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高中物理共振题解析共振是物理学中一个重要的概念，涉及到许多实际应用。
在高中物理中，共振也是一个常见的考点。
本文将通过具体的例题，分析共振的相关知识点，并给出解题技巧和指导性建议，帮助高中学生更好地理解和应用共振概念。
一、共振的基本概念共振是指在一个物体受到外力作用时，如果外力的频率与物体的固有频率相等或者非常接近，就会出现共振现象。
共振时，物体的振幅会显著增大，甚至达到最大值。
共振的条件是外力频率与物体固有频率相等或者非常接近，而共振的效果则取决于物体的阻尼情况。
二、共振的应用共振现象在生活中有许多应用，例如音乐中的共鸣、桥梁的共振、电子设备中的谐振电路等。
下面通过具体的例题来说明这些应用。
例题一：一根细长的玻璃管，两端开口，管内装有水。
当用手指轻敲管壁时，会发出声音。
当管内的水位上升或下降时，声音的音调会发生变化。
请解释这一现象。
解析：这个现象可以通过共振的概念来解释。
当用手指轻敲管壁时，产生的声波在玻璃管内来回反射，并与管内的空气发生共振。
当水位上升或下降时，管内的空气柱长度发生变化，从而改变了管内空气的固有频率。
当固有频率与敲击频率相等或者非常接近时，就会出现共振现象，声音的音调会发生变化。
例题二：某桥梁在特定的风速下会发生共振，导致桥梁振幅增大，甚至崩塌。
请解释这一现象。
解析：这个现象可以通过共振的概念和桥梁的固有频率来解释。
当风速与桥梁的固有频率相等或者非常接近时，风的作用力会与桥梁的固有振动频率相匹配，导致共振现象。
由于共振时桥梁的振幅会显著增大，如果没有采取有效的措施来抑制共振，就会导致桥梁的振幅越来越大，最终崩塌。
例题三：在电子设备中，谐振电路常用于产生特定频率的信号。
请解释谐振电路的工作原理。
解析：谐振电路是一种特殊的电路，它由电感和电容组成。
当电感和电容的参数选择合适时，电路的固有频率与所需信号频率相等或者非常接近，就会发生共振现象。
在共振状态下，电路的振幅会显著增大，从而产生特定频率的信号。
43. 高中物理中的共振现象如何理解？一、关键信息1、共振现象的定义2、共振产生的条件3、常见的共振现象实例4、共振现象在生活和科技中的应用5、共振现象的危害及预防6、共振现象相关的物理公式和原理二、共振现象的定义11 共振是指一个物理系统在特定频率下，以最大振幅做振动的情形。
111 此特定频率被称为共振频率。
112 当驱动力的频率与系统的固有频率相同时，系统的振动幅度会显著增大。
三、共振产生的条件21 系统具有固有频率。
211 固有频率取决于系统的质量、弹性等因素。
212 不同的物理系统具有不同的固有频率。
22 驱动力的频率与固有频率相等。
221 驱动力是外界施加给系统的周期性作用。
222 只有当驱动力的频率与固有频率精准匹配时，才会发生共振。
四、常见的共振现象实例31 秋千的摆动。
311 当推动秋千的频率与秋千自身的摆动频率一致时，秋千的摆动幅度会越来越大。
312 人们可以通过调整推动的节奏来实现共振，让秋千达到较高的振幅。
32 乐器的发声。
321 例如吉他、小提琴等弦乐器，弦的振动频率与共鸣箱的固有频率相匹配时，声音会被放大且更加悦耳。
322 管乐器中，空气柱的振动频率与乐器的设计结构所决定的固有频率相符时，产生强烈而清晰的声音。
33 桥梁的共振。
331 在特定的风力或人群行走节奏下，桥梁可能发生共振。
332 若振幅过大，可能会对桥梁结构造成损害，甚至导致坍塌。
五、共振现象在生活和科技中的应用41 收音机的调谐。
411 通过改变电路的参数，使接收电路的固有频率与要接收的无线电波的频率相同，从而实现选台接收。
412 这种调谐机制使得我们能够准确地接收到所需的广播信号。
42 核磁共振成像（MRI）。
421 利用特定频率的电磁波与人体组织中氢原子的共振现象，获取身体内部的结构和信息。
422 为医学诊断提供了精确且非侵入性的方法。
43 超声清洗。
431 利用超声振动的频率与清洗槽中液体和污垢的固有频率匹配，产生强烈的振动和空化作用，去除污垢。
高一物理计划实验研究声音的共振现象声音是我们日常生活中不可或缺的一部分，它通过空气传播并能够引起物体的振动。
而在物理学中，声音的共振现象是一个重要的研究领域。
本文将介绍高一物理计划实验，以研究声音的共振现象为主题。
实验目的：研究声音的共振现象及其影响因素，进一步了解声音传播以及共振的原理。
实验材料与器材：1. 一个空气密封的共振管2. 一支弹性绳3. 一个频率调谐器4. 一个音叉5. 一个振动发生器6. 一个录音仪实验步骤：1. 首先，搭建一个空气密封的共振管实验装置。
将共振管固定在台架上，并使用频率调谐器调整管的长度。
2. 准备一个音叉和一个振动发生器。
将振动发生器固定在一端，并将音叉放在共振管的另一端。
3. 打开振动发生器，并逐渐调整频率，直到共振管产生共振，发出清晰而响亮的声音。
4. 使用录音仪记录共振声音的频率和强度。
5. 重复实验步骤3和实验步骤4，以调整频率和长度，观察共振声音的变化。
实验结果与分析：通过实验，我们记录了不同频率下共振声音的变化。
实验结果显示，当共振管的长度与声音波长匹配时，共振现象发生。
此时，声音波长与共振管的长度成整数倍关系，使得声波在管内来回传播时，波峰与波谷正好对应，增强了声音的振幅。
同时，我们还观察到共振声音的频率与共振管长度成反比关系。
当共振管长度增加时，频率降低；反之，当共振管长度减小时，频率增加。
这验证了共振现象与共振管长度的关系。
进一步探索：除了共振管实验，我们可以通过其他实验方法来研究声音的共振现象。
例如，可以使用弹性绳，将其固定在两端，并通过不同频率的振动波源引起共振。
然后，观察共振波的现象，并记录相应的频率和振幅变化。
结论：通过实验观察和分析，我们得出了以下结论：1. 声音的共振现象是指当声波的频率与共振物体的固有频率匹配时，共振现象发生，增强了声音的振幅。
2. 共振现象与共振物体的长度或固有频率有关。
长度或频率的变化会影响共振声音的频率和强度。
【高中物理】高中物理知识点：共振共振：1.定义：当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，振动物体的振幅最大。
这种现象被称为共振。
2、共振的条件：驱动力的频率等于振动系统的固有频率。
3.共振曲线：受迫振动振幅A与驱动频率f、f的关系固表示当f=f时对象的自然频率固此时，振幅最大。
4、共振的防止和利用：① 共振的利用：使驱动力的频率接近系统的固有频率，直到它等于振动系统的固有频率。
如：转速计、共振屏；②共振的防止：使驱动力的频率远离振动系统的固有频率。
5.功和能量：当发生共振时，驱动力总是对振动系统做正功，并总是向系统输入能量，使系统的机械能逐渐增加，振动物体的振幅增加。
当驱动力对系统所做的功等于摩擦力所做的功和介质阻力所做的功之和时，振动系统的机械能和振幅不会增加6、共鸣：共鸣――声音的共振现象两个具有相同振动频率的声源。
当一个声源振动时，产生的声波会通过介质（空气）传播到另一个声源，使另一个声源在周期性驱动力的作用下振动，从而发出声音。
这种现象被称为共振相关高中物理知识点：受迫振动强迫振动：1.概念:振动系统在周期性的外力(驱动力)作用下的振动叫做受迫振动2.频率：如果振动系统不受外力作用，此时的振动叫做固有振动，其振动的频率称为固有频率当物体被迫振动时，振动稳定后的频率等于驱动力的频率，该频率与系统的固有频率无关3.振幅:直观地反映物体做受迫振动的振幅a与驱动力频率f的关系，即当驱动力的频率f偏离固有频率f较大时，受迫振动的振幅a较小；当驱动力的频率，等于固有频率f时，受迫振动的振幅a最大4.能量：受迫振动不是系统内部动能和势能的转化，而是随时与外界进行能量交换，系统的机械能也随时发生变化。
6受迫振动共振[学习目标] 1.知道什么是固有振动和阻尼振动，会用能量的观点分析阻尼振动的特点。
2.知道受迫振动及其产生的条件，会分析受迫振动的特点(重难点)。
3.理解共振现象，掌握共振产生的条件，知道常见共振的应用和危害(重点)。
一、振动中的能量损失如图所示的实验装置为一挂在曲轴上的弹簧振子，用手将振子向下拉动一下释放，观察较长一段时间，你发现振子在振动过程中振幅有什么变化？为什么会出现这种现象？答案振子在振动的过程中振幅逐渐减小，因为振子在实际振动过程中受到空气的阻碍作用，振动的能量逐渐减少。
1．固有振动和固有频率(1)固有振动：振动系统在没有外力干预的情况下的振动。
(2)固有频率：固有振动的频率。
2．阻尼振动(1)阻尼振动：振动系统受到阻碍作用时，振幅随时间逐渐减小的振动，其振动图像如图所示。
(2)振动系统能量衰减的两种方式①振动系统受到摩擦阻力作用，机械能逐渐转化为内能。
②振动系统引起邻近介质中各质点的振动，能量向四周辐射出去，从而自身的机械能减少。
1．阻尼振动的振幅、周期和频率特点物体在做阻尼振动的过程中，振幅逐渐减小，但其周期是由振动系统本身决定，与振幅大小无关，振动过程中周期和频率保持不变。
2．阻尼振动的能量特点物体在做阻尼振动的过程中，总机械能逐渐减小，物体位移大小相等时，势能大小相等，但动能与上一次相比将减小。
例1 (2022·福安市第一中学高二月考)如图是一单摆做阻尼振动的位移—时间图像，比较摆球在M 与N 对应时刻的物理量，(E p M 代表M 点重力势能，E p N 代表N 对应点重力势能)以下说法正确的是( )A ．速率v M ＝v NB ．受到的拉力F M >F NC ．重力势能E p M >E p ND ．机械能E M <E N答案 B解析 由于单摆在运动过程中要克服阻力做功，振幅逐渐减小，摆球的机械能逐渐减少，所以摆球在M 点所对应时刻的机械能大于在N 点所对应的机械能，摆球的势能是由摆球相对最低点的高度h 和摆球的质量m 共同决定的(E p ＝mgh )。
高中物理声学中共振问题的解题技巧共振是声学中一个重要的概念，也是高中物理中常见的考点之一。
理解和掌握共振问题的解题技巧，对于高中学生来说非常重要。
本文将以具体题目为例，分析共振问题的考点，并给出解题技巧和指导。
一、共振的基本概念和特点共振是指当外界周期性作用力的频率与系统的固有频率相等或接近时，系统产生的振动幅度达到最大的现象。
共振的特点包括：振幅增大、能量传递、频率相等或接近。
二、共振问题的解题技巧1. 确定系统的固有频率共振问题的第一步是要确定系统的固有频率。
例如，考虑一个长为L的弦，两端固定，要求确定其基频频率。
我们可以利用弦上的驻波现象来求解。
首先，我们知道弦的基频对应的驻波形式是一个半波长的驻波，即弦的两端为固定端，中间为自由端。
根据波动方程和边界条件，可以得到弦的基频频率为f1=1/2L√(T/μ)，其中T为弦的张力，μ为单位长度的质量。
2. 确定外界作用力的频率在共振问题中，外界作用力的频率与系统的固有频率相等或接近。
因此，我们需要确定外界作用力的频率。
例如，考虑一个玻璃杯，当我们用手指敲击杯口时，会发出特定的声音。
我们可以通过改变敲击的频率，来观察杯子是否共振。
当敲击频率与杯子的固有频率相等或接近时，杯子会共振发出更响亮的声音。
3. 判断共振发生的条件共振发生的条件是外界作用力的频率与系统的固有频率相等或接近。
具体来说，当外界作用力的频率与系统的固有频率的差值小于一个临界值时，共振就会发生。
例如，当一个弹簧振子的固有频率为f0=1/2π√(k/m)，其中k为弹簧的劲度系数，m 为振子的质量。
如果外界作用力的频率为f=f0±Δf，其中Δf为一个很小的值，那么共振就会发生。
4. 应用共振原理解决实际问题共振原理在实际生活中有着广泛的应用。
例如，音箱的共振频率决定了其音质的好坏。
当音箱的共振频率与播放的音乐频率相等或接近时，声音会更加清晰、响亮。
另外，桥梁和建筑物的共振问题也需要引起我们的注意。
