受迫振動(dòng)+共振+導(dǎo)學(xué)案 高一下學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊

鍥而不舍，金石可鏤。 第1頁 2.6受迫振動(dòng)共振【學(xué)習(xí)目標(biāo)】知道怎樣的振動(dòng)是固有振動(dòng)、什么是固有頻率理解怎樣的振動(dòng)是阻尼振動(dòng)以及阻尼振動(dòng)的能量衰減方式理解驅(qū)動(dòng)力、受迫振動(dòng)的概念，知道受迫振動(dòng)的頻率決定因素4．知道什么是共振現(xiàn)象，發(fā)生共振的條件，共振曲線的意義。了解共振應(yīng)用和防止的實(shí)例【開啟新探索】共振現(xiàn)象早就發(fā)現(xiàn)了，在我國古代就有鐘罄共鳴的現(xiàn)象記載，在樂器上共振是不可避免的現(xiàn)象，所以這一現(xiàn)象并不是科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的而是音樂家最先知道的，但是科學(xué)的解釋共振卻是在近代，先后由牛頓，拉普斯，貝爾等人對聲學(xué)進(jìn)行了大量研究，共振現(xiàn)象才被徹底解釋了，但是真正被人人們重視，還是第一次世界大戰(zhàn)的時(shí)候，德國接受某個(gè)城市投降時(shí)，為了炫耀武力軍隊(duì)以正步走進(jìn)城，結(jié)果在途經(jīng)一座橋梁時(shí)，由于正步走的頻率與橋梁自身頻率一致，發(fā)生了共振橋被踩塌了?！举|(zhì)疑提升1】固有振動(dòng)、阻尼振動(dòng)、受迫振動(dòng)1．結(jié)合我們學(xué)習(xí)的彈簧振子、單擺的振動(dòng)情景，理解、說明什么是固有振動(dòng)?什么是振動(dòng)系統(tǒng)的固有周期和固有頻率?2．簡述什么是阻尼和阻尼振動(dòng)？阻尼振動(dòng)的振幅會(huì)怎樣變化？我們所說的簡諧運(yùn)動(dòng)是怎樣的一種振動(dòng)呢？3.由于阻力，阻尼振動(dòng)最終要停下來，怎樣才能產(chǎn)生持續(xù)的振動(dòng)？怎樣的振動(dòng)是受迫振動(dòng)？通過實(shí)驗(yàn)說明：受迫振動(dòng)的周期(頻率)與什么因素有關(guān)？【質(zhì)疑提升2】共振現(xiàn)象及其應(yīng)用通過實(shí)驗(yàn)觀察，在周期性驅(qū)動(dòng)力作用下的受迫振動(dòng)，其振幅是否也跟它的固有頻率無關(guān)呢？對于受迫振動(dòng)振幅與驅(qū)動(dòng)力頻率的關(guān)系圖線，你有怎樣的理解？怎樣的振動(dòng)是是共振？共振時(shí)，振動(dòng)的振幅有怎樣的特點(diǎn)？？4．根據(jù)你的學(xué)習(xí)，結(jié)合日常生活實(shí)際，談一談共振的應(yīng)用和防止？【學(xué)以致用】1.如圖，一個(gè)豎直圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，固定在圓盤上的小圓柱帶動(dòng)一個(gè)T形支架在豎直方向振動(dòng)，T形支架下面系著一個(gè)彈簧和小球組成的振動(dòng)系統(tǒng)，小球浸沒在水中。當(dāng)圓盤靜止時(shí)，讓小球在水中振動(dòng)，其阻尼振動(dòng)的頻率約為3Hz?，F(xiàn)使圓盤以4s的周期勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間后，小球振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定，它振動(dòng)的頻率是多少？2.如圖是單擺做阻尼振動(dòng)的位移—時(shí)間圖像，請比較擺球在P與N時(shí)刻的勢能、動(dòng)能、機(jī)械能的大小。3.如圖所示，A球振動(dòng)后，通過水平細(xì)繩迫使B、C振動(dòng)，下面說法中正確的是（）A．只有A、C振動(dòng)周期相等B．B的擺長最長，振動(dòng)周期最大C．C的振幅比B的振幅大D．C的振幅比B的振幅小4．如圖所示。曲軸上掛一個(gè)彈簧振子，轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，曲軸可帶動(dòng)彈簧振子上下振動(dòng)。開始時(shí)不轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，讓振子自由振動(dòng)，測得其頻率為2Hz?，F(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，轉(zhuǎn)速為240r/min。（1）當(dāng)振子穩(wěn)定振動(dòng)時(shí)，它的振動(dòng)周期是多大？（2）轉(zhuǎn)速多大時(shí)，彈簧振子的振幅最大？5.如圖所示是一個(gè)單擺的共振曲線。（1）試估計(jì)此單擺的擺長。（2）若擺長增大，共振曲線振幅最大值所對應(yīng)的橫坐標(biāo)將怎樣變化？【核心素養(yǎng)提升】振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率f1，該振動(dòng)系統(tǒng)在頻率為f2的驅(qū)動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng)，系統(tǒng)振動(dòng)頻率為（）A．f1B．f2C．f1+f2D．（f1+f2）/22．作受迫振動(dòng)的物體達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)（）A．一定作簡諧運(yùn)動(dòng)B．一定按固有周期振動(dòng)C．一定按驅(qū)動(dòng)力的頻率振動(dòng)D．一定發(fā)生共振3.兩個(gè)彈簧振子，甲的固有頻率是100Hz，乙的固有頻率是400Hz，若它們均在頻率是300Hz的驅(qū)動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng)，則（）A．甲的振幅較大，振動(dòng)頻率是100HzB．乙的振幅較大，振動(dòng)頻率是300HzC．甲的振幅較大，振動(dòng)頻率是300HzD．乙的振幅較大，振動(dòng)頻率是400Hz4．如圖所示，把兩個(gè)彈簧振子懸掛在同一支架上，已知甲彈簧振子的固有頻率為8Hz，乙彈簧振子的固有頻率為72Hz，當(dāng)支架在受到豎直方向且頻率為9Hz的驅(qū)動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng)時(shí)，兩個(gè)彈簧振子的振動(dòng)情況是()A．甲的振幅較大，且振動(dòng)頻率為8HzB．甲的振幅較大，且振幅頻率為9HzC．乙的振幅較大，且振動(dòng)頻率為9HzD．乙的振幅較大，且振幅頻率為72Hz5.如圖所示，曲軸上掛一個(gè)彈簧振子，轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，曲軸可帶動(dòng)彈簧振子上下振動(dòng)。開始時(shí)不轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，讓振子自由振動(dòng)，測得其頻率為2Hz?，F(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，轉(zhuǎn)速為240r/min。則（）A．當(dāng)振子穩(wěn)定振動(dòng)時(shí)，它的振動(dòng)周期是0.5sB．當(dāng)振子穩(wěn)定振動(dòng)時(shí)，它的振動(dòng)頻率是4HzC．當(dāng)轉(zhuǎn)速增大時(shí)，彈簧振子的振幅增大D．當(dāng)轉(zhuǎn)速減小時(shí)，彈簧振子的振幅不變6．如圖所示，在一根張緊的水平繩上，懸掛有a、b、c、d、e五個(gè)單擺，讓a擺略偏離平衡位置后無初速釋放，在垂直紙面的平面內(nèi)振動(dòng)；接著其余各擺也開始振動(dòng)。下列關(guān)于其余各擺說法中錯(cuò)誤的是（）A．各擺均做自由振動(dòng)B．c擺的振幅最大C．?dāng)[長與a相差越大的，振幅越小D．各擺的振動(dòng)周期與a擺相同7．脫水機(jī)把衣服脫水完后切斷電源，電動(dòng)機(jī)還要轉(zhuǎn)一會(huì)兒才能停下來，在這一過程中，有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)脫水機(jī)