5外力作用下的振动
知识内容外力作用下的振动
选考要求b
课时要求1了解固有振动和固有频率.2.了解阻尼振动及其能量的变化情况.3.了解受迫振动,知道其频率等于驱动力的频率而与物体的固有频率无关.4.了解共振现象,知道其产生的条件,理解共振曲线
一、固有振动、阻尼振动1.固有振动和固有频率1固有振动:振动系统在不受外力作用下的振动.2固有频率:固有振动的频率.2.阻尼振动1阻尼:当振动系统受到阻力的作用时,振动受到了阻尼.2阻尼振动:振幅逐渐减小的振动,如图1所示.
图1二、受迫振动1.驱动力作用于振动系统的,使系统振动维持下去的,周期性的外力.2.受迫振动1定义:系统在驱动力作用下的振动.2受迫振动的频率周期做受迫振动的物体,其振动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f等于系统的固有频率f0时,受迫振动的振幅最大,这种现象叫做共振.
f2.共振曲线如图2所示
图2
1.判断下列说法的正误.1受迫振动的频率与振动系统的固有频率无关.√2驱动力频率越大,振幅越大.×3共振只有害处没有好处.×4做受迫振动的物体一定会发生共振.×5阻尼振动的频率随振幅的减小而不断减小.×2.A、B两个弹簧振子,A的固有频率为f,B的固有频率为4f,若它们均在频率为f的驱动力作用下做受迫振动,则________的振幅较大,A的振动频率是________,B的振动频率是________.答案Aff
一、简谐运动、阻尼振动和受迫振动
如图所示的实验装置为一挂在曲轴上的弹簧振子,匀速摇动手柄,下面的弹簧振子就会振动起来.实际动手做一下,然后回答以下几个问题.
1如果手柄不动而用手拉动一下振子,从振幅角度看弹簧振子的振动属于什么振动?2从没有系统外力作用角度看弹簧振子的振动属于什么振动?3手柄匀速摇动时,观察到振幅有什么变化?为什么?4用不同的转速匀速转动手柄,弹簧振子的振动有何不同?这能说明什么问题?答案1阻尼振动2固有振动3振幅不变,提供系统外力,补偿系统损失的能量4转速大时弹簧振子振动得快,说明弹簧振子振动的周期和频率由手柄转速决定.
f1.三种振动的理解
1简谐运动:一种理想化的模型,物体运动过程中的一切阻力都不考虑.
2阻尼振动:考虑阻力的影响,是更实际的一种运动.
3受迫振动:物体做阻尼振动时受到周期性驱动力作用下的振动.
2.三种振动的比较
振动类型比较项目
简谐运动
阻尼振动
受迫振动
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