5第五节受迫振动

高二物理下学期选修3-4导学案NO.14时间：2013-2-16班级：学习小组：组内编号：姓名：组内评价：教师评价：第五节外力作用下的振动编制：刘庆刚审核：包科领导：【学习目标】1.理解阻尼振动、受迫振动，应用共振条件分析实际问题。2.自主学习、合作探究，学会应用实验的方法探究共振的条件。3.激情投入，养成透过现象看本质的良好思维品质。【重点难点】1.受迫振动、共振的概念及产生共振的条件。2.对受迫振动的频率等于驱动力的频率与系统的固有频率无关的理解。【使用说明和学法指导】1.同学们通过预习，要建立阻尼振动，受迫振动和共振的概念，并通过实验探究得到共振的条件，能够运用共振分析生活现象。2．认真研读教材，勾画重点→演练导学案，发现问题→再研究教材解决疑难问题，并整理主干知识。有★号标记的C层不做。【课前预习】1.结合已学过的弹簧振子、单摆模型，分别说明周期什么因素有关？2.根据生活经验，举例说明什么是阻尼振动？什么是受迫振动？3.有经验的登山运动员，在攀登雪山的过程中从不大声“喊”，这是为什么？你认为共振的条件是怎样的？【合作探究】探究一、阻尼振动问题1.如图所示的机械振动的振幅在不断减小，我们称这样的振动为阻尼振动，在阻尼振动中振幅为什么减小？减小的快慢与什么有关？问题2.物体在做阻尼振动时的周期或频率如何变化？【小结】阻尼振动的特点：针对训练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于前一时刻的势能D.后一时刻的机械能一定小于前一时刻的机械能探究二、受迫振动（设计如图所示的实验）问题3.阻尼振动最终要停下来，如何才能产生持续的振动？什么叫驱动力？问题4.受迫振动的频率跟什么有关呢？针对训练2.如图所示，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，而让振子自由上下振动，测得其频率为2Hz，然后匀速转动摇把，转速为240r/min，当振子振动稳定时，它的振动周期为()A.O.5sB.0.25sC.2sD.4s小结：受迫振动的周期取决于什么？探究三、共振现象问题5.如图所示，在一根张紧的绳子ab上挂了几个摆，其中A、B、C的摆长相等.w演示：先让A摆摆动，观察在摆动稳定后的现象.BABBBBCDE21.A、B、C摆长相同，意味着它们的固有频率有什么关系?根据是什么?2.B、C、D、E做的是什么振动?若是受迫振动，驱动力由什么提供?据观察到的现象可得到什么结论?通过上述实验，我们得到：受迫振动的共振曲线.①如图所示的共振图当中，横轴、纵轴分别表示什么？②此共振曲线的特点是什么？针对训练3.一物体做受迫振动，开始时驱动力的频率小于该物体的固有频率，当驱动力频率逐渐增大并超过固有频率时，则该物体的振幅()A.逐渐增大B.逐渐减小C.先逐渐增大，后逐渐减小D.先逐渐减小，后逐渐增大针对训练4.一个处于共振状态的物体，下述正确的有()A.它的共振频率不等于自身的固有频率B.它一定做受迫振动，而不是自由振动C.若驱动力（策动力）的频率突然增大，此物体的振幅将增大D.若驱动力（策动力）的频率突然减小，此物体的振幅将增大针对训练5.如图所示，一根水平张紧的绳子上系着五个单摆，摆长从左至右依次为3L/2、L、L/2、L、2L，若让D摆先摆动起来，周期为T，稳定时A、B、C、E各摆的情况是()A.B摆振动的振幅最大B.E摆振动的振幅最大C.C摆振动周期为TD.A摆振动周期大于T【巩固训练】1.下列说法中正确的是()A.某物体做自由振动时，其振动频率与振幅无关B.某物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关C.某物体发生共振时的频率就是其自由振动的频率D.某物体发生共振时的振动就是无阻尼振动2.关于共振的防止和利用，应做到()A.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B.利用共振时，应使驱动力的频率大于或小于振动物体的固有频率C.防止共振危害时，应尽量使驱动力频率接近或等于振动物体的固有频率D.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3.一洗衣机在正常工作时非常平稳，当切断电源后，发现洗衣机先是振动越来越剧烈，然后振动再逐渐减弱，对这一现象，下列说法正确的是()A.正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大B.正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小C.正常工作时，洗衣机波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率D.当洗衣机振动最剧烈时，波轮的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率★4.如图为一单摆的共振曲线，求：①该单摆的固有频率②根据单摆频率公式求摆长（102）Of＇A共振图像Of/Hz0.5A/cm8