受迫振动共振 高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

高二物理选择性必修一2.6《受迫振动共振》（第2课时）（1）固有振动:简谐运动的周期或频率与振幅无关,仅由系统自身的性质决定,我们把这种振动称为固有振动。

固有频率:物体固有振动时的频率仅有系统自身的性质决定,称固有频率。（2）阻尼振动:振幅随时间逐渐减小的振动称为阻尼振动。（3）驱动力：对振动系统施加的周期性的外力，这种周期性的外力叫作驱动力。（4）受迫振动：系统在驱动力作用下的振动，叫作受迫振动。物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关。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有频率固有频率驱动力频率振幅不变减少大小变化不确定实验结论：当系统做受迫振动时，驱动力的频率与物体的固有频率相差越小，受迫振动的振幅越大；当驱动力的频率与物体的固有频率相等时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振现象。1.定义：驱动力的频率f等于物体的固有频率f0时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振。横轴：表示驱动力的频率纵轴：表示受迫振动的振幅2.共振曲线：三、共振现象及其应用：3.受迫振动的规律f驱=f固

时，振幅有最大值；f驱

与

f固差别越大时，振幅越小。

共振是生活中十分普遍的现象，在工程技术的许多领域都可以观察到它，都要应用它；同样共振也会给我们的生产生活带来一些困扰，有时需要防止共振的生产。根据相关资料记载，160年前的时候，拿破仑率领着一支法国军队入侵西班牙，部队前进经过一座铁链桥，军队迈着整齐的步伐一起过桥，但是正在过桥的时候桥却在一声巨响中倒塌了，士兵和大桥一起掉落水中。历史上有个很著名的工程事故——1940年发生的美国塔克姆大桥的共振事件。塔克姆大桥的长度有1800米，建成两年后被大风吹倒了。人们通过监控发现，大风来的时候大桥在剧烈的摇晃中直接分离析了。这是因为风吹过地面会有震动，每天不同方向的风吹过来，每天积累，风对大桥的力量就会逐渐积累，超过临界点的时候就桥就会摇晃了。吉他琴弦的声音很小，几乎听不见，但是弦被安装在谐振器体上后，弦乐的声音就会被放大，为什么？利用共振：应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率；防止共振：应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。洗衣机启动和停止时，随着电机转速的变化，有时洗衣机会振动得很厉害。鱼洗实验：用手摩擦“洗耳”时，“鱼洗”会随着摩擦的频率产生振动。当摩擦力引起的振动频率和“鱼洗”壁振动的固有频率相等或接近时，“鱼洗”壁产生共振，振动使水花四射。1、受迫振动的频率等于振动系统的固有频率（

）2、驱动力频率越大，振幅越大（

）3、生活中应尽量使驱动力的频率接近振动系统的固有频率（

）4、驱动力频率越小，振幅越小（

）5、驱动力的频率f越接近振动系统的固有频率f0，受迫振动的振幅越大，反之振幅越小（

）×√×××C1．对于阻尼振动，下列说法不正确的是（）A．阻尼振动就是减幅振动，其振动的能量不断减少B．实际的振动系统不可避免地要受到阻尼作用C．阻尼振动的振幅、振动能量、振动周期逐渐减小D．对做阻尼振动的振子来说，其机械能逐渐转化为内能2．金庸的小说里“狮子吼”是一门用声音给敌人造成巨大伤害的功夫，网络游戏中也将“狮子吼”设为物理攻击，某电影主人公一声“狮子吼”可将桌上的杯子震碎。用手指轻弹同样的杯子，杯子发出清脆的声音，测得声音频率为500Hz。结合所学知识推断电影中主人公发出的“狮子吼”的攻击原理及声波的特点，下列说法可能的是（）A．他发出的“狮子吼”频率应该远大于500HzB．他发出的“狮子吼”频率应该远小于500HzC．他发出的“狮子吼”频率应该接近500HzD．“狮子吼”的音量一定很大C3.如图所示，曲轴上悬挂一弹簧振子，转动摇把，曲轴可以带动弹簧振子上下振动。开始时不转动摇把，而让振子自由上下振动，测得其频率为2Hz，然后匀速转动摇把，转速为240r/min，当振子振动稳定时，它振动的周期为（）A.0.5sB.0.25sC.2sD.4sB4.[多选]一弹簧振子做受迫振动时的振幅与驱动力频率的关系如图所示。下列说法正确的是 （）A.假如让振子自由振动，它的频率为f2B.驱动力的频率为f2时，振子处于共振状态C.驱动力的频率为f3时，振子的振动频率为f3D.振子做自由振动时，频率可能为f1、f2和f3ABC5.[多选]正在运转的机器，当其飞轮以角速度ω0匀速转动时，机器的振动并不强烈；切断电源，飞轮的转动逐渐慢下来，在某一小段时间内机器却发生了强烈的振动；此后，飞轮转速继续变慢，机器的振动也随之减弱。在机器停下来之后，若重新启动机器使飞轮转动的角速度从0较缓慢地增大到ω0，关于在这一过程中说法不正确的是

（）A.机器不一定会发生强烈振动B.机器一定会发生强烈振动C.若机器发生强烈振动，则当时飞轮角速度为ω0D.若机器发生强烈振动，则当时飞轮角速度肯定小于ω0AC6.如图所示是一个单摆的共振曲