高中物理 第1112章 振动和波 外力作用下的振动 新人教版选修34

广东省汕头市澄海中学高中物理 第11-12章 振动和波 外力作用下的振动 新人教版选修3-4【知识概要】1. _叫做固有频率。阻尼振动：_的振动叫做阻尼振动2.受迫振动：（1)振动系统在周期性_的振动叫做受迫振动（2)受迫振动稳定时，系统振动的频率等于_，跟系统的固有频率无关 3.共振（1)当_等于_时，物体的振幅最大的现象叫做共振(2）条件：驱动力的频率等于振动系统的固有频率f驱=f周（3)共振曲线如图所示4机械振动的分类：(a)依据振动的特点分：(1)一般振动。 (2)简谐振动。（等幅振动）(b)依据振动形成的原因分：(1)自由振动：使物体振动起来后，不再补充能量。其振动周期叫固有周期（频率）。(2)受迫振动：物体在驱动力作用下（周期性变化的外力）的振动。其振动的周期等于驱动力的周期（频率）。而与本身的固有周期（频率）无关。驱动力的作用过程就是在不断地向振动物体提供机械能，补充能量，使振动继续下去。当驱动力的周期（频率）与物体的固有周期（频率）相等时，受迫振动的振幅最大，此时发生共振现象，所以产生共振的条件是f驱=f周(c)依据振幅的变化情况分：(1)等幅振动（又叫无阻尼振动） (2)减幅振动（又叫阻尼振动）注意：等幅振动、阻尼振动是从振幅是否变化的角度来区分的,等幅振动不一定不受阻力作用【课堂例题】【例1】( ) 关于阻尼振动，以下说法中正确的是:A.机械能不断减小 B.动能不断减小C.振幅不断减小 D.一定不是简谐运动【例2】（ ）如图所示，一根水平细钢丝两边固定，它下面悬挂三个摆长为lA=1.00m，lB=0.50m，lC=0.25m的单摆，三个摆球相同，现用周期变化的外力作用于细钢丝上，下述判断正确的是：A.外力的频率为0.5Hz时，B球振幅最大B.外力的频率为1Hz时，A球振幅最大C.外力的频率为1Hz时，C球振幅最大D.外力的频率为2Hz时，A球振幅最大【例3】( )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，应做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【例4】汽车在一条起伏不平的公路上行驶，路面上凸起处相隔的距离大约都是16米，汽车的车身是装在弹簧上的，当汽车以8米秒的速度行驶时，车身起伏振动得最激烈，求：弹簧的固有周期为多少？【例5】如图所示。曲轴上挂一个弹簧振子，转动摇把，曲轴可带动弹簧振子上下振动。开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为2Hz.现匀速转动摇把，转速为240r/min。（1）当振子稳定振动时，它的振动周期是多大？（2）转速多大时，弹簧振子的振幅最大？【巩固训练】( )1. A 、B两个弹簧振子，A的固有频率为f，B的固有频率为4f，若它们均在频率为3f的驱动力作用下做受迫振动，则：A 振子A的振幅不大，振动频率为F B.振子B的振幅较大，振动频率为3fC. 振子A的振幅较大，振动频率为3f D.振子B的振幅较大，振动频率为f ( )2. 关于受迫振动，下列说法错误的是：A它必然受周期性变化的外力 B它可以是无阻尼的振动C稳定后物体做简谐振动 D稳定后物体做周期性振动3.在火车车厢里用悬挂一个小球，由于铁轨接合处的震动使小球摆动，如果铁轨长12.5m，线长40cm，那么当火车的速度达到_时，球摆动的振幅最大？4.洗衣机脱水缸正常工作时，转速为2800r/min，脱水后切断电源到电动机停止转动的时间为16s，实际发现13s左右时，洗衣机震动得最为激烈。若切断电源后转速是随时间均匀减小的，求：洗衣机振动的固有频率大约是多少？5.如图所示是一单摆的共振曲线,该单摆的摆长约为多少?共振时单摆的振幅多大?(，g取10m/s2)2