【人教版】受迫振動共振課件1

1、6受迫振動共振6受迫振動共振【人教版】受迫振動共振課件1自主閱讀自我檢測一、固有振動和阻尼振動1.固有振動:簡諧運動的周期或頻率與無關,僅由系統(tǒng)自身的性質(zhì)決定,我們把這種振動稱為固有振動。2.固有頻率:物體固有振動時的頻率僅有系統(tǒng)自身的性質(zhì)決定,稱固有頻率。3.阻尼振動:振幅隨時間逐漸的振動。振幅減小自主閱讀自我檢測一、固有振動和阻尼振動振幅減小自主閱讀自我檢測二、受迫振動和共振1.受迫振動:振動系統(tǒng)在(周期性的外力)作用下的振動。2.受迫振動的頻率物體做受迫振動達到穩(wěn)定后,物體振動的頻率等于_的頻率,與物體的固有頻率。3.共振:當驅(qū)動力的頻率固有頻率時,物體做受迫振動的達到值的現(xiàn)象。4.產(chǎn)生

2、共振的條件驅(qū)動力頻率振動系統(tǒng)的固有頻率。驅(qū)動力驅(qū)動力無關等于振幅最大自主閱讀自我檢測二、受迫振動和共振驅(qū)動力驅(qū)動力無關等于振幅最自主閱讀自我檢測1.正誤判斷(1)阻尼振動是機械能不斷減小的振動,它一定不是簡諧運動。 ()(2)單擺的振幅越來越小,是因為其能量在不斷消失。()(3)在外力作用下的振動就是受迫振動。()解析:單擺總能量是守恒的,只是機械能不斷減小。解析:只有在周期性外力(驅(qū)動力)的作用下物體所做的振動才是受迫振動。自主閱讀自我檢測1.正誤判斷解析:單擺總能量是守恒的,只自主閱讀自我檢測2.(多選)下列關于共振和防止共振的說法,正確的是 ()A.共振現(xiàn)象總是有害的,所以要避免共振現(xiàn)象

3、發(fā)生B.隊伍過橋要慢行是為了不產(chǎn)生周期性的驅(qū)動力,從而避免產(chǎn)生共振C.火車過橋慢行是為了使驅(qū)動力的頻率遠小于橋的固有頻率,從而避免產(chǎn)生共振D.利用共振時,應使驅(qū)動力的頻率接近或等于振動物體的固有頻率;防止共振危害時,應使驅(qū)動力的頻率遠離振動物體的固有頻率答案:CD 自主閱讀自我檢測2.(多選)下列關于共振和防止共振的說法,正問題一問題二當堂檢測比較簡諧運動、阻尼振動和受迫振動情境探究“余音繞梁,三日不絕?！毙稳莞杪暬蛞魳返膬?yōu)美,耐人尋味。但在日常生活中,當彈奏結束后,樂聲會越來越弱,并最終消失,這是為什么呢?要點提示:由于樂聲受到空氣的阻尼作用,振幅越來越小,因此樂聲也就越來越弱了。問題一問題

4、二當堂檢測比較簡諧運動、阻尼振動和受迫振動要點提示問題一問題二當堂檢測知識歸納 問題一問題二當堂檢測知識歸納 問題一問題二當堂檢測特別提醒阻尼振動中振幅雖逐漸減小,但振動頻率不會變化,此頻率稱為固有頻率,由振動系統(tǒng)決定。問題一問題二當堂檢測特別提醒阻尼振動中振幅雖逐漸減小,但振動問題一問題二當堂檢測典例剖析例題1(多選)單擺做阻尼振動的振動圖像如圖所示,下列說法正確的是 ()A.擺球在A時刻的動能等于B時刻的動能B.擺球在A時刻的勢能等于B時刻的勢能C.擺球在A時刻的機械能等于B時刻的機械能D.擺球在A時刻的機械能大于B時刻的機械能答案:B D解析:在單擺振動過程中,因不斷克服空氣阻力做功使機

5、械能逐漸轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故選項C錯誤,選項D正確;雖然單擺總的機械能在逐漸減小,但在振動過程中動能和重力勢能仍在不斷地相互轉(zhuǎn)化,由于A、B兩時刻,單擺的位移相等,所以重力勢能相等,但動能不相等,故選項A錯誤,選項B正確。問題一問題二當堂檢測典例剖析答案:B D問題一問題二當堂檢測規(guī)律方法 阻尼振動及能量變化(1)阻尼振動與簡諧運動的關系:實際的振動都會受到阻力的作用,是阻尼振動。當阻力很小時,可以認為是簡諧運動。(2)機械能E等于動能Ek和勢能Ep之和,即E=Ek+Ep,阻尼振動中,E減小,但動能和勢能仍相互轉(zhuǎn)化。第二章6受迫振動共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊

6、課件(共23張PPT)PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載第二章6受迫振動共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共23張PPT)PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載問題一問題二當堂檢測規(guī)律方法 阻尼振動及能量變化第二章6問題一問題二當堂檢測變式訓練1在如圖所示的振動圖像中,在13 s的時間范圍內(nèi),下列時刻振動物體的動能與勢能之和最大的是()A.1.2 sB.2 sC.2.5 sD.3 s答案:A解析:隨著阻力的作用,機械能損失越來越多,故1.2 s時機械能最大。第二章6受迫振動共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(

7、共23張PPT)PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載第二章6受迫振動共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共23張PPT)PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載問題一問題二當堂檢測變式訓練1在如圖所示的振動圖像中,在1問題一問題二當堂檢測對共振和共振曲線的理解情境探究用扁擔挑水時,有時桶里的水會蕩得厲害,并從桶中濺出來,這是為什么?要點提示:人挑水時,通過扁擔對水桶施加周期性的驅(qū)動力,當驅(qū)動力的頻率等于桶里水的固有頻率時,水發(fā)生共振,水的振動就越來越厲害,就會從桶中濺出來。第二章6受迫振動共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第

8、一冊課件(共23張PPT)PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載第二章6受迫振動共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共23張PPT)PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載問題一問題二當堂檢測對共振和共振曲線的理解要點提示:人挑水時問題一問題二當堂檢測知識歸納1.發(fā)生共振的條件及理解(1)驅(qū)動力的頻率等于振動系統(tǒng)的固有頻率。(2)對共振條件的理解從受力角度看:當振動物體所受驅(qū)動力的方向跟它的運動方向相同時,驅(qū)動力對它起加速作用,使它的振幅增大,當驅(qū)動力的頻率等于物體的固有頻率時,它的每一次作用都使物體的振幅增加,從而振幅達到最大。從功能關系看:當驅(qū)動力的

9、頻率等于物體的固有頻率時,驅(qū)動力始終對物體做正功,使振動能量不斷增加,振幅不斷增大,直到達到最大值。第二章6受迫振動共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共23張PPT)PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載第二章6受迫振動共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共23張PPT)PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載問題一問題二當堂檢測知識歸納第二章6受迫振動共振20問題一問題二當堂檢測2.共振曲線及理解如圖所示,共振曲線直觀地反映了物體做受迫振動的振幅與驅(qū)動力頻率的關系。(1)當驅(qū)動力的頻率f偏離固有頻率f0較大時,受

10、迫振動的振幅較小。(2)當驅(qū)動力的頻率f等于固有頻率f0時,受迫振動的振幅最大。第二章6受迫振動共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共23張PPT)PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載第二章6受迫振動共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共23張PPT)PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載問題一問題二當堂檢測2.共振曲線及理解第二章6受迫振動問題一問題二當堂檢測典例剖析例題2如圖所示,在曲柄A上懸掛一個彈簧振子,如果轉(zhuǎn)動搖把C可帶動曲軸BAD,用手往下拉振子,再放手使彈簧振子上下振動,測得振子在10 s內(nèi)完成20

11、次全振動,然后勻速轉(zhuǎn)動搖把,當轉(zhuǎn)速為r/min,彈簧振子振動最劇烈,穩(wěn)定后的振動周期為s。解析:振子在10 s內(nèi)完成20次全振動,故固有頻率為f=2 Hz;當受迫振動的頻率接近于振子的固有頻率時,會發(fā)生共振,即彈簧振子振動最劇烈,故搖把轉(zhuǎn)速為:n=f=2 r/s=120 r/min;穩(wěn)定后的振動周期為T= =0.5 s。答案:1200.5第二章6受迫振動共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共23張PPT)PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載第二章6受迫振動共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共23張PPT)PPT課

12、件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載問題一問題二當堂檢測典例剖析解析:振子在10 s內(nèi)完成20次問題一問題二當堂檢測規(guī)律方法 共振曲線的特點(1)當驅(qū)動力頻率等于物體固有頻率時,物體振動的振幅最大;(2)當固有頻率不等于驅(qū)動力頻率時,二者越接近,振幅越大,二者相差越大,振幅越小;(3)共振曲線上除峰值外,其他某一振幅都對應兩個驅(qū)動力頻率。第二章6受迫振動共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共23張PPT)PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載第二章6受迫振動共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共23張PPT)PPT課件人

13、教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載問題一問題二當堂檢測規(guī)律方法 共振曲線的特點第二章6受迫問題一問題二當堂檢測變式訓練2一單擺的共振曲線如圖所示,則該單擺的擺長約為多少?共振時擺球的最大速度大小是多少?(g取10 m/s2)第二章6受迫振動共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共23張PPT)PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載第二章6受迫振動共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共23張PPT)PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載問題一問題二當堂檢測變式訓練2一單擺的共振曲線如圖所示,則該問題一問題二當堂檢測答案:1

14、m0.25 m/s 第二章6受迫振動共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共23張PPT)PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載第二章6受迫振動共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共23張PPT)PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載問題一問題二當堂檢測答案:1 m0.25 m/s 第二章問題一問題二當堂檢測1.(多選)單擺在空氣中做阻尼振動,下列說法正確的是 ()A.振動的機械能逐漸轉(zhuǎn)化為其他形式的能量B.后一時刻擺球的動能一定比前一時刻小C.后一時刻擺球的勢能一定比前一時刻小D.后一時刻擺球的機械能一定比前一時刻

15、小答案:A D解析:由于單擺在空氣中做阻尼振動,克服空氣、摩擦阻力做功,使機械能不斷減少而轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。后一時刻的動能和勢能不一定比前一時刻小,但后一時刻擺球的機械能一定比前一時刻小。第二章6受迫振動共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共23張PPT)PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載第二章6受迫振動共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共23張PPT)PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載問題一問題二當堂檢測1.(多選)單擺在空氣中做阻尼振動,下列問題一問題二當堂檢測2.(多選)下列說法正確的是()A.實際的自由

16、振動一定是阻尼振動B.在外力作用下的振動是受迫振動C.阻尼振動的振幅越來越小D.受迫振動穩(wěn)定后的頻率與振動系統(tǒng)自身物理條件無關答案:AC D解析:實際的自由振動,必須不斷克服外界阻力做功而消耗能量,振幅會逐漸減小,所以必然是阻尼振動,故選項A、C正確;只有在周期性外力(驅(qū)動力)作用下的物體所做的振動才是受迫振動,故選項B錯誤;受迫振動穩(wěn)定后的頻率由驅(qū)動力的頻率決定,與自身物理條件無關,故選項D正確。第二章6受迫振動共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共23張PPT)PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載第二章6受迫振動共振2020-2021【新教材】人教

17、版（2019）高中物理選修第一冊課件(共23張PPT)PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載問題一問題二當堂檢測2.(多選)下列說法正確的是()答案問題一問題二當堂檢測3.在一根張緊的水平繩上懸掛五個擺,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振動起來,其他各擺隨后也振動起來,則在B、C、D、E四個擺中,振幅最大的是()A.BB.CC.DD.E答案:D解析:A振動起來以后,B、C、D、E四個擺均做受迫振動,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。第二章6受迫振動共振2020-2021【新教材】人教版（2019）

18、高中物理選修第一冊課件(共23張PPT)PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載第二章6受迫振動共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共23張PPT)PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載問題一問題二當堂檢測3.在一根張緊的水平繩上懸掛五個擺,其中問題一問題二當堂檢測4.(多選)一洗衣機脫水桶在正常工作時非常平穩(wěn),當切斷電源后,發(fā)現(xiàn)洗衣機先是振動越來越劇烈,然后振動再逐漸減弱。對這一現(xiàn)象,下列說法正確的是()A.正常工作時,洗衣機脫水桶的運轉(zhuǎn)頻率比洗衣機的固有頻率大B.正常工作時,洗衣機脫水桶的運轉(zhuǎn)頻率比洗衣機的固有頻率小C.正常工作時,洗衣機脫水桶的運轉(zhuǎn)頻率等于洗衣機的固有頻率D.當洗衣機振動最劇烈時,脫水桶的運轉(zhuǎn)頻率恰好等于洗衣機的固有