1.4 生活中的振动 学案

1．4《生活中的振动》学案
【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。
【学习重点】
受迫振动；共振，驱动力的频率、固有频率的区别。
【知识要点】
1、总机械能守恒
由于简谐运动中总机械能守恒，所以简谐运动中振幅不变。简谐运动的振幅与能量相对应。
振动物体都具有能量，能量的大小与振幅有关，振幅越大，振动能量也越大；
2、阻尼振动
当振动物体的能量逐渐减小时，振幅也随着减小，这样的振动叫阻尼振动；
振幅保持不变的振动叫等幅振动；
3．受迫振动
在驱动力作用下物体的振动叫受迫振动。
特点是，工作时振动物体不断地受到周期性变化外力的作用。这种周期性变化的外力叫驱动力。物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，而跟振子的固有频率无关。
驱动力的频率跟物体的固有频率相等时，振幅最大，这种现象叫共振。
共振在技术上有其有利的一面，也存在不利的一面；有利的要尽量利用，不利的要尽量防止。
【典型例题】
例题1．在矿山上采出的矿石还要经过选矿这一道工序,选矿时主要用到共振筛,共振筛是用4根相同的弹簧支起的筛子上装有一个电动偏必轮,在它转动的过程中,给筛子经驱动力,当筛子做自由振动时,完成20次全振动用时10s,在某电压下,电动偏心轮的转速是90r/min,已知增大电动偏
心轮的驱动电压右以使其转速提高,增加筛子的质量,可以增大筛子的固有周期.要使筛子的振幅增大,下列办法可行的是(
)
A．降低偏心轮的驱动电压
B．提高偏心轮的驱动电压
C．增加筛子的质量
D．减小筛子的质量
答案：BC
例题2．铺设铁轨时,每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙,匀速运动列车经过轨端接缝处时,车轮就会受到一次冲击.由于每根钢轨长度相等,所以这个冲击力是周期性的,列车受到周期性的冲击做受迫振动.普通钢轨长L=12.6m,列车固有振动周期T=0.315s.下列说法中正确的是(
)
A．列车的危险速率为40m/s
B．列车过桥需要减速,是为了防止列车发生共振现象
C．列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的
D．增加钢轨的长度有利于列车高速运行
答案：AD
【达标训练】
1如图所示的是物体做受迫振动的共振曲线,其纵坐标表示(
)
A．同一物体在不同时刻的位移
B．同一物体在不同时刻的振幅
C．同一物体在频率不同的驱动力作用下的振幅
D．在频率不同的驱动力作用下不同物体的振幅
2．两个弹簧振子,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100Hz,
B．乙的振幅较大,振动频率是300Hz,
C．甲的振幅较小,振动频率是300Hz,
D．乙的振幅较大,振动频率是400Hz,
3.下列说法中正确的是(
)
A．实际的自由振动必然是阻尼振动
B．在外力作用下的振动是受迫振动,受迫振动是阻尼振动
C．鱼洗喷水,与摩擦引起鱼洗共振有关
D．受迫振动稳定后的频率与物体的固有频率无关
4．在实验室可以做”声波碎杯”的实验.用手指轻弹一只酒杯,可以听到清脆的声音,假设测得这声音的频率为500Hz,现将这只酒杯放在两只大功率的声波发生器之间,操作人员通过调整其发出的声波,就能使酒杯碎掉,则下列说法中正确的是(
)
A．操作人员一定是把声波发生器的功率调到很大
B．操作人员可能是使声波发生器发出了频率很高的超声波
C．操作人员一定是同时增大了声波发生器发出声波的频率和功率
D．操作人员须将声波发生器发出的声波频率调到500Hz或接近500Hz,同时增大声波的功率
5洗衣机在把衣服脱水完毕切断电后,电动机不要转动一会儿才能停下,在这个过程中,洗
衣机的振动激烈程度有变化,其中有一阵子最激烈的原因是(
)
A．这是一种偶然现象
B．洗衣机没有放平稳
C．电动机有一阵子转快了
D．有一阵子电动机转动的频率和洗
衣机的固有频率相近或相等
题号
1
2
3
4
5
答案
C
BC
ACD
D
D
【反思】
收获
疑问