20xx滬科版高中物理選修3-514受迫振動(dòng)與共振word學(xué)案(完整版)
【正文】 ． 3． 共振的利用與防止 (1)利用 ： 由共振的條件知 ， 要利用共振 ， 就應(yīng)盡量使驅(qū)動(dòng)力的頻率與物體的固有頻率一致 ． 如 ： 共振篩 、 蕩秋千 、 共振轉(zhuǎn)速計(jì)等 ． (2)防止 ： 由共振曲線可知 ， 在需要防止共振危害時(shí) ， 要盡量使驅(qū)動(dòng)力的頻率與固有頻率不相等 ， 而且相差越大越好 ． 如 ： 部隊(duì)過橋應(yīng)便步走 ． 4． 固有振動(dòng)、受迫振動(dòng)、共振的比較 振動(dòng)類型比較內(nèi)容 固有振動(dòng) 受迫振動(dòng) 共振 受力情況 僅受回復(fù)力 周期性驅(qū)動(dòng)力作用 周期性驅(qū)動(dòng)力作用 振動(dòng)周期或頻率 由系統(tǒng)本身性質(zhì)決定，即固有周期或固有頻率 由驅(qū)動(dòng)力的周期或頻率決定，即 T＝ T 驅(qū) 或 f＝ f 驅(qū) T＝ T 固 或 f＝ f 固 振動(dòng)能量 振動(dòng)物體的機(jī)械能不變 由產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的物體提供 振動(dòng)物體獲得的能量最大 常見例子 彈 簧振子或單擺 機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)底座發(fā)生的振動(dòng) 共振篩、聲音的共鳴等 例 3 鋪設(shè)鐵軌時(shí) ， 每兩根鋼軌接縫處都必須留有一定的間隙 ， 勻速運(yùn)行的列車經(jīng)過軌端接縫處時(shí) ， 車輪就會(huì)受到一次沖擊 ． 由于每一根鋼軌長度相等 ， 所以這個(gè)沖擊力是周期性的 ，列車受到周期性的沖擊做受迫振動(dòng) ． 普通鋼軌長 L 為 m， 列車固有振動(dòng)周期 T 為 s． 下列說法正確的是 ( ) A． 列車的危險(xiǎn)速率為 40 m/s B． 列車過橋需要減速 ， 是為了防止列車與橋發(fā)生共振 現(xiàn)象 C． 列車運(yùn)行的振動(dòng)頻率和列車的固有頻率總是相等的 D． 增加鋼軌的長度有利于列車高速運(yùn)行 解析 對于受迫振動(dòng)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率與固有頻率相等時(shí)將發(fā)生共振現(xiàn)象，所以列車的危險(xiǎn)速率 v＝ LT＝ 40 m/s， A正確 ． 為了防止共振現(xiàn)象發(fā)生，過橋時(shí)需要減速， B正確 ． 為了保證列車行駛的安全，應(yīng)使其振動(dòng)頻率和列車的固有頻率
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