高中物理(新教材)選修1課件1：2 6 受迫振動 共振 人教版

第二章機械振動6受迫振動共振振動系統(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T0固有頻率：固有振動的頻率f0物體的振動周期與頻率由振動物體本身性質決定的，與振幅無關。如：彈簧振子：單擺：一、固有周期和回有頻率振動的能量與振幅有關，振幅越大，振動的能量越大簡諧運動中動能和勢能在發(fā)生相互轉化，但機械能的總量保持不變，即機械能守恒。二、阻尼振動1．阻尼振動：振幅逐漸減小的振動2．阻尼振動的圖像3．振動系統(tǒng)受到的阻尼越大，振幅減小得越快，阻尼過大時，系統(tǒng)將不能發(fā)生振動。4．實際的自由振動一定是阻尼振動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。思考與討論三、受迫振動1．驅動力作用在振動系統(tǒng)上的周期性外力2．受迫振動系統(tǒng)在驅動力作用下的振動

思考：物體做受迫振動時,振動穩(wěn)定后的頻率與什么有關?三、受迫振動3．受迫振動的特點

物體做受迫振動時，振動穩(wěn)定后的頻率等于驅動力的頻率，跟物體的固有頻率無關思考與討論

物體做受迫振動時，其振幅是否也跟它的固有頻率無關呢？1．定義：驅動力的頻率f等于物體的固有頻率f0時，受迫振動的振幅最大，這種現(xiàn)象叫做共振。固f驅=f固時，振幅有最大值f驅與

f固差別越大時，振幅越小橫軸：表示驅動力的頻率縱軸：表示受迫振動的振幅2．共振曲線四、共振1．定義：驅動力的頻率f等于物體的固有頻率f0時，受迫振動的振幅最大，這種現(xiàn)象叫做共振。固f驅=f固時，振幅有最大值f驅與

f固差別越大時，振幅越小橫軸：表示驅動力的頻率縱軸：表示受迫振動的振幅2．共振曲線四、共振五、生活中的共振現(xiàn)象共振篩噴水魚洗(大約出現(xiàn)于唐代)

摩擦盆的兩耳,由于振動,盆壁魚嘴處噴起水花,宛如盆底的魚在騰躍嬉戲.共鳴

1831年，一隊騎兵通過曼徹斯特附近的一座便橋時，由于馬蹄節(jié)奏整齊，橋梁發(fā)生共振而斷裂。軍隊過橋便步走,火車過橋慢行1940年，美國的全長860米的塔柯姆大橋在建成后的4個月就因風共振而倒塌1940年，美國的全長860米的塔柯姆大橋在建成后的4個月就因風共振而倒塌六、共振的防止和應用1．防止

使驅動力的頻率與物體的固有頻率不同，而且相差越大越好。2．應用

使驅動力的頻率接近或等于振動物體的固有頻率。思考與討論

美國有一農(nóng)場農(nóng)婦，習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臟發(fā)生劇烈共振而死亡。1.如圖所示，是用來測量各種發(fā)動機轉速的轉速計原理圖。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端與正在轉動的電動機接觸，發(fā)現(xiàn)b鋼片振幅最大，則電動機轉速為_______r/min，a、b、c、d此時振動頻率為_________。360060Hz課堂練習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課堂練習課堂練習3.汽車的車身是裝在彈簧上的，如果這個系統(tǒng)的固有周期是1.5s，汽車在一條起伏不平的路上行駛，路上各凸起處大約都相隔8m，汽車以多大速度行駛時，車身上下顛簸得最劇烈？備用工具&資料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課堂練習思考與討論

美國有一農(nóng)場農(nóng)婦，習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臟發(fā)生劇烈共振而死亡。振動的能量與振幅有關，振幅越大，振動的能量越大簡諧運動中動能和勢能在發(fā)生相互轉化，但機械能的總量保持不變，即機械能守恒。二、阻尼振動1．阻尼振動：振幅逐漸減小的振動2．阻尼振動的圖像3．振動系統(tǒng)受到的阻尼越大，振幅減小得越快，阻尼過大時，系統(tǒng)將不能發(fā)生振動。4．實際的自由振動一定是阻尼振動三、受迫振動3．受迫振動的特點

物體做受迫振動時，振動穩(wěn)定后的頻率等于驅動力的頻率，跟物體的固有頻率無關1．定義：驅動力的頻率f等于物體的固有頻率