泌陽二高高二物理外力作用下的振動課件新人教版.ppt

11.5 外力作用下的振動,泌陽二高高二物理組,振動的能量與振幅有關(guān)，振幅越大，振動的能量越大,簡諧運動中動能和勢能在發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機械能的總量保持不變，即機械能守恒。,復(fù)習(xí),固有周期和固有頻率,振動系統(tǒng)不受外力作用的振動,固有振動：,固有周期：固有振動的周期,固有頻率：固有振動的頻率,振幅越來越小的振動,問題：,為什么做阻尼振動的物體，振幅要越來越小呢？,由于振動物體要克服阻尼的作用做功，系統(tǒng)的機械 能逐漸減小，故振動的振幅也逐漸減小。,思考： 用什么方法才能得到持續(xù)的振動呢？,用周期性的外力作用于振動系統(tǒng)，通過外力對系統(tǒng)做正功，補償系統(tǒng)機械能的損耗，使系統(tǒng)持續(xù)地振動下去。,1、驅(qū)動力：作用在振動物體上的周期性外力,2、受迫振動：物體在外界驅(qū)動力作用下的振動,請舉出你所知道的受迫振動的例子,受迫振動的頻率跟什么有關(guān)呢?,受迫振動實例：,跳板在人走過時發(fā)生的振動,機器底座在機器運轉(zhuǎn)時發(fā)生的振動,聽到聲音時耳膜的振動,電磁打點計時器的振針?biāo)龅恼駝?實驗研究,結(jié)論1： 物體做受迫振動時，振動穩(wěn)定后的頻率等于驅(qū)動力的頻率，跟物體的固有頻率無關(guān),物體做受迫振動的頻率由驅(qū)動力的頻率決定，跟物體的固有頻率無關(guān)，但物體做受迫振動的振幅是否與物體的固有頻率有聯(lián)系呢?,實驗研究,結(jié)論2： 驅(qū)動力的頻率等于振動物體的固有頻率時，振幅最大；驅(qū)動力的頻率跟固有頻率相差越大，振幅越小。,驅(qū)動力的頻率等于物體的固有頻率時，受迫振動的振幅最大，這種現(xiàn)象叫做共振。,橫軸：表示驅(qū)動力的頻率,縱軸：表示受迫振動的振幅,圖象的意義： f驅(qū)= f固時，振幅有最大值 f驅(qū)與 f固差別越大時，振幅越小,實驗演示,聲音的共振現(xiàn)象,音叉下面所裝的空箱,測量發(fā)動機轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速計,共振篩,共振的應(yīng)用,發(fā)動機的轉(zhuǎn)速計原理圖,生活中的共振現(xiàn)象,美國有一農(nóng)場農(nóng)婦，習(xí)慣于用吹笛的方式招呼丈夫回家吃飯，可當(dāng)她有一次吹笛時，居然發(fā)現(xiàn)樹上的毛毛蟲紛紛墜地而死，驚訝之余，她到自己的果園吹了幾個小時，一下子將果樹上的毛毛蟲收拾的一干二凈，究其原因，還是笛子發(fā)出的聲音引起毛毛蟲內(nèi)臟發(fā)生劇烈共振而死亡。,共振的防止,軍隊過橋隨步走，火車過橋慢行,1940年，美國的全長860米的塔柯姆大橋因大風(fēng)而塌毀,輪船航行時要看波浪的撞擊方向而改變速度和方向,機器運轉(zhuǎn)時為了防止共振要調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速或者在振動 物體底座加防振墊.,洗衣機把衣服脫水完畢切斷電源后，電動機由于慣性還要轉(zhuǎn)一會兒才能停下來，在這個過程中，洗衣機的振動劇烈程度有變化，其中有一陣子最劇烈，試分析這一現(xiàn)象。,結(jié)論3： 利用共振時，應(yīng)使驅(qū)動力的頻率接近或等于振動物體的固有頻率； 防止共振時，應(yīng)使驅(qū)動力的頻率與物體的固有頻率不同，而且相差越大越好,小 結(jié),2、受迫振動：系統(tǒng)在外界驅(qū)動力作用下的振動,3、系統(tǒng)做受迫振動時，振動穩(wěn)定后的頻率等于 驅(qū)動力的頻率，跟系統(tǒng)的固有頻率無關(guān),4、驅(qū)動力的頻率等于振動系統(tǒng)的固有頻率時， 受迫振動的振幅增大，這種現(xiàn)象叫做共振。,5、利用共振時，應(yīng)使驅(qū)動力的頻率接近或等于 振動系統(tǒng)的固有頻率； 防止共振時，應(yīng)使驅(qū)動力的頻率與系統(tǒng)的固 有頻率不同，而且相差越大越好,1、阻尼振動：振幅越來越小的振動,鞏固練習(xí),1. 如圖所示，是用來測量各種發(fā)動機轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速計原理圖。在同一鐵支架NM上焊有固有頻率依次為80Hz、60Hz、40Hz、20Hz的四個鋼片a、b、c、d。將M端與正在轉(zhuǎn)動的電動機接觸，發(fā)現(xiàn)b鋼片振幅最大，則電動機轉(zhuǎn)速為_r/min，a、b、c、d此時振動頻率為_。,3600,60Hz,2.如圖所示演示裝置，一根張緊的水平繩上掛著四個單擺，讓b擺擺動，其余各擺也擺動起來，可以發(fā)現(xiàn)（ ） A.各擺擺動的周期均與b擺相同 B.a 擺擺動周期最短 C.c擺擺動周期最長 D.c擺振幅最大,A,小結(jié),1、受迫振動：物體在外界驅(qū)動力作用下的振動,2、物體做受迫振動時，振動穩(wěn)定后的頻率等于 驅(qū)動力的頻率，跟物體的固有頻率無關(guān),3、驅(qū)動力的頻率接近物體的固有頻率時，受迫