受迫振動(dòng) 振 高二上學(xué)期物理滬科版

第二章機(jī)械振動(dòng)第四節(jié)受迫振動(dòng)共振選修系列彈簧振子前文回顧單擺ABCOBAx我們?cè)谘芯可鲜鲅b置時(shí)，體現(xiàn)了什么物理思想？理想模型：突出主要因素，忽略次要因素前文回顧ABCOBAx我們可以發(fā)現(xiàn)兩者的周期公式均于本身構(gòu)造有關(guān)，與振幅和當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。單擺周期公式：彈簧振子周期公式：這種參數(shù)體現(xiàn)出裝置的固有屬性，因此被稱為固有周期（固有頻率）一、阻尼振動(dòng)單擺和彈簧振子的振動(dòng)不可能永遠(yuǎn)持續(xù)下去。這是因?yàn)樵谡駝?dòng)的過(guò)程中總是存在各種阻力；振動(dòng)系統(tǒng)不斷克服阻力做功，機(jī)械能逐漸減小，振幅也不斷減小，最后停止振動(dòng)。振幅隨時(shí)間逐漸減小的振動(dòng)阻尼振動(dòng)：xtO包絡(luò)一、阻尼振動(dòng)結(jié)合阻尼振動(dòng)的圖像，回答以下問(wèn)題：xtO什么條件下，物體將做阻尼振動(dòng)？阻尼振動(dòng)體現(xiàn)出哪些能量的轉(zhuǎn)換？有同學(xué)認(rèn)為阻尼振動(dòng)的振幅隨著時(shí)間減小，振動(dòng)周期也會(huì)因?yàn)樽枘岽嬖诙淖?，你認(rèn)為該同學(xué)的觀點(diǎn)正確嗎？振動(dòng)+受到阻力機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能不正確，振動(dòng)周期與振幅無(wú)關(guān)，故阻尼振動(dòng)中周期和頻率不變！TT二、受迫振動(dòng)用什么辦法才能得到持續(xù)的振動(dòng)呢？振動(dòng)系統(tǒng)在周期性外力作用下的振動(dòng)受迫振動(dòng)：驅(qū)動(dòng)力為保持物體的持續(xù)振動(dòng)，需要利用驅(qū)動(dòng)力適時(shí)地補(bǔ)充能量。物體受迫振動(dòng)的規(guī)律與驅(qū)動(dòng)力有何關(guān)系呢？阻尼做功系統(tǒng)總能量外力做功補(bǔ)充耗散二、受迫振動(dòng)大量實(shí)驗(yàn)表明，彈簧振子做受迫振動(dòng)穩(wěn)定后的頻率總是等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，與自由振動(dòng)的頻率無(wú)關(guān)。

f迫=f驅(qū)如何在蕩秋千的時(shí)候，振幅最大呢？三、共振現(xiàn)象調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)力的頻率，將頻率不同的驅(qū)動(dòng)力先后作用于同一個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)，其做受迫振動(dòng)的振幅

A將隨驅(qū)動(dòng)力的頻率

f變化，如圖所示?？梢钥闯?，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率f

接近系統(tǒng)做自由振動(dòng)的頻率

f0（即為系統(tǒng)的固有頻率）時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅劇烈增大，這種現(xiàn)象稱為共振。OAff0橫軸：表示驅(qū)動(dòng)力的頻率縱軸：表示受迫振動(dòng)的振幅受迫振動(dòng)的規(guī)律f驅(qū)=f固時(shí)，振幅有最大值；f驅(qū)與

f固差別越大時(shí)，振幅越小三、共振現(xiàn)象盥洗盆與水的共振音叉的“共鳴”也是一種共振這里的能量是通過(guò)空氣輻射出去，不同于衰減。但也屬于阻尼振動(dòng)示例1下列說(shuō)法中正確的是（）多選（A）某物體做自由振動(dòng)時(shí)，其振動(dòng)頻率與振幅無(wú)關(guān)（B）某物體做受迫振動(dòng)時(shí)，其振動(dòng)頻率與固有頻率無(wú)關(guān)（C）某物體發(fā)生共振時(shí)的頻率就是其自由振動(dòng)的頻率（D）某物體發(fā)生共振時(shí)的振動(dòng)就是無(wú)阻尼振動(dòng)

ABC

變式1如圖，表示兩個(gè)單擺m、M懸掛到一根鋼絲上，原來(lái)它們都靜止，今使m偏離平衡位置一個(gè)小角度，釋放后m做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的方向在垂直于紙面的豎直平面里，對(duì)M此后的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法正確的是（）（A）M仍靜止（B）M將做受迫振動(dòng)，周期為（C）M將做受迫振動(dòng)，周期為（D）M能發(fā)生共振

C

mMlL課堂小結(jié)阻尼振動(dòng)阻力做功機(jī)械能逐漸減小振幅逐漸變小周