人教版第九章第七節(jié) 受迫振動 共振

1、2021/8/9 星期一1第七節(jié) 受迫振動 共振2021/8/9 星期一2 回憶： 1、 做阻尼振動的物體，振幅將隨時間怎樣變化？ 做阻尼振動的物體，振幅要越來越小。 2、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。2021/8/9 星期一3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。 此時物體所做的振動即為受迫振動2021/8/9 星期一4一、受迫振動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

2、力作用下的振動請舉出你所知道的受迫振動的例子2021/8/9 星期一5問題1：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所做的振動2021/8/9 星期一6實驗研究： 受迫振動的頻率與驅(qū)動力頻率的關(guān)系2021/8/9 星期一7 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)問題2：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?2021/8/9 星期一8實驗研究2021/8/9 星期一9 結(jié)論2： 驅(qū)

3、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。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，這個現(xiàn)象叫做共振f驅(qū)與 f固差別越大時，振幅越小2021/8/9 星期一10二、共振 驅(qū)動力的頻率接近物體的固有頻率時，受迫振動的振幅增大，這種現(xiàn)象叫做共振。2021/8/9 星期一111、聲音的共鳴實驗演示聲音的共振現(xiàn)象共鳴箱音叉下面所裝的空箱2021/8/9 星期一122、共振的應(yīng)用和防止測量發(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2021/8/9 星期一13共鳴箱（在樂器上用的比較多）魚洗2021/8

4、/9 星期一14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。2021/8/9 星期一15共振的防止軍隊過橋隨步走，火車過橋慢行2021/8/9 星期一16 1940年，美國的全長860米的塔柯姆大橋因大風(fēng)而塌毀 2021/8/9 星期一17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，

5、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2021/8/9 星期一18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_。360060Hz2021/8/9 星期一19

6、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A2021/8/9 星期一203.如圖所示為單擺做受迫振動時的共振曲線，從圖可知該單擺振動的固有頻率為 Hz，在驅(qū)動力的頻率由0.4Hz增大加0.6Hz的過程中，單擺振動的振幅變化情況是_ ,其擺長是_.(g=10m/s2) 先增大后減小 0.50.51m2021/8/9 星期一214.支持火車車廂的彈簧的固有頻率為 2Hz，行駛在每節(jié)鐵軌長10米的鐵路上，則當運行速度為_m/s時，車廂振動最劇烈。202021/8/9 星期一22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 振動的振幅增大，這種現(xiàn)象叫做