2.6受迫振动共振 -ppt课件（含视频） -（2019）新人教版高中物理选择性必修第一册.rar

2.62.6受迫振动共振受迫振动共振 第二章机械振动情景引入情景引入“洗”是古代盥洗用的脸盆，多用青铜铸成，现代亦有许多仿制的工艺品。倒些清水在其中，用手掌慢慢摩擦盆耳，盆就会发出嗡嗡声，到一定节奏时还会溅起层层水花。这是为什么？温故知新温故知新2.单摆的周期公式1.弹簧振子周期公式由此可知：周期或频率与振幅无关，仅由系统自身的性质决定，我们把这种振动称为固有振动，其振动频率称为固有频率新课教学新课教学一、振动中的能量损失阻尼振动2、图像：1、定义：系统受到阻尼，消耗机械能，所以振幅逐渐减小的振动随堂小结随堂小结简谐运动阻尼振动产生条件理想模型，不受阻力 受到阻力作用简谐运动与阻尼振动的比较：振幅不变减小频率由系统本身决定频率不变振动图像做一做做一做 (多选)下列说法中错误的是( )A阻尼振动的振幅不断减小B物体做阻尼振动时，随着振幅的减小，频率也不断减小C阻尼振动的振幅逐渐减小，所以周期也逐渐减小D阻尼过大时，系统将不能发生振动BC新课教学新课教学二、受迫振动阻尼振动最终要停下来，那么怎样才能产生持续的振动呢？提示：最简单的办法是使周期性的外力 1.自由振动:在没有任何外力干预的情况下，给振动系统一定能量，使它开始振动，这样的振动叫自由振动.2.驱动力:对振动系统施加的周期性的外力，这种周期性的外力叫作驱动力3.受迫振动: (1)定义：系统在驱动力作用下的振动，叫作受迫振动做一做做一做1.开始时不转动摇把，让振子上下自由振动，记录其频率 2.匀速转动摇把，当振子振动稳定时，记录振动频率 3.受迫振动的频率与什么因素有关呢？二、受迫振动(2)受迫振动的频率(周期)做受迫振动的物体，其振动频率由驱动力频率决定，与系统的固有频率无关新课教学新课教学三、共振现象1、定义：驱动力的频率f等于物体的固有频率f0时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振。新课教学新课教学三、共振现象1、定义：驱动力的频率f等于物体的固有频率f0时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振。f驱= f固时，振幅有最大值f驱与 f固差别越大时，振幅越小横轴：表示驱动力的频率纵轴：表示受迫振动的振幅2、共振曲线新课教学新课教学1831年，一队骑兵通过曼彻斯特附近的一座便桥时，由于马蹄节奏整齐，桥梁发生共振而断裂。军队过桥便步走,火车过桥慢行1940年，美国的全长860米的塔柯姆大桥在建成后的4个月就因风共振而倒塌 三、共振现象3、生活中共振现象新课教学新课教学微波炉加热原理： 食物中水分子的振动频率约为2500MHz。微波炉加热食品时，炉内产生大致相同频率的电磁波，也称为 “微波”。使食物中的水分子做受迫振动，发生共振，将电磁辐射能转化为内能，从而使食物的温度迅速升高。微波加热是对物体内部的整体加热，极大地提高了加热效率。 三、共振现象3、生活中共振现象古希腊的学者阿基米德曾豪情万丈地宣称：给我一个支点，我能撬动地球。而现代的美国发明家特士拉更是“牛气”，他说：用一件共振器，我就能把地球一裂为二。 1、防止2、应用 使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率。使驱动力的频率与物体的固有频率不同，而且相差越大越好。要点总结要点总结2、受迫振动：系统在外界驱动力作用下的振动3、系统做受迫振动时，振动稳定后的频率等于驱动力的频率，跟系统的固有频率无关。4、驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，受迫振动的振幅增大，这种现象叫做共振。5、共振的应用和防止1、阻尼振动：振幅越来越小的振动做一做做一做 1、 A 、B两个弹簧振子, A固有频率为f, B固有频率为4f, 若它们均在频率为3f 的驱动力作用下做受迫振动, 则 ( )A、 振子A的振幅较大, 振动频率为fB、 振子B的振幅较大, 振动频率为3fC、 振子A的振幅较大, 振动频率为3fD、 振子B的振幅较大, 振动频率为4fB做一做做一做 2、汽车的车身是装在弹簧上的，如果这个系统的固有周期是1.5s，汽车在一条起伏不平的路上行驶，路上各凸起处大约都相隔8m，汽车以多大速度行驶时，车身上下颠簸得最剧烈？设车速为v，每经过一个凸起，将引起车身的振动，如果汽车经过相临凸起的时间间隔刚好等于车身体系的固有周期T1.5s，则由凸起施与车的驱动力冲击力的频率等于固有频率，车达到共振状态，颠簸最剧烈。分析解答：做一做做一做 3、如图所示是一个单摆的共振曲线(1)若单摆所处环境的重力加速度g9.8 m/s2，试求此摆的摆长；(2)若将此摆移到高山上，共振曲线的峰将怎样移动？解析：（1）由图可知：单摆的频率为0.3Hz，周期为由 得：l=2.8m（2）将此摆移到高山上，重力加速度减小，周期变大，频率减小，共振曲线的峰将向左移动。