粤教版高中物理选择性必修第一册第二章机械振动第五节受迫振动共振课件（56页PPT）+学案（有解析）

(课件网) 第五节　受迫振动　共振 学 习 目 标 思 维 导 图 1.了解等幅振动的概念，知道阻尼振动的概念． 2.理解受迫振动和共振的概念、特点，以及它们的区别和共同点． 3.知道受迫振动的振动频率与固有频率不同，受迫振动的振动频率取决于外界驱动力的频率． 4.了解共振现象，知道共振产生的条件，懂得如何应用和防止共振． 知识点一　阻尼振动 【情境导学】 把用细线悬吊的小球拉离平衡位置，放手后小球在竖直面内来回摆动． (1)观察小球摆动的振幅怎样变化？这种振动是阻尼振动吗？ (2)小球振动的周期变化吗？ 提示：小球的振幅减小，该振动为阻尼振动． 提示：小球振动的周期不变． 【知识梳理】 1．等幅振动：振幅_____的运动叫作等幅振动． 2．阻尼振动：振幅逐渐_____的振动叫作阻尼振动． 状元随笔　阻尼振动的振幅减小，但周期不变． 不变 减小 【重难突破】 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． 3．二者对比列表如下． 例1 (多选)如图所示是单摆做阻尼振动的振动图线．下列说法正确的是(　　) A．摆球在A时刻的动能等于B时刻的动能 B．摆球在A时刻的势能等于B时刻的势能 C．摆球在A时刻的机械能等于B时刻的机械能 D．摆球在A时刻的机械能大于B时刻的机械能 答案：BD 解析：在单摆振动过程中，因不断克服空气阻力做功使机械能逐渐转化为内能，C错误，D正确；虽然单摆总的机械能在逐渐减小，但在振动过程中动能和势能仍在不断地相互转化，由于A、B两时刻，单摆的位移相等，所以势能相等，但动能不相等，A错误，B正确． 总结提能 阻尼振动的三个特点 (1)振幅逐渐减小，最后停止振动． (2)系统的机械能逐渐减少，最后耗尽． (3)周期、频率不随振幅的变化而变化． 【变式训练1】　(多选)下列说法正确的是(　　) A．阻尼振动是减幅振动 B．实际的振动系统不可避免地要受到阻尼作用 C．阻尼过大时，系统将不能发生振动 D．发生阻尼振动，振动系统的机械能不发生变化 答案：ABC 解析：阻尼振动即振动过程中受到阻力作用的振动，因为实际的运动在空气中要受到空气的阻力作用，因此不可避免地要受到阻尼作用，B正确；由于振幅是振动系统能量大小的标志，阻尼振动过程中，由于要克服阻力做功，消耗系统的机械能，因此系统机械能减小，所以振幅要减小，A正确；当阻尼过大时，由于合外力可能为零，将不能提供回复力，则振动系统将不能发生振动，C正确；发生阻尼振动时，振动系统的机械能逐渐减小，D错误． 知识点二　受迫振动和共振 【情境导学】 洗衣机在衣服脱水完毕关闭电源后，脱水桶还要转动一会才能停下来．在关闭电源后，发现洗衣机先振动得比较弱，有一阵子振动得很剧烈，然后振动慢慢减弱直至停下来． (1)开始时，洗衣机为什么振动比较弱？ (2)期间剧烈振动的原因是什么？ 提示：开始时，脱水桶转动的频率远高于洗衣机的固有频率，振幅较小，振动比较弱． 提示：当洗衣机脱水桶转动的频率等于洗衣机的固有频率时发生共振，振动剧烈． 【知识梳理】 1．受迫振动 (1)驱动力：如果用周期性的外力作用于振动系统，补偿系统的能量损耗，使系统持续_____地振动下去，这种周期性的外力叫作驱动力． (2)受迫振动：振动系统在驱动力作用下的振动． (3)受迫振动的频率：做受迫振动的物体振动稳定后，其振动频率等于_____的频率，与物体的固有频率无关． 等幅 驱动力 (4)共振：驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫作共振． (5)共振曲线：如图表示受迫振动的振幅A与驱动力频率f的关系，其中f0为振动系统的固有频率． 可以看出：当驱动力的频率f等于振 ... ...