小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com6受迫振动共振[学习目标]1.知道什么是固有振动和阻尼振动,会用能量的观点分析阻尼振动的特点。2.知道受迫振动及其产生的条件,会分析受迫振动的特点(重难点)。3.理解共振现象,掌握共振产生的条件,知道常见共振的应用和危害(重点)。一、振动中的能量损失如图所示的实验装置为一挂在曲轴上的弹簧振子,用手将振子向下拉动一下释放,观察较长一段时间,你发现振子在振动过程中振幅有什么变化?为什么会出现这种现象?答案振子在振动的过程中振幅逐渐减小,因为振子在实际振动过程中受到空气的阻碍作用,振动的能量逐渐减少。1.固有振动和固有频率(1)固有振动:振动系统在没有外力干预的情况下的振动。(2)固有频率:固有振动的频率。2.阻尼振动(1)阻尼振动:振动系统受到阻碍作用时,振幅随时间逐渐减小的振动,其振动图像如图所示。(2)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,能量向四周辐射出去,从而自身的机械能减少。1.阻尼振动的振幅、周期和频率特点物体在做阻尼振动的过程中,振幅逐渐减小,但其周期是由振动系统本身决定,与振幅大小小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com无关,振动过程中周期和频率保持不变。2.阻尼振动的能量特点物体在做阻尼振动的过程中,总机械能逐渐减小,物体位移大小相等时,势能大小相等,但动能与上一次相比将减小。例1(2022·福安市第一中高二月考学)如图是一单摆做阻尼振动的位移—时间图像,比较摆球在M与N对应时刻的物理量,(EpM代表M点重力势能,EpN代表N对应点重力势能)以下说法正确的是()A.速率vM=vNB.受到的拉力FM>FNC.重力势能EpM>EpND.机械能EM<EN答案B解析由于在程中要克服阻力做功,振幅逐小,球的机械能逐少,所单摆运动过渐减摆渐减以球在摆M点所刻的机械能大于在对应时N点所的机械能,球的能是由球相对应摆势摆对最低点的高度h和球的量摆质m共同定的决(Ep=mgh)。球的量是定,由于单摆摆质值M、N刻球的位移大小相同,故在刻球相最低点的高度相同,重力能两时摆这两个时摆对势也相同,但由于M点的机械能大于N点的机械能,所以M点刻的能大于在对应时动N点对刻的能,可得速率应时动vM>vN,故A、C、D;由于错误M、N刻球的位移大小相两时摆同,所以其拉力直方向上的角细线与竖夹θ也相等,受力分析,根据牛第二定律对单摆顿F-mgcosθ=m,得F=mgcosθ+m,由于vM>vN,所以FM>FN,故B正确。二、受迫振动在一中,匀速转动手柄从而给弹簧上端一个周期性的上、下外力,几次改变手柄的转速,观察不同转速下振子的振动情况有什么特点?答案手柄转动的越快,振子上下振动的也越快,手柄不停的转动,振子也将持续的振动。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)小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com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,与物体的固有频率无关。类型项目固有振动阻尼振动受迫振动概述振动图像(x-t图像)是一条正弦曲线振幅逐渐减小的振动振动系统在驱动力作用下的振动产生条件不受阻力作用受阻力作用受阻力和驱动力作用频率固有频率固有频率驱动力频率振幅不变减小大小不确定振动图像形状不确定振动能量振动物体的机械能不变机械能逐渐减小驱动力对振动系统做功,补偿系统的能量损耗常见例子弹簧振子或单摆敲锣打鼓时发出的声音越来越弱机器运转时底座发生的振动(1)受到阻力作用的振动一定是阻尼振动。(×)(2)阻尼振动的振幅逐渐减小,机械能逐渐减小。(√)(3)受迫振动的振幅越来越大。(×)(4)受迫振动稳定后的频率与振动系统的固有频率无关。(√)例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。(1...