人教版高中物理选修3-4课件：11.5《外力作用下的振动》.ppt

1、 振动的能量与振幅有关，振动的能量与振幅有关，振幅振幅 越大，振动的能量越大越大，振动的能量越大 简谐运动中动能和势能在发简谐运动中动能和势能在发 生相互转化，但机械能的总量生相互转化，但机械能的总量 保持不变，即保持不变，即机械能守恒机械能守恒。 复习复习 1 1、演示、演示 2 2、阻尼振动：振幅逐渐减小的振动、阻尼振动：振幅逐渐减小的振动 3 3、阻尼振动的图像：、阻尼振动的图像： 4 4、振动系统受到的振动系统受到的 阻尼越大阻尼越大，振幅减振幅减 小得越快小得越快，阻尼过阻尼过 大时大时，系统将不能系统将不能 发生振动发生振动。 5 5、实际的自由振动实际的自由振动 一定是阻尼振动一

2、定是阻尼振动 1 1、驱动力：、驱动力： 作用在振动系统上的周期性外力作用在振动系统上的周期性外力 2 2、受迫振动：、受迫振动： 系统在驱动力作用下的振动系统在驱动力作用下的振动 3 3、受迫振动的特点：演示、受迫振动的特点：演示 受迫振动的频率总等于驱动力的受迫振动的频率总等于驱动力的 频率，与系统的固有频率无关。频率，与系统的固有频率无关。 1 1、演示、演示 2 2、共振曲线、共振曲线 3 3、共振、共振 驱动力的频率等于系统的固有频率时，驱动力的频率等于系统的固有频率时， 受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振。受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振。 驱动力的频率与系统的固有频率相差驱

3、动力的频率与系统的固有频率相差 越少，振幅越大，相差越多，振幅越小。越少，振幅越大，相差越多，振幅越小。 1 1、防止：、防止： 使驱动力的频率与物体的固有频率不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。同，而且相差越大越好。 2 2、应用：、应用： 使驱动力的频率接近或等于振动物体使驱动力的频率接近或等于振动物体 的固有频率。的固有频率。 美国有一农场农妇，习惯于用吹笛的方式美国有一农场农妇，习惯于用吹笛的方式 招呼丈夫回家吃饭，可当她有一次吹笛时，招呼丈夫回家吃饭，可当她有一次吹笛时， 居然发现树上的毛毛虫纷纷坠地而死，惊讶居然发现树上的毛毛虫纷纷坠地而死，惊讶 之余，她到自

4、己的果园吹了几个小时，一下之余，她到自己的果园吹了几个小时，一下 子将果树上的毛毛虫收拾的一干二净，究其子将果树上的毛毛虫收拾的一干二净，究其 原因，还是笛子发出的声音引起毛毛虫内脏原因，还是笛子发出的声音引起毛毛虫内脏 发生剧烈共振而死亡。发生剧烈共振而死亡。 军队过桥便步走，火车过桥慢行军队过桥便步走，火车过桥慢行 18311831年，一队骑兵通过曼彻斯特附近的一座年，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，桥梁发生共振而便桥时，由于马蹄节奏整齐，桥梁发生共振而 断裂。断裂。 19401940年，美国的全长年，美国的全长860860米的塔柯姆大桥米的塔柯姆大桥 在建成后的

5、在建成后的4 4个月就因风共振而倒塌个月就因风共振而倒塌 2 2、受迫振动：系统在外界驱动力作用下、受迫振动：系统在外界驱动力作用下 的振动的振动 3 3、系统做受迫振动时，、系统做受迫振动时，振动稳定后的频率等于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驱动力的频率，跟系统的固有频率无关 4 4、驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，、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，这种现象叫做共振受迫振动的振幅增大，这种现象叫做共振。 5 5、利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于、利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于 振动系统的固有频率；振动系统的固有频率；

6、防止共振时，应使驱动力的频率与系统的固防止共振时，应使驱动力的频率与系统的固 有频率不同，而且相差越大越好有频率不同，而且相差越大越好 1 1、阻尼振动：振幅越来越小的振动、阻尼振动：振幅越来越小的振动 1. 1. 如图所示，是用来测量各种发动机转速的转速如图所示，是用来测量各种发动机转速的转速 计原理图。在同一铁支架计原理图。在同一铁支架NMNM上焊有固有频率依上焊有固有频率依 次为次为80Hz80Hz、60Hz60Hz、40Hz40Hz、20Hz20Hz的四个钢片的四个钢片a a、 b b、c c、d d。将。将MM端与正在转动的电动机接触，发端与正在转动的电动机接触，发 现现b b钢片振

7、幅最大，则电动机转速为钢片振幅最大，则电动机转速为 _r/min_r/min，a a、b b、c c、d d此时振动频率为此时振动频率为 _。 3600 60Hz 2.2.如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上 挂着四个单摆，让挂着四个单摆，让b b摆摆动，其余各摆也摆摆摆动，其余各摆也摆 动起来，可以发现（动起来，可以发现（ ） A.A.各摆摆动的周期均与各摆摆动的周期均与b b摆相同摆相同 B.B.a a 摆摆动周期最短摆摆动周期最短 C.C.c c摆摆动周期最长摆摆动周期最长 D.D.c c摆振幅最大摆振幅最大 A 3 3、汽车的车身是装在弹簧上的汽车的车身是装在弹簧上的，如如 果这个系统的固有周期是果这个系统的固有周期是1 1. .5 5s s，汽车汽车 在一条起伏不平的路上行驶在一条起伏不平的路上行驶，路上各路上各 凸起处大约都相隔凸起处大约都相隔8 8mm，汽车以多大汽车以多大 速度行驶时速度行驶时，车身上下颠簸得最剧烈车身上下颠簸得最剧烈？ sm/ 3 16