2019_20学年高考物理主题2第I部分机械振动5外力作用下的振动课件（必修）.pptx

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1、主题2第Ⅰ部分　机械振动5外力作用下的振动学科素养与目标要求物理观念：1.知道什么是固有振动和阻尼振动，并能从能量的观点给予说明.2.知道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，知道常见共振的应用和危害.科学思维：比较简谐运动、阻尼振动、受迫振动的关系，得到受迫振动频率等于驱动力的频率的结论.科学探究：通过做受迫振动的实验，使学生了解受迫振动的特点，体会受迫振动的相关概念.NEIRONGSUOYIN内容索引自主预习预习新知夯实基础重点探究启迪思维探究重点达标检测检测评价达标过关课时对点练注重双基强化落实自主预习一、固有振动、阻尼振动1.固有振动和固有

2、频率(1)固有振动：振动系统在作用下的振动.(2)固有频率：振动的频率.2.阻尼振动(1)阻尼：当振动系统受到的作用时，振动受到了阻尼.(2)阻尼振动：逐渐减小的振动，如图1所示.不受外力固有阻力图1振幅二、受迫振动1.驱动力作用于振动系统的的外力.2.受迫振动(1)定义：系统在作用下的振动.(2)受迫振动的频率(周期)做受迫振动的物体，其振动频率总驱动力的频率，与系统的固有频率.周期性驱动力等于无关三、共振1.定义驱动力的频率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.共振曲线(如图2所示)等于振幅图2即学即用1.判断下列说法的正误.(1)受迫振动的频率与振动系统的固有

3、频率无关.()(2)驱动力频率越大，振幅越大.()(3)共振只有害处没有好处.()(4)做受迫振动的物体一定会发生共振.()(5)阻尼振动的频率随振幅的减小而不断减小.()√××××2.A、B两个弹簧振子，A的固有频率为f，B的固有频率为4f，若它们均在频率为f的驱动力作用下做受迫振动，则____的振幅较大，A的振动频率是____，B的振动频率是____.Aff重点探究一、简谐运动、阻尼振动和受迫振动导学探究如图所示的实验装置为一挂在曲轴上的弹簧振子，匀速摇动手柄，下面的弹簧振子就会振动起来.实际动手做一下，然后回答以下几个问题.(1)如果手柄不动而用手拉动一下振子，从振幅角度看弹簧振子的

4、振动属于什么振动？答案阻尼振动(2)从没有系统外力作用角度看弹簧振子的振动属于什么振动？答案固有振动(3)手柄匀速摇动时，观察到振幅有什么变化？为什么？答案振幅不变，提供系统外力，补偿系统损失的能量(4)用不同的转速匀速转动手柄，弹簧振子的振动有何不同？这能说明什么问题？答案转速大时弹簧振子振动得快，说明弹簧振子振动的周期和频率由手柄转速决定.知识深化1.三种振动的理解(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.(2)阻尼振动：考虑阻力的影响，是更实际的一种运动.(3)受迫振动：物体做阻尼振动时受到周期性驱动力作用下的振动.2.三种振动的比较振动类型比较项目简谐运动

5、阻尼振动受迫振动产生条件不受阻力作用受阻力作用受阻力和驱动力作用频率固有频率频率不变由驱动力的频率决定振动图象形状不确定常见例子弹簧振子或单摆敲锣打鼓时发出的声音越来越弱机器运转时底座发生的振动例1(多选)一单摆做阻尼振动，则在振动过程中A.振幅越来越小，频率也越来越小B.振幅越来越小，频率不变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，机械能不守恒解析因单摆做阻尼振动，所以振幅越来越小，机械能越来越小，振动频率不变，故选B、D.√√例2如图3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2Hz

6、，然后以60r/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.0.25sB.0.5sC.1sD.2s解析弹簧振子受摇把的作用而振动，做受迫振动，所以其振动的周期等于驱动力的周期，60r/min＝1r/s，故T＝1s，正确答案为C.图3√二、共振导学探究洗衣机在衣服脱水完毕拔掉电源后，电动机还要转动一会才能停下来.在拔掉电源后，发现洗衣机先振动得比较弱，有一阵子振动得很剧烈，然后振动慢慢减弱直至停下来.(1)开始时，洗衣机为什么振动比较弱？答案开始时，脱水桶转动的频率远高于洗衣机的固有频率，振幅较小，振动比较弱.(2)期间剧烈振动的原因是什么？答案当洗衣机脱水桶转动的频率等于

7、洗衣机的固有频率时发生共振，振动剧烈.知识深化1.共振的条件：驱动力的频率与系统的固有频率相等，即f驱＝f固.2.共振曲线如图4所示，共振曲线的横坐标为驱动力的频率，纵坐标为受迫振动的振幅.(1)从受力角度看：当驱动力的频率等于物体的固有频率时，它的每一次作用都使物体的振幅增加，直到振幅达到最大.(2)从功能关系看：当驱动力的频率等于物体的固有频率时，驱动力始终对物体做正功，使振动能量不断增加，振幅不断增大，直到增加的能