忻州一中教学建议·高二物理
①用多媒体出示共振曲线 a:学生叙述坐标轴代表的物理量. 纵轴：表示受迫振动的振幅. 横轴：表示驱动力的频率.
b:据图象特点，学生叙述受迫振动的振幅、驱动力的频率、物体的固有频率之间的关系.
当驱动力频率等于物体固有频率时，物体振幅最大，驱动力频率与
固有频率相差越大，物体的振幅越小.
②结论：驱动力的频率接近物体的固有频率时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振.
(5)演示：①介绍实验用具：两个频率相同的带有共鸣箱的音叉，放在实验台上. ②先用小槌打击音叉A的叉股，使它发声，过一会儿，用手按住音叉A的叉股，使A停止发声，学生描述产生的现象.
可以听到没被敲响的音叉发出了声音.
③在音叉的叉股上套上一个套管，重新做步骤②，学生描述产生的现象. 听不到音叉B发出的声音了.
(6)学生阅读课文，得到产生上述现象的原因
音叉A的叉股被敲时发生振动，在空气中激起声波，声波传到音叉B，给音叉B以周期性的驱动力.
①第一次实验时，A、B的固有频率相同，符合产生共振的条件，于是B的振幅最大，就可以听到B发出的声音.
②第二次实验时，由于给B的音叉套上了套管，使A、B的固有频率不再相同，此时B不能产生共振，发出的声音很小，甚至听不到.
(7)学生回答
①什么是声音的共鸣?——(声音的共振现象叫共鸣)
②共鸣箱所起的作用是什么?——使音叉的声音加强.
4.共振的应用和防止
(1)学生阅读课文，总结共振的应用和防止的实例. (2)学生回答： 应用的实例：共振筛、音箱.
防止的实例：火车过桥慢开，控制机器的转速等. (3)实例： ①应用的实例：
a:小提琴、二胡等乐器设置共鸣箱.
b:建筑工地上浇铸混凝土时使用的振捣器. c:粒料分离时使用的共振筛.
②防止的实例：
a:军队或火车过桥时要放慢速度或便步走.
b:轮船航行时要看波浪的打击方向而改变轮船的航向和速度.
《选修3—4》?第十二章 机械振动 第2页（共2页） 总第26页
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c:机器运转时为了防止共振要调节转速. (4)学生通过上述实例分析，回答： ①利用共振时，应如何去做?——(利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于物体的固有频率)
②防止共振时，应如何做?——(在需要防止共振时，应使驱动力的频率与振动物体的固有频率不同，而且相差越大越好.)
中要防止共振?
【典型范例】
1．把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周给筛子一个驱动力，这就成了一个共振筛，筛子做自由振动时，每次全振动用时2s，在某电压下电动偏心轮转速是36 r/min。已知如果增大电压可以使偏心轮转速提高；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，下列做法正确的是【 BD 】 A．提高输入电压 B．降低输入电压
C．增加筛子的质量
D．减小筛子的质量
A/cm 8 4 2．教材21页问题与练习第三题 3．如图所示为单摆的共振曲线，求：
（1）该单摆的摆长；1m
（2）发生共振时单摆的振幅；0.08m
（3）共振时单摆的最大速度和最大切向加速度。 0.25m/s 0.8 m/s2
o 0.25 0.50 0.75
f/HZ
【课堂例题】
1．如图所示是一个做阻尼振动物体的振动图象，A、B两点所在直线与横轴平行。下列说法正确的是【 BD 】 x A．物体A时刻的动能等于B时刻的动能
A B．物体A时刻的势能等于B时刻的势能 B O C．物体A时刻的机械能等于B时刻的机械能 t D．物体A时刻的机械能大于B时刻的机械能
2．如图所示，曲轴上悬挂一弹簧振子，转动摇把，曲轴可以带动弹簧振子上下振动，开始时不转动摇把，而手往下拉振子，放手后使之上下振动，测得振子在10s内完成20次全振动，然后匀速转动摇把，转速为240r/min，当振子振动稳定时，它的振动周期为【 B 】
A．0.5s C．2 s
《选修3—4》?第十一章 机械振动 第1页（共2页） 总第27页
B．0.25s D．4 s
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8．复 习 课 教 学 建 议 编写人 田素云 审核人 田素云
【教学目标】
1．了解机械振动的理想化模型，简述各自的受力特点和振动规律。
2．写出单摆的周期公式，理解摆长l的意义，搞清何为等效摆长，理解g的意义。 3．能够简述用单摆测定重力加速度的原理。会测定单摆的摆长、单摆振动的周期。 4．理解什么叫做阻尼振动，阻尼振动中的能量怎样转化。 5．掌握什么叫做受迫振动，受迫振动的频率取决于什么。 6．基本掌握什么叫做共振，共振的条件是什么。
【教学过程】
知识聚焦?
一、机械振动? 1.机械振动的意义?
物体(或物体的一部分)在某一中心位置两侧所做的往复运动.?
回复力：振动物体所受的总是指向平衡位置的合外力.它是根据作用效果命名的，类似于向心力.?
2.描述振动的物理量?
(1)位移x：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段，是矢量.? ．．．．(2)振幅A：振动物体离开平衡位置的最大距离，是标量.表示振动的强弱.? (3)周期T和频率f：物体完成一次全振动所需的时间叫周期，而频率则等于单位时间内完成全振动的次数.它们是表示振动快慢的物理量.二者互为倒数关系：
1fT＝.?
当Ｔ和f是由振动系统本身的性质决定时(非受迫振动)，则叫做固有周期和固有频率. 二、简谐运动?
《选修3—4》?第十二章 机械振动 第2页（共2页） 总第28页
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1.简谐运动的特征?
物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动.? (1)受力特征：? 回复力F＝－kx.? (2)运动特征：
加速度a＝－kx/m，方向与位移方向相反，总指向平衡位置.简谐运动是一种变加速运动.在平衡位置时，速度最大，加速度为零；在最大位移处，速度为零，加速度最大.
判断一个振动是否为简谐运动，依据就是看它是否满足上述受力特征或运动特征.? (3)振动能量：对于两种典型的简谐运动——单摆和弹簧振子，其振动能量与振幅有关，振幅越大，能量越大.简谐运动过程中动能和势能相互转化，机械能守恒.?
（4）物体做简谐运动时，其位移、回复力、加速度、速度等矢量都随时间做周期性变化，它们的变化周期就是简谐运动的周期T.物体的动能和势能也随时间周期性变化，其变化周期为
2.单摆?
（1）单摆：在一条不可伸长、忽略质量的细线下端拴一可视为质点的小球，上端固定，构成的装置叫单摆.?
（2）单摆振动可看作简谐运动的条件：摆角α＜10°?
lg12T.?
（3）周期公式：T=2π?
《选修3—4》?第十一章 机械振动 第1页（共2页） 总第29页
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其中摆长l指悬点到小球重心的距离，重力加速度为单摆所在处的测量值.? （4）单摆的等时性：在振幅很小的条件下，单摆的振动周期跟振幅无关.（单摆的振动周期跟振子的质量也没关系）?
（5）单摆的应用：
A.计时器（摆钟是靠调整摆长而改变周期，使摆钟与标准时间同步）
4?lT22B.测重力加速度：g=.?
3.简谐运动的图象?
(1)如图7—1—1所示为一弹簧振子做简谐运动的图象.它反映了振子的位移随时间变化的规律，而其轨迹并非正弦曲线.?
图7—1—1
(2)根据简谐运动的规律，利用该图象可以得出以下判定：? ①振幅A、周期T以及各时刻振子的位置.? ②各时刻回复力、加速度、速度、位移的方向.?
③某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况.? ④某段时间内振子的路程.? 三、受迫振动和共振?
《选修3—4》?第十二章 机械振动 第2页（共2页） 总第30页