高中物理第九章第七节导学案.doc

第九章 第七节 受迫振动 共振导学案 （2012/4/17） 一、学习目标1.知道什么是受迫振动，知道受迫振动的频率等于驱动力的频率.2.知道什么是共振以及发生共振的条件.3.知道共振的应用和防止的实例.二、学习重点1.什么是受迫振动. 2.什么是共振及产生共振的条件.三、学习难点1.物体发生共振决定于驱动力的频率与物体固有频率的关系，与驱动力大小无关.2.当f驱固时，物体做受迫振动的振幅最大.一、基础自主预习（一）受迫振动1. 驱动力：指 ，其作用效果是对 ，补偿系统的 ，使系统持续地振动下去。2. 受迫振动：物体在 作用下的振动叫做受迫振动。3. 受迫振动的频率：物体做受迫振动时，振动稳定后的频率等于 的频率，跟物体的固有频率 。（二）共振1. 共振现象：受迫振动的物体的振动频率取决于驱动力频率，当驱动力的频率等于振动系统的 时，受迫振动的振幅 ，这种现象叫做共振。2. 共振曲线直观地反映出 对受迫振动振幅的影响，如图所示。（1）f驱=f固时，振幅 。（2）f驱与f固差值越大，物体做受迫振动的振幅 。3.声音的 现象叫做共鸣。3.共振的应用和防止：共振现象既可以被利用，也可以造成危害。在利用共振的时候，应使驱动力频率 或 振动系统的固有频率，如共振筛等。在要防止共振的时候，应设法使驱动力的频率 振动系统的固有频率，如 等。一、温故知新：（1）简谐运动的能量是否守恒？如何转化？（2）什么叫阻尼振动，其振幅、能量随时间如何变化？二、学生自主探究阅读课文并思考：（一）受迫振动1、什么是驱动力？其作用是什么？2、什么是受迫振动？深入实验探究：1、让竖直弹簧振子在竖直方向运动，观察其运动。2、匀速转动手柄，给竖直弹簧振子周期性地施加驱动力，观察其运动。3、改变转动手柄的速度，但仍保持匀速，观察振子振动的频率。小组讨论：1、 哪次是振子的固有频率？2、 从以上实验可知，物体作受迫振动的频率由什么决定？与物体的固有频率是否有关？小结：物体做受迫振动时，振动稳定的的频率等于驱动力的频率，而跟物体的固有频率无关。（二）共振阅读课文并思考：1、什么叫共振？深入实验探究：（如图实验装置） 实验：把A拉离平衡位置，放手后使其在竖直平面内摆动。观察实验后回答下列问题：1 描述实验看到的现象。2 五个小球的固有频率有何关系？在实验中B、C、D、E小球都做什么运动？（自由振动还是受迫振动）3 通过实验你能得到什么结论？（三）声音的共鸣演示实验：实验一：拿两个相同音叉，靠近放在一起，打击A一下后，停一会儿用手按住A。听一下是否有响声。（学生演示）如果在音叉B上套上一个套管，重复上述实验。深入探究：请同学们思考并讨论：B音叉与A音叉发生共振时，其驱动力来源于哪儿？（四）共振的应用与防止请学生阅读课文和结合平时生活经验，回答下列问题（请学生回答）1列举共振应用实例。2列举共振防止实例。深入探究：应用共振和防止共振的物理原理是什么？（请一学生总结，其他同学补充）三、边练边清，巩固提升1两个弹簧振子，甲的固有频率是100Hz，乙的固有频率是400Hz，若它们均在频率是300Hz的驱动力作用下做受迫振动，则 A甲的振幅较大，振动频率是100Hz B乙的振幅较大，振动频率是300HzC甲的振幅较大，振动频率是300Hz D乙的振幅较大，振动频率是400Hz2如图1所示，1球振动后，通过水平细绳迫使2、3振动，下面说法中正确的是 A只有1、3振动周期相等B1的振幅比2小C3的振幅比2的振幅大D1、2、3的振动周期相等3某振动系统的固有频率f1，该振动系统在频率为f2的驱动力的作用下做受迫振动，系统的振动频率为 Af1 Bf2Cf1+f2 D（f1+f2）/24.如图2所示表示一个单摆作受迫振动时的振幅与驱动力频率的关系，由此可知 A单摆的振动频率为f2时，它处于共振状态B驱动力的频率为f3，单摆振动的频率为f2C假如让单摆自由振动，它的频率是f2D单摆作自由振动时，频率可以为f1、 f2和f35铁轨上每根钢轨长12m，若支持车厢的弹簧固有频率是2Hz，那么列车以多大速度行驶时，