江苏省物理学案:11.5 外力作用下的振动(选修3-4)
江苏省物理学案:11.5 外力作用下的振动(选修3-4)第2页

  阅读课本P18页第3自然段完成下列问题

1.定义:阻尼振动最终要停止,为使系统持续的振动下去,最简单的办法是将周期性的外力作用于振动系统,外力对系统做功,补偿系统的能量损耗,该种周期性的外力叫做_______。系统在驱动力作用下的振动叫做______振动。

2.受迫振动的特点:

(1)受迫振动的周期和频率由________________决定,与振动物体的__________________

________________无关,其周期和频率总等于驱动力的周期和频率。

(2)受迫振动的振幅与驱动力的频率和固有频率之差有关,驱动力的频率与固有频率之差越大,受迫振动的振幅越____,反之两者之差越_____,振幅越大。当两者的频率_______时,受迫振动的振幅最大。

【例2】下列各种振动,不属于受迫振动的是 ( )

A.敲击后的锣面的振动 B.缝纫机针的振动

C.人挑担子时,担子上下振动 D.蜻蜓、蝴蝶翅膀的振动

【拓展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,让振子上下自由振动,测得振动频率为2Hz,然后匀速转动摇把,转速为240r/min,当振子振动稳定后,它的振动周期为(  )

A.1/2s B.1/4s C.2s D.4s

三、共振

1.定义:当驱动力的频率等于系统的固有频率时受迫振动的振幅最大,该种现象叫做__________。

2.条件:__________,即驱动力的频率______固有频率。

3.共振曲线:

  共振曲线可以直观的反映出驱动力的频率对受迫振动物体

振幅的影响,由曲线可知,当f驱=f固时振幅最大。

【例3】如图所示演示装置,一根张紧的水平绳上挂着五个单摆,其中A、E摆长相同,先使A摆摆动,其余各摆也摆动起来,可以发现( )

A.各摆摆动的周期均与A摆相同 B.B摆振动的周期最短

C.C摆振动的周期最长 D.E摆的振幅最大

【拓展3】在火车的车厢里悬挂一摆长l=40cm的单摆,由于铁轨接合处给火车的撞击使摆球发生受迫摆动。已知铁轨长L=12.56m,当摆球的振幅最大时,火车的速度为(  )

A.5m/s B.10m/s C.15m/s D.20m/s

【课堂小结】:

【总结反思】: