阻尼振動(dòng)受迫振動(dòng)

1、振動(dòng)的能量與振幅有關(guān)，振動(dòng)的能量與振幅有關(guān)，振幅越大，振動(dòng)振幅越大，振動(dòng) 的能量越大的能量越大 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中動(dòng)能和勢(shì)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中動(dòng)能和勢(shì)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變，即機(jī)械能的總量保持不變，即機(jī)械能守恒機(jī)械能守恒。問題1：生活中的振動(dòng)是什么樣子呢？阻尼振動(dòng)：振幅逐漸減小的振動(dòng)叫做阻尼振動(dòng)：振幅逐漸減小的振動(dòng)叫做阻尼振動(dòng)阻尼振動(dòng)結(jié)論：結(jié)論：a a、振動(dòng)系統(tǒng)受到的阻尼越大，振幅減小振動(dòng)系統(tǒng)受到的阻尼越大，振幅減小得越快，阻尼過大時(shí)，系統(tǒng)將不得越快，阻尼過大時(shí)，系統(tǒng)將不 能發(fā)生能發(fā)生振動(dòng)振動(dòng)b b、物體做阻尼振動(dòng)時(shí)頻率不隨振幅的改物體做阻尼振動(dòng)時(shí)頻率不隨振幅的改變而改變。變而

2、改變。c c、實(shí)際的自由振動(dòng)一般是阻尼振動(dòng)、實(shí)際的自由振動(dòng)一般是阻尼振動(dòng) 練習(xí)練習(xí)1彈簧振子在振動(dòng)過程中振幅逐漸減彈簧振子在振動(dòng)過程中振幅逐漸減小，這是由于（小，這是由于（ ） A振子開始振動(dòng)時(shí)的振幅大小振子開始振動(dòng)時(shí)的振幅大小 B在振動(dòng)過程中要不斷克服阻尼的作用在振動(dòng)過程中要不斷克服阻尼的作用做功，消耗了系統(tǒng)的機(jī)械能做功，消耗了系統(tǒng)的機(jī)械能 C動(dòng)能總是不斷地減小動(dòng)能總是不斷地減小 D勢(shì)能總是不斷地減小勢(shì)能總是不斷地減小B系統(tǒng)不受外力作用，也不受任何阻力，只在自身系統(tǒng)不受外力作用，也不受任何阻力，只在自身回復(fù)力作用下的振動(dòng)，稱為回復(fù)力作用下的振動(dòng)，稱為自由振動(dòng)自由振動(dòng)又叫做又叫做無阻尼振動(dòng)。無

3、阻尼振動(dòng)。自由振動(dòng)的頻率，叫做系統(tǒng)的自由振動(dòng)的頻率，叫做系統(tǒng)的固有頻率固有頻率問題問題2 2：用什么方法才能得到持續(xù)的振動(dòng)呢？：用什么方法才能得到持續(xù)的振動(dòng)呢？受迫振動(dòng)受迫振動(dòng) 1 1、驅(qū)動(dòng)力、驅(qū)動(dòng)力: :如果用周期性的外力作用于振動(dòng)系如果用周期性的外力作用于振動(dòng)系統(tǒng)，補(bǔ)償系統(tǒng)的能量損耗，使系統(tǒng)持續(xù)等幅地統(tǒng)，補(bǔ)償系統(tǒng)的能量損耗，使系統(tǒng)持續(xù)等幅地振動(dòng)下去，這種周期性的外力叫做振動(dòng)下去，這種周期性的外力叫做驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)力。 2 2、 受迫振動(dòng)受迫振動(dòng): : 系統(tǒng)系統(tǒng)在驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)在驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)叫叫做做受迫振動(dòng)受迫振動(dòng)。問題問題3 3：受迫振動(dòng)的頻率跟什么有關(guān)呢：受迫振動(dòng)的頻率跟什么有關(guān)呢

4、? ? 結(jié)論： 物體做受迫振動(dòng)時(shí)，物體做受迫振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)穩(wěn)定后的頻率等于振動(dòng)穩(wěn)定后的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，跟物體的固有頻率無關(guān)驅(qū)動(dòng)力的頻率，跟物體的固有頻率無關(guān)問題問題:4：物體做受迫振動(dòng)的振幅是否與物體做受迫振動(dòng)的振幅是否與物體的固有頻率有聯(lián)系呢物體的固有頻率有聯(lián)系呢? 結(jié)論結(jié)論2：受迫振動(dòng)中，受迫振動(dòng)中， 驅(qū)動(dòng)力的頻率等于振動(dòng)物體的固有頻率時(shí)，振幅最大；驅(qū)動(dòng)力的頻率等于振動(dòng)物體的固有頻率時(shí)，振幅最大；驅(qū)動(dòng)力的頻率跟固有頻率相差越大，振幅越小。驅(qū)動(dòng)力的頻率跟固有頻率相差越大，振幅越小。共振共振驅(qū)動(dòng)力的頻率接近物體的固有頻率時(shí)，受迫振驅(qū)動(dòng)力的頻率接近物體的固有頻率時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅增大，這種現(xiàn)

5、象叫做共振動(dòng)的振幅增大，這種現(xiàn)象叫做共振。橫軸：表示驅(qū)動(dòng)力的頻率橫軸：表示驅(qū)動(dòng)力的頻率縱軸：表示受迫振動(dòng)的振幅縱軸：表示受迫振動(dòng)的振幅圖象的意義：圖象的意義：f驅(qū)驅(qū)= f固固時(shí)，振幅有最大值時(shí)，振幅有最大值f驅(qū)驅(qū)與與 f固固差別越大時(shí)，振幅越小差別越大時(shí)，振幅越小練習(xí)練習(xí)2：如圖所示為單擺做受迫振動(dòng)時(shí)的共振曲線，如圖所示為單擺做受迫振動(dòng)時(shí)的共振曲線，從圖可知該單擺振動(dòng)的固有頻率為從圖可知該單擺振動(dòng)的固有頻率為 Hz，在驅(qū)，在驅(qū)動(dòng)力的頻率由動(dòng)力的頻率由0.4Hz增大加增大加0.6Hz的過程中，單擺振動(dòng)的過程中，單擺振動(dòng)的振幅變化情況是的振幅變化情況是_ ,其擺長(zhǎng)是其擺長(zhǎng)是_.(g=10m/s2)

6、 先增大后減小先增大后減小 0.50.51m聲音的共鳴聲音的共鳴聲音的共振現(xiàn)象共振的應(yīng)用和防止共振的應(yīng)用和防止測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速計(jì)測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速計(jì)共振篩共振篩共振的應(yīng)用共振的應(yīng)用生活中的共振現(xiàn)象生活中的共振現(xiàn)象 美國有一農(nóng)場(chǎng)農(nóng)婦，習(xí)慣于用吹笛的方式招呼美國有一農(nóng)場(chǎng)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(shí)，居然發(fā)丈夫回家吃飯，可當(dāng)她有一次吹笛時(shí)，居然發(fā)現(xiàn)樹上的毛毛蟲紛紛墜地而死，驚訝之余，她現(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(gè)小時(shí)，一下子將果樹上到自己的果園吹了幾個(gè)小時(shí)，一下子將果樹上的毛毛蟲收拾的一干二凈，究其原因，還是笛的毛毛蟲收拾的一干二

7、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。死亡。共振的防止共振的防止軍隊(duì)過橋隨步走，火車過橋慢行軍隊(duì)過橋隨步走，火車過橋慢行 19401940年，美國的全長(zhǎng)年，美國的全長(zhǎng)860860米的塔柯姆大橋因大米的塔柯姆大橋因大風(fēng)而塌毀風(fēng)而塌毀 結(jié)論： 利用共振時(shí)，應(yīng)使驅(qū)動(dòng)力的頻率接近或利用共振時(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；等于振動(dòng)物體的固有頻率； 防止共振時(shí)，應(yīng)使驅(qū)動(dòng)力的頻率與物體防止共振時(shí)，應(yīng)使驅(qū)動(dòng)力的頻率與物體的固有頻率不同，而且相差越大越好的固有頻率不同，而且相差越大越好小結(jié)： 1、受迫振動(dòng)：、受迫振動(dòng)：物體在外

8、界驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng) 2、物體做受迫振動(dòng)時(shí)，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)振動(dòng)穩(wěn)定后的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻力的頻 率，跟物體的固有頻率，跟物體的固有頻 率無關(guān)率無關(guān) 3、驅(qū)動(dòng)力的頻率等于物體的固有頻率時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅 最大，這種現(xiàn)象叫做共振。 4、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；防止共振時(shí)，應(yīng)使驅(qū)動(dòng)力的頻率防止共振時(shí)，應(yīng)使驅(qū)動(dòng)力的頻率與物體的固有頻率不同，而且相差越大越好與物體的固有頻率不同，而且相差越大越好練習(xí)練習(xí)3：一單擺做阻尼振動(dòng)，則在振動(dòng)過程一單擺做阻尼振動(dòng)，則在振動(dòng)過程 中中 （ ） A振幅越來越小，周期也越來越小振幅越來越小，周期也越來越小 B

9、振幅越來越小，周期不變振幅越來越小，周期不變 C在振動(dòng)過程中，通過某一位置時(shí)，在振動(dòng)過程中，通過某一位置時(shí)， 機(jī)機(jī) 械能始終不變械能始終不變 D振動(dòng)過程中，機(jī)械能不守恒，周期振動(dòng)過程中，機(jī)械能不守恒，周期 不變不變練習(xí)練習(xí)3：一單擺做阻尼振動(dòng)，則在振動(dòng)過程一單擺做阻尼振動(dòng)，則在振動(dòng)過程 中中 （ BD ） A振幅越來越小，周期也越來越小振幅越來越小，周期也越來越小 B振幅越來越小，周期不變振幅越來越小，周期不變 C在振動(dòng)過程中，通過某一位置時(shí)，在振動(dòng)過程中，通過某一位置時(shí)， 機(jī)機(jī) 械能始終不變械能始終不變 D振動(dòng)過程中，機(jī)械能不守恒，周期振動(dòng)過程中，機(jī)械能不守恒，周期 不變不變練習(xí)練習(xí)4：如下

10、圖所示，五個(gè)擺球懸掛于同一根繃緊的水平繩上，如下圖所示，五個(gè)擺球懸掛于同一根繃緊的水平繩上，A是擺球質(zhì)量較大的擺，讓它振動(dòng)后帶動(dòng)其它擺振動(dòng)，下列結(jié)是擺球質(zhì)量較大的擺，讓它振動(dòng)后帶動(dòng)其它擺振動(dòng)，下列結(jié)論正確的是論正確的是: A.其它擺的振動(dòng)周期與其它擺的振動(dòng)周期與A擺相同擺相同 B.其它各擺的振幅都相同其它各擺的振幅都相同 C.其它各擺的振幅不同，其它各擺的振幅不同，E擺的振幅最大擺的振幅最大 D. 其它各擺的振動(dòng)周期不同，其它各擺的振動(dòng)周期不同，D擺的周期最大擺的周期最大DAECB（AC）練習(xí)練習(xí)5：在火車的的車廂里用長(zhǎng)在火車的的車廂里用長(zhǎng)0.4m懸線吊著懸線吊著一個(gè)小鋼球，由于火車通過鐵軌接合處時(shí)受一個(gè)小鋼球，由于火車通過鐵軌接合處時(shí)受到振動(dòng)使球擺動(dòng)。如果每根鐵軌長(zhǎng)到振動(dòng)使球擺動(dòng)。如果每根鐵軌長(zhǎng)12.5m，懸線，則當(dāng)火車速度達(dá)到多大時(shí)，擺球的振懸線，則當(dāng)火車速度達(dá)到多大時(shí)，擺球的振幅最大幅最大。（g=10m/s.s）10m/s練習(xí)練習(xí)6： 如圖所示，是用來測(cè)量各種發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速如圖所示，是用來測(cè)量各種發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速計(jì)原理圖。在同一鐵支架計(jì)原理