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1、11.5外力作用下的振动（导学案） 编制：郭英杰【学习目标】1、通过实验，认识受迫振动的特点2、知道共振发生的条件以及应用共振和防止共振的事例和方法【重点】受迫振动，共振【难点】受迫振动，共振【学法指导】自主阅读、合作交流课前预习案（30分钟）预习之前请先回答以下问题：简谐运动中 和 在发生相互转化，但 的总量保持不变，即： 。振动的能量与振幅有关，振幅越大，振动的能量 一、认真阅读教材第18页，回答以下内容： 做简谐运动的物体受到的回复力，是振动系统内部的相互作用力。如果系统不受外力的作用，此时的振动叫做 ，其振动频率称为 二、认真阅读教材第18页“阻尼振动”回答以下内容：1、阻尼振动是 的
2、振动2 、阻尼振动的x-t图像（如右图）3、振动系统受到的阻尼越大，振幅减小得 ，阻尼过大时，系统将不能发生振动。注意：1、实际的自由振动一定是 。2、振动系统在不太长的时间内看不出振幅有明显的减小，于是可以将这段时间内的振动当作 来处理。【思考】：物体做阻尼振动时,振幅会不断减小，它的振动频率会随振幅的减小发生变化吗？ 三、认真阅读教材第18页“受迫振动”回答以下内容：【思考】：由于简谐运动中总机械能守恒，所以简谐运动中振幅不变。这种振幅不变的振动叫等幅振动。怎样才能维持等幅振动一直振动下去呢？使 的外力作用于振动系统，外力对系统 （是否做功），补偿系统的能量损耗，使系统的振动维持下去。1、
3、驱动力： 2、受迫振动： 3、受迫振动的特点： 四、认真阅读教材第19页“共振”回答以下内容：1、共振 2、共振曲线 从曲线中可以看出驱动力的频率与系统的固有频率相差越少，振幅越 ，频率相差越多，振幅 。五、认真阅读教材20页“科学漫步”，列举在生活实际中利用共振和防止共振的实例。1）、应用：使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率。 事例：2）、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。 事例：预习检测：1、下列说法中正确的是( )A、某物体做自由振动时，其振动频率与振幅无关B、某物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关C、某物体发生共振时的频率就是其自由振动的频率D、
4、某物体发生共振时的振动就是无阻尼振动2 、如图2所示是物体受迫振动的共振曲线，其纵坐标表示了物体 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课堂导学案（45分钟）一、目标展示（2分钟）二、课中合作探究（20分钟）1、关于阻尼振动通过讨论回答：1、同一简谐运动能量的大小由 确定2、阻尼振动振幅减小的快慢跟所受 的大小有关， 越大，振幅减小得越 3、物体做阻尼振动时，振幅虽不断减小，但振动的 ，并不会随振幅的减小而变化2、【演示】P18页图11.5-2的实验，认真思考：（1）、受迫振动的频率与什么有关？(2)演示P18页图11.5-3的实验，结合实验思考：
5、受迫振动的振幅是否也跟它的固有频率无关呢？总结：在需要利用共振时，应使驱动力的频率 或 振动物体的固有频率；在需要防止共振时，应使驱动力的频率与物体的固有频率 ，而且相差 越好三、实例探究：（8分钟）例题1两个弹簧振子，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400Hz例题2有一根张紧的水平绳上挂有5个双线摆，其中b摆摆球质量最大，另4个摆球质量相等，摆长关系为LcLbLdLaLe，如图所示，现
6、将b摆垂直纸面向里拉开一微小角度，放手后让其振动，经过一段时间，其余各摆均振动起来，达到稳定时()A周期关系为TcTdTaTeB频率关系为fcfdfafeC摆幅关系为AcAdAaAcD四个摆中，d的振幅最大，且AeAa四、课堂总结：（3分钟）1、 阻尼振动 2、 受迫振动 3、 共振 五、当堂检测（10分钟）1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 Af1 Bf2 Cf1+f2 D（f1+f2）/22如图1所示，A球振动后，通过水平细绳迫使B、C振动，下面说法中正确的是 A只有A、C振动周期相等BA的振幅比B小CC的振幅比B的振幅大DA、B
7、、C的振动周期相等3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 D48m/s4一单摆做阻尼振动，则在振动过程中 A振幅越来越小，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5、关于共振的防止和利用，应做到( )A、利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率B、利用共振时，应使驱动力的频率大于或小于振动物体的固有频率C、防止共振危害时，应尽量使驱动力频率接近或等于振动物体的固有频率D、防止共振危害时，应使驱动力频率远离振动物体的固有频率6、弹簧振子在振动过程中，振幅逐渐减小，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7、若空气阻力不可忽略，单摆在摆角很小时，总是减小的物理量为 A、振幅 B、位移C、周期 D、机械能课后自主反思反思本节课，我参与探究了吗？参与发言了吗？参与讨论了吗？与人合作了吗？提出问题了吗？观察到了什么？发现了什么？学到了什么？
