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《9.7受迫振動 共振》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、七受迫振動共振【教學目標】1、知識目標(1)知道什么叫驅(qū)動力，什么叫受迫振動，能舉出受迫振動的實例；(2)知道受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，跟物體的固有頻率無關(guān)；(3)知道什么是共振以及發(fā)生共振的條件；2、能力目標通過分析實際例子，得到什么是受迫振動和共振現(xiàn)象，培養(yǎng)學生聯(lián)系實際，提高觀察和分析能力；3、德育目標通過共振的應(yīng)用和防止的教學，滲透一分為二的觀點；【教學重點】(1)受迫振動概念的建立；(2)什么是共振及產(chǎn)生共振的條件?！窘虒W難點】物體發(fā)生共振決定于驅(qū)動力的頻率與物體固有頻率的關(guān)系，與驅(qū)動力大
2、小無關(guān)；【課時安排】1課時【教學過程】一、導入新課實際的振動系統(tǒng)不可避免地要受到摩擦阻力和其他因素的影響，系統(tǒng)的機械能損耗，導致振動完全停止，這類振動叫阻尼振動。物體之所以做阻尼振動，是由于機械能在損耗，那么如果在機械能損耗的同時我們不斷地給振動系統(tǒng)補充能量，物體的振動情形又如何呢?本節(jié)課我們來學習這一問題。二、新課教學1、受迫振動(1)驅(qū)動力：使系統(tǒng)持續(xù)地振動下去的外力，叫驅(qū)動力。(2)受迫振動：物體在外界驅(qū)動力作用下所做的振動叫受迫振動。要想使物體能持續(xù)地振動下去，必須給振動系統(tǒng)施加一個周期性的驅(qū)動
3、力作用。受迫振動實例：發(fā)動機正在運轉(zhuǎn)時汽車本身的振動；正在發(fā)聲的揚聲器紙盒的振動；飛機從房屋上飛過時窗玻璃的振動；我們聽到聲音時耳膜的振動等。(3)受迫振動的特點①物體做受迫振動時，振動穩(wěn)定后的頻率等于驅(qū)動力的頻率；②受迫振動的頻率跟物體的固有頻率沒有關(guān)系。2、共振(1)共振驅(qū)動力頻率接近物體的固有頻率時，受迫振動的振幅最大，這種現(xiàn)象叫做共振。(2)發(fā)生共振的條件驅(qū)動力頻率與物體的固有頻率相等或接近。(3)共振曲線受迫振動的振幅A與驅(qū)動力的頻率f及振動物體的固有頻率f＇之間的關(guān)系有關(guān)，它們之間的這種關(guān)系
4、可用圖象來表示，這個圖象叫共振曲線，如下圖：Off＇A受迫振動的振幅縱軸：表示受迫振動的振幅。橫軸：表示驅(qū)動力的頻率。特點：當驅(qū)動力頻率等于物體固有頻率時，物體振動的振幅最大；驅(qū)動力頻率與固有頻率相差越大，物體的振幅越小。3、聲音的共鳴聲音的共振現(xiàn)象叫共鳴。共鳴箱所起的作用是使音叉的聲音加強。4、共振的應(yīng)用和防止(1)利用共振時，應(yīng)使驅(qū)動力的頻率接近或等于物體的固有頻率(2)防止共振時，應(yīng)使驅(qū)動力的頻率與振動物體的固有頻率不同，而且相差越大越好鞏固訓練①火車在鐵軌上勻速行駛，每根鐵軌長12.5cm，某旅
5、客在小桌上放了一杯水，杯中水晃動的固有頻率是2Hz，當火車行駛速度是多少km/h時，杯中水的晃動最厲害?(參考答案：90km/h)②家用洗衣機的甩干機關(guān)閉后轉(zhuǎn)速逐漸減小為零的過程中，會發(fā)現(xiàn)有一小段時間洗衣機抖動得最厲害。這一現(xiàn)象應(yīng)如何解釋?(參考答案：洗衣機的固有頻率f０小于甩干機的正常轉(zhuǎn)速n，關(guān)機后，驅(qū)動力頻率即甩干機轉(zhuǎn)速由n減為0的過程中總有某一時刻等于f０，于是發(fā)生共振，使洗衣機抖動最厲害)③一只酒杯，用手指彈一下發(fā)出清脆的聲音，測得其振動的固有頻率為300Hz，將它放在兩只大功率的音箱中間，調(diào)整
6、音箱發(fā)音的頻率，能使酒杯碎掉，這是______現(xiàn)象，這時音箱所發(fā)出聲音的頻率為______Hz．(參考答案：共振；300)④如圖所示，兩個質(zhì)量分別為M和m的小球懸掛在同一根細繩上，先讓M擺動，經(jīng)一段時間系統(tǒng)達到穩(wěn)定后，下面說法中正確的是(ABCD)A．無論M和m的大小關(guān)系如何，m和M的周期都相等B．無論m和M的關(guān)系如何，當兩個擺的擺長相等時，m擺的振幅最大C．懸掛M的細繩長度變化時，m擺的振幅也發(fā)生變化D．當兩個擺長相等時，m擺的振幅可以超過M擺的振幅⑤A、B兩彈簧振子，A固有頻率為f，B固有頻率為4f
7、，若它們均在頻率為3f的驅(qū)動力作用下做受迫振動，則(B)A．A的振幅較大，振動頻率為fB．B的振幅較大，振動頻率為3fC．A的振幅較大，振動頻率為3fD．B的振幅較大，振動頻率為4f⑥某振動系統(tǒng)的固有頻率f1，該振動系統(tǒng)在頻率為f2的驅(qū)動力作用下做受迫振動，系統(tǒng)的振動頻率為(B)A．f1B．f2C．f1+f2D．(f１+f2)/2⑦下列說法中正確的是(ACD)Of/Hz0.5A/cm8A．實際的自由振動必然是阻尼振動B．在外力作用下的振動是受迫振動C．阻尼振動的振幅越來越小D．受迫振動穩(wěn)定后的頻率與自身
8、物理條件無關(guān)⑧如圖為一單擺的共振曲線，則該單擺的擺長約為多少?共振時單擺的振幅多大?共振時擺球的最大加速度和最大速度大小各為多少?(參考答案：擺長：L＝1m；共振時的振幅為A＝8cm；共振時的最大加速度為0.08m/s2，最大速度為0.28m/s)三、小結(jié)1．物體在外界驅(qū)動力作用下所做的振動叫受迫振動。受迫振動的頻率取決于驅(qū)動力的頻率；2．共振是受迫振動的特殊情況，當驅(qū)動力的頻率接近或等于物體固有頻率時，受迫振動振幅最大的現(xiàn)象，叫做共振。3
