2.6 受迫振动 共振（原卷+解析卷）——2025年高二物理选择性必修一同步讲练 （人教版）学案

中小学教育资源及组卷应用平台 2.6 受迫振动 共振 （1）知道什么是阻尼振动和受迫振动，会用能量观点分析阻尼振动的振幅变化和受迫振动的共振现象。 （2）通过实验认识固有频率、驱动力频率与振动频率之间的区别和联系，了解产生共振的条件，认识共振是受迫振动的一种特殊情况。 （3）能够根据实际生活中的振动特点，应用振动的规律解释与解决相关问题。 “洗”是古代盥洗用的脸盆，多用青铜铸成，现代亦有许多仿制的工艺品。倒些清水在其中，用手掌慢慢摩擦盆耳，盆就会发出嗡嗡声，到一定节奏时还会溅起层层水花。这是为什么？ 通过对弹簧振子及单摆的研究，我们知道弹簧振子与单摆在没有外力干预的情况下做简谐运动，周期或频率与振幅无关，仅由系统自身的性质决定，我们把这种振动称为固有振动，其振动频率称为固有频率（natural frequency）。倘若振动系统受到外力作用，它将如何运动？ 考点一、固有振动、阻尼振动 1．固有振动和固有频率 (1)固有振动：振动系统在不受外力作用下的振动． (2)固有频率：固有振动的频率． 2．阻尼振动 (1)阻尼：当振动系统受到阻力的作用时，振动受到了阻尼． (2)阻尼振动：振幅逐渐减小的振动，如图所示． (3)振动系统能量衰减的两种方式 ①振动系统受到摩擦阻力作用，机械能逐渐转化为内能． ②振动系统引起邻近介质中各质点的振动，能量向外辐射出去． 考点二、受迫振动 1．驱动力 作用于振动系统的周期性的外力． 2．受迫振动 (1)定义：系统在驱动力作用下的振动． (2)受迫振动的频率(周期) 物体做受迫振动达到稳定后，其振动频率总等于驱动力的频率，与系统的固有频率无关． 考点三、共振 1．定义 驱动力的频率f等于系统的固有频率f0时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振． 2．共振曲线(如图所示) （2024春 克州期末）关于机械振动，下列说法中正确的是（　　） A．简谐运动是匀变速运动 B．弹簧振子每次经过平衡位置时，位移为零、动能最大 C．单摆在任何情况下的运动都是简谐运动 D．受迫振动的频率等于振动系统的固有频率 （2024春 福州期末）如图所示为一自制的偏心轮振动筛的简易图，振动筛安装在两弹簧上，偏心轮不转动时，让振动筛自由振动，测得其频率为2Hz；启动电动机，偏心轮转动，改变偏心轮的转速，让偏心轮的转速从零缓慢增加到4r/s，在此过程中（　　） A．振动筛振动频率始终为2Hz B．振动筛振动的振幅一直减小 C．振动筛振动的振幅一直增大 D．振动筛振动的振幅先增大后减小 （2024春 广东期末）如图所示，在一根张紧的水平绳子上挂着四个摆，其中a、c摆长相等．让a摆在垂直于水平绳的方向振动起来，通过张紧的绳子给另外三个摆施加驱动力，使它们各自做受迫振动．可以观察到b、c、d三个摆的运动情况是（　　） A．三个摆的振动周期相同 B．三个摆的振动振幅相同 C．b摆的振动振幅最大 D．d摆的振动周期最小 （2024春 成都期末）如图为一个共振筛，筛子用四根弹簧支起来（后排的两根弹簧未画出），筛子上装有一个电动偏心轮。工作时偏心轮被电动机带动匀速转动，从而给筛子施加与偏心轮转动周期相同的周期性驱动力，使筛子做受迫振动。假设偏心轮的转速与电动机的输入电压成正比，筛子的固有周期与筛子的质量成正比。已知筛子的固有周期为0.8s，偏心轮的转速为60r/min。下列可使筛子做受迫振动的振幅增大的操作是（　　） A．只适当减小筛子的质量 B．只适当减小偏心轮电动机的输入电压 C．适当减小筛子的质量同时适当减小偏心轮电动机的输入电压 D．适当增大筛子的质量同时适当增大偏心轮电动机的输入电压 （2024春 番禺区期末）如图是用来测量发动机转动频率的原理图。在同一铁支架MN上焊有固有频率依次为100Hz、90Hz、80Hz、70Hz的四个钢片a、b、c、d，将M ... ...