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高中物理 第11章 第5节外力作用下的振动课件 新人教版选修3-4

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高中物理 第11章 第5节外力作用下的振动课件 新人教版选修3-4成才之路·物理路漫漫其修远兮吾将上下而求索人教版·选修3-4机械振动第十一章第五节 外力作用下的振动第十一章学习目标定位1课堂情景切入2知识自主梳理3重点难点突破4考点题型设计5课后强化作业6学习目标定位※了解阻尼振动、受迫振动、共振的概念※掌握发生共振的条件,了解共振的防止和利用课堂情景切入任何实际振动,只在初始时刻具有一定能量,在阻尼作用下最终会停下来,怎样才能使振动持续不断地进行下去呢?知识自主梳理1.固有振动振动系统_______________________的振动。2.固有频率___________振动...

高中物理 第11章 第5节外力作用下的振动课件 新人教版选修3-4
成才之路·物理路漫漫其修远兮吾将上下而求索人教版·选修3-4机械振动第十一章第五节 外力作用下的振动第十一章学习目标定位1课堂情景切入2知识自主梳理3重点难点突破4考点题型 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 5课后强化作业6学习目标定位※了解阻尼振动、受迫振动、共振的概念※掌握发生共振的条件,了解共振的防止和利用课堂情景切入任何实际振动,只在初始时刻具有一定能量,在阻尼作用下最终会停下来,怎样才能使振动持续不断地进行下去呢?知识自主梳理1.固有振动振动系统_______________________的振动。2.固有频率___________振动的频率。3.阻尼振动振幅________________的振动。固有振动、阻尼振动在不受外力作用下固有逐渐减小4.对阻尼振动的理解(1)阻尼振动振幅减小的快慢跟所受阻尼的大小有关。阻尼越大,_____________得越快。(2)阻尼振动若在一段不太长的时间内振幅没有明显的减小,可以把它当做_______________来处理。振幅减小简谐运动1.驱动力作用于振动系统的______________外力。2.受迫振动系统在____________作用下的振动叫受迫振动。3.受迫振动的频率做受迫振动的系统振动稳定后,其振动频率等于____________的频率,与系统的_____________无关。受迫振动周期性驱动力驱动力固有频率1.条件驱动力频率_________系统的固有频率。2.特征共振时受迫振动的________最大。3.共振的应用与防止(1)共振的应用①采用方法:在应用共振时,驱动力频率接近或等于振动系统的________________。②实例:转速计、________。共振等于振幅固有频率共振筛(2)共振的防止①采用方法:在防止共振时,驱动力频率与系统的_____________相差越大越好。②实例:部队过桥时用_______;火车过桥时________;轮船航行时,改变航向或________。目的都是驱动力的频率________物体的固有频率。固有频率减速便步航速远离重点难点突破一、简谐运动、阻尼振动与受迫振动的比较  振动类型比较项目  简谐运动阻尼振动受迫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变化不确定阻尼振动中,在振幅逐渐减小的过程中,振子的周期如何变化?为什么? 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 :不变。周期与振幅无关二、共振及其条件的理解1.共振的定义物体做受迫振动时,当驱动力的频率等于系统的固有频率时,振动的振幅最大,这种现象叫共振。2.发生共振的条件f驱=f固,即驱动力的频率等于振动系统的固有频率。3.共振曲线如图所示。共振曲线直观地反映出驱动力的频率对受迫振动物体振幅的影响。由共振曲线可知,当驱动力的频率与物体的固有频率相等时,受迫振动的振幅最大。4.从功能关系理解当驱动力的频率等于固有频率时,驱动力整个周期都与物体运动方向一致,从而任何时间都做正功,振动能量不断增加,直到增加的能量等于克服阻力消耗的能量时,振幅达到最大值。特别提醒:(1)受迫振动的振幅与驱动力频率有关。(2)受迫振动的振幅可以不变,但受迫振动的机械能是不守恒的。(3)共振是物体做受迫振动时的一种特殊现象。共振有利时尽量让f接近f0,有害时尽量让f远离f0。某工厂的一个车间里,机器一开动,整个车间就灰尘四起,即对工人的健康有害,也影响产品的质量,为此厂里请来了一个建筑工程师,他到车间看后,叫人在车间里建了几根水泥立柱,问题就解决了。请你解释其中的奥秘。答案:建几根水泥立柱,改变了车间的固有频率,使之不再与机器的振动频率接近,避免车间产生共振现象。考点题型设计对阻尼振动的综合认识A.摆球A时刻的动能等于B时刻的动能B.摆球A时刻的势能等于B时刻的势能C.摆球A时刻的机械能等于B时刻的机械能D.摆球A时刻的机械能大于B时刻的机械能解析:本题考查对阻尼振动的综合认识和从图象中提取信息的能力。单摆做阻尼振动,因此其机械能不断减小,选项D正确,C错误;由图又看出A、B两时刻单摆的位移相同,即在同一位置,故势能相同,选项B正确;因机械能越来越小,所以动能B处比A处小,选项A错误。答案:BD一单摆做阻尼振动,则在振动过程中(  )A.振幅越来越小,周期也越来越小B.振幅越来越小,周期不变C.在振动过程中,通过某一位置时,机械能始终不变D.振动过程中,机械能不守恒,频率不变答案:BD解析:因单摆做阻尼振动,根据阻尼振动的定义可知,其振幅越来越小。而单摆振动过程中的周期是其固有周期,是由本身条件决定的,是不变的,故A项错误,B项正确。又因单摆做阻尼振动过程中,振幅逐渐减小,振动的能量也在减少,即机械能在减少,所以C项错,D项对。受迫振动 共振若使把手以转速n=30r/min匀速转动,当弹簧振子的振动达到稳定后,它的振动周期是________s。若要想使弹簧振子的振幅达到最大,则把手的转速应为________r/min。(北京市西城区2013~2014学年高二下学期期末)如图所示,在一根张紧的水平绳子上挂着四个摆,其中a、c摆长相等。让a摆在垂直于水平绳的方向振动起来,通过张紧的绳子给另外三个摆施加驱动力,使它们各自做受迫振动。可以观察到b、c、d三个摆的运动情况是(  )A.三个摆的振动周期相同B.三个摆的振动振幅相同C.b摆的振动振幅最大D.d摆的振动周期最小答案:A解析:a摆的振动,作为一种驱动力迫使其他三个摆做受迫振动,受迫振动的周期(或频率)等于驱动力的周期(或频率),而和自身的固有周期(固有频率)无关,A正确,D错误。三个摆做受迫振动的振幅与驱动力的频率跟自身的固有频率之差有关,这个差越小,物体做受迫振动的振幅越大。在a、b、c、d四个摆中,a的摆长跟c的摆长相等,因此,c摆做受迫振动的振幅最大。B、C错误。共振的应用与防止A.提高输入电压  B.降低输入电压C.增加筛子质量D.减小筛子质量答案:AC点评:共振筛的工作原理是利用共振现象,当电动机偏心轮的转动周期跟筛子的固有周期相等时,就会发生共振。在飞机的发展史中有一个阶段,飞机上天后不久,飞机的机翼很快就抖动起来,而且越抖越厉害,后来人们经过了艰苦地探索,利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法解决了这一问题,在飞机机翼前装置配重杆的主要目的是(  )A.加大飞机的惯性D.使机体更加平衡C.使机翼更加牢固D.改变机翼的固有频率答案:D解析:飞机抖动得厉害是因为发生了共振现象,想要解决这一问题,需要使系统的固有频率与驱动力的频率差距增大,在飞机机翼前缘处装置一个配重杆,改变的是机翼的固有频率,故选项D正确。
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