物理选修3-4第十一章机械的振动学案

11. 1简谐运动学案
教学目标
（1）了解什么是机械振动、简谐运动
（2）正确理解简谐运动图象的物理含义，知道简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线。

教学重点：使学生掌握简谐运动的回复力特征及相关物理量的变化规律
教学难点：偏离平衡位置的位移与位移的概念容易混淆；在一次全振动中速度的变化
课前预习
1. 机械振动： ________________________________________________
2. 简谐运动 __________________________________________________
简谐运动是一种最简单、最基本的振动，我们以弹簧振子为例学习简谐运动。

（1）弹簧振子特点：
（2）简谐运动的位移图象一一振动图象
简谐运动的振动图象是一条什么形状的图线呢？简谐运动的位移指的是什么位移？（相对平衡位置
的位移）
巩固练习：
1. 如图所示，一弹性小球被水平抛出，在两个互相竖直平行的平面间运动，小球落#二p
在地面之前的运动（）
A. 是机械振动，但不是简谐运动
B. 是简谐运动，但不是机械振动
C. 是简谐运动，同时也是机械振动
D. 不是简谐运动，也不是机械振动
2. 一个质点做简谐运动，当它每次经过同一位置时，一定相同的物理量是（）
A. 速度
B.加速度
C.速率
D.动量
3. 关于简谐运动的位移、加速度和速度的关系，下列说法中正确的是（）
A. 位移减少时，加速度减少，速度也减少
B. 位移方向总是跟加速度方向相反，跟速度方向相同
C. 物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相反；背离平衡位置时，速度方向跟
位移方向相同
D. 物体向负方向运动时，加速度方向跟速度方向相同；向正方向运动时，加速度方向跟速度方
向相反
4.
弹簧振子以O点为平衡位置，在水平方向上的A、B两点间做简谐运动，以下说法正确的是（
）
A. 振子在A、B两点时的速度和位移均为零
B. 振子在通过O点时速度的方向将发生改变
C. 振子所受的弹力方向总跟速度方向相反
D.振子离开O点的运动总是减速运动，靠近O点的运动总是
加速运动
5. 如图所示是用频闪照相的方法获得的弹簧振子的位移一时间图象，下列有关该图象的说法不正确
的是（）
A. 该图象的坐标原点是建立在弹簧振子小球的平衡位置
B. 从图象可以看出小球在振动过程中是沿x轴方向移动的
C. 为了显示小球在不同时刻偏离平衡位置的位移，让底片沿垂直x轴方向匀速运动
D. 图象中小球的疏密显示出相同时间内小球位置变化快慢不同
6. 如图所示，一个弹簧振子在A、B间做简谐运动，。

是平衡位置。

以某时刻作为计时零点（t = 0）, ,,1 ................ - ........ ....... ........... ,,
经过拓周期，振子具有正方向的最大加速度，那么下面
四个振动图线中正确反映了振子的振动情况的
图线是（）
7. 一质点做简谐运动，其振动图象如图所示，在间内质点的运动情况是（
）
A. 沿x负方向运动，速度不断增大
B. 沿x负方向运动，位移不断增大
C. 沿x正方向运动，速度不断增大
D. 沿x正方向运动，位移不断减小
8 .如图所示为一个质点做简谐运动的图线，在t 1、t 2时刻这个质点
的（）
A. 加速度相同B .位移相同
C.速度相同 D .机械能相同
9. 一水平弹簧
振子做简谐运动，则下列说法中正确的是（）
A. 若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值
B. 振子通过平衡位置时，速度为零，加速度最大
C. 振子每次通过平衡位置时，加速度相同，速度也一定相同
D. 振子每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同
10 .如图所示是质点做简谐运动的图象，由此可知（）
A. t = 0时，质点位移、速度均为零
B. t = 1 s时，质点位移最大，速度为零，加速度最大
C. t = 2 s时，质点的位移为零，速度负向最大，加速度为零
0.2 s〜0.3 s这段时
D. t = 4 s时，质点停止运动
11 .如图所示表示某质点简谐运动的图象，以下说法正确的是（
A. t1、12时刻的速度相同
B. 从t1到t2这段时间内，速度与加速度同向
缩2x后释放让它振动，则先后两次振动的周期之比和振幅之比分别为()
A. 1 1 : 1 1
B. 1 1 1 2
C. 1 : 4 1 : 4 D . 1 : 2 1 : 2
3. 如图所示，一个做简谐运动的质点，先后以同样的速度通过相距10 cm的A B两点，历时0.5 s。

过B点后再经过t = 0.5 s质点以大小相等、方向相反的速度再次通过B点，则质点振动的周期是( )
A. 0.5 s
B. 1.0 s C . 2.0 s D. 4.0 s
4 .如图所示，在光滑水平面上振动的弹簧振子的平衡位置为Q把振子拉j.
到A点，O任1 cm,然后释放振子，经过0.2 s振子第1次到达O点，如果二J T
把振子拉到A'点，OA = 2 cm,则释放振子后，振子第1次到达O点所需的时间为()
11.2、简谐运动的描述
学习目标：
1. 知道简谐运动的振幅、周期和频率的含义。

2. 理解周期和频率的关系。

3. 知道振动物体的固有周期和固有频率，并正确理解与振幅无关。

重点难点：振幅、周期和频率的物理意义；理解振动物体的固有周期和固有频率与振幅无关。

课前预习：
1、振幅A:振动物体离开平衡位置的最大距离。

2、振动的周期和频率
(1) 、振动的周期T:做简谐运动的物体的时间。

振动的频率f : 完成全振动的次数。

(2) 、周期的单位为、频率的单位为(Hz)。

(3) 、周期和频率都是表示振动快慢的物理量。

两者的关系为：T=1/f 或f=1/T
3、简谐运动的周期或频率与振幅无关
巩固练习：
1 .关于简谐运动的频率，下列说法正确的是()
A. 频率越高，振动质点运动的速度越大
B. 频率越高，单位时间内速度的方向变化的次数越多
C. 频率是50 Hz时，1 s内振动物体速度方向改变100次
D. 弹簧振子的固有频率与物体通过平衡位置时的速度大小有关
2 .有一个在光滑水平面内的弹簧振子，第一次用力把弹簧压缩x后释放让它振动，第二次把弹簧压
6.一简谐振子沿x轴振动，平衡位置在坐标原点。

t = 0时刻振子的位移x= — 0.1 m ; t =」s时刻
3 x = 0.1 m ; t =
4 s时刻x = 0.1 m。

该振子的振幅和周期可能为()
A. 0.1 m , - s
B. 0.1 m,8 s C . 0.2 m , - s D . 0.2 m,8 s
3 3
7 .一弹簧振子做简谐运动，周期为T,下列有关说法正确的是()
A. 若t时刻和(t + A t)时刻振子运动位移的大小相等，方向相同，则^ t 一定等于T的整数倍
B. 若t时刻和(t +A t)时刻振子运动速度的大小相等，方向相反，则^ t 一定等于■［的整数倍
C. 若^ t = T,则在t时刻和(t + A t)时刻振子运动的加速度一定相等
D. 若^ t = g,则t时刻和(t +A t)时刻弹簧的长度一定相等
…一............................................................................. . . 7T .一，
8. 某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为
*=同才，则质点()
A. 第1 s末与第3 s末的位移相同
B. 第1 s末与第3 s末的速度相同
C. 第3 s末至第5 s末的位移方向都相同
D. 第3 s末至第5 s末的速度方向都相同
9 .如果表中给出的是做简谐运动的物体的位移x或速度v与时间t的对应关系，T是振动周期，则
下列选项中正确的是()
A. 若甲表示位移x,则丙表示相应的速度v
B. 若丁表示位移x,则甲表示相应的速度v
C. 若丙表示位移x,则甲表示相应的速度v
D. 若乙表示位移x,则丙表示相应的速度v 心e
11 .如图所示，A、B为两弹簧振子的振动图象，求它们的相位差。

“/
"/
0\u,2 \o-3 /o.4 /0.5莅
14.如图所示，简谐运动的图象上有与苴中•
(1) 与a位位移相同的点有哪些？
(2) 与a点速度相同的点有哪些？
(3) b点离开平衡位置的最大距离多大? a、b、c、d、e、f 六 A. 0.2 s B. 0.4 s C . 0.1 s D. 0.3 s
5 .一个弹簧振子做简谐运动，振幅为A,若在At时间内振子通过的
路程为x,则下列关系中不一定正确的是(包括肯定错误的)( )
A.若△ t = 2T,则x = 8A B .若△ t =则x = 2A
C.若△ t =分，贝U xv 2A
D.若△ t =拓，贝U x= A
C. 从t2到t 3这段时间内，速度变大，加速度变小
D. t i、t3时刻的加速度相同
12.如图所示是某质点做简谐运动的振动图象。

根据图象中的信息, 回答下列问题。

(1) 质点离开平衡位置的最大距离是多少？
(2) 在10 s和30 s这两个时刻，质点的位置各在哪里？
(3) 在15 s和25 s这两个时刻，质点向哪个方向运动？
移方向始终相反—，k是一个常数，由简谐运动系统决定.
2. 简谐运动
如果质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比—，并且总是指向—平衡位置—, 质点的运动就是简谐运动.
二、简谐运动的能量
1 .简谐运动的能量：指振动系统的机械能—，振动的过程就是—动_能和—势—能互相转化的过程.
（1）在最大位移处，—势—能最大，—动—能为零；
（2）在平衡位置处，—动—能最大，—势—能最小.
2. 决定能量大小的因素
振动系统的机械能跟振幅_有关，振幅_越大，机械能就越大，振动越强.在简谐运动中，振动系统的机械能—守恒,所以简谐运动是等幅振动.
巩固练习：
14. A、B两个完全一样的弹簧振子，把A振子移到A的平衡位置右边10cm,把B振子移到B的平衡位置右边5cm,然后同时放手，那么：
A. A B运动的方向总是相同的
B. A B运动的方向总是相反的.
C. A B运动的方向有时相同、有时相反.
D. 无法判断A、B运动的方向的关系.
11.3 简谐运动的回复力和能量
学习目标：
1、掌握简谐运动的定义；
2、了解简谐运动的运动特征；掌握简谐运动的动力学公式；
3、了解简谐运动的位移、速度、加速度、能量变化规律。

教学难点
1. 重点是简谐运动的定义；
2. 难点是简谐运动的动力学分析和能量分析。

课前预习
一、简谐运动的回复力
1. 回复力
（1）命名：回复力是根据力的效果—（选填“性质”或“效果”）命名的.
（2）效果：把物体拉回到平衡位置__.
（3）方向：总是与位移x的方向相反，即总是指向平衡位置 .
（4）表达式：F=— kx.即回复力与物体的位移大小成正比—，“一”表明回复力与位
1 .弹簧振子做简谐运动，下列说法中正确的是（）
A. 振子在平衡位置时，动能最大，势能最小
B. 振子在最大位移处，势能最大，动能最小
C. 振子在向平衡位置运动时，由于振子振幅减小，故总机械能减小
D. 在任意时刻，动能与势能之和保持不变
2 .如图所示为一水平弹簧振子的振动图象，由此可知（）
A. 在t1时刻，振子的动能最大，所受的弹力最大
B. 在12时刻，振子的动能最大，所受的弹力最小
C. 在t3时刻，振子的动能量大，所受的弹力最小\X
D. 在14时刻，振子的动能最大，所受的弹力最大4「天、/
3. 关于振幅，以下说法中正确的是（）Z■ \ /
A. 物体振动的振幅越大，振动越强烈" :
B. 一个确定的振动系统，振幅越大振动系统的能量越大-■
C. 振幅越大，物体振动的位移越大
D. 振幅越大，物体振动的加速度越大
4. 如图所示，一弹簧振子在A B间做简谐运动，平衡位置为O,已知振子的质量为M若振子运动
到B处时将一质量为m的物体放到M的上面，且mO M无相对运动而一起运动，下述正确的是（
）
A. 振幅不变
B.振幅减小
C. 最大动能不变
D.最大动能减少
5. 如图所示，A B分别为单摆做简谐振动时摆球的不同位置。

其中，位置A /
为摆球摆动的最高位置，虚线为过悬点的竖直线。

以摆球最低位置为重力势能门
零点，则摆球在摆动过程中（）裕"“火写—V
A. 位于B处的动能最大
B. 位于A 处时势能最大 1 1~~r
C. 在位置A的势能大于在位置B 的动能:\
12. 一物体沿x轴做简谐运动，振幅为8cm,频率为0.5 Hz，在t = 0时，位移是4 cm,且向x轴负方向运动，试写出用正弦函数表示的振动方程。

13. 一质点在平衡位置O附近做简谐运动，从它经过平衡位置起开始计时，经0.13 s质点第一次通过M 点，再经0.1 s第二次通过M点，则质点振动周期的可能值为多大？
D. 在位置B的机械能大于在位置A的机械能七! 匕
6. 下列关于简谐运动的说法，正确的是----- （）
A. 只要有回复力，物体就会做简谐运动
B. 物体做简谐运动时，速度方向有时与位移方向相反，有时与位移方向相同
C. 物体做简谐运动时，加速度最大，速度也最大
D. 物体做简谐运动时，加速度和速度方向总是与位移方向相反
7 .下列关于简谐运动的说法，正确的是()
A. 只要有回复力，物体就会做简谐运动
B. 物体做简谐运动时，速度方向有时与位移方向相反，有时与位移方向相同
C. 物体做简谐运动时，加速度最大，速度也最大
D. 物体做简谐运动时，加速度和速度方向总是与位移方向相反
8 .把一个小球套在光滑细杆上，球与轻弹簧相连组成弹簧振子，小球沿杆在水平方向做简谐运动, 它围绕平衡位置O在A、B间振动，如图3— 4所示，下列结论正确的是()
A. 小球在O位置时，动能最大，加速度最小
B. 小球在A、B位置时，动能最大，加速度最大
C. 小球从A经O到B的过程中，回复力一直做正功
4啊55・罕『叩-1 2
D. 小球从B到O的过程中，振动的能量不断增加" A o B
9. 公路上匀速行驶的货车受一扰动，车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板。

一段时间内货物
在竖直方向的振动可视为简谐运动，周期为T。

取竖直向上为正方向，以某时刻作为计时起点，即t
=0,其振动图象如图所示，贝U ( )
1
A. t = =T时，货物对车厢底板的压力最大
4
1 一 ____ _______ ______ ____
B. t =分丁时，货物对车厢底板的压力取小
3 .................................... .....
C. t =二T时，货物对车厢底板的压力最大
4
3 -
D. t = 4T时，货物对车厢底板的压力取小
10. 如图所示，竖直轻弹簧下端固定在水平面上，上端连一质量为
m的物块B,系统可在竖直方向做简谐运动，则()
A. 当振动到最低点时，B对A的压力最大
B. 当振动到最高点时，B对A的压力最小
C. 当向上振动经过平衡位置时，B对A的压力最大
D. 当向下振动经过平衡位置时，B对A的压力最大
11 .如图所示，物体A置于物体B上，一轻质弹簧一端固定，另一端与B相连，在弹性限度范围内，
A和B一起在光滑水平面上做往复运动 (不计空气阻力)，并保持相对静止。

则下列说法正确的是( )
A. A和B均做简谐运动
,
B. 作用在A上的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比I 刀
C. B对A的静摩擦力对A 做功，而A对B的静摩擦力对B不做功LwAww/lr
D. B对A的静摩擦力始终对A做功，而A对B的静摩擦力始终对B做负暮ET嘉康泉叱
13. 在光滑水平面上有一弹簧振子，弹簧的劲度系数为
k,振子质量为M振动的最大速度为V0O如图所示。

当振子的最大位移为A的时刻把质量为m的物体轻放其上，贝U
(1) 要保持物体和振子一起振动，二者间摩擦因数至少是多少？
(2) 一起振动时，二者经过平衡位置的速度多大？振幅又是多大？
M的物块A, A的上面置一质量为
14. 一轻弹簧直立在地面上，其劲度系数为k= 400 N/m，弹簧的上端与盒子A连接在一起，盒子内
装物体B, B的上、下表面恰与盒接触，如图3- 10所示，A和B的质量m= m= 1 kg , g取10 m/s2,
不计阻力，先将A向上抬高使弹簧伸长 5 cm后从静止释放，A和B一起做上下方向的简谐运动，已知弹簧的弹性势能决定于弹簧的形变大小，试求：
(1) 盒子A的振幅；
(2) 物体B的最大速率；A T7T
(3) 当A、B的位移为正的最大和负的最大时，A对B的作用力的大小分土?
别是多少？
11.4、单摆
学习目标：
(1) 知道什么是单摆；
(2) 理解单摆振动的回复力来源及做简谐运动的条件；
(3) 知道单摆的周期和什么有关，掌握单摆振动的周期公式，并能用公式解题。

教学重点、难点
1. 重点在于掌握好单摆的周期公式及其成立条件。

2. 难点在于单摆回复力的分析。

课前预习：
1、什么是单摆？___________________________________________________
单摆的回复力由谁来提供________________________________________
条件：摆角0 <
单摆经过平衡位置时，受到的回复力为，所受的合外力不为0。

2 .单摆的周期：单摆的周期受那些因荷兰物理学研究了单摆的振动，在大量可靠的实验基础上，经过一系列的理论推导和证明得到单摆的周期公式：
巩固练习：
1 .关于单摆做简谐运动时所受的回复力，下列说法正确的是()
A. 是重力和摆线对摆球拉力的合力
B. 是重力沿圆弧切线方向的分力，另一个沿摆线方向的分力与摆线对摆球的拉力平衡
C. 是重力沿圆弧切线方向的分力，另一个沿摆线方向的分力总是小于或等于摆线对摆球的拉力
D. 是摆球所受的合力沿圆弧切线方向的分力
2. 若单摆的摆长不变，摆球的质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时的速度减小为原来的1/2 ,则单摆振动的()
A.频率不变，振幅不变
B.频率不变，振幅改变
C.频率改变，振幅改变
D.频率改变，振幅不变 3.要使单摆的振动频率加大，可采用下列哪些做法 （ ） A. 使摆球的质量减小 B. 使单摆的摆线变长 C. 将单摆从赤道移到北极 D. 将单摆从平原移到高山上
B. 12时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最小
C. t 3时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最大
D. t 4时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最大
4.如图所示，三根细线在 0点处打结，A B 两端固定在同一水平面上相距为 L 的两点上，使 AOB^ 直角三角形，/ BAO= 30°。

已知 0以长为L,下端C 点系着一个小球，下面说法正确的是 A. B. C. D. 让小球在纸面内摆动，周期
让小球在垂直纸面方向摆动, 让小球在纸面内摆动，周期 让小球在垂直纸面方向摆动,
5.伽利略曾设计如图所示的一个实验，将摆球拉至 M 点放开，摆球会达到 同一水平高度上的 N 点。

如果在E 或F 处钉上钉子，摆球将沿不同的圆弧 达到同一高度的对应点；反过来，如果让摆球从这些点下落，它同样会达 到原水平
高度上的 M 点。

这个实验可以说明，物体由静止开始沿不同倾角 的光滑斜面（或弧线）下滑时，其末速度的大小（ ） 10.有一摆长为L 的单摆，悬点正下方某处有一小钉，当摆球经过平衡位置向左摆动时，摆线的上部 将被挡住，使摆长发生变化。

现使摆球做小角度摆动，如图所示为摆球
——7厂牛一
从右边最高点 M 摆至左边最高点 N 的闪光照片（悬点和小钉未摄入），P / / \ \\\ 为摆动中的最低点，每相邻
两次闪光的时间间隔相等，则小钉距悬点的 * J
距离为（
）
______ 里？ _____
L L 3 ............................
A.W
B.-
C. -L D .条件不足，无法判断
..................... * ........................ ..... ... 1 .................................. ...... .......................
11 .细长轻绳下端拴一小球构成单摆，在悬挂点正下方 分摆长处有一个能挡住摆线的钉子 A,如图所 示。

现将单摆向左方拉开一个小角度，然后无初速地释放。

对于以后的运动，下列说 法中正确的是（
）
茸* A. 摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期小
B.
摆球在左、右两侧上升的最大高度一样
，•
C. 摆球在平衡位置左、右两侧走过的最大弧长相等
D. 摆球在平衡位置右侧的最大摆角是左侧的两倍 A.只与斜面的倾角有关 B.只与斜面的长度有关 12.甲、乙两只相同的摆钟同时计时，当甲钟指示
长之比为多少？
45 min 时，乙钟已指示 1 h ,则甲、乙两钟的摆 C.只与下滑的高度有关 D.只与物体的质量有关
6.如图所示是半径很大的光滑凹球面的一部分，有一个小球第一次自 A 点由静止开始滑下，到达最
低点0时的速度为v i,用时为t i ；第二次自B 点由静止开始滑下，到达最低点 0时的速度为V 2,用时为t 2,下列关系正确的是（ ） A. t 1= t 2, V 1>V 2 B. t 1>t 2, V 1<V 2 C. t 1<t 2, V 1>V 2
D. t 1>t 2, V 1>V 2 13 .如图所示是两个单摆的振动图象。

（1） 甲、乙两个摆的摆长之比是多少？
（2） 以向右的方向作为摆球偏离平衡位置的位移的正方 向，从t = 0起，乙第一次到达右方最大位移时，甲振动到了 什么位置？向什么方向运动？
7.我国探月的“嫦娥”工程已启动，在不久的将来，我国宇航员将登上月球。

假如宇航员在月球上
测得摆长为l 的单摆做小振幅振动的周期为 度为（ ） 兀l A ，3G? 8. 一单摆的摆长为 B 3^_ C 40 cm,摆球在 摆球的运动情况是（ ） T, 将月球视为密度均匀、半径为 「的球体，则月球的密 3兀l D.16GrT 2 16% l 3GrT 2 t = 0时刻正从平衡位置向右运动，若 g 取10 m/s 2,则在1 s 时
A. 正向左做减速运动，加速度正在增大
B. 正向左做加速运动，加速度正在减小
C. 正向右做减速运动，加速度正在增大
D. 正向右做加速运动，加速度正在减小 9. 一单摆做小角度摆动，其振动图象如图所示，以下说法正确的是 （ ） A. t 1时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最小 14.有一单摆，其摆长l = 1.02 m,摆球的质量 ”0.10 kg ,已知单摆做简谐运动，单摆振动 用的时间t =
60.8 s ，试求：
（1） 当地的重力加速度是多大？ （2） 如果将这个摆改为秒摆，摆长应怎样改变？改变多少？
30次
15 .光滑斜面倾角为e ,斜面上有一辆挂有单摆的小车，如图 4-8所示，在小车下滑过程中单摆同
(2)共振的防止和利用：
巩固练习：
1 .一列队伍过桥时，不能齐步走，这是为了()
A.减小对桥的压力B .使桥受力均匀
C. 减小对桥的冲力D .避免使桥发生共振
2. 如图所示是单摆做阻尼振动的振动图线，下列说法正确的是
A. 摆球A时刻的动能等于B时刻的动能
B. 摆球A时刻的势能等于B时刻的势能
C. 摆球A时刻的机械能等于B时刻的机械能
D. 摆球A时刻的机械能大于B时刻的机械能
3. 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
4. 如图所示，五个摆悬挂于同一根绷紧的水平绳上，A是摆球质量较大的摆, 让它摆动后带动其他摆运动，下列结论正确的是()
A. 其他各摆的振动周期与A摆的相同
B. 其他各摆的振幅都相等
8. 大海里航行的轮船，受到大风大浪冲击时，为了防止倾覆，应当改变航行方向和浪冲击力的频率远离轮船摇摆的9. 如图所示，为一单摆的共振曲线，图中横轴表示周期性驱动力的频率，纵轴表示单摆的振幅，求此单摆的摆长。

10. 如图所示是一个单摆的共振曲线。

(1) 若单摆所处的环境，重力的加速度g= 9.8 m/s 2,试求此摆的摆长。

(2) 若将此摆移到高山上，共振曲线的峰将怎样移动？
时摆动，已知摆长为L,求单摆的振动周期。

11.5、外力作用下的振动
学习目标：
(1)知道阻尼振动和无阻尼振动，并能从能量的观点给予说明。

(2)知道受迫振动的概念。

知道受迫振动的频率等于驱动力的频率，而跟振动物体的固有频率无关。

(3)理解共振的概念，知道常见的共振的应用和危害。

教学重点、难点：受迫振动，共振。

课前预习：
1、阻尼振动：_____________________________________
影响振幅减小的因素：_____________________________
阻尼振动图像：
无阻尼振动：
2、受迫使振动：
(1) 驱动力：
(2) 受迫振动
(3) 受迫振动的频
率:
3、共振条件：
(1)共振曲线:
C. 其他各摆的振幅不同，E摆的振幅最大
D. 其他各摆的振动周期不同，D摆周
期最大
5. 如图所示装置中，已知弹
簧振子的固有频率f固=2 Hz,电动机皮带轮
的直径d i是曲轴皮带轮d2的;。

为使弹簧振子的振幅最大，则电动机的转速应
为()
A. 60 r/min
B. 120 r/min
C. 30 r/min
D. 240 r/min
6. 如图所示的装置中，在曲轴AB上悬挂一个弹簧振子，若不转动把手T i,
若使把手以周期T2(T2>T i)匀速转动，当运动都稳定后，贝U ( )
A. 弹簧振子的振动周期为T i
B. 弹簧振子的振动周期为T2
—
C. 要使弹簧振子振幅增大，可让把手转速减小
D. 要使弹簧振子振幅增大，可让把手转速增大
7. 如图所示是内燃机排气门工作简图，凸轮运转，带动摇臂，
摇臂将气门压下，汽缸内废气排出之后，气门在弹簧的弹力作用下复位，凸轮、
摇臂、弹簧协调动作，内燃机得以正常工作。

所有型号内燃机气门弹簧用法都
有一个共同的特点，就是不用一只而用两只，并且两个弹簧劲度系数不同，相
差还很悬殊。

关于为什么要用两只劲度系数不同的弹簧，以下说法正确的是()
A. 一只弹簧力量太小，不足以使气门复位
B. 一只弹簧损坏之后另一只可
以继续工作，提高了机器的可靠性
C. 两个弹簧一起使用，可以避免共振
D. 两个弹簧一起使用，增加弹性势能，能够使得机器更节能
C,让其上下振动，周期为
速
动
凸
气
尚
转
的
希
，使风。