2.5生活中的振动 学案(含答案)
《2.5生活中的振动 学案(含答案)》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2.5生活中的振动 学案(含答案)(8页珍藏版)》请在七七文库上搜索。
1、第第 5 节节 生活中的振动生活中的振动 学习目标要求 核心素养和关键能力 1.知道什么是自由振动和阻尼振动, 并能够从能量观点给予说明。 2.知道受迫振动的频率等于驱动力 的频率,与物体的固有频率无关。 3.理解共振的概念, 知道共振的应用 与危害。 4.会分析共振曲线。 1.科学思维 (1)数形结合的思想。 (2)守恒与转化思想。 2.科学态度与责任 分析受迫振动、共振在生产生活中的利弊。 3.关键能力 分析推理能力。 一、阻尼振动 1.定义 阻尼振动是指振幅不断减小的振动。 2.产生的原因 振动过程中由于存在阻力,振动物体需要不断克服阻力做功,系统的机械能不断 减小,导致振幅不断减小。
2、3.图像 如图所示,振幅逐渐减小,最后停止振动。 判一判 (1)做阻尼振动的物体因克服阻力做功,它的机械能逐渐减小。() (2)阻力越大,物体的振幅减小的越快。() (3)阻尼振动振幅逐渐减小时,其固有频率也逐渐减小。() 做一做 (多选)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.在振动过程中,机械能不守恒,周期不变 答案 BD 解析 因单摆做阻尼振动, 所以振幅越来越小, 机械能越来越小, 振动周期不变。 二、受迫振动与共振 1.受迫振动 (1)驱动力:为了获得稳定的振动,通常需
3、要给振动物体施加一个周期性的外力, 这种周期性的外力称为驱动力。 (2)受迫振动:在周期性外力作用下的振动。 (3)受迫振动的周期或频率 物体做受迫振动时,振动稳定后的周期(或频率)总等于驱动力的周期(或频率),与 物体的固有周期(或固有频率)无关。 2.共振 (1)条件:驱动力的周期(或频率)等于物体的固有周期(或固有频率)。 (2)特征:共振时,物体振动的振幅最大。 (3)共振曲线:如图所示。 判一判 (1)物体做受迫振动时,频率介于固有频率和驱动力频率之间。() (2)物体做受迫振动时,固有频率越接近驱动力频率,振幅越大() (3)发生共振时,物体简谐运动的位移最大。() 三、共振的应用
4、与防止 1 共振的应用 在应用共振时, 应使驱动力频率接近或等于振动系统的固有频率, 振动将更剧烈。 如路面共振破碎机、音叉共鸣箱。 2.共振的防止 在防止共振时,驱动力频率与系统的固有频率相差越大越好。如集体列队经过桥 梁时要便步走。 想一想 路面共振破碎机工作原理是什么? 答案 它的原理是通过调节振动锤头的振动频率,使其等于或接近水泥路面的固 有频率。从而使锤头下的水泥路面因局部范围产生共振而被击碎。这种路面共振 破碎机具有破碎效率高、破碎深度大等特点。 探究探究 1 阻尼振动和受迫振动阻尼振动和受迫振动 情境导入 弹簧振子在泥浆中不能持续振动,汽车上的减震器能让汽车的振动很快停下来, 它
5、们为什么不能持续振动?这些振动有什么特点? 答案 泥浆中的弹簧振子、汽车上的减震器之所以不能持续的振动,是因为它们 在振动过程中受到阻力,使振动逐渐减弱。 归纳拓展 1.同一简谐运动能量的大小由振幅大小确定,阻尼振动振幅减小的快慢跟所受阻 力的大小有关,阻力越大,振幅减小得越快。 2.物体做阻尼振动时,振动的频率仍由自身结构特点所决定,并不会随振幅的减 小而变化。例如用力敲锣,由于锣受到空气的阻力作用,振幅越来越小,锣声减 弱,但音调不变。 3.简谐运动、阻尼振动和受迫振动的比较 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
6、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 振动图像 形状不确定 【例 1】 (多选)(2021 四川成都月考)某振动系统的固有频率为 f0,在周期性驱动 力的作用下做受迫振动,驱动力的频率为 f。若振动系统的振幅保持不变,下列 说法正确的是( ) A.当 ff0时,该振动系统的振幅随 f 增大而减小 B.当 ff0时,该振动系统的振幅随 f 减小而增大 C.该振动系统的振动稳定后,振动的频率等于 f0 D.该振动系统的振动稳定后,振动的频率等于 f 答案 BD 解析 物体在驱动力作用下的振动叫做受迫振动,物体做受迫振动时,振动稳定 后的频率等于驱动力的频率,跟物体的固有频
7、率没有关系,驱动力的频率接近物 体的固有频率时,受迫振动的振幅增大,所以选项 B、D 正确。 【针对训练 1】 如图所示的装置, 弹簧振子的固有频率是 4 Hz。 现匀速转动把手, 给弹簧振子以周期性的驱动力,测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为 1 Hz,则 把手转动的频率为( ) A.1 Hz B.3 Hz C.4 Hz D.5 Hz 答案 A 解析 受迫振动的频率等于驱动力的频率,把手转动的频率为 1 Hz,选项 A 正 确。 探究探究 2 共共 振振 情境导入 双桶洗衣机在衣服脱水完毕拔掉电源后,电动机还要转动一会才能停下来。在拔 掉电源后,发现洗衣机先振动得比较弱,有一阵子振动得很剧烈
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2.5生活中的振动 学案含答案 2.5 生活 中的 振动 答案
链接地址:https://www.77wenku.com/p-195591.html