4阻尼振动 受迫振动
学 目 标
知 识 脉 络
1知道什阻尼振动知道实际振动程阻尼振动解阻尼振动图．
2．掌握受迫振动概念．
3．理解受迫振动振幅驱动力频率间关系．(重点)
4．理解振原掌握产生振条件．知道生活中振应防止．(难点)
知识点| 阻尼振动
1．振动
系统受外力作受阻力身回复力作振动称振动阻尼振动振动频率固频率．
2．阻尼振动
系统振动程中受阻力作振动逐渐消逝振动量逐步转变量．
3．阻尼振动图
图示振幅逐渐减停止振动．
1．做阻尼振动物体克服摩擦阻力做功机械逐渐减． (√)
2．固频率系统身决定． (√)
3．阻尼振动频率断减． (×)
4．阻尼振动振幅断减． (√)
1．阻尼振动振幅减程中频率否着减？
提示 阻尼振动振动频率保持变．
2．物体做振动等幅振动物体定阻尼振动？
提示 定．区分阻尼阻尼条件分析振子受受阻力振幅受阻力作时外力系统做功补充量时保证振动物体做等幅振动．
阻尼振动简谐运动(阻尼振动)较
振动类型
阻尼振动
阻尼振动(简谐运动)
产生条件
受阻力作
受阻力作
振动量
振动量损失
振动量保持变
振幅
果没量补充振幅越越
振幅变
频率
变
变
振动图
常见例子
悬挂电灯风吹动开始振动振幅越越属阻尼振动
弹簧振子振动
1．单摆做阻尼振动振动程中( )
A．振幅越越周期越越
B．振幅越越周期变
C．通某位置时机械减
D．机械守恒周期变
E．机械守恒频率变
解析 单摆做阻尼振动时振幅会减机械减振动周期变选项BCDAE错．
答案 BCD
2．单摆空气中振动振幅逐渐减．列说法正确( )
A．机械逐渐转化形式
B．时刻动定前时刻动
C．时刻势定前时刻势
D．时刻机械定前时刻机械
E．时刻动前时刻动
解析 单摆振动程中断克服空气阻力做功机械逐渐转化选项AD然单摆总机械逐渐减振动程中动势断相互转化动转化势时动逐渐减势逐渐增势转化动时势逐渐减动逐渐增断言时刻动(势)定前时刻动(势)选项BC选项E．
答案 ADE
3．图示单摆做阻尼振动振动图线．
摆球A时刻动________B时刻动摆球A时刻势________B时刻势．
解析 该题考查阻尼振动图量转化关系．单摆振动程中断克服空气阻力做功机械逐渐转化然单摆总机械逐渐减振动程中动势断相互转化．AB两时刻单摆位移相等势相等动相等．
答案 等
阻尼振动量周期
1．阻尼振动振幅断减量断减少阻尼振动频率变频率固频率系统身决定．
2．振动种理想情况简谐运动．实际中振动会受阻力作阻力较时认简谐运动．
3．阻尼振动中机械E等动Ek势EpE＝Ek＋EpE减动势相互转化Ep相等时Ek相等振动图确定Ep关系．
知识点二| 受迫振动振
1．驱动力
作振动系统周期性外力．
2．受迫振动
振动系统周期性外力作振动．
3．受迫振动频率
做受迫振动物体振动稳定振动频率等驱动力频率物体固频率关．
4．振
驱动力频率等振动物体固频率时受迫振动振幅种现象做振．
5．振曲线
图示驱动力频率横坐标受迫振动振幅坐标直观反映驱动力频率受迫振动振幅影响．图知f驱f固越接振幅A越f驱＝f固时振幅A．
6．振应防止
(1)振应
应振时应驱动力频率接等振动系统固频率振动更剧烈．荡秋千时驱动力方次荡秋千运动方致秋千会越荡越高．
(2)振防止
防止振时驱动力频率系统固频率相差越越．部队桥时便步火车桥时减速海边高建筑建筑时固频率远远偏离周围环境中常出现驱动力频率(海风)保护建筑物．
1．做受迫振动物体频率身决定． (×)
2．受迫振动频率等振动系统固频率． (×)
3．驱动力频率越振幅越． (×)
4．生活中应量驱动力频率接振动系统固频率． (×)
1．洗衣机启动停止时着电机转速变化时洗衣机会振动厉害什原？
提示 洗衣机电机转动频率等洗衣机固频率时发生振现象时洗衣机振动厉害．
2．防止振需采取什措施？
提示 量驱动力频率固频率间差距增．
1．振动受迫振动振较
振动类型
振动
受迫振动
振
受力情况
仅受回复力
周期性驱动力作
周期性驱动力作
振动周期频率
系统身性质决定固周期固频率
驱动力周期频率决定T＝T驱f＝f驱
T驱＝T固
f驱＝f固
振动量
特点
动势守恒
驱动力做功提供
振动系统获量
实例
弹簧振子单摆
火车通桥梁振动
鸣箱振筛
2振现象理解
驱动力频率等物体固频率时做受迫振动物体振幅达．
(1)受力角度
振动物体受驱动力方运动方相时驱动力起加速作振幅增驱动力频率物体固频率越接物体振幅增力作次数越驱动力频率等物体固频率时次作物体振幅增加振幅达．
(2)功关系
驱动力频率越接物体固频率时驱动力物体运动致次数越驱动力物体做正功越振幅越．驱动力频率等物体固频率时驱动力始终物体做正功振动量断增加振幅断增直增加量等克服阻尼作损耗量振幅增加．
4．图示根水张紧绳子系着五单摆摆长左右次ll2lD摆先摆动起周期T稳定时ABCE摆振动情况( )
A．B摆振动振幅
B．E摆振动振幅
C．C摆振动周期T
D．A摆振动周期T
E．B单摆发生振现象
解析 受迫振动问题D摆提供驱动力ABCE摆做受迫振动振动频率周期等D摆振动频率周期C选项正确．B摆摆长D摆摆长相等B摆固周期等驱动力周期满足发生振条件B摆发生振振幅AE选项正确．
答案 ACE
5．图示曲轴A悬挂弹簧振子果转动手曲轴带动弹簧振子振动．问：
(1)开始时转动手手拉振子然放手振子振动测振子10 s完成20次全振动振子做什振动？固周期固频率少？考虑摩擦空气阻力振子做什振动？
(2)振子正常振动程中转速4 rs匀速转动手振子振动稳定振子做什运动？周期少？
解析 (1)手拉振子振子获定量放手振子受回复力位移成正方位移方相反(F＝－kx)做简谐运动周期频率身结构性质决定称固周期(T固)固频率(f固)根题意T固＝＝ s＝05 sf固＝＝ Hz＝2 Hz摩擦空气阻力存振子克服摩擦力阻力做功消耗量振幅越越振动阻尼振动．
(2)手转动转速4 rs弹簧振子驱动力频率f驱＝4 Hz周期T驱＝025 s振子做受迫振动．振动达稳定状态频率(周期)等驱动力频率(周期)固频率(周期)关．f＝f驱＝4 HzT＝T驱＝025 s．振子做受迫振动驱动力做功补偿振子克服阻力做功消耗量振子振动属受迫振动．
答案 (1)简谐运动 05 s 2 Hz 阻尼振动
(2)受迫振动 025 s
1．分析受迫振动方法
(1)分析受迫振动时首先弄清驱动力源．
(2)受迫振动频率等驱动力频率物体固频率关首先应确定驱动力频率．
(3)驱动力频率等固频率时发生振．
2．改变受迫振动振幅方法
f驱＝f固时振幅．改变受迫振动振幅采取两种方法：
(1)改变予振动系统周期性外力周期改变驱动力频率．
(2)解影响固频率素改变固频率．
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学 目 标
知 识 脉 络
1知道什阻尼振动知道实际振动程阻尼振动解阻尼振动图．
2．掌握受迫振动概念．
3．理解受迫振动振幅驱动力频率间关系．(重点)
4．理解振原掌握产生振条件．知道生活中振应防止．(难点)
知识点| 阻尼振动
1．振动
系统受外力作受阻力身回复力作振动称振动阻尼振动振动频率固频率．
2．阻尼振动
系统振动程中受阻力作振动逐渐消逝振动量逐步转变量．
3．阻尼振动图
图示振幅逐渐减停止振动．
1．做阻尼振动物体克服摩擦阻力做功机械逐渐减． (√)
2．固频率系统身决定． (√)
3．阻尼振动频率断减． (×)
4．阻尼振动振幅断减． (√)
1．阻尼振动振幅减程中频率否着减？
提示 阻尼振动振动频率保持变．
2．物体做振动等幅振动物体定阻尼振动？
提示 定．区分阻尼阻尼条件分析振子受受阻力振幅受阻力作时外力系统做功补充量时保证振动物体做等幅振动．
阻尼振动简谐运动(阻尼振动)较
振动类型
阻尼振动
阻尼振动(简谐运动)
产生条件
受阻力作
受阻力作
振动量
振动量损失
振动量保持变
振幅
果没量补充振幅越越
振幅变
频率
变
变
振动图
常见例子
悬挂电灯风吹动开始振动振幅越越属阻尼振动
弹簧振子振动
1．单摆做阻尼振动振动程中( )
A．振幅越越周期越越
B．振幅越越周期变
C．通某位置时机械减
D．机械守恒周期变
E．机械守恒频率变
解析 单摆做阻尼振动时振幅会减机械减振动周期变选项BCDAE错．
答案 BCD
2．单摆空气中振动振幅逐渐减．列说法正确( )
A．机械逐渐转化形式
B．时刻动定前时刻动
C．时刻势定前时刻势
D．时刻机械定前时刻机械
E．时刻动前时刻动
解析 单摆振动程中断克服空气阻力做功机械逐渐转化选项AD然单摆总机械逐渐减振动程中动势断相互转化动转化势时动逐渐减势逐渐增势转化动时势逐渐减动逐渐增断言时刻动(势)定前时刻动(势)选项BC选项E．
答案 ADE
3．图示单摆做阻尼振动振动图线．
摆球A时刻动________B时刻动摆球A时刻势________B时刻势．
解析 该题考查阻尼振动图量转化关系．单摆振动程中断克服空气阻力做功机械逐渐转化然单摆总机械逐渐减振动程中动势断相互转化．AB两时刻单摆位移相等势相等动相等．
答案 等
阻尼振动量周期
1．阻尼振动振幅断减量断减少阻尼振动频率变频率固频率系统身决定．
2．振动种理想情况简谐运动．实际中振动会受阻力作阻力较时认简谐运动．
3．阻尼振动中机械E等动Ek势EpE＝Ek＋EpE减动势相互转化Ep相等时Ek相等振动图确定Ep关系．
知识点二| 受迫振动振
1．驱动力
作振动系统周期性外力．
2．受迫振动
振动系统周期性外力作振动．
3．受迫振动频率
做受迫振动物体振动稳定振动频率等驱动力频率物体固频率关．
4．振
驱动力频率等振动物体固频率时受迫振动振幅种现象做振．
5．振曲线
图示驱动力频率横坐标受迫振动振幅坐标直观反映驱动力频率受迫振动振幅影响．图知f驱f固越接振幅A越f驱＝f固时振幅A．
6．振应防止
(1)振应
应振时应驱动力频率接等振动系统固频率振动更剧烈．荡秋千时驱动力方次荡秋千运动方致秋千会越荡越高．
(2)振防止
防止振时驱动力频率系统固频率相差越越．部队桥时便步火车桥时减速海边高建筑建筑时固频率远远偏离周围环境中常出现驱动力频率(海风)保护建筑物．
1．做受迫振动物体频率身决定． (×)
2．受迫振动频率等振动系统固频率． (×)
3．驱动力频率越振幅越． (×)
4．生活中应量驱动力频率接振动系统固频率． (×)
1．洗衣机启动停止时着电机转速变化时洗衣机会振动厉害什原？
提示 洗衣机电机转动频率等洗衣机固频率时发生振现象时洗衣机振动厉害．
2．防止振需采取什措施？
提示 量驱动力频率固频率间差距增．
1．振动受迫振动振较
振动类型
振动
受迫振动
振
受力情况
仅受回复力
周期性驱动力作
周期性驱动力作
振动周期频率
系统身性质决定固周期固频率
驱动力周期频率决定T＝T驱f＝f驱
T驱＝T固
f驱＝f固
振动量
特点
动势守恒
驱动力做功提供
振动系统获量
实例
弹簧振子单摆
火车通桥梁振动
鸣箱振筛
2振现象理解
驱动力频率等物体固频率时做受迫振动物体振幅达．
(1)受力角度
振动物体受驱动力方运动方相时驱动力起加速作振幅增驱动力频率物体固频率越接物体振幅增力作次数越驱动力频率等物体固频率时次作物体振幅增加振幅达．
(2)功关系
驱动力频率越接物体固频率时驱动力物体运动致次数越驱动力物体做正功越振幅越．驱动力频率等物体固频率时驱动力始终物体做正功振动量断增加振幅断增直增加量等克服阻尼作损耗量振幅增加．
4．图示根水张紧绳子系着五单摆摆长左右次ll2lD摆先摆动起周期T稳定时ABCE摆振动情况( )
A．B摆振动振幅
B．E摆振动振幅
C．C摆振动周期T
D．A摆振动周期T
E．B单摆发生振现象
解析 受迫振动问题D摆提供驱动力ABCE摆做受迫振动振动频率周期等D摆振动频率周期C选项正确．B摆摆长D摆摆长相等B摆固周期等驱动力周期满足发生振条件B摆发生振振幅AE选项正确．
答案 ACE
5．图示曲轴A悬挂弹簧振子果转动手曲轴带动弹簧振子振动．问：
(1)开始时转动手手拉振子然放手振子振动测振子10 s完成20次全振动振子做什振动？固周期固频率少？考虑摩擦空气阻力振子做什振动？
(2)振子正常振动程中转速4 rs匀速转动手振子振动稳定振子做什运动？周期少？
解析 (1)手拉振子振子获定量放手振子受回复力位移成正方位移方相反(F＝－kx)做简谐运动周期频率身结构性质决定称固周期(T固)固频率(f固)根题意T固＝＝ s＝05 sf固＝＝ Hz＝2 Hz摩擦空气阻力存振子克服摩擦力阻力做功消耗量振幅越越振动阻尼振动．
(2)手转动转速4 rs弹簧振子驱动力频率f驱＝4 Hz周期T驱＝025 s振子做受迫振动．振动达稳定状态频率(周期)等驱动力频率(周期)固频率(周期)关．f＝f驱＝4 HzT＝T驱＝025 s．振子做受迫振动驱动力做功补偿振子克服阻力做功消耗量振子振动属受迫振动．
答案 (1)简谐运动 05 s 2 Hz 阻尼振动
(2)受迫振动 025 s
1．分析受迫振动方法
(1)分析受迫振动时首先弄清驱动力源．
(2)受迫振动频率等驱动力频率物体固频率关首先应确定驱动力频率．
(3)驱动力频率等固频率时发生振．
2．改变受迫振动振幅方法
f驱＝f固时振幅．改变受迫振动振幅采取两种方法：
(1)改变予振动系统周期性外力周期改变驱动力频率．
(2)解影响固频率素改变固频率．
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