1、台州市孺子牛教育有限公司总部地址：台州市椒江区经中路 36 号 2 楼 联系电话：88052114 111.5、外力作用下的振动学习目标：（1）知道阻尼振动和无阻尼振动，并能从能量的观点给予说明。（2）知道受迫振动的概念。知道受迫振动的频率等于驱动力的频率，而跟振动物体的固有频率无关。（3）理解共振的概念，知道常见的共振的应用和危害。教学重点、难点：受迫振动，共振。一、阻尼振动1、阻尼振动：振幅逐渐减小的振动2、阻尼振动的图像：3、振动系统受到的阻尼越大，振幅减小得越快，阻尼过大时，系统将不能发生振动。4、实际的自由振动一定是阻尼振动二、受迫振动1、驱动力：作用在振动系统上的周期性外力2、受迫
2、振动：系统在驱动力作用下的振动3、受迫振动的特点：受迫振动的频率总等于驱动力的频率，与系统的固有频率无关。三、共 振1、定义：驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振。2、共振条件：驱动力的频率等于物体的固有频率3、共振曲线驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大、 驱动力的频率与系统的固有频率相差越少， 振幅越大，相差越多，振幅越小。四、共振的防止和应用1、防止：使驱动力的频率与物体的固有频率不同，而且相差越大越好。2、应用：使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率。考点一 对阻尼振动的理解例 1 一单摆做阻尼振动，则在振动过程中 A振幅越来越小，
3、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，周期不变台州市孺子牛教育有限公司总部地址：台州市椒江区经中路 36 号 2 楼 联系电话：88052114 2跟踪训练 1 如图所示是单摆做阻尼振动的振动图线， 下列说法正确的是( )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 时刻的机械能考点二 对受迫振动和共振的理解例 2 如图所示，五个摆悬挂于同一根绷紧的水平绳上，A 是摆球质量较大的摆，让它摆动后带动其他摆运
4、动，下列结论正确的是( )A其他各摆的振动周期与 A 摆的相同B其他各摆的振幅都相等C其他各摆的振幅不同，E 摆的振幅最大D其他各摆的振动周期不同， D 摆周期最大跟踪训练 2 铁轨上每根钢轨长 12m，若支持车厢的弹簧固有频率是 2Hz，那么列车以多大速度行驶时，车厢振动最厉害 （ ）A6m/ s B12m/s C24m/s D 48m/s跟踪训练 3 如图所示装置中，已知弹簧振子的固有频率 f 固 2 Hz，电动机皮带轮的直径d1 是曲轴皮带轮 d2 的 1/2。为使弹簧振子的振幅最大，则电动机的转速应为( )A60 r/min B 120 r/minC30 r/min D240 r/mi
5、n考点三 对共振曲线的理解例 3 如图所示为一单摆的共振曲线，该单摆的摆长约为多少？共振时单摆的振幅多大？共振时摆球的最大速度和最大加速度各是多少？(g 取 10 m/s2)跟踪训练 4 如图所示是一个单摆的共振曲线。(1)若单摆所处的环境，重力的加速度 g9.8 m/s 2，试求此摆的摆长。(2)若将此摆移到高山上，共振曲线的峰将怎样移动？台州市孺子牛教育有限公司总部地址：台州市椒江区经中路 36 号 2 楼 联系电话：88052114 3巩固练习：1一列队伍过桥时，不能齐步走，这是为了( )A减小对桥的压力 B使桥受力均匀C减小对桥的冲力 D避免使桥发生共振2弹簧振子在振动过程中振幅逐渐减
6、小，这是由于( )A振子开始振动时振幅太小B在振动过程中要不断克服外界阻力做功，消耗能量C动能和势能相互转化D振子的机械能逐渐转化为内能3如图所示的装置中，在曲轴 AB 上悬挂一个弹簧振子，若不转动把手 C，让其上下振动，周期为 T1，若使把手以周期 T2(T2T 1)匀速转动，当运动都稳定后，则( )A弹簧振子的振动周期为 T1B弹簧振子的振动周期为 T2C要使弹簧振子振幅增大，可让把手转速减小D要使弹簧振子振幅增大，可让把手转速增大4两个弹簧振子，甲的固有频率是 100Hz，乙的固有频率是 400Hz，若它们均在频率是300Hz 的驱动力作用下做受迫振动，则（ ）A甲的振幅较大，振动频率是
7、 100HzB乙的振幅较大，振动频率是 300HzC甲的振幅较大，振动频率是 300HzD乙的振幅较大，振动频率是 400Hz5某振动系统的固有频率 f1，该振动系统在频率为 f2 的驱动力的作用下做受迫振动，系统的振动频率为 （ ）Af 1 Bf 2 Cf 1+f2 D（f 1+f2）/26如图所示是内燃机排气门工作简图，凸轮运转，带动摇臂，摇臂将气门压下，汽缸内废气排出之后，气门在弹簧的弹力作用下复位，凸轮、摇臂、弹簧协调动作，内燃机得以正常工作。所有型号内燃机气门弹簧用法都有一个共同的特点，就是不用一只而用两只，并且两个弹簧劲度系数不同，相差还很悬殊。关于为什么要用两只劲度系数不同的弹簧
8、，以下说法正确的是( )A一只弹簧力量太小，不足以使气门复位台州市孺子牛教育有限公司总部地址：台州市椒江区经中路 36 号 2 楼 联系电话：88052114 4B一只弹簧损坏之后另一只可以继续工作， 提高了机器的可靠性C两个弹簧一起使用，可以避免共振D两个弹簧一起使用，增加弹性势能，能够使得机器更节能7一平台沿竖直方向作简谐运动，一物体置于振动的平台上随台一起运动，当振动平台处于什么位置时，物体对台面的正压力最大 （ ）A当振动平台运动到最高点时 B当振动平台向下运动过振动中心点时C当振动平台运动到最低点时 D当振动平台向上运动过振动中心点时8如图所示是物体受迫振动的共振曲线，其纵坐标表示了
9、物体 （ ）A在不同时刻的振幅 B在不同时刻的位移C在不同驱动力下的振幅 D在不同驱动力下的位移9大海里航行的轮船，受到大风大浪冲击时，为了防止倾覆，应当改变航行方向和_，使风浪冲击力的频率远离轮船摇摆的_。10若列车车厢与其负荷总质量为 m=55.0t，车厢弹簧每受 1.0 t 重就被压缩 S=0.80mm，我国铁路一般轨长为 L=12.6m，列车的危险速率（发生激烈颠簸时的速率）为 。11如图所示，在曲柄 A 上悬挂一个弹簧振子，如果转动摇把 C 可带动曲轴 BAD，用手往下拉振子，再放 手使弹簧振子上下振动，测得振子在 10s 内完成 20 次全振动，然后匀速转动摇把，当转速为_r/min，弹簧振子振动最剧烈， 稳定后的振动周期为_s12如图所示，一个偏心轮的圆心为 O，重心为 C，它们所组成的系统在竖直方向上发生自由振动的频率为 f，当偏心轮以角速度 绕 O 轴匀速转动时，则当 =_ 时振动最为剧烈，这个现象称为_13如图所示，为一单摆的共振曲线，图中横轴表示周 期性台州市孺子牛教育有限公司总部地址：台州市椒江区经中路 36 号 2 楼 联系电话：88052114 5驱动力的频率，纵轴表示单摆的振幅，求此单摆的摆长。
