高中物理 第十一章 第5節(jié) 外力作用下的振動(dòng)課件 新人教版選修34

第第十十一一章章第第5節(jié)節(jié)新知預(yù)新知預(yù)習(xí)習(xí)巧設(shè)計(jì)巧設(shè)計(jì)名師課名師課堂堂一點(diǎn)通一點(diǎn)通創(chuàng)新演創(chuàng)新演練練大沖關(guān)大沖關(guān) 隨堂檢測(cè)隨堂檢測(cè)歸納小結(jié)歸納小結(jié) 課下作業(yè)課下作業(yè)綜合提升綜合提升 要點(diǎn)一要點(diǎn)一要點(diǎn)二要點(diǎn)二 要點(diǎn)三要點(diǎn)三1知道什么是阻尼振動(dòng)；知道在什么知道什么是阻尼振動(dòng)；知道在什么 情況下可以把實(shí)際發(fā)生的振動(dòng)看做情況下可以把實(shí)際發(fā)生的振動(dòng)看做 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。2知道什么叫驅(qū)動(dòng)力，什么叫受迫振知道什么叫驅(qū)動(dòng)力，什么叫受迫振 動(dòng)，能舉出受迫振動(dòng)的實(shí)例。知道動(dòng)，能舉出受迫振動(dòng)的實(shí)例。知道 受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率， 跟物體的固有頻率無關(guān)。跟物體的固有頻率無關(guān)。3知道什么是共振以及發(fā)生共振的條知道什么是共振以及發(fā)生共振的條 件。件。1固有振動(dòng)和固有頻率固有振動(dòng)和固有頻率(1)固有振動(dòng)：不受外力作用的振動(dòng)。固有振動(dòng)：不受外力作用的振動(dòng)。(2)固有頻率：固有振動(dòng)的頻率。固有頻率：固有振動(dòng)的頻率。 2阻尼振動(dòng)阻尼振動(dòng) (1)阻力作用下的振動(dòng)：當(dāng)振動(dòng)系統(tǒng)受到阻力的作用阻力作用下的振動(dòng)：當(dāng)振動(dòng)系統(tǒng)受到阻力的作用時(shí)，振動(dòng)受到了時(shí)，振動(dòng)受到了 ，系統(tǒng)克服，系統(tǒng)克服 的作用要做功，消的作用要做功，消耗機(jī)械能，因而耗機(jī)械能，因而 減小，最后停下來。減小，最后停下來。 (2)阻尼振動(dòng)：阻尼振動(dòng)： 逐漸減小的振動(dòng)。振動(dòng)系統(tǒng)受到逐漸減小的振動(dòng)。振動(dòng)系統(tǒng)受到的的 越大，越大， 減小得越快，阻尼振動(dòng)的圖象如圖減小得越快，阻尼振動(dòng)的圖象如圖1151所示所示 ，振幅越來越小，最后停止振動(dòng)。，振幅越來越小，最后停止振動(dòng)。圖圖1151阻尼阻尼阻尼阻尼振幅振幅振幅振幅阻尼阻尼振幅振幅 (3)實(shí)際振動(dòng)的理想化：當(dāng)實(shí)際振動(dòng)的理想化：當(dāng) 很小時(shí)，在不太長(zhǎng)的很小時(shí)，在不太長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)看不出振幅明顯減小，于是可以把它當(dāng)做時(shí)間內(nèi)看不出振幅明顯減小，于是可以把它當(dāng)做 來處理。來處理。 關(guān)鍵一點(diǎn)關(guān)鍵一點(diǎn)阻尼振動(dòng)的振幅逐漸減小，但振動(dòng)周期阻尼振動(dòng)的振幅逐漸減小，但振動(dòng)周期不變。不變。阻尼阻尼簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 3受迫振動(dòng)受迫振動(dòng) (1)持續(xù)振動(dòng)的獲得：持續(xù)振動(dòng)的獲得： 實(shí)際的振動(dòng)由于阻尼作用最終要停下來，要維持系統(tǒng)實(shí)際的振動(dòng)由于阻尼作用最終要停下來，要維持系統(tǒng)的持續(xù)振動(dòng)，辦法是使的持續(xù)振動(dòng)，辦法是使 的外力作用于振動(dòng)系統(tǒng)，外的外力作用于振動(dòng)系統(tǒng)，外力對(duì)系統(tǒng)力對(duì)系統(tǒng) ，補(bǔ)償系統(tǒng)的，補(bǔ)償系統(tǒng)的 。 (2)驅(qū)動(dòng)力：作用于振動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)力：作用于振動(dòng)系統(tǒng)的 的外力。的外力。 (3)受迫振動(dòng)：振動(dòng)系統(tǒng)在受迫振動(dòng)：振動(dòng)系統(tǒng)在 作用下的振動(dòng)。作用下的振動(dòng)。 (4)受迫振動(dòng)的頻率：受迫振動(dòng)的頻率： 做受迫振動(dòng)的系統(tǒng)振動(dòng)穩(wěn)定后，其振動(dòng)頻率等于做受迫振動(dòng)的系統(tǒng)振動(dòng)穩(wěn)定后，其振動(dòng)頻率等于 的頻率，與系統(tǒng)的的頻率，與系統(tǒng)的 無關(guān)。無關(guān)。周期性周期性做功做功能量損耗能量損耗周期性周期性驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)力固有頻率固有頻率4共振共振(1)條件：驅(qū)動(dòng)力頻率條件：驅(qū)動(dòng)力頻率 系統(tǒng)的固有頻率。系統(tǒng)的固有頻率。(2)特征：共振時(shí)受迫振動(dòng)的特征：共振時(shí)受迫振動(dòng)的 最大。最大。(3)共振曲線：如圖共振曲線：如圖1152所示。所示。圖圖1152等于等于振幅振幅 5共振的應(yīng)用與防止共振的應(yīng)用與防止 (1)共振的應(yīng)用：共振的應(yīng)用： 采用方法：在應(yīng)用共振時(shí)，驅(qū)動(dòng)力頻率接近或等于振采用方法：在應(yīng)用共振時(shí)，驅(qū)動(dòng)力頻率接近或等于振動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)系統(tǒng)的 。 實(shí)例：轉(zhuǎn)速計(jì)、實(shí)例：轉(zhuǎn)速計(jì)、 。固有頻率固有頻率共振篩共振篩 (2)共振的防止：共振的防止： 采用方法：在防止共振時(shí)，驅(qū)動(dòng)力頻率與系統(tǒng)的采用方法：在防止共振時(shí)，驅(qū)動(dòng)力頻率與系統(tǒng)的 相差越大越好。相差越大越好。 實(shí)例：部隊(duì)過橋時(shí)用實(shí)例：部隊(duì)過橋時(shí)用 ；火車過橋時(shí)減速；輪船；火車過橋時(shí)減速；輪船航行時(shí)，改變航向或航速。目的都是使驅(qū)動(dòng)力的頻率航行時(shí)，改變航向或航速。目的都是使驅(qū)動(dòng)力的頻率 物物體的固有頻率。體的固有頻率。 關(guān)鍵一點(diǎn)關(guān)鍵一點(diǎn)驅(qū)動(dòng)力的頻率越接近固有頻率，振幅越大，驅(qū)動(dòng)力的頻率越接近固有頻率，振幅越大，二者相等時(shí)振幅最大。二者相等時(shí)振幅最大。固有固有頻率頻率便步便步遠(yuǎn)離遠(yuǎn)離1下列說法正確的是下列說法正確的是 ()A實(shí)際的自由振動(dòng)必然是阻尼振動(dòng)實(shí)際的自由振動(dòng)必然是阻尼振動(dòng)B在外力作用下的振動(dòng)是受迫振動(dòng)在外力作用下的振動(dòng)是受迫振動(dòng)C阻尼振動(dòng)的振幅越來越小阻尼振動(dòng)的振幅越來越小D受迫振動(dòng)穩(wěn)定后的頻率與自身物理?xiàng)l件無關(guān)受迫振動(dòng)穩(wěn)定后的頻率與自身物理?xiàng)l件無關(guān)解析：解析：實(shí)際的自由振動(dòng)，必須不斷克服外界阻力做功而消耗實(shí)際的自由振動(dòng)，必須不斷克服外界阻力做功而消耗能量，振幅會(huì)逐漸減小，必然是阻尼振動(dòng)，故能量，振幅會(huì)逐漸減小，必然是阻尼振動(dòng)，故A、C正確；只正確；只有在周期性外力有在周期性外力(驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)力)的作用下物體所做的振動(dòng)才是受迫振的作用下物體所做的振動(dòng)才是受迫振動(dòng)，動(dòng)，B錯(cuò)；受迫振動(dòng)穩(wěn)定后的頻率由驅(qū)動(dòng)力的頻率決定，與自錯(cuò)；受迫振動(dòng)穩(wěn)定后的頻率由驅(qū)動(dòng)力的頻率決定，與自身物理?xiàng)l件無關(guān)，身物理?xiàng)l件無關(guān)，D對(duì)。對(duì)。答案：答案：ACD2如圖如圖1153所示，在曲軸上懸掛一彈簧振子，轉(zhuǎn)動(dòng)所示，在曲軸上懸掛一彈簧振子，轉(zhuǎn)動(dòng) 搖把，曲軸可以帶動(dòng)彈簧振子上下振動(dòng)。開始時(shí)不轉(zhuǎn)搖把，曲軸可以帶動(dòng)彈簧振子上下振動(dòng)。開始時(shí)不轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，讓振子自由上下振動(dòng)，測(cè)得其頻率為動(dòng)搖把，讓振子自由上下振動(dòng)，測(cè)得其頻率為2 Hz；然后以然后以60 r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，當(dāng)振子振動(dòng)穩(wěn)的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，當(dāng)振子振動(dòng)穩(wěn)定時(shí)，它的振動(dòng)周期為定時(shí)，它的振動(dòng)周期為()圖圖1153A0.25 sB0.5 sC1 s D2 s解析：解析：彈簧振子受搖把的作用而振動(dòng)，做受迫振動(dòng)，所彈簧振子受搖把的作用而振動(dòng)，做受迫振動(dòng)，所以其振動(dòng)的周期等于驅(qū)動(dòng)力的周期。故正確答案為以其振動(dòng)的周期等于驅(qū)動(dòng)力的周期。故正確答案為C。答案：答案：C圖圖1154答案：答案：A4隊(duì)伍過橋不要齊步走，其目的是隊(duì)伍過橋不要齊步走，其目的是 ()A減小對(duì)橋的壓力減小對(duì)橋的壓力 B減小人腳對(duì)橋的沖擊力減小人腳對(duì)橋的沖擊力C使橋各部分受力均勻使橋各部分受力均勻 D避免使橋發(fā)生共振避免使橋發(fā)生共振解析：解析：隊(duì)伍過橋時(shí)如果齊步走，給橋以周期性驅(qū)動(dòng)力，隊(duì)伍過橋時(shí)如果齊步走，給橋以周期性驅(qū)動(dòng)力，有可能使橋發(fā)生共振，故有可能使橋發(fā)生共振，故D正確。正確。答案：答案：D 現(xiàn)實(shí)生活中的振動(dòng)幾乎都是阻尼振動(dòng)，原因就是現(xiàn)實(shí)生活中的振動(dòng)幾乎都是阻尼振動(dòng)，原因就是在振動(dòng)中始終受到空氣阻力的作用，系統(tǒng)克服阻力做在振動(dòng)中始終受到空氣阻力的作用，系統(tǒng)克服阻力做功，機(jī)械能不再守恒，像掛鐘不上發(fā)條，鐘擺就會(huì)停功，機(jī)械能不再守恒，像掛鐘不上發(fā)條，鐘擺就會(huì)停下來。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是不受阻力的運(yùn)動(dòng)，不損失機(jī)械能，下來。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是不受阻力的運(yùn)動(dòng)，不損失機(jī)械能，這是一種理想模型。下面就兩種運(yùn)動(dòng)對(duì)比一下：這是一種理想模型。下面就兩種運(yùn)動(dòng)對(duì)比一下：振動(dòng)類型振動(dòng)類型比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目阻尼振動(dòng)阻尼振動(dòng)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生條件產(chǎn)生條件受到阻力作用受到阻力作用不受阻力作用不受阻力作用振幅振幅如果沒有能量補(bǔ)充，物如果沒有能量補(bǔ)充，物體的振幅會(huì)越來越小體的振幅會(huì)越來越小振幅不變振幅不變振動(dòng)能量振動(dòng)能量有損失有損失保持不變保持不變振動(dòng)圖象振動(dòng)圖象實(shí)例實(shí)例用錘敲鑼，鑼面的振動(dòng)用錘敲鑼，鑼面的振動(dòng)彈簧振子的振動(dòng)彈簧振子的振動(dòng) 名師點(diǎn)睛名師點(diǎn)睛 (1)阻尼振動(dòng)中振幅雖逐漸減小，但振動(dòng)的頻率不會(huì)阻尼振動(dòng)中振幅雖逐漸減小，但振動(dòng)的頻率不會(huì)變化，此頻率稱為固有頻率，由振動(dòng)系統(tǒng)決定。變化，此頻率稱為固有頻率，由振動(dòng)系統(tǒng)決定。 (2)是否是阻尼振動(dòng)，關(guān)鍵是看振幅是否逐漸減小。是否是阻尼振動(dòng)，關(guān)鍵是看振幅是否逐漸減小。 1一單擺在空氣中振動(dòng)，振幅逐漸減小。下列說法正一單擺在空氣中振動(dòng)，振幅逐漸減小。下列說法正確的是確的是 () A機(jī)械能逐漸轉(zhuǎn)化為其他形式的能機(jī)械能逐漸轉(zhuǎn)化為其他形式的能 B后一時(shí)刻的動(dòng)能一定小于前一時(shí)刻的動(dòng)能后一時(shí)刻的動(dòng)能一定小于前一時(shí)刻的動(dòng)能 C后一時(shí)刻的勢(shì)能一定小于前一時(shí)刻的勢(shì)能后一時(shí)刻的勢(shì)能一定小于前一時(shí)刻的勢(shì)能 D后一時(shí)刻的機(jī)械能一定小于前一時(shí)刻的機(jī)械能后一時(shí)刻的機(jī)械能一定小于前一時(shí)刻的機(jī)械能 審題指導(dǎo)審題指導(dǎo)在阻尼振動(dòng)中，振動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械能減小，在阻尼振動(dòng)中，振動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械能減小，即動(dòng)能和勢(shì)能之和減小。但在一段較短的時(shí)間內(nèi)，動(dòng)能和即動(dòng)能和勢(shì)能之和減小。但在一段較短的時(shí)間內(nèi)，動(dòng)能和勢(shì)能不一定都減小，關(guān)鍵要看動(dòng)能與勢(shì)能之間是如何轉(zhuǎn)化勢(shì)能不一定都減小，關(guān)鍵要看動(dòng)能與勢(shì)能之間是如何轉(zhuǎn)化的以及轉(zhuǎn)化的快慢。的以及轉(zhuǎn)化的快慢。 解析解析單擺在振動(dòng)過程中，因不斷克服空氣阻力做單擺在振動(dòng)過程中，因不斷克服空氣阻力做功，使機(jī)械能逐漸轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，選項(xiàng)功，使機(jī)械能逐漸轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，選項(xiàng)A和和D對(duì)；雖然單擺總對(duì)；雖然單擺總的機(jī)械能在逐漸減小，但在振動(dòng)過程中動(dòng)能和勢(shì)能仍不斷的機(jī)械能在逐漸減小，但在振動(dòng)過程中動(dòng)能和勢(shì)能仍不斷地相互轉(zhuǎn)化，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能時(shí)，動(dòng)能逐漸減小，勢(shì)能逐地相互轉(zhuǎn)化，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能時(shí)，動(dòng)能逐漸減小，勢(shì)能逐漸增大，而勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能時(shí)，勢(shì)能逐漸減小，動(dòng)能逐漸漸增大，而勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能時(shí)，勢(shì)能逐漸減小，動(dòng)能逐漸增大，所以不能斷言后一時(shí)刻的動(dòng)能增大，所以不能斷言后一時(shí)刻的動(dòng)能(或勢(shì)能或勢(shì)能)一定小于前一一定小于前一時(shí)刻的動(dòng)能時(shí)刻的動(dòng)能(或勢(shì)能或勢(shì)能)，故選項(xiàng)，故選項(xiàng)B、C不對(duì)。不對(duì)。 答案答案AD 振動(dòng)的振幅逐漸減小，則振動(dòng)系統(tǒng)的能量振動(dòng)的振幅逐漸減小，則振動(dòng)系統(tǒng)的能量(機(jī)械能機(jī)械能)逐漸減小，而振動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)能和勢(shì)能如何變化，還要看逐漸減小，而振動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)能和勢(shì)能如何變化，還要看振子是遠(yuǎn)離平衡位置還是向平衡位置振動(dòng)。振子是遠(yuǎn)離平衡位置還是向平衡位置振動(dòng)。振動(dòng)類別振動(dòng)類別項(xiàng)目項(xiàng)目自由振動(dòng)自由振動(dòng)受迫振動(dòng)受迫振動(dòng)受力情況受力情況僅受回復(fù)力僅受回復(fù)力周期性驅(qū)動(dòng)力作用周期性驅(qū)動(dòng)力作用振動(dòng)周期或振動(dòng)周期或頻率頻率由系統(tǒng)本身性質(zhì)決定，由系統(tǒng)本身性質(zhì)決定，即固有周期或固有頻即固有周期或固有頻率率由驅(qū)動(dòng)力的周期或頻由驅(qū)動(dòng)力的周期或頻率決定。即率決定。即TT驅(qū)驅(qū)或或ff驅(qū)驅(qū)振動(dòng)能量振動(dòng)能量振動(dòng)物體的機(jī)械能不振動(dòng)物體的機(jī)械能不變變由產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的物體由產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的物體提供提供常見例子常見例子彈簧振子或單擺彈簧振子或單擺(10)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)底座發(fā)生機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)底座發(fā)生的振動(dòng)的振動(dòng) 2鋪設(shè)鐵軌時(shí)，每?jī)筛撥壗涌p處都必須留有一定的間鋪設(shè)鐵軌時(shí)，每?jī)筛撥壗涌p處都必須留有一定的間隙，勻速運(yùn)行的列車經(jīng)過軌端接縫處時(shí)，車輪就會(huì)受到一次沖隙，勻速運(yùn)行的列車經(jīng)過軌端接縫處時(shí)，車輪就會(huì)受到一次沖擊。由于每一根鋼軌長(zhǎng)度相等，所以這個(gè)沖擊力是周期性的，擊。由于每一根鋼軌長(zhǎng)度相等，所以這個(gè)沖擊力是周期性的，列車受到周期性的沖擊做受迫振動(dòng)。普通鋼軌長(zhǎng)為列車受到周期性的沖擊做受迫振動(dòng)。普通鋼軌長(zhǎng)為12.6 m，列，列車固有振動(dòng)周期為車固有振動(dòng)周期為0.315 s。下列說法正確的是。下列說法正確的是 () A列車的危險(xiǎn)速率為列車的危險(xiǎn)速率為40 m/s B列車過橋需要減速，是為了防止發(fā)生共振現(xiàn)象列車過橋需要減速，是為了防止發(fā)生共振現(xiàn)象 C列車運(yùn)行的振動(dòng)頻率和列車的固有頻率總是相等的列車運(yùn)行的振動(dòng)頻率和列車的固有頻率總是相等的 D增加鋼軌的長(zhǎng)度有利于列車高速運(yùn)行增加鋼軌的長(zhǎng)度有利于列車高速運(yùn)行 答案答案ABD (1)受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率。受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率。 (2)處理實(shí)際問題時(shí)，注意區(qū)分固有頻率、受迫振動(dòng)處理實(shí)際問題時(shí)，注意區(qū)分固有頻率、受迫振動(dòng)頻率和驅(qū)動(dòng)力的頻率。頻率和驅(qū)動(dòng)力的頻率。 1從受力角度來看從受力角度來看 振動(dòng)物體所受驅(qū)動(dòng)力的方向跟它的運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí)，驅(qū)振動(dòng)物體所受驅(qū)動(dòng)力的方向跟它的運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí)，驅(qū)動(dòng)力對(duì)它起加速作用，使它的振幅增大，驅(qū)動(dòng)力的頻率跟物動(dòng)力對(duì)它起加速作用，使它的振幅增大，驅(qū)動(dòng)力的頻率跟物體的固有頻率越接近，使物體振幅增大的力的作用次數(shù)就越體的固有頻率越接近，使物體振幅增大的力的作用次數(shù)就越多，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力頻率等于物體的固有頻率時(shí)，它的每一次作用多，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力頻率等于物體的固有頻率時(shí)，它的每一次作用都使物體的振幅增加，從而使振幅達(dá)到最大。都使物體的振幅增加，從而使振幅達(dá)到最大。 2從功能關(guān)系來看從功能關(guān)系來看 當(dāng)驅(qū)動(dòng)力頻率越接近物體的固有頻率時(shí)，驅(qū)動(dòng)力與物當(dāng)驅(qū)動(dòng)力頻率越接近物體的固有頻率時(shí)，驅(qū)動(dòng)力與物體運(yùn)動(dòng)一致的次數(shù)越多，驅(qū)動(dòng)力對(duì)物體做正功越多，振幅體運(yùn)動(dòng)一致的次數(shù)越多，驅(qū)動(dòng)力對(duì)物體做正功越多，振幅就越大。當(dāng)驅(qū)動(dòng)力頻率等于物體固有頻率時(shí)，驅(qū)動(dòng)力始終就越大。當(dāng)驅(qū)動(dòng)力頻率等于物體固有頻率時(shí)，驅(qū)動(dòng)力始終對(duì)物體做正功，使振動(dòng)能量不斷增加，振幅不斷增大，直對(duì)物體做正功，使振動(dòng)能量不斷增加，振幅不斷增大，直到增加的能量等于克服阻尼作用損耗的能量時(shí)，振幅才不到增加的能量等于克服阻尼作用損耗的能量時(shí)，振幅才不再增加。再增加。 3利用共振解決問題利用共振解決問題 (1)在分析解答有關(guān)共振問題時(shí)，要抓住產(chǎn)生共振的在分析解答有關(guān)共振問題時(shí)，要抓住產(chǎn)生共振的條件分析：驅(qū)動(dòng)力的頻率等于固有頻率時(shí)產(chǎn)生共振，此時(shí)條件分析：驅(qū)動(dòng)力的頻率等于固有頻率時(shí)產(chǎn)生共振，此時(shí)振動(dòng)的振幅最大。振動(dòng)的振幅最大。 (2)在解決有關(guān)共振的實(shí)際問題時(shí)，要抽象出受迫振在解決有關(guān)共振的實(shí)際問題時(shí)，要抽象出受迫振動(dòng)這一物理模型，弄清驅(qū)動(dòng)力頻率和固有頻率，然后利用動(dòng)這一物理模型，弄清驅(qū)動(dòng)力頻率和固有頻率，然后利用共振的條件進(jìn)行求解。共振的條件進(jìn)行求解。 (3)圖象法解決問題直觀方便，利用共振圖線可以找圖象法解決問題直觀方便，利用共振圖線可以找出最大振幅，以及振動(dòng)的固有頻率或固有周期，然后再利出最大振幅，以及振動(dòng)的固有頻率或固有周期，然后再利用周期公式進(jìn)行分析，如圖用周期公式進(jìn)行分析，如圖1155所示。所示。 圖圖1155 名師點(diǎn)睛名師點(diǎn)睛 (1)當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率與固有頻率相差越大時(shí)，振動(dòng)的振當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率與固有頻率相差越大時(shí)，振動(dòng)的振幅就越?。划?dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率與固有頻率相等時(shí)，振幅最大。幅就越?。划?dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率與固有頻率相等時(shí)，振幅最大。 (2)從受迫振動(dòng)的振幅與頻率的關(guān)系圖象中可以得到振動(dòng)從受迫振動(dòng)的振幅與頻率的關(guān)系圖象中可以得到振動(dòng)的固有頻率，在計(jì)算中可以利用這一條件。的固有頻率，在計(jì)算中可以利用這一條件。 3把一個(gè)篩子用四根彈簧支起來，篩子上安一個(gè)電把一個(gè)篩子用四根彈簧支起來，篩子上安一個(gè)電動(dòng)偏心輪，它每轉(zhuǎn)一周，給篩子一個(gè)驅(qū)動(dòng)力，這樣就做動(dòng)偏心輪，它每轉(zhuǎn)一周，給篩子一個(gè)驅(qū)動(dòng)力，這樣就做成了一個(gè)共振篩，如圖成了一個(gè)共振篩，如圖1156所示。篩子做自由振動(dòng)所示。篩子做自由振動(dòng)時(shí)，完成時(shí)，完成10次全振動(dòng)用時(shí)次全振動(dòng)用時(shí)15 s，在某電壓下，電動(dòng)偏心，在某電壓下，電動(dòng)偏心輪轉(zhuǎn)速是輪轉(zhuǎn)速是36 r/min。已知增大電壓可使偏心輪轉(zhuǎn)速提高；。已知增大電壓可使偏心輪轉(zhuǎn)速提高；增加篩子質(zhì)量，可以增大篩子的固有周期，那么要使篩增加篩子質(zhì)量，可以增大篩子的固有周期，那么要使篩子的振幅增大，下列做法正確的是子的振幅增大，下列做法正確的是()圖圖1156A提高輸入電壓提高輸入電壓B降低輸入電壓降低輸入電壓C增加篩子質(zhì)量增加篩子質(zhì)量 D減小篩子質(zhì)量減小篩子質(zhì)量審題指導(dǎo)審題指導(dǎo)解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)。解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)。(1)篩子的振幅與哪些物理量有關(guān)。篩子的振幅與哪些物理量有關(guān)。(2)偏心輪的周期與哪些物理量有關(guān)。偏心輪的周期與哪些物理量有關(guān)。答案答案AC (1)在分析解答有關(guān)共振問題時(shí)，要抓住產(chǎn)生共振的條在分析解答有關(guān)共振問題時(shí)，要抓住產(chǎn)生共振的條件：驅(qū)動(dòng)力的頻率等于固有頻率時(shí)產(chǎn)生共振，此時(shí)振動(dòng)的振件：驅(qū)動(dòng)力的頻率等于固有頻率時(shí)產(chǎn)生共振，此時(shí)振動(dòng)的振幅最大。幅最大。 (2)在解決有關(guān)共振的實(shí)際問題時(shí)，要抽象出受迫振動(dòng)在解決有關(guān)共振的實(shí)際問題時(shí)，要抽象出受迫振動(dòng)這一物理模型，弄清驅(qū)動(dòng)力頻率和固有頻率，然后利用共振這一物理模型，弄清驅(qū)動(dòng)力頻率和固有頻率，然后利用共振的條件進(jìn)行求解。的條件進(jìn)行求解。