能D．振动的周期越来越长解析：选A.单摆振动过程中，因不断克服空气阻力做功，使机械能逐渐转变化为内能，选项A对；虽然单摆总的机械能在逐渐减小，但在振动过程中动能和势能仍不断地相互转化,动能转化为势能时,动能逐渐减小，势能逐渐增大，而势能转化为动能时，势能逐渐减小，动能逐渐增大，所以不能断言后一时刻的动能(或势能)一定小于前一时刻的动能(或势能)，故选项B、C不对．振动的周期，频率不会改变，故选项D不对．二、受迫振动1．受迫振动与固有振动的定义(1)固有振动：振动系统只受回复力作用，不受系统外界作用力的振动叫固有振动．它的周期和频率称为固有周期和固

7、有频率，其大小由振动系统本身的性质决定．(2)受迫振动：振动系统在驱动力作用下的振动叫受迫振动．即时应用(即时突破，小试牛刀)2．如图1－4－2所示，一个竖直圆盘上转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T型支架在竖直方向振动，T型支架的下面系着一个由弹簧和小球组成的振动系统，小球浸没在水中．当圆盘静止时，让小球在水中振动，其阻尼振动的频率约为3Hz.现使圆盘以4s的周期匀速转动，经过一段时间后，小球振动达到稳定，它振动的频率是多少？小球做受迫振动图1－4－2答案：0.25Hz三、共振1．对共振现象的理解(1)共振是受迫振动的一个特例．它产生的条件是：驱动力的频率

8、等于物体的固有频率．(2)共振的特点是