高中光合作用教案

外力作用下的振動(dòng)。

一名優(yōu)秀的教師在每次教學(xué)前有自己的事先計(jì)劃，教師在教學(xué)前就要準(zhǔn)備好教案，做好充分的準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生更好的吸收課堂上所講的知識(shí)點(diǎn)，有效的提高課堂的教學(xué)效率。我們要如何寫好一份值得稱贊的教案呢？下面是小編精心為您整理的“外力作用下的振動(dòng)”，供大家參考，希望能幫助到有需要的朋友。

11.5外力作用下的振動(dòng)
【教學(xué)目標(biāo)】
(一)知識(shí)目標(biāo)
1.知道什么叫驅(qū)動(dòng)力，什么叫受迫振動(dòng)，能舉出受迫振動(dòng)的實(shí)例；
2.知道受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，跟物體的固有頻率無關(guān)；
3.知道什么是共振以及發(fā)生共振的條件；
4.知道共振的應(yīng)用和防止的實(shí)例。
（二）能力目標(biāo)
1.通過分析實(shí)際例子，得到什么是受迫振動(dòng)和共振現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際，提高觀察和分析能力；
2.了解共振在實(shí)際中的應(yīng)用和防止，提高理論聯(lián)系實(shí)際的能力。
（三）德育目標(biāo)
1.通過共振的應(yīng)用和防止的教學(xué)，滲透一分為二的觀點(diǎn)；
2.通過共振產(chǎn)生條件的教學(xué)，認(rèn)識(shí)內(nèi)因和外因的關(guān)系。
【教學(xué)重點(diǎn)】
1.受迫振動(dòng)概念的建立；
2.什么是共振及產(chǎn)生共振的條件。
【教學(xué)難點(diǎn)】
1.物體發(fā)生共振決定于驅(qū)動(dòng)力的頻率與物體固有頻率的關(guān)系，與驅(qū)動(dòng)力大小無關(guān)；
2.當(dāng)f＝f＇時(shí)，物體做受迫振動(dòng)的振幅最大。
【教學(xué)方法】
實(shí)驗(yàn)演示、總結(jié)歸納與多媒體教學(xué)相結(jié)合
【教具準(zhǔn)備】
受迫振動(dòng)演示儀、共振演示儀、兩個(gè)相同的帶有共鳴箱的音叉、橡皮槌、CAI課件
【教學(xué)過程】
（一）導(dǎo)入新課
實(shí)際的振動(dòng)系統(tǒng)不可避免地要受到摩擦阻力和其他因素的影響，系統(tǒng)的機(jī)械能損耗，導(dǎo)致振動(dòng)完全停止，這類振動(dòng)叫阻尼振動(dòng)。物體之所以做阻尼振動(dòng)，是由于機(jī)械能在損耗，那么如果在機(jī)械能損耗的同時(shí)我們不斷地給振動(dòng)系統(tǒng)補(bǔ)充能量，物體的振動(dòng)情形又如何呢?本節(jié)課我們來學(xué)習(xí)這一問題。
（二）新課教學(xué)
1、受迫振動(dòng)
演示：用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，向下拉一下振子，觀察它的振動(dòng)情況。
現(xiàn)象：振子做的是阻尼振動(dòng)，振動(dòng)一段時(shí)間后停止振動(dòng)。
演示：請一位同學(xué)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)把手，觀察振動(dòng)物體的振動(dòng)情況。
現(xiàn)象：現(xiàn)在振子能夠持續(xù)地振動(dòng)下去。
分析：使振子能夠持續(xù)振動(dòng)下去的原因，是把手給了振動(dòng)系統(tǒng)一個(gè)周期性的外力的作用，外力結(jié)系統(tǒng)做功，補(bǔ)償系統(tǒng)的能量損耗。
(1)驅(qū)動(dòng)力：使系統(tǒng)持續(xù)地振動(dòng)下去的外力，叫驅(qū)動(dòng)力。
(2)受迫振動(dòng)：物體在外界驅(qū)動(dòng)力作用下所做的振動(dòng)叫受迫振動(dòng)。
要想使物體能持續(xù)地振動(dòng)下去，必須給振動(dòng)系統(tǒng)施加一個(gè)周期性的驅(qū)動(dòng)力作用。
受迫振動(dòng)實(shí)例：發(fā)動(dòng)機(jī)正在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)汽車本身的振動(dòng)；正在發(fā)聲的揚(yáng)聲器紙盒的振動(dòng)；飛機(jī)從房屋上飛過時(shí)窗玻璃的振動(dòng)；我們聽到聲音時(shí)耳膜的振動(dòng)等。
(多媒體展示幾個(gè)受迫振動(dòng)的實(shí)例)
①電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的振針；②工作時(shí)縫紉機(jī)的振針；③揚(yáng)聲器的紙盒；④跳水比賽時(shí)，人在跳板上走過時(shí)，跳板的振動(dòng)；⑤機(jī)器底座在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生的振動(dòng)。
(3)受迫振動(dòng)的特點(diǎn)
做簡諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子和單擺在振動(dòng)時(shí)，按振動(dòng)系統(tǒng)的固有周期和固有頻率振動(dòng)。通過剛才的學(xué)習(xí)，我們知道物體在周期性的驅(qū)動(dòng)力作用下所做的振動(dòng)叫受迫振動(dòng)；那么周期性作用的驅(qū)動(dòng)力的頻率、受迫振動(dòng)的頻率、系統(tǒng)的固有頻率之間有什么關(guān)系呢?
演示：用前面的裝置實(shí)驗(yàn)。用不同的轉(zhuǎn)速勻速地轉(zhuǎn)動(dòng)把手，觀察振子的振動(dòng)快慢情況。
現(xiàn)象：當(dāng)把手轉(zhuǎn)速小時(shí)，振子振動(dòng)較慢；當(dāng)把手轉(zhuǎn)速大時(shí)，振子振動(dòng)較快。物體做受迫振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)物體振動(dòng)的快慢隨驅(qū)動(dòng)力的周期而變化。
總結(jié)：①物體做受迫振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)穩(wěn)定后的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率；②受迫振動(dòng)的頻率跟物體的固有頻率沒有關(guān)系。2、共振
(1)共振擺實(shí)驗(yàn)
受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，與物體的固有頻率無關(guān)，但是如果驅(qū)動(dòng)力的頻率接近或等于物體的固有頻率時(shí)又會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢?
演示：(共振演示儀)在一根張緊的繩上掛了幾個(gè)擺，其中A、B、C的擺長相等。先讓A擺擺動(dòng)，觀察在擺動(dòng)穩(wěn)定后的現(xiàn)象。

現(xiàn)象：A擺動(dòng)起來后，B、C、D、E也隨之?dāng)[動(dòng)，但是它們擺動(dòng)的振幅不同，A、B、C擺動(dòng)的振幅差不多，而D擺動(dòng)的振幅最小。
分析：A、B、C擺長相同，據(jù)和得到，A、B、C三擺的固有頻率相同。D擺的擺長與A擺相差最多，兩者的固有頻率相差最大。A擺振動(dòng)后通過張緊的繩子給其它各擺施加驅(qū)動(dòng)力，使B、C、D、E各擺做受迫振動(dòng)，它們振動(dòng)的頻率都等于A擺的固有頻率。
結(jié)論：驅(qū)動(dòng)力的頻率f等于振動(dòng)物體的固有頻率f′時(shí)，振幅最大；驅(qū)動(dòng)力的頻率f跟固有頻率f′相差越大，振幅越小。
(2)共振
驅(qū)動(dòng)力頻率接近物體的固有頻率時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅最大，這種現(xiàn)象叫做共振。
(3)發(fā)生共振的條件
驅(qū)動(dòng)力頻率與物體的固有頻率相等或接近。
(4)共振曲線
通過上述實(shí)驗(yàn)我們知道，受迫振動(dòng)的振幅A與驅(qū)動(dòng)力的頻率f及振動(dòng)物體的固有頻率f＇之間的關(guān)系有關(guān)，它們之間的這種關(guān)系可用圖象來表示，這個(gè)圖象叫共振曲線，如下圖：
縱軸：表示受迫振動(dòng)的振幅。
橫軸：表示驅(qū)動(dòng)力的頻率。
特點(diǎn)：當(dāng)驅(qū)動(dòng)力頻率等于物體固有頻率時(shí)，物體振動(dòng)的振幅最大；驅(qū)動(dòng)力頻率與固有頻率相差越大，物體的振幅越小。
3、聲音的共鳴
演示：兩個(gè)頻率相同的帶有共鳴箱的音叉，放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上。先用小槌打擊音叉A的叉股，使它發(fā)聲，過一會(huì)兒，用手按住音叉A的叉股，使A停止發(fā)聲，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。
現(xiàn)象：可以聽到?jīng)]被敲打的音叉B發(fā)出了聲音。
演示：在其中的一只音叉的叉股上套上一個(gè)套管，重新做上面的實(shí)驗(yàn)，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。
現(xiàn)象：音叉B下再發(fā)出聲音了。
分析：音叉A的叉股被敲時(shí)發(fā)生振動(dòng)，在空氣中激起聲波，聲波傳到音叉B，給音叉B以周期性的驅(qū)動(dòng)力。第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)，A、B的固有頻率相同，符合產(chǎn)生共振的條件，于是B的振幅最大，就可以聽到B發(fā)出的聲音；第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于給B的音叉套上了套管，使A、B的固有頻率不再相同，此時(shí)B不能產(chǎn)生共振，發(fā)出的聲音很小，甚至聽不到。
聲音的共振現(xiàn)象叫共鳴。
共鳴箱所起的作用是使音叉的聲音加強(qiáng)。
4、共振的應(yīng)用和防止
(1)利用共振時(shí)，應(yīng)使驅(qū)動(dòng)力的頻率接近或等于物體的固有頻率
共振現(xiàn)象有許多應(yīng)用。把一些不同長度的鋼片裝在同一個(gè)支架上，可用來制成測量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速計(jì)。使轉(zhuǎn)速計(jì)與開動(dòng)著的機(jī)器緊密接觸，機(jī)器的振動(dòng)引起轉(zhuǎn)速計(jì)的輕微振動(dòng)，這時(shí)固有頻率與機(jī)器轉(zhuǎn)速一致的那個(gè)鋼片發(fā)生共振，有顯著的振幅。從刻度上讀出這個(gè)鋼片的固有頻率，就可以知道機(jī)器的轉(zhuǎn)速。
共振篩是利用共振現(xiàn)象制成的。把篩子用四根彈簧支起來，在篩架上安裝一個(gè)偏心輪，就成了共振篩。偏心輪在發(fā)動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，適當(dāng)調(diào)節(jié)偏心輪的轉(zhuǎn)速，可以使篩子受到的驅(qū)動(dòng)力的頻率接近篩子的固有頻率，這時(shí)篩子發(fā)生共振，有顯著的振幅，提高了篩除雜物的效率。
實(shí)例：共振篩、音箱、小提琴與二胡等樂器設(shè)置共鳴箱、建筑工地上澆鑄混凝土?xí)r使用的振搗器、跳水運(yùn)動(dòng)員做起跳動(dòng)作的“顛板”過程等。

(2)防止共振時(shí)，應(yīng)使驅(qū)動(dòng)力的頻率與振動(dòng)物體的固有頻率不同，而且相差越大越好
在某些情況下，共振也可能造成損害。軍隊(duì)或火車過橋時(shí)，整齊的步伐或車輪對鐵軌接頭處的撞擊會(huì)對橋梁產(chǎn)生周期性的驅(qū)動(dòng)力，如果驅(qū)動(dòng)力的頻率接近橋梁的固有頻率，就可能使橋梁的振幅顯著增大，以致使橋梁發(fā)生斷裂．因此，部隊(duì)過橋要用便步，以免產(chǎn)生周期性的驅(qū)動(dòng)力．火車過橋要慢開，使驅(qū)動(dòng)力的頻率遠(yuǎn)小于橋梁的固有頻率。
輪船航行時(shí)，如果所受波浪沖擊力的頻率接近輪船左右搖擺的固有頻率，可能使輪船傾覆。這時(shí)可以改變輪船的航向和速度，使波浪沖擊力的頻率遠(yuǎn)離輪船搖擺的固有頻率。
機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，零部件的運(yùn)動(dòng)（如活塞的運(yùn)動(dòng)、輪的轉(zhuǎn)動(dòng)）會(huì)產(chǎn)生周期性的驅(qū)動(dòng)力，如果驅(qū)動(dòng)力的頻率接近機(jī)器本身或支持物的固有頻率，就會(huì)發(fā)生共振，使機(jī)器或支持物受到損壞．這時(shí)要采取措施，如調(diào)節(jié)機(jī)器的轉(zhuǎn)速，使驅(qū)動(dòng)力的頻率與機(jī)器或支持物的固有頻率不一致。同樣，廠房建筑物的固有頻率也不能處在機(jī)器所能引起的振動(dòng)頻率范圍之內(nèi)。
實(shí)例：火車過橋時(shí)要放慢速度、軍隊(duì)過橋時(shí)用便步行走、輪船航行時(shí)要看波浪的打擊方向而改變輪船的航向和速度、機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)為了防止共振要調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速等。
總之，在需要利用共振時(shí)，應(yīng)使驅(qū)動(dòng)力的頻率接近或等于振動(dòng)物體的固有頻率；在需要防止共振時(shí)，應(yīng)使驅(qū)動(dòng)力的頻率與振動(dòng)物體的固有頻率不同，而且相差越大越好。

（三）鞏固訓(xùn)練
1、火車在鐵軌上勻速行駛，每根鐵軌長12.5cm，某旅客在小桌上放了一杯水，杯中水晃動(dòng)的固有頻率是2Hz，當(dāng)火車行駛速度是多少km/h時(shí)，杯中水的晃動(dòng)最厲害?
(參考答案：90km/h)
2、家用洗衣機(jī)的甩干機(jī)關(guān)閉后轉(zhuǎn)速逐漸減小為零的過程中，會(huì)發(fā)現(xiàn)有一小段時(shí)間洗衣機(jī)抖動(dòng)得最厲害。這一現(xiàn)象應(yīng)如何解釋?
(參考答案：洗衣機(jī)的固有頻率f０小于甩干機(jī)的正常轉(zhuǎn)速n，關(guān)機(jī)后，驅(qū)動(dòng)力頻率即甩干機(jī)轉(zhuǎn)速由n減為0的過程中總有某一時(shí)刻等于f０，于是發(fā)生共振，使洗衣機(jī)抖動(dòng)最厲害)
3、一只酒杯，用手指彈一下發(fā)出清脆的聲音，測得其振動(dòng)的固有頻率為300Hz，將它放在兩只大功率的音箱中間，調(diào)整音箱發(fā)音的頻率，能使酒杯碎掉，這是______現(xiàn)象，這時(shí)音箱所發(fā)出聲音的頻率為______Hz．
(參考答案：共振；300)
4、如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量分別為M和m的小球懸掛在同一根細(xì)繩上，先讓M擺動(dòng)，經(jīng)一段時(shí)間系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定后，下面說法中正確的是(ABCD)
A．無論M和m的大小關(guān)系如何，m和M的周期都相等
B．無論m和M的關(guān)系如何，當(dāng)兩個(gè)擺的擺長相等時(shí)，m擺的振幅最大
C．懸掛M的細(xì)繩長度變化時(shí)，m擺的振幅也發(fā)生變化
D．當(dāng)兩個(gè)擺長相等時(shí)，m擺的振幅可以超過M擺的振幅
5、A、B兩彈簧振子，A固有頻率為f，B固有頻率為4f，若它們均在頻率為3f的驅(qū)動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng)，則(B)
A．A的振幅較大，振動(dòng)頻率為fB．B的振幅較大，振動(dòng)頻率為3f
C．A的振幅較大，振動(dòng)頻率為3fD．B的振幅較大，振動(dòng)頻率為4f
6、某振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率f1，該振動(dòng)系統(tǒng)在頻率為f2的驅(qū)動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng)，系統(tǒng)的振動(dòng)頻率為(B)
A．f1B．f2C．f1+f2D．(f１+f2)/2
7、下列說法中正確的是(ACD)
A．實(shí)際的自由振動(dòng)必然是阻尼振動(dòng)
B．在外力作用下的振動(dòng)是受迫振動(dòng)
C．阻尼振動(dòng)的振幅越來越小
D．受迫振動(dòng)穩(wěn)定后的頻率與自身物理?xiàng)l件無關(guān)
8、如圖為一單擺的共振曲線，則該單擺的擺長約為多少?共振時(shí)單擺的振幅多大?共振時(shí)擺球的最大加速度和最大速度大小各為多少?
(參考答案：擺長：L＝1m；共振時(shí)的振幅為A＝8cm；共振時(shí)的最大加速度為0.08m/s2，最大速度為0.28m/s)
(四)小結(jié)
1．物體在外界驅(qū)動(dòng)力作用下所做的振動(dòng)叫受迫振動(dòng)。受迫振動(dòng)的頻率取決于驅(qū)動(dòng)力的頻率；
2．共振是受迫振動(dòng)的特殊情況，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率接近或等于物體固有頻率時(shí)，受迫振動(dòng)振幅最大的現(xiàn)象，叫做共振。
3．共振在實(shí)際中的應(yīng)用，往往是利用共振振幅大的特點(diǎn)，但有時(shí)也要防止發(fā)生共振，避免產(chǎn)生有害后果。
(五)作業(yè)
P40練習(xí)七1、2
【教材分析】
本節(jié)從功能關(guān)系、動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)等多角度來研究受迫振動(dòng)及其特例──共振現(xiàn)象。
在教學(xué)中應(yīng)該充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的作用，使學(xué)生理解物體在做受迫振動(dòng)時(shí)其頻率跟驅(qū)動(dòng)力頻率的關(guān)系，以及受迫振動(dòng)的頻率與物體固有頻率接近時(shí)振動(dòng)的特點(diǎn)。
另外，在本節(jié)的教學(xué)中應(yīng)注意多舉一些共振在實(shí)際中的應(yīng)用以及避免共振的做法，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力和習(xí)慣。
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課時(shí)11.5外力作用下的振動(dòng)

1.知道阻尼振動(dòng)和無阻尼振動(dòng),并能從能量的觀點(diǎn)給予說明。
2.知道受迫振動(dòng)的概念。知道受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率,而跟振動(dòng)物體的固有頻率無關(guān)。
3.理解共振的概念,知道常見的共振的應(yīng)用和危害。
重點(diǎn)難點(diǎn):對共振及共振曲線的理解,共振的產(chǎn)生條件。
教學(xué)建議:本節(jié)首先介紹了固有頻率的概念,然后從圖象和能量的角度分析了阻尼振動(dòng),并介紹了受迫振動(dòng),最后通過豎直彈簧振子的共振和單擺的共振兩類典型的共振實(shí)驗(yàn),全面認(rèn)識(shí)共振現(xiàn)象,理解共振曲線。教學(xué)中要注意阻尼振動(dòng)、受迫振動(dòng)、共振三個(gè)概念的區(qū)別與聯(lián)系。
導(dǎo)入新課:唐朝開元年間,洛陽有一個(gè)姓劉的和尚,他的房間內(nèi)掛著一幅磬,常敲磬解煩。有一天,劉和尚沒有敲磬,磬卻自動(dòng)響起來了。這使他大為驚奇,終于驚憂成疾。他的一位好朋友曹紹夔是宮廷的樂令,聞?dòng)嵡皝硖酵麆⒑蜕?他拿出刀來把磬磨去幾處,從此以后磬就不再自鳴了。
1.固有頻率
如果振動(dòng)系統(tǒng)不受①外力的作用,此時(shí)的振動(dòng)叫作固有振動(dòng),其振動(dòng)頻率稱為固有頻率。
2.阻尼振動(dòng)
(1)振動(dòng)系統(tǒng)中最常見的外力是摩擦力或其他阻力。當(dāng)系統(tǒng)受到阻力的作用時(shí),我們說振動(dòng)受到了②阻尼。系統(tǒng)克服阻尼的作用要做功,消耗機(jī)械能,因而振幅減小,最后停下來。這種振幅逐漸③減小的振動(dòng),叫作阻尼振動(dòng)。
(2)振動(dòng)系統(tǒng)受到的阻尼越大,振幅減小得④越快。阻尼過大時(shí),系統(tǒng)不能發(fā)生振動(dòng)。
3.受迫振動(dòng)
(1)驅(qū)動(dòng)力
作用在振動(dòng)系統(tǒng)上的⑤周期性外力叫驅(qū)動(dòng)力。
(2)受迫振動(dòng)
振動(dòng)系統(tǒng)在⑥驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)叫受迫振動(dòng)。受迫振動(dòng)穩(wěn)定時(shí),系統(tǒng)振動(dòng)的頻率等于⑦驅(qū)動(dòng)力的頻率,與系統(tǒng)的⑧固有頻率無關(guān)。
4.共振
(1)共振的條件是⑨驅(qū)動(dòng)力頻率等于系統(tǒng)的固有頻率。
(2)共振是一種特殊的⑩受迫振動(dòng),產(chǎn)生共振時(shí),物體的振幅最大(填“最大”或“最小”)。
1.振動(dòng)系統(tǒng)常見的外力是什么?
解答:是摩擦力或其他阻力。
2.阻尼振動(dòng)的圖象有什么特點(diǎn)?
解答:振幅越來越小。
3.驅(qū)動(dòng)力的頻率滿足什么條件時(shí)振子的振幅最大?
解答:驅(qū)動(dòng)力的頻率等于系統(tǒng)的固有頻率。

主題1:阻尼振動(dòng)
問題:(1)觀察實(shí)際單擺的振動(dòng),你會(huì)發(fā)現(xiàn)什么現(xiàn)象?原因是什么?
(2)如果把同樣的單擺放入水中,你會(huì)發(fā)現(xiàn)什么現(xiàn)象?原因是什么?
(3)比較上述兩種現(xiàn)象,你能得出什么結(jié)論?
解答:(1)單擺的振幅越來越小,逐漸停止振動(dòng);單擺振動(dòng)過程中要克服各種阻力做功,能量不斷損失。
(2)單擺振幅減小得更快,很快就停止振動(dòng);單擺在水中所受阻力更大,能量損失更快。
(3)振動(dòng)系統(tǒng)受到的阻尼越小,振幅減小越慢;振動(dòng)系統(tǒng)受到的阻尼越大,振幅減小越快。
知識(shí)鏈接:實(shí)際物體的振動(dòng)都會(huì)受到各種阻尼作用,導(dǎo)致物體振動(dòng)的振幅不斷減小,故阻尼振動(dòng)又叫作減幅振動(dòng)。
主題2:受迫振動(dòng)
情景:如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置為一掛在曲軸上的彈簧振子,勻速搖動(dòng)手柄,下面的彈簧振子就會(huì)振動(dòng)起來。實(shí)際動(dòng)手做一下,然后回答以下幾個(gè)問題。
問題:(1)如果手柄不動(dòng)而用手拉動(dòng)一下振子,從振幅角度看彈簧振子的振動(dòng)屬于什么振動(dòng)?從有無周期性外力作用角度看彈簧振子的振動(dòng)屬于什么振動(dòng)?
(2)手柄勻速搖動(dòng)的意義是什么?
(3)用不同的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)把手,彈簧振子的振動(dòng)有何不同?這能說明什么問題?

解答:(1)阻尼振動(dòng);自由振動(dòng)。
(2)提供一個(gè)周期性的外力;補(bǔ)償系統(tǒng)振動(dòng)過程中損耗的能量。
(3)用不同的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)把手時(shí),振子的振動(dòng)快慢并不一樣,但振子振動(dòng)的步調(diào)跟把手轉(zhuǎn)動(dòng)的步調(diào)一致。這說明振子振動(dòng)的周期和頻率由把手轉(zhuǎn)動(dòng)的周期和頻率決定。
知識(shí)鏈接:振動(dòng)按能量是否損耗分為阻尼振動(dòng)(減幅振動(dòng))和無阻尼振動(dòng)(等幅振動(dòng));按振動(dòng)的成因分為自由振動(dòng)和受迫振動(dòng)。
主題3:共振
情景:完成課本“實(shí)驗(yàn)”,回答以下問題。
問題:(1)實(shí)驗(yàn)中為什么A擺的質(zhì)量要比其他三個(gè)擺的質(zhì)量明顯大?
(2)先讓A擺擺動(dòng)后,觀察在擺動(dòng)穩(wěn)定后會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?
(3)實(shí)驗(yàn)中B、C、D三個(gè)擺的振動(dòng)有什么共同特點(diǎn)?發(fā)生共振的是哪個(gè)擺?
解答:(1)A擺的振動(dòng)相當(dāng)于給其他三個(gè)擺提供驅(qū)動(dòng)力,但其他三個(gè)擺振動(dòng)后也會(huì)反過來影響A擺,A擺的質(zhì)量大可以強(qiáng)化A擺的主導(dǎo)地位。
(2)A擺擺動(dòng)起來后,B、C、D也隨之?dāng)[動(dòng),但是它們擺動(dòng)的振幅不同,B擺動(dòng)的振幅最大,而C、D擺動(dòng)的振幅較小。
(3)實(shí)驗(yàn)中B、C、D三個(gè)擺都做受迫振動(dòng),它們振動(dòng)的周期相同,但發(fā)生共振的只有B擺。
知識(shí)鏈接:當(dāng)f驅(qū)與f固相同時(shí),驅(qū)動(dòng)力的每次作用都使振動(dòng)加速,直至驅(qū)動(dòng)力作用與阻力作用恰好抵消時(shí),達(dá)到最大振幅。

1.(考查阻尼振動(dòng))單擺在空氣中做阻尼振動(dòng),下列說法中正確的是()。
A.振動(dòng)的能量逐漸轉(zhuǎn)化為其他形式的能量
B.后一時(shí)刻擺球的動(dòng)能一定比前一時(shí)刻小
C.后一時(shí)刻擺球的勢能一定比前一時(shí)刻小
D.后一時(shí)刻擺球的機(jī)械能一定比前一時(shí)刻小
【解析】由于單擺在空氣中做阻尼振動(dòng),克服空氣、摩擦阻力做功,使機(jī)械能不斷減少而轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。后一時(shí)刻的動(dòng)能和勢能不一定比前一時(shí)刻小,但后一時(shí)刻擺球的機(jī)械能一定比前一時(shí)刻小。
【答案】AD
【點(diǎn)評】在阻尼振動(dòng)過程中,系統(tǒng)的機(jī)械能逐漸減少,減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
2.(考查自由振動(dòng)與受迫振動(dòng))下列說法正確的是()。
A.實(shí)際的自由振動(dòng)必然是阻尼振動(dòng)
B.在外力作用下的振動(dòng)是受迫振動(dòng)
C.阻尼振動(dòng)的振幅越來越小
D.受迫振動(dòng)穩(wěn)定后的頻率與自身物理?xiàng)l件無關(guān)
【解析】實(shí)際的自由振動(dòng),必須不斷克服外界阻力做功而消耗能量,振幅會(huì)逐漸減小,所以必然是阻尼振動(dòng),故A、C正確;只有在周期性外力(驅(qū)動(dòng)力)作用下的物體所做的振動(dòng)才是受迫振動(dòng),B錯(cuò)誤;受迫振動(dòng)穩(wěn)定后的頻率由驅(qū)動(dòng)力的頻率決定,與自身物理?xiàng)l件無關(guān),D正確。
【答案】ACD
【點(diǎn)評】實(shí)際的自由振動(dòng)都是阻尼振動(dòng);簡諧振動(dòng)是理想化模型,在實(shí)際中是不存在的。
3.(考查共振的條件)在一根張緊的水平繩上懸掛五個(gè)擺,其中A、E的擺長為l,B的擺長為0.5l,C的擺長為1.5l,D的擺長為2l。先使A振動(dòng)起來,其他各擺隨后也振動(dòng)起來,則在B、C、D、E四個(gè)擺中,振幅最大的是()。
A.BB.CC.DD.E
【解析】A振動(dòng)起來以后,B、C、D、E四個(gè)擺均做受迫振動(dòng),其中E的擺長與A的擺長相等,即固有周期相等,故E擺滿足共振的條件,其振幅最大。選項(xiàng)D正確。
【答案】D
【點(diǎn)評】A提供周期性的驅(qū)動(dòng)力,固有頻率相同的擺振幅最大。
4.(考查受迫振動(dòng)和共振的關(guān)系)一洗衣機(jī)脫水桶在正常工作時(shí)非常平穩(wěn),當(dāng)切斷電源后,發(fā)現(xiàn)洗衣機(jī)先是振動(dòng)越來越劇烈,然后振動(dòng)再逐漸減弱,對這一現(xiàn)象,下列說法正確的是()。
A.正常工作時(shí),洗衣機(jī)脫水桶的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率比洗衣機(jī)的固有頻率大
B.正常工作時(shí),洗衣機(jī)脫水桶的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率比洗衣機(jī)的固有頻率小
C.正常工作時(shí),洗衣機(jī)脫水桶的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率等于洗衣機(jī)的固有頻率
D.當(dāng)洗衣機(jī)振動(dòng)最劇烈時(shí),脫水桶的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率恰好等于洗衣機(jī)的固有頻率
【解析】切斷電源后脫水桶的轉(zhuǎn)速越來越小,即脫水桶的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率越來越小,由題意,當(dāng)洗衣機(jī)脫水桶正常工作時(shí),非常穩(wěn)定,可知,正常工作時(shí)的頻率大于洗衣機(jī)的固有頻率,故A選項(xiàng)正確。當(dāng)振動(dòng)最劇烈時(shí),洗衣機(jī)發(fā)生了共振,即D選項(xiàng)正確。
【答案】AD
【點(diǎn)評】受迫振動(dòng)最劇烈時(shí)是發(fā)生了共振現(xiàn)象。

拓展一:共振的條件
1.在火車的車廂里用細(xì)線吊著一個(gè)小球,由于在鐵軌接合處火車會(huì)受到震動(dòng),從而使球擺動(dòng)。如果每根鐵軌長12.5m,細(xì)線長0.4m,則當(dāng)火車速度達(dá)多大時(shí)球擺動(dòng)的振幅最大?
【分析】本題考查共振的條件。從題意可知,小球做受迫振動(dòng),而驅(qū)動(dòng)力是由于火車經(jīng)過鐵軌接合處產(chǎn)生的。
【解析】火車每次通過鐵軌接合處,都給擺球施加一次周期性的驅(qū)動(dòng)力,當(dāng)這一驅(qū)動(dòng)力的周期T驅(qū)=跟擺球的固有周期T固=2π相等時(shí),擺球的振幅達(dá)到最大,即:
=2π
解得:v=×=×m/s≈10m/s。
【答案】10m/s
【點(diǎn)撥】火車運(yùn)行時(shí),車輪每次通過相鄰的兩根鐵軌的連接處,都會(huì)受到一次撞擊,這相當(dāng)于給小球一個(gè)驅(qū)動(dòng)力。通過審題,挖掘出火車車輪與兩根鐵軌接合處撞擊的頻率與單擺的固有頻率相等是解答本題的關(guān)鍵。
拓展二:對共振規(guī)律的理解
2.一物體做受迫振動(dòng),驅(qū)動(dòng)力的頻率小于該物體的固有頻率。當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率逐漸增大時(shí),該物體的振幅將()。
A.逐漸增大
B.先逐漸減小后逐漸增大
C.逐漸減小
D.先逐漸增大后逐漸減小
【分析】如果驅(qū)動(dòng)力的頻率逐漸增大且連續(xù)變化,則當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率小于物體的固有頻率時(shí),振幅逐漸增大;當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于物體的固有頻率時(shí),振幅最大;當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率大于物體的固有頻率時(shí),振幅逐漸減小。
【解析】此題可以由受迫振動(dòng)的共振曲線圖來判斷,如圖甲所示。受迫振動(dòng)中物體振幅的大小和驅(qū)動(dòng)力頻率與系統(tǒng)固有頻率之差有關(guān)。驅(qū)動(dòng)力的頻率越接近系統(tǒng)的固有頻率,即驅(qū)動(dòng)力頻率與固有頻率的差值越小,做受迫振動(dòng)的振子的振幅就越大。當(dāng)外加驅(qū)動(dòng)力頻率等于系統(tǒng)固有頻率時(shí),振動(dòng)物體發(fā)生共振,振幅最大。由共振曲線可以看出,當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率小于該物體的固有頻率時(shí),增大驅(qū)動(dòng)力頻率,振幅增大,直到驅(qū)動(dòng)力頻率等于系統(tǒng)固有頻率時(shí),振動(dòng)物體發(fā)生共振,振幅最大,在此之后,若再增大驅(qū)動(dòng)力頻率,則振動(dòng)物體的振幅減小。
甲
【答案】D
【點(diǎn)撥】如圖乙所示。
(1)共振曲線反映了受迫振動(dòng)的振幅A隨驅(qū)動(dòng)力的頻率f變化的關(guān)系,這個(gè)圖象中縱軸表示受迫振動(dòng)的振幅,橫軸表示驅(qū)動(dòng)力的頻率。
乙

(2)共振曲線的特點(diǎn):①當(dāng)驅(qū)動(dòng)力頻率等于物體固有頻率時(shí),物體振動(dòng)的振幅最大;②當(dāng)固有頻率不等于驅(qū)動(dòng)力頻率時(shí),二者越接近,振幅越大,反之,相差越大,振幅越小;③共振曲線上除峰值外,其他某一振幅都對應(yīng)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)力頻率。

一、物理百科
古人對共振現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)
在古代典籍中有大量的關(guān)于共振現(xiàn)象的記述,并把這種現(xiàn)象解釋為“同聲相應(yīng)”或“聲比則應(yīng)”,這個(gè)解釋和現(xiàn)代的科學(xué)定義幾乎完全相同。
我國人民早在公元前4世紀(jì)到公元前3世紀(jì),就已經(jīng)進(jìn)行共振原理的研究。我國《莊子雜篇徐無鬼》中說:“為之調(diào)瑟,廢于一堂,廢于一室。鼓宮宮動(dòng),鼓角角動(dòng)。音律同矣。夫改調(diào)一弦,于五音無當(dāng)也,鼓之,二十五弦皆動(dòng)?！边@說的是西周時(shí)代一個(gè)叫魯遽的人做的共振實(shí)驗(yàn)。他把兩把瑟分別放在兩個(gè)房間,將其中一瑟某弦彈一下,隔壁那具瑟上同樣的弦也會(huì)發(fā)聲,音律相同,他又改變實(shí)驗(yàn)方法,將瑟亂彈一氣,結(jié)果出來很多泛音,另一具瑟上的每根弦都或多或少地應(yīng)聲而動(dòng)。這就是世界上最早的共振實(shí)驗(yàn)。
這里描述的瑟有二十五根弦。宮、商、角、徵(zhǐ)、羽是古代人使用的樂音音名,相當(dāng)于現(xiàn)在的do、re、mi、sol、la。當(dāng)在高堂明室中放上一具瑟,進(jìn)行調(diào)音時(shí),人們發(fā)現(xiàn):彈動(dòng)某一弦的宮音,別的宮音弦也動(dòng);彈動(dòng)某一弦的角音,別的角音弦也動(dòng)。這是因?yàn)樗鼈兊囊袈上嗤木壒省Ｈ绻恼{(diào)一弦,使它發(fā)出的音和五音中的任何一聲都不相當(dāng),再彈這根弦時(shí),瑟上二十五根弦都會(huì)動(dòng)。我們知道,這條弦雖然彈不出一個(gè)準(zhǔn)確的樂音,但它的許多泛音中總有那么幾個(gè)音和瑟的二十五根弦的音相當(dāng)或成簡單的比。這就是它會(huì)和瑟的二十五根弦都共振的道理。
《莊子》的這段文字肯定是調(diào)瑟實(shí)驗(yàn)的忠實(shí)記錄。它不僅指出基音的共振現(xiàn)象,而且發(fā)現(xiàn)了基音和泛音的共振現(xiàn)象。后一個(gè)發(fā)現(xiàn)在聲學(xué)史上是了不起的成就。
二、備用試題
1.A、B兩個(gè)彈簧振子,A的固有頻率為f,B的固有頻率為4f,若它們均在頻率為3f的驅(qū)動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng),則()。
A.振子A的振動(dòng)幅度較大,振動(dòng)頻率為f
B.振子B的振動(dòng)幅度較大,振動(dòng)頻率為3f
C.振子A的振動(dòng)幅度較大,振動(dòng)頻率為3f
D.振子B的振動(dòng)幅度較大,振動(dòng)頻率為4f
【解析】做受迫振動(dòng)的物體的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率,物體的固有頻率和驅(qū)動(dòng)力的頻率越接近的物體的振動(dòng)幅度越大,故B選項(xiàng)正確。
【答案】B
2.有一根繃緊的水平繩上掛有5個(gè)雙線擺,其中b擺擺球質(zhì)量最大,另4個(gè)擺球質(zhì)量相等,擺長關(guān)系為LcLb=LdLaLe,如圖所示?，F(xiàn)將b擺垂直紙面向里拉開一微小角度,放手后讓其振動(dòng),經(jīng)過一段時(shí)間,其余各擺均振動(dòng)起來,則達(dá)到穩(wěn)定時(shí)()。
A.周期關(guān)系為TcTdTaTe
B.頻率關(guān)系為fc=fd=fa=fe
C.擺幅關(guān)系為Ac=Ad=Aa=Ae
D.四個(gè)擺中,d的振幅最大,且AeAa
【解析】b擺的振動(dòng)作為一種驅(qū)動(dòng)力,迫使其他四個(gè)擺做受迫振動(dòng),受迫振動(dòng)的周期(或頻率)等于驅(qū)動(dòng)力的周期(或頻率),而和自身的固有周期(固有頻率)無關(guān),B正確。四個(gè)擺做受迫振動(dòng)的振幅與驅(qū)動(dòng)力的頻率跟自身的固有頻率之差有關(guān),相差越小,物體做受迫振動(dòng)的振幅越大。在a、c、d、e四個(gè)擺中,d的擺長跟b的擺長相等,因此d的固有頻率和驅(qū)動(dòng)力的頻率相等,d擺做受迫振動(dòng)的振幅最大。同理,e擺做受迫振動(dòng)的振幅比a擺小,D正確。
【答案】BD
3.圖示為一個(gè)彈簧振子做受迫振動(dòng)時(shí)振幅與驅(qū)動(dòng)力頻率之間的關(guān)系圖象,由圖可知()。
A.振子振動(dòng)頻率為f2時(shí),它處于共振狀態(tài)
B.驅(qū)動(dòng)力頻率為f3時(shí),振子振動(dòng)頻率為f3
C.若撤去驅(qū)動(dòng)力讓振子做自由振動(dòng),頻率是f3

D.振子做自由振動(dòng)的頻率可以為f1、f2、f3
【解析】由題意可知,當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率變化時(shí),做受迫振動(dòng)物體的振幅在變化,當(dāng)驅(qū)動(dòng)力頻率為f2時(shí),受迫振動(dòng)的振幅最大,即發(fā)生共振現(xiàn)象,故A選項(xiàng)正確;做受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率,B選項(xiàng)正確;若撤去外力,物體自由振動(dòng)的頻率為固有頻率,即應(yīng)為f2,故C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
【答案】AB
4.在接近收費(fèi)口的道路上安裝了若干條突起于路面且與行駛方向垂直的減速帶。減速帶間距為10m,當(dāng)車輛經(jīng)過減速帶時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。若某汽車的固有頻率為1.25Hz,則當(dāng)該車以m/s的速度行駛在此減速區(qū)時(shí)顛簸得最厲害,我們把這種現(xiàn)象稱為。
【解析】車輛經(jīng)過減速帶時(shí)顛簸得最厲害,即車輛發(fā)生共振現(xiàn)象,此時(shí)驅(qū)動(dòng)力的頻率應(yīng)為f=1.25Hz,則由f=得v=fx=12.5m/s。
【答案】12.5共振
1.自由擺動(dòng)的秋千,擺動(dòng)的振幅越來越小,下列說法正確的是()。
A.機(jī)械能守恒
B.能量正在消失
C.總能量守恒,機(jī)械能減小
D.只有動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化
【解析】可以把自由擺動(dòng)的秋千看作做阻尼振動(dòng)的模型。振動(dòng)系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)化不只是系統(tǒng)內(nèi)部動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化,振動(dòng)系統(tǒng)是一個(gè)開放系統(tǒng),與外界時(shí)刻進(jìn)行著能量交換。系統(tǒng)由于受到阻力,消耗系統(tǒng)能量,從而使振動(dòng)的能量不斷減小,但總能量守恒。
【答案】C
2.如圖所示,把兩個(gè)彈簧振子懸掛在同一支架上,已知甲彈簧振子的固有頻率為9Hz,乙彈簧振子的固有頻率為72Hz,當(dāng)支架在受到豎直方向且頻率為9Hz的驅(qū)動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng)時(shí),兩個(gè)彈簧振子的振動(dòng)情況是()。
A.甲的振幅較大,且振動(dòng)頻率為18Hz
B.甲的振幅較大,且振動(dòng)頻率為9Hz
C.乙的振幅較大,且振動(dòng)頻率為9Hz
D.乙的振幅較大,且振動(dòng)頻率為72Hz
【解析】根據(jù)受迫振動(dòng)發(fā)生共振的條件可知甲的振幅較大,因?yàn)榧椎墓逃蓄l率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率,做受迫振動(dòng)的物體的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率,所以B選項(xiàng)正確。
【答案】B
3.研究單擺受迫振動(dòng)規(guī)律時(shí)得到如圖所示的共振曲線,下列說法正確的是()。
A.其縱坐標(biāo)為位移
B.其橫坐標(biāo)為固有頻率
C.單擺的固有周期為2s
D.圖象的峰值表示單擺共振時(shí)的振幅
【解析】共振曲線的縱坐標(biāo)表示簡諧運(yùn)動(dòng)的振幅,橫坐標(biāo)表示驅(qū)動(dòng)力的頻率,峰值表示驅(qū)動(dòng)力頻率等于固有頻率時(shí),發(fā)生共振的振幅。根據(jù)圖象可知固有頻率為0.5Hz,故單擺的固有周期為2s。
【答案】CD
4.用兩根完全一樣的彈簧和一根細(xì)線將甲、乙兩滑塊連在光滑的水平面上,線上有張力,甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量,如圖所示。當(dāng)線突然斷開后,兩滑塊都開始做簡諧運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)過程中()。
A.甲的振幅一定等于乙的振幅
B.甲的振幅一定小于乙的振幅
C.甲的最大速度一定大于乙的最大速度
D.甲的最大速度一定小于乙的最大速度
【解析】兩根彈簧完全相同,線未剪斷時(shí)兩彈簧所受拉力大小相等,伸長量相同,所以剪斷線以后,甲、乙振幅相同,A項(xiàng)對,B項(xiàng)錯(cuò)。又由于線未剪斷時(shí)彈簧的彈性勢能相同,所以甲、乙通過平衡位置時(shí)的動(dòng)能相同,質(zhì)量大的速度小,C項(xiàng)錯(cuò),D項(xiàng)對。
【答案】AD
5.一砝碼和一輕彈簧構(gòu)成彈簧振子,圖甲所示的裝置可用于研究該彈簧振子的受迫振動(dòng)。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)把手時(shí),曲桿給彈簧振子以驅(qū)動(dòng)力,使振子做受迫振動(dòng)。把手勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期就是驅(qū)動(dòng)力的周期,改變把手勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的速度就可以改變驅(qū)動(dòng)力的周期。若保持把手不動(dòng),給砝碼一向下的初速度,砝碼便做簡諧運(yùn)動(dòng),振動(dòng)圖線如圖乙所示。當(dāng)把手以某一速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),受迫振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí),砝碼的振動(dòng)圖象如圖丙所示。若用T0表示彈簧振子的固有周期,T表示驅(qū)動(dòng)力的周期,Y表示受迫振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后砝碼振動(dòng)的振幅,則()。

A.由圖線可知T0=4s
B.由圖線可知T0=8s
C.當(dāng)T在4s附近時(shí),Y顯著增大,當(dāng)T比4s小得多或大得多時(shí),Y很小
D.當(dāng)T在8s附近時(shí),Y顯著增大,當(dāng)T比8s小得多或大得多時(shí),Y很小
【解析】由題中圖乙可知彈簧振子的固有周期T0=4s,故選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。根據(jù)受迫振動(dòng)的特點(diǎn),當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的周期與系統(tǒng)的固有周期相同時(shí)發(fā)生共振,振幅最大;當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的周期與系統(tǒng)的固有周期相差越多時(shí),受迫振動(dòng)物體振動(dòng)穩(wěn)定后的振幅越小,故選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
【答案】AC
6.圖示是用來測量各種發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的儀器的原理圖:在一鐵支架MN上焊有固有頻率依次為80Hz、60Hz、40Hz、20Hz的四個(gè)鋼片a、b、c、d,將M端與正在轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)接觸,發(fā)現(xiàn)b鋼片振幅最大,則發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為。
【解析】由于四個(gè)鋼片在發(fā)動(dòng)機(jī)周期性驅(qū)動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng),當(dāng)鋼片的固有頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率時(shí),發(fā)生共振,振幅最大。由題意可知,b振幅最大,則b處發(fā)生共振,此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)提供的驅(qū)動(dòng)力頻率等于b的固有頻率60Hz,則發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為60r/s。
【答案】60r/s
7.圖示是一個(gè)做阻尼振動(dòng)的物體的振動(dòng)圖象,A、B兩點(diǎn)所在直線與橫軸平行。下列說法正確的是()。
A.物體A時(shí)刻的動(dòng)能等于B時(shí)刻的動(dòng)能
B.物體A時(shí)刻的勢能等于B時(shí)刻的勢能
C.物體A時(shí)刻的機(jī)械能等于B時(shí)刻的機(jī)械能
D.物體A時(shí)刻的機(jī)械能大于B時(shí)刻的機(jī)械能
【解析】由于振動(dòng)物體的勢能僅由它的位移決定,由題意可知A、B時(shí)刻所表示物體的位移相等,所以兩時(shí)刻的勢能相等。因?yàn)槲矬w做的是阻尼振動(dòng),機(jī)械能越來越小,故A時(shí)刻的動(dòng)能大于B時(shí)刻動(dòng)能。
【答案】BD
8.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)。普通鋼軌長為12.6m,列車固有振動(dòng)周期為0.315s。下列說法不正確的是()。
A.列車的危險(xiǎn)速率為40m/s
B.列車過橋需要減速,是為了防止列車發(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==40m/s,A正確。列車過橋時(shí)減速是為了防止共振現(xiàn)象發(fā)生,B正確。由v=知L增大時(shí),T不變,v變大,D正確。
【答案】C
9.如圖所示,曲軸上懸掛一彈簧振子,轉(zhuǎn)動(dòng)搖把,曲軸可以帶動(dòng)彈簧振子上下振動(dòng),開始時(shí)不轉(zhuǎn)動(dòng)搖把,而讓振子自由上下振動(dòng),測得其頻率為2Hz,然后勻速轉(zhuǎn)動(dòng)搖把,轉(zhuǎn)速為240r/min,當(dāng)振動(dòng)穩(wěn)定時(shí),它們振動(dòng)的周期為()。
A.0.5sB.0.25sC.2sD.4s
【解析】勻速轉(zhuǎn)動(dòng)搖把后,振子將做受迫振動(dòng),驅(qū)動(dòng)力的周期跟把手轉(zhuǎn)動(dòng)的周期是相同的,振子做受迫振動(dòng)的周期又等于驅(qū)動(dòng)力的周期,其頻率也等于驅(qū)動(dòng)力的頻率,與振子自由上下振動(dòng)頻率無關(guān)。
搖把勻速轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)速為240r/min=4r/s,角速度ω=8πrad/s,所以驅(qū)動(dòng)力的周期T==s=0.25s。
【答案】B
10.把一個(gè)篩子用四根彈簧支起來,在篩子上安裝一個(gè)電動(dòng)偏心輪,它每轉(zhuǎn)一周,給篩子一個(gè)驅(qū)動(dòng)力,這樣就做成了一個(gè)共振篩。篩子做自由振動(dòng)時(shí),完成10次全振動(dòng)用時(shí)15s。在某電壓下,電動(dòng)偏心輪的轉(zhuǎn)速是36r/min。已知增大電壓可使偏心輪轉(zhuǎn)速提高;增大篩子的質(zhì)量,可以增大篩子的固有周期。那么要使篩子的振幅增大,下列做法正確的是()。
A.提高輸入電壓B.降低輸入電壓
C.增大篩子質(zhì)量D.減小篩子質(zhì)量
【解析】在題設(shè)條件下,篩子振動(dòng)的固有周期T固=s=1.5s,電動(dòng)偏心輪的轉(zhuǎn)動(dòng)周期(對篩子來說是驅(qū)動(dòng)力的周期)T驅(qū)=s=1.67s。要使篩子振幅增大,也就是使這兩個(gè)周期值靠近,可采用兩種做法:第一,提高輸入電壓,使偏心輪轉(zhuǎn)得快一些,減小驅(qū)動(dòng)力的周期;第二,增大篩子的質(zhì)量,使篩子的固有周期增大。
【答案】AC
11.汽車的重力一般支撐在固定于軸承上的若干彈簧上,彈簧的等效勁度系數(shù)k=1.5×105N/m。汽車開始運(yùn)動(dòng)時(shí),在振幅較小的情況下,其上下自由振動(dòng)的頻率滿足f=(l為彈簧的壓縮長度)。若人體可以看成一個(gè)彈性體,其固有頻率約為2Hz,已知汽車的質(zhì)量為600kg,每個(gè)人的質(zhì)量為70kg,則這輛車乘坐幾個(gè)人時(shí),人感到最難受?

【解析】當(dāng)汽車的振動(dòng)頻率與人體的固有頻率f固=2Hz相等時(shí),人體與之發(fā)生共振,人感覺最難受。即f==f固,則l=,代入數(shù)據(jù)得l=0.0621m,由胡克定律得kl=(m1+nm2)g
解得:n===5(個(gè))。
【答案】5個(gè)
12.圖示是一個(gè)單擺的共振曲線。
(1)若單擺所處環(huán)境的重力加速度g=9.8m/s2,試求此擺的擺長。
(2)發(fā)生共振時(shí)單擺的振幅為多少?
(3)若將此擺移到很高的高山上,共振曲線的峰將怎樣移動(dòng)?
【解析】(1)由圖知單擺的固有頻率為f=0.3Hz,則T==s
根據(jù)周期公式T=2π,解得擺長l≈2.76m。
(2)由圖知單擺共振時(shí)振幅為10cm。
(3)當(dāng)將單擺移到高山上時(shí)g變小,由周期公式知T變大,f變小,因此峰將向左移動(dòng)。
【答案】(1)2.76m(2)10cm(3)左移

高一地理《外力作用和地表形態(tài)》教案湘教版

一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無論做什么事都有計(jì)劃和準(zhǔn)備，作為高中教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以讓學(xué)生更容易聽懂所講的內(nèi)容，幫助高中教師能夠井然有序的進(jìn)行教學(xué)。那么，你知道高中教案要怎么寫呢？下面是小編精心為您整理的“高一地理《外力作用和地表形態(tài)》教案湘教版”，僅供參考，大家一起來看看吧。

高一地理《外力作用和地表形態(tài)》教案湘教版

湘教版“必修Ⅰ”《自然環(huán)境中的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和能量交換》一章具體研究巖石圈、大氣圈、水圈內(nèi)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和能量交換的基本知識(shí)、原理，是自然地理部分的知識(shí)基礎(chǔ)和核心學(xué)習(xí)內(nèi)容。第二節(jié)“地球表面形態(tài)”的學(xué)時(shí)一般為3課時(shí)。本課例是第3課時(shí)，重點(diǎn)分析外力作用的表現(xiàn)形式。其課標(biāo)要求是：了解外力作用的表現(xiàn)形式及與地表形態(tài)的關(guān)系，運(yùn)用內(nèi)外力共同作用的觀點(diǎn)，解釋世界典型地表形態(tài)的成因。教學(xué)中主要采用討論法、案例分析法、探究法等，通過圖片向?qū)W生展示豐富多樣的地表形態(tài)，啟發(fā)學(xué)生思考并探究地貌成因，同時(shí)感受自然界的魅力與神奇。

本課時(shí)是湘教版地理必修1的第二章（自然環(huán)境中的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和能量交換）中的第二節(jié)（地球表面形態(tài)）（3課時(shí)）的第3課時(shí)內(nèi)容。它承接第1課時(shí)關(guān)于地質(zhì)作用與板塊運(yùn)動(dòng)的內(nèi)容和第2課時(shí)內(nèi)力作用與地表形態(tài)的影響，又要深入學(xué)習(xí)外力作用的表現(xiàn)形式及外力作用對地表形態(tài)的影響，有助于學(xué)生理解在內(nèi)外力共同作用下塑造千姿百態(tài)的地表形態(tài)。

本節(jié)內(nèi)容主要介紹了外力作用的表現(xiàn)形式及其對地表形態(tài)的影響，課程標(biāo)準(zhǔn)對本節(jié)提出的要求是：結(jié)合實(shí)例，分析造成地表形態(tài)變化的內(nèi)、外力因素。因此，可以通過一系列的景觀圖和示意圖引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析說明，同時(shí)強(qiáng)調(diào)在內(nèi)、外力的共同作用下，產(chǎn)生了豐富多彩的地表形態(tài)。本節(jié)課著力提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力，注重學(xué)思結(jié)合，倡導(dǎo)啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式教學(xué)，幫助學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。

1.知識(shí)基礎(chǔ)：通過前面的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)基本掌握了地質(zhì)構(gòu)造的相關(guān)知識(shí)，了解內(nèi)力作用影響的地表形態(tài)，有了一定的基礎(chǔ)和自我探究能力，對于外力作用影響的地表形態(tài)提供大量的直觀圖片，創(chuàng)設(shè)情境進(jìn)行引導(dǎo)。
2.心理特點(diǎn)：高一的學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)較繁重，注意力易分散，但對新奇的變化的事物有濃厚的興趣，因此，在教學(xué)中應(yīng)利用靈活多變的方式授課，啟發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考。

一、知識(shí)與技能
1.了解外力作用的能量來源和表現(xiàn)形式
2.理解外力表現(xiàn)形式之間的關(guān)系
3.掌握外力作用形式及其形成的地貌形態(tài)
二、過程與方法
結(jié)合實(shí)例，分析造成地表形態(tài)變化的外力作用類型及其作用過程
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1.激發(fā)學(xué)生探究地球上滄海桑田變化的興趣，養(yǎng)成求真求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。
2.通過地貌景觀圖片的欣賞，培養(yǎng)和提高學(xué)生的地理審美情趣和審美能力。

教學(xué)重點(diǎn)：外力作用與外力地貌
教學(xué)難點(diǎn)：侵蝕作用、沉積作用形成的地貌類型及其作用過程
外力作用影響的地表形態(tài)是本節(jié)教學(xué)的重難點(diǎn)，尤其是侵蝕和沉積作用下的地貌類型及其作用過程是難點(diǎn)。對于教學(xué)難點(diǎn)侵蝕、沉積作用的地貌形態(tài)，教材采用“活動(dòng)”的形式，旨在通過學(xué)生的主體活動(dòng)——對圖片材料的分析判斷達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。

教法：采用講授法對基本概念知識(shí)的講解，采用視頻圖片直觀演示法調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，將抽象的知識(shí)變得具體生動(dòng)，最后采用練習(xí)法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法對本節(jié)課的知識(shí)加強(qiáng)鞏固。
學(xué)法：通過自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)生分析問題，解決問題的能力。

教師準(zhǔn)備：搜集整理各種視頻圖片資料、制作課件、設(shè)計(jì)課堂活動(dòng)等
學(xué)生準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)、查閱資料、搜集整理素材等

教學(xué)環(huán)節(jié)
教學(xué)方法
師生互動(dòng)
教學(xué)目的與效果
情境導(dǎo)入
播放《匆匆那年》視頻，引出內(nèi)外力作用共同塑造的地表形態(tài)，溫故知識(shí)
學(xué)生思考并集體回答內(nèi)力作用的相關(guān)知識(shí)。
溫故知新
回顧原有知識(shí)，引出新知識(shí)
投影“新西蘭南島摩拉基大圓石”，引出本節(jié)課題：外力作用和地表形態(tài)。
展示外力作用的能量來源及表現(xiàn)形式，同時(shí)分析外力作用表現(xiàn)形式之間的關(guān)系
師：形態(tài)各異的地表是地質(zhì)作用造就的，是內(nèi)外力共同作用的結(jié)果。上節(jié)課我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了內(nèi)力作用，其表現(xiàn)有巖漿、火山、地殼運(yùn)動(dòng)等，今天我們主要來學(xué)習(xí)外力作用。請大家回憶：外力作用的能量來源于哪里？外力作用的主要表現(xiàn)形式有哪些，他們之間的相互關(guān)系如何？
“內(nèi)外力共同作用于地表”的觀念有利于學(xué)生學(xué)會(huì)綜合分析問題的方法
呈現(xiàn)案例，對比分析兩類地貌，引導(dǎo)學(xué)生探究
播放風(fēng)力侵蝕的視頻及形成的地貌類型
展示各種流水作用形成的地貌
播放流水沉積視頻

展示長江流域圖片和荊江河段圖片




展示海浪作用影響的各種地貌圖片
展示冰川作用形成的各種地貌
師：風(fēng)力侵蝕分布在什么地區(qū)？形成那些地貌？
生：干旱半干旱地區(qū)?？梢孕纬娠L(fēng)蝕城堡、風(fēng)蝕洼地、風(fēng)蝕柱和風(fēng)蝕蘑菇。
師：在氣候干旱的地區(qū)，因氣候干燥，外力作用以風(fēng)力為主，由于近地面的風(fēng)沙粒較大，磨蝕力較強(qiáng)，形成這種頂部大底部小的蘑菇狀外形，我們稱之為風(fēng)蝕蘑菇。除此而外，還有風(fēng)蝕城堡、風(fēng)蝕洼地、風(fēng)蝕柱。
師：當(dāng)含有大量沙粒的氣流中，當(dāng)風(fēng)速減小時(shí)沙粒就會(huì)慢慢沉積，形成堆積地貌，那么風(fēng)力沉積可以形成哪些地貌？
生：沙丘（移動(dòng)沙丘和靜止沙丘），還有黃土高原深厚的的黃土層。
師：思考：沙丘師如何移動(dòng)呢？
師：我們看到沙丘的兩側(cè)面坡度不同，坡度較緩的這邊應(yīng)該是風(fēng)的來向，坡度較陡的那側(cè)就是背風(fēng)坡，由此可以看出，沙子在迎風(fēng)坡吹起，在背風(fēng)坡堆積，這樣就緩慢向前移動(dòng)。
師：通過練習(xí)檢測風(fēng)力作用與地貌。
師：大家看這三幅圖，分別是什么？
生：峽谷，瀑布，黃土高原千溝萬壑的地表。
師：通過圖片展示，流水侵蝕所成地貌是什么?
生：溝谷（v型谷）、峽谷、瀑布、黃土高原的千溝萬壑等。
師：這是一幅山水組合景觀，欣賞這種景觀類型我們應(yīng)該乘船或竹筏感受一種人在畫中游的動(dòng)態(tài)美，請問大家這是哪里？
生：桂林山水。
師：是的。桂林山水甲天下。這是屬于什么地貌類型？
生：喀斯特地貌。
師：對的?？λ固氐孛仓饕植荚谠瀑F高原區(qū)，由于可溶性巖石在高溫多雨的氣候條件下發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。我們把喀斯特地貌也稱為巖溶地貌，由于溶蝕作用形成。
師：那流水溶蝕作用形成什么地貌？
生：喀斯特地貌，分布在云貴高原區(qū)。
師：當(dāng)流水減緩時(shí)，侵蝕的產(chǎn)物就會(huì)慢慢堆積而成沉積地貌，流水沉積又形成那些地貌類型？
生：出山口——沖積扇，大河中下游——沖積平原，河口——三角洲。
師：我們對于沉積地貌逐一進(jìn)行再分析。
師：我愛連連看。
師：小結(jié)流水侵蝕和沉積作用的地貌形態(tài)。
問題探究一：（合作學(xué)習(xí)）
師：長江發(fā)源于唐古拉山，在上游成為沱沱河，通天河，在流經(jīng)滇川交界時(shí)因古時(shí)盛產(chǎn)沙金而稱金沙江，在流經(jīng)四川境內(nèi)稱之為川江，在湖北枝城至湖南城陵磯段稱之為荊江，在揚(yáng)州以下稱之為揚(yáng)子江，在上海注入東海。古代著名的詩人李白曾在《渡荊門送別》中描述一幅氣勢磅礴的萬里長江圖。大家合作探究長江地貌和水文特征的差異。
（合作探究）
生：上游形成V形谷，下游形成U形谷。
師：（對學(xué)生的的概括進(jìn)行簡單地總結(jié)）。河流上、中游在山區(qū)、高原流經(jīng)時(shí)，受重力作用，河水不斷下切，使河床不斷加深，河流落差越大，流速越快，沖刷越嚴(yán)重，往往形成“V”字形的峽谷。橫斷山區(qū)的山高谷深、黃土高原的千溝萬壑都是流水侵蝕作用塑造地表形態(tài)的典型例子（顯示橫斷山和黃土高原的景觀圖片）。河流進(jìn)入下游后，受岸基和地形影響，流速減小，河流以側(cè)蝕為主，使得河床不斷加寬，形成“U”字形的峽谷。
師：討論海浪作用影響的地貌分布在什么地區(qū)？海浪侵蝕和海浪沉積分別形成何種地貌？
生：分布在海濱地帶。海浪侵蝕形成海蝕崖、海蝕柱等海蝕地貌，海浪沉積可以形成沙灘等海岸地貌
師：是的，塑造海岸地貌的主要?jiǎng)恿κ遣ɡ撕统绷?，在發(fā)育的過程中，不但受海浪的強(qiáng)弱外，還與巖石的抗蝕能力有關(guān)。對于堅(jiān)硬的巖石，結(jié)構(gòu)致密，抗蝕能力較強(qiáng)，但因裂隙或垂直節(jié)理發(fā)育，而被侵蝕成為海蝕崖、海蝕柱等海蝕地貌。
師：討論冰川作用影響的地貌分布在什么地區(qū)？冰川侵蝕和冰川沉積分別形成何種地貌？
生：分布在高山和高緯度地區(qū)，冰川侵蝕可以形成形成冰斗、角峰、U型谷、冰蝕湖、冰蝕平原、冰蝕洼地，冰川沉積可以形成形成雜亂無章的冰磧地貌，如冰磧平原、冰磧丘陵等。
練習(xí)：獨(dú)具慧眼
通過案例分析，引導(dǎo)學(xué)生掌握探究問題的思路和方法，為接下來的小組合作探究做出示范
課外探究
展示荊江圖片
萬里長江，險(xiǎn)在荊江。
師：展示荊江部分圖片，讓學(xué)生課后思考圖中A、B哪一處的堤壩要特殊加固？
師生分妒案例后，小組展開討論，極大地提高了掌蘭學(xué)習(xí)的效率。
通過欣賞自然風(fēng)光的圖片，學(xué)生堤升了熱愛自然、探索自然的情感。
通過小組討論分析案例，培養(yǎng)學(xué)生讀圖分析與合作探究的能力
課堂小結(jié)
PPT展示小結(jié)表格
外力作用
對地貌形態(tài)的影響
風(fēng)力作用
侵蝕
沉積
流水作用
侵蝕
沉積
海浪作用
侵蝕
沉積
冰川作用
侵蝕
沉積
“梳理特征”環(huán)節(jié)，需要學(xué)生由感性認(rèn)識(shí)提升至理性分析，使整節(jié)課達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果
課堂檢測
1、造成埃及獅身人面像嚴(yán)重缺損的主要原因是（）
A、海蝕作用B、流水侵蝕作用
C、風(fēng)化、風(fēng)蝕作用D、冰蝕作用
2、石灰?guī)r溶洞中的鐘乳石，石筍的成因是（）
A、溶蝕作用B、沉積作用C、風(fēng)蝕作用D、海蝕作用
3、下列有關(guān)地貌成因的敘述，錯(cuò)誤的是（）
A.黃土高原的黃土是由風(fēng)力挾帶的粉砂、塵土堆積而成的
B.長江三峽是冰川侵蝕形成的
C.內(nèi)蒙古高原西部的大片戈壁和裸巖荒漠是風(fēng)力作用的產(chǎn)物
D.塔克拉瑪干沙漠中的沙丘和沙壟是典型的風(fēng)積地貌
師生共同歸納學(xué)習(xí)要點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生日常生活中立多思考
板書設(shè)計(jì)
外力作用與地表形態(tài)
一、外力作用
1、外力作用的能量來源
2、外力作用的表現(xiàn)形式
3、外力作用表現(xiàn)形式之間的關(guān)系
二、外力作用與地表形態(tài)
1、風(fēng)力作用與地表形態(tài)
（1）風(fēng)力侵蝕
（2）風(fēng)力沉積
2、流水作用與地表形態(tài)
（1）流水侵蝕（物理侵蝕、化學(xué)侵蝕）
（2）流水沉積
3、海浪作用
（1）海浪侵蝕
（2）海浪沉積
4、冰川作用
（1）冰川侵蝕
（2）冰川沉積
學(xué)生對本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行歸納、復(fù)習(xí)，形成知識(shí)體系。
結(jié)束
在歡快的歌曲中，展示：小紙幣大地理的圖片。
感受大自然的美，激發(fā)學(xué)生熱愛祖國大好河山的激情。

第四單元多姿多彩的地表形態(tài)4.2外力作用教案

共點(diǎn)力作用下物體的平衡

一、知識(shí)目標(biāo)

1、知道什么是共點(diǎn)力作用下物體的平衡狀態(tài)；

2、掌握共點(diǎn)力的平衡條件。

二、能力目標(biāo)：

通過觀察三個(gè)共點(diǎn)力平衡的演示實(shí)驗(yàn)，推出共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，分析推理能力。

三、德育目標(biāo)

通過共點(diǎn)力平衡條件的得出過程，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的觀點(diǎn)。

教學(xué)重點(diǎn)

1：共點(diǎn)力作用下物體的平衡狀態(tài)。

2：共點(diǎn)力的平衡條件。

教學(xué)難點(diǎn)：

共點(diǎn)力的平衡條件。

教學(xué)方法：

實(shí)驗(yàn)法、歸納法、講練法

教學(xué)用具：

演示物體一個(gè)，彈簧秤三個(gè)

教學(xué)步驟：

一、導(dǎo)入新課：

生活中的物體有的處于平衡狀態(tài)，有的處于非平衡狀態(tài)；其中物體的平衡狀態(tài)比較常見，而且很有實(shí)際意義。那么：什么是物體的平衡狀態(tài)，物體在什么條件下才能處于平衡狀態(tài)呢？本章我們就來學(xué)習(xí)這方面的問題。本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)共點(diǎn)力的平衡條件。

二、新課教學(xué)

（一）用投影片出示本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)：

1：了解共點(diǎn)力作用下物體平衡的概念；

2：理解共點(diǎn)力的平衡條件。

（二）學(xué)習(xí)目標(biāo)完成過程：

1：共點(diǎn)力作用下物體的平衡狀態(tài)。

（1）復(fù)習(xí)什么是共點(diǎn)力：

幾個(gè)力都作用在物體的同一點(diǎn)，或者它們的作用線相交于同一點(diǎn)，這幾個(gè)力就叫做共點(diǎn)力。

（2）介紹物體在共點(diǎn)力作用下的平衡狀態(tài)。

a：一個(gè)物體在共點(diǎn)力的作用下，如果保持靜止或者做勻速直線運(yùn)動(dòng)，我們就說這個(gè)物體處于平衡狀態(tài)。

b：請學(xué)生舉例：哪些物體屬于在共點(diǎn)力作用處于平衡狀態(tài)。

c：同學(xué)們剛才舉的例子中，有的物體在兩個(gè)力作用下處于平衡，有的物體在三個(gè)力的作用下處于平衡。那么，在共點(diǎn)力作用下的物體在什么條件下才能處于平衡狀態(tài)呢？

2：共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件

（1）理論推導(dǎo)：

從牛頓第二定律知道：當(dāng)物體所受合力為零時(shí)，加速度為零，物體將保持靜止或者做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即物體處于平衡狀態(tài)，所以：在共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是合力為零。

即F合＝0

（2）平衡條件的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：

a：請三位同學(xué)把三個(gè)彈簧秤的掛鉤掛到同一個(gè)物體，分別向三個(gè)方向彈簧秤，記下彈簧秤的示數(shù)和方向。

注意：用力不能太大，以免超出彈性限度。

b：請同志們按各力的大小和方向作出力的圖示，根據(jù)力的平行四邊形法則，求出三個(gè)力的合力。

c：請幾位同學(xué)說明作圖得到的結(jié)果：

這三個(gè)力的合力為零（在誤差范圍內(nèi)）；

任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力大小相等，方向相反，作用在同一直線上。

三、鞏固訓(xùn)練：

（1）一個(gè)物體在共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，那么這個(gè)物體一定保持。

（2）在共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是，此時(shí)物體的加速度等于。

（3）下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)處于平衡狀態(tài)的論述，正確的是。

A：質(zhì)點(diǎn)一定不受力的作用；

B：質(zhì)點(diǎn)一定沒有加速度；

c：質(zhì)點(diǎn)一定沒有速度；

d：質(zhì)點(diǎn)一定保持靜止。

（4）要使物體保持平衡狀態(tài)，作用在物體上的力必須滿足一定的條件，這個(gè)條件就叫做。

四、小結(jié)

1：本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了共點(diǎn)力的平衡條件是F合＝0；

2：平衡狀態(tài)的二個(gè)特征是：

①a＝0；

②速度v恒定；

3、物體所受的合力為零，在正交分解時(shí)常采用：

①Fx合=0;②Fy合=0

五、作業(yè)

一個(gè)物體受到五個(gè)共點(diǎn)力F1、F2、F3、F4、F5的作用，處于平平衡。

1：如果將F3撤去，而其他力保持不變，則F1、F2、F4、F5的合力是多大？方向如何？

2：如果將F2、F5兩個(gè)力撤去，而其余力保持不變，則F1、F3、F4的合力在什么范圍內(nèi)？

六、板書設(shè)計(jì)：