11.5 外力作用下的振动.doc

11.5 外力作用下的振动导学方案 2011年4月25日 编写：杨洪涛 审阅：张四林 课时：2学习要求1. 了解受迫振动、阻尼振动、固有频率的概念2. 知道受迫振动的频率由驱动力的频率决定3. 了解共振的概念，知道发生共振的条件4. 了解共振的防止和应用学习重难点重点：1.什么是受迫振动. 2.什么是共振及产生共振的条件难点：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。学习过程【自学】P18回答下列问题：1. 什么是系统的内力和外力？做简谐运动的物体受到的回复力属于什么力？2. 什么是固有频率、固有周期？【提出问题】思考：若振动系统受到外力作用，它将如何运动？（小组讨论）1、 阻尼振动【自学】什么是阻尼振动？阻尼振动有什么样的特点？（1） 所受外力：（2） 系统能量的变化：（3） 振幅的变化：（小组交流）【提出问题】设想弹簧振子浸在泥浆中，把小球拉开再放开，它只能缓慢地回到平衡位置，而不能振动。阻尼振动最终要停下来，那么怎样才能产生持续的振动？2、 受迫振动【自学】什么是驱动力？什么是受迫振动？理解：（1）驱动力： （2）受迫振动的特点：【提出问题】受迫振动的频率与什么因素有关？【演示】由此可得出什么结论：例题如图所示，弹簧上端有一个小环，套在曲轴上。转动摇把，曲轴可以带动弹簧振子上下振动，测得振动频率为2Hz。然后匀速转动摇把，每分转240转。当振子振动稳定后，它的振动周期为A0.5 s B0.25 s C2 s D4 s【方法总结】在_的外力（驱动力）作用下的振动叫做_，受迫振动的频率不是由自身结构所决定，而是由_决定。3、 共振【提出问题】在周期性驱动力作用下的受迫振动，其振幅是否也跟它的固有频率无关？【演示】【结论】当系统做受迫振动的物体，当外界驱动力的频率与物体的_相等时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫做_。共振曲线【看课本P19】如果驱动力的频率可以调节，把振幅相同但频率不同的驱动力先后作用于同一个振动系统，其受迫振动的振幅将不同。如图，表示某振动系统受迫振动的振幅A随驱动力频率f变化的关系。可以看出：_ 课堂跟踪练习ABCDE1如图所示，在一张紧的绳子上挂A、B、C、D、E五只单摆，其中A、C两个摆的摆长相等。使A先摆动起来，其它几个摆也随之摆动起来。这些摆中，做受迫振动的摆是在_摆提供的_力作用下摆动的，该力的频率即_摆的固有频率。做受迫振动的摆中，振幅最大的是_摆。（填序号）2下列叙述中不属于共振现象的有A大队人马迈着整齐步伐过桥可能会导致桥梁断裂B耳朵凑近空热水瓶口能听到嗡嗡的声音C海上风暴引起强烈的震动所产生次声波（频率f20 Hz）可使海员丧命D把弹簧振子拉到距离平衡位置最远时放手，则此时振幅最大3两个弹簧振子，甲的固有频率为f，乙的固有频率为4f，当它们均在频率为3f的驱动力作用下做受迫振动时A甲的振幅大，振动频率为f B乙的振幅大，振动频率为3fC甲的振幅大，振动频率为3f D乙的振幅大，振动频率为4f【自学】生活中的共振和减振课堂小结课后练习mM1如图所示，两个质量分别为M和m（Mm）的小球，悬挂在同一根细线上，当先让M摆动，过一段时间系统稳定后，下面不正确的结论是Am和M的周期不相等B当两个摆的摆长相等时，m摆动的振幅最大C悬挂M的细绳长度变化时，m摆动的振幅也会发生变化D当两个摆长相等时，m摆动振幅可以超过M2队伍过桥不要齐步走，其目的是A减小对桥的压力 B减小人脚对桥的冲击力C使桥各部分受力均匀 D避免使桥发生共振L33如图所示，三个单摆的摆长为L1=1.5m，L2=1m，L3=0.5m，现用一周期等于2s的驱动力，使它们做受迫振动，那么当它们的振动稳定时，下列判断中正确的L2L132A三个摆的周期和振幅相等 1B三个摆的周期不等，振幅相等C三个摆的周期相等，但振幅不等 D三个摆的周期和振幅都不相等4研究单摆受迫振动规律时得到如图所示图象，说法正确的是A其纵坐标为位移 B其纵坐标为振幅C单摆的固有周期为2 s D图象的峰值表示共振时的振幅5下列关于共振和防止共振的说法，正确的有哪些A共振现象总是有害的，所以要力求防止共振现象发生B队伍过桥要慢行是为了不产生周期性的驱动力，从而避免产生共振C火车过桥慢行是为了使驱动力的频率远小于桥的固有频率，从而避免产生共振D利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率；防止共振危害时，应使驱动力频率远离振动物体的固有频率第6题6.如图所示是用来测量各种发动机转速的转速计的原理图,在同一铁支架MN上焊有固有频率依次为80、60、40、20Hz的四个钢片a、b、c、d ,将M端与正在转动的电动机接触,发现 b 钢片振幅最大,则电动机的转速为 ( )A.4800r/min B.3600 r/min C.2400 r/min D.1200r/min 7汽车的车身是装在弹簧上的，某车的车身一弹簧系统的固有周期是1.5s。这辆汽车在一条起伏不平的路上行驶，路面凸起之处大约都相隔8m.汽车以多大速度行驶