魯科版選修34 生活中的振動(dòng) 第1課時(shí) 教案.docx

1.4生活中的振動(dòng)教學(xué)目標(biāo)：1.知道什么是阻尼振動(dòng)，知道實(shí)際的振動(dòng)過程是阻尼振動(dòng)，了解阻尼振動(dòng)的圖象. 2.掌握受迫振動(dòng)的概念，理解受迫振動(dòng)的振幅與驅(qū)動(dòng)力的頻率之間的關(guān)系. 教學(xué)重難點(diǎn)：1.受迫振動(dòng)與共振的概念以及產(chǎn)生共振的條件(重點(diǎn)) 2.受迫振動(dòng)的周期與哪些因素有關(guān)(難點(diǎn))新課導(dǎo)入情景引入：介紹橋梁因大風(fēng)引起的振動(dòng)而坍塌的視頻；聲音震碎玻璃杯的視頻；船只因海浪引起的振動(dòng)而側(cè)翻的視頻，引導(dǎo)學(xué)生初步的猜測(cè)和思考引入本節(jié)內(nèi)容 （一）阻尼振動(dòng)： 1. 概念：振幅不斷減小的振動(dòng)叫阻尼振動(dòng)，否則叫無阻尼振動(dòng)。 2. 成因：振動(dòng)過程中存在阻力導(dǎo)致系統(tǒng)能量減少。 3. 圖像：特征：振幅逐漸減少為零，周期不變。（二）受迫振動(dòng)與共振： 1. 受迫振動(dòng)：在周期性外力作用下產(chǎn)生的振動(dòng)。 2. 驅(qū)動(dòng)力：受迫振動(dòng)的物體受到的周期性外力叫驅(qū)動(dòng)力，亦稱策動(dòng)力、強(qiáng)迫力。 3. 特征：（1）其周期（頻率）總等于驅(qū)動(dòng)力的周期或頻率，與物體的固有頻率無關(guān)。（2）驅(qū)動(dòng)力的周期（頻率）與物體的固有周期（頻率）相差越小，受迫振動(dòng)的振幅越大。 4. 圖像：（三）共振： 1. 共振的條件：，即振幅最大時(shí)。 2. 共振曲線：（1）時(shí)，取決于驅(qū)動(dòng)力的幅度及阻尼。（2）相差越大，物體做受迫振動(dòng)的振幅越小。 3. 應(yīng)用：使接近例：聲音的共鳴防止：使相差更大。 1. 若單擺的擺長不變，擺球的質(zhì)量增加為原來的4倍，擺球經(jīng)過平衡位置的速度減為原來的，則單擺振動(dòng)的（ ）a. 頻率不變，振幅不變b. 頻率不變，振幅改變c. 頻率改變，振幅改變d. 頻率改變，振幅不變 2. 一個(gè)秒擺a（周期為2s）的旁邊，掛一個(gè)擺長為秒擺擺長的b擺，如圖所示，兩擺球是相同的彈性小球，互相接觸，且位于同一水平線上。今把b球拉開一個(gè)不大的角度后自由釋放，它在4s內(nèi)可與a球發(fā)生碰撞的次數(shù)為（ ）a. 2次b. 3次c. 4次d. 5次 3. 一個(gè)單擺掛在電梯內(nèi)，發(fā)現(xiàn)單擺的周期增大為原來的2倍，電梯在做加速運(yùn)動(dòng)，其加速度（ ）a. 方向向上，大小為0.5gb. 方向向上，大小為0.75gc. 方向向下，大小為0.5gd. 方向向下，大小為0.75g 4. 一個(gè)單擺，在a、b兩個(gè)行星上做簡諧振動(dòng)的周期分別為，若這兩個(gè)行星的質(zhì)量之比為，半徑之比為，則（ ）a. b. c. d. 5. 已知在單擺a完成10次全振動(dòng)的時(shí)間內(nèi)，單擺b完成6次全振動(dòng)，兩擺長之差為1.6m，則兩單擺擺長分別為（ ） a. b. c. d. 6. 如圖所示，半徑是0.2m的圓弧狀光滑軌道置于豎直面內(nèi)并固定在地面上，軌道的最低點(diǎn)為b，在軌道的a點(diǎn)（弧ab所對(duì)圓心角小于5）和弧形軌道的圓心o兩處各有一個(gè)靜止的小球i和ii，若將它們同時(shí)無初速釋放，試通過計(jì)算說明哪一個(gè)球先到達(dá)b點(diǎn)（不考慮空氣阻力）。 7. 一個(gè)擺在空氣中做阻尼振動(dòng)，下列關(guān)于其能量的說法，正確的有（ ）a. 振動(dòng)的能量逐漸轉(zhuǎn)化為其他形式的能量b. 后一時(shí)刻擺球的動(dòng)能一定比前一時(shí)刻擺球的動(dòng)能小c. 后一時(shí)刻擺球的勢(shì)能一定比前一時(shí)刻擺球的勢(shì)能小d. 后一時(shí)刻擺球的機(jī)械能一定比前一時(shí)刻擺球的機(jī)械能小 8. 如圖所示，有質(zhì)量相同的四個(gè)擺球懸于同一根橫線上，四個(gè)擺的擺長分別為，現(xiàn)用一周期為2s的驅(qū)動(dòng)力以垂直于擺線的方向作用在橫線上，使這四個(gè)擺受迫振動(dòng)，穩(wěn)定時(shí)（ ）a. 四個(gè)擺的周期相同b. 擺1的振幅最大c. 四個(gè)擺的周期不同，但振幅相等d. 擺3的振幅最大 9. 如圖所示裝置中，在曲軸上懸掛一個(gè)彈簧振子。轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，曲軸可以帶動(dòng)彈簧振子上下振動(dòng)。開始時(shí)不轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，讓振子上下自由振動(dòng)，測(cè)得彈簧振子10s內(nèi)完成了20次全振動(dòng)。然后勻速轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，當(dāng)搖把轉(zhuǎn)速為_r/min時(shí)，彈簧振子的振幅最大；當(dāng)搖把轉(zhuǎn)速為n=240r/min時(shí)，彈簧振子振動(dòng)穩(wěn)定后的振動(dòng)周期t=_。 10. 在火車車廂里有一個(gè)擺長為40cm的擺球，由于火車在鐵軌接合處的振動(dòng)而擺動(dòng)。已知每節(jié)鐵軌的長度都同為12m，觀察者發(fā)現(xiàn)火車出站過程中的某時(shí)間段該球擺動(dòng)的振幅明顯增大，試估算這時(shí)間段火車行駛的速度。 11. 如圖所示為一單擺的共振曲線，擺球的質(zhì)量為0.1kg，求：（1）該單擺的擺長約為多少？（2）擺球運(yùn)動(dòng)過程中的最大回復(fù)力為多少？（保留一位有效數(shù)字）