2020_2021年新教材高中物理第二章机械振动6受迫振动共振课件新人教版选择性必修第一册202104082240.ppt

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1、6．受迫振动　共振目标体系构建【学习目标】1．了解阻尼振动、受迫振动、共振的概念。2．知道受迫振动的频率由驱动力的频率决定。3．掌握发生共振的条件，了解共振的防止和利用。【思维脉络】课前预习反馈1．固有振动振动系统____________________的振动。2．固有频率________振动的频率。3．阻尼振动振幅随时间____________的振动。在不受外力作用下知识点1固有振动、阻尼振动固有逐渐减小1．驱动力作用于振动系统的__________外力。2．受迫振动系统在__________作用下的振动叫受迫振动。3．受迫振动的频率做受迫振动的系统振动稳定后，其振动频率等于________

2、__的频率，与系统的____________无关。周期性知识点2受迫振动驱动力驱动力固有频率1．条件驱动力频率________系统的固有频率。2．特征共振时受迫振动的物体________最大。等于知识点3共振振幅3．共振的应用与防止(1)共振的应用采用方法：在应用共振时，驱动力频率接近或等于振动系统的____________。(2)共振的防止采用方法：在防止共振时，驱动力频率与系统的____________相差越大越好。固有频率固有频率思考辨析『判一判』(1)阻尼振动是机械能不断减小的振动，它一定不是简谐运动。()(2)单摆的振幅越来越小，是因为其能量在不断消失。()(3)在外力作用下的振动就

3、是受迫振动。()(4)受迫振动的频率与振动系统的固有频率无关。()(5)驱动力频率越大，振幅越大。()(6)共振只有害处没有好处。()√××√××『选一选』如图所示，某同学看到一只鸟落在树枝上的P处，树枝在10s内上下振动了6次。鸟飞走后，他把50g的砝码挂在P处，发现树枝在10s内上下振动了12次，将50g的砝码换成500g砝码后，他发现树枝在15s内上下振动了6次，你估计鸟的质量最接近()A．50gB．200gC．500gD．550gB『想一想』某工厂的一个车间里，机器一开动，整个车间就灰尘四起，即对工人的健康有害，也影响产品的质量，为此厂里请来了一个建筑工程师，他到车间看后，叫人在车间里

4、建了几根水泥立柱，问题就解决了。请你解释其中的奥秘。答案：建几根水泥立柱，改变了车间的固有频率，使之不再与机器的振动频率接近，避免车间产生共振现象。课内互动探究探究生活中会见到阵风吹过树枝，使树枝左右摇摆，一会儿树枝就会停下来，而荡秋千的小朋友在一旁大人的不断推动下不停地摆动。简谐运动、阻尼振动与受迫振动情景导入(1)树枝的运动是什么运动？(2)秋千的摆动是什么运动？提示：(1)阻尼振动(2)受迫振动1．认识三种振动(1)简谐运动是一种理想化的模型，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)受迫振动是物体做阻尼振动时受到周期性驱动力作用下的振动

5、。要点提炼2．简谐运动、阻尼振动与受迫振动的比较(1)阻尼振动的频率：阻尼振动中振幅虽逐渐减小，但振动频率不会变化，此频率称为固有频率，由振动系统决定。(2)阻尼振动与简谐运动的关系：实际的振动都会受到阻力的作用，是阻尼振动。当阻力很小时，可认为是简谐运动。特别提醒(多选)一单摆在空气中振动，振幅逐渐减小，下列说法正确的是()A．单摆的机械能逐渐转化为其他形式的能B．单摆后一时刻的动能一定小于前一时刻的动能C．单摆振幅减小，频率也随着减小D．单摆振幅虽然减小，但其频率不变典例1典例剖析AD思路引导：理解阻尼振动要从两个方面入手：一是从振动能量上来讲，由于阻力做功，振动物体的机械能逐渐减小，振幅

6、逐渐变小，但由于振动中动能与势能相互转化，不能说下一时刻的动能(或势能)变小；二是从振动周期、频率上看，周期与频率由振动系统本身决定，阻尼振动中周期、频率不变。解析：单摆做阻尼振动，因不断克服空气阻力做功使机械能转化为内能，但是在振动过程中，动能和势能仍不断相互转化，不能确定两个时刻的动能与势能的大小关系，故选项A正确，选项B错误。做阻尼振动的物体，频率由系统的特征决定，与振幅无关，所以其频率不变，选项C错误，选项D正确。1．(多选)下列说法正确的是()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解析：实际

7、的自由振动中，由于阻力不可避免，故是阻尼振动，A正确；只有在周期性外力(驱动力)的作用下物体所做的振动才是受迫振动，B错误；阻尼振动振幅越来越小，C正确；受迫振动稳定后的频率等于驱动力的频率，D正确。对点训练ACD探究用扁担挑水前进时，有时桶里的水会荡得厉害，并从桶中溅出来，这是为什么？对共振的理解情景导入提示：人挑水时，通过扁担对水桶施加周期性的驱动力，当驱动力的频率等于桶里水的固有频率时，水