2019-2020学年教科版选修3-4 第一章第4节 阻尼振动 受迫振动 学案
2019-2020学年教科版选修3-4 第一章第4节 阻尼振动 受迫振动 学案第3页

  物体做阻尼振动时,振幅虽不断减小,但振动的频率仍由自身结构特点所决定,并不会随振幅的减小而明显变化.阻尼振动若在一段不太长的时间内振幅没有明显的减小,可以把它当成简谐运动来处理. 

   1.下列振动中属于受迫振动的是(  )

  A.用重锤敲击一下悬吊着的钟后,钟的摆动

  B.打点计时器接通电源后,振针的振动

  C.小孩睡在自由摆动的吊床上,小孩随着吊床一起摆动

  D.弹簧振子在竖直方向上沿竖直方向振动

  解析:选B.受迫振动是振动物体在周期性驱动力作用下的运动,故只有B对.A、C是阻尼振动,D是简谐运动.

   共振问题的理解

  1.共振的条件:f驱=f固,即驱动力的频率等于振动系统的固有频率.

  2.共振曲线

  (1)横坐标为驱动力的频率,纵坐标为受迫振动物体的振幅.

  (2)当f驱=f固时受迫振动的振幅最大.当驱动力的频率远离固有频率,则做受迫振动的能量越小,振幅越小.

  3.功能关系:当驱动力的频率等于固有频率时,驱动力整个周期都与物体运动方向一致,从而任何时间都做正功,振动能量不断增加,直到增加的能量等于克服阻力消耗的能量时,振幅达到最大值.

  4.共振的防止和应用:根据发生共振的条件可知,要防止共振现象的危害,应使驱动力的频率尽量远离物体的固有频率;应用共振现象,应使驱动力的频率等于物体的固有频率.

   (1)共振是物体做受迫振动时的一种特殊现象.

  (2)f驱与f固相差越大,振幅越小;相差越小,振幅越大,f驱=f固,振幅最大.

   (多选)把一个筛子用四根弹簧支起来,筛子上一个电动偏心轮,它每转一周,给筛子一个驱动力,这样就做成了一个共振筛,筛子做自由振动时,完成10次全振动用时15 s,在某电压下,电动偏心轮转速是36 r/min.已知增大电压可使偏心轮转速提高,增加筛子质量,可以增大筛子的固有周期,那么要使筛子的振幅增大,下列哪些做法是正确的(  )

  A.提高输入电压      B.降低输入电压

  C.增加筛子质量 D.减小筛子质量

[解析] 在题给条件下,筛子振动固有周期T固= s=1.5 s,电动偏心轮的转动周期(