在外力作用下的振动.ppt

高中物理选修高中物理选修3-4 3-4 第十一章第十一章 机械振动机械振动在外力作用下的振动 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望高中物理选修高中物理选修3-4 3-4 第十一章第十一章 机械振动机械振动 阅读课本阻尼振动与受迫振动的内容，完成阅读课本阻尼振动与受迫振动的内容，完成下列问题下列问题2 2、阻尼振动的概念是什么、阻尼振动的概念是什么3 3、受迫振动的概念及特点是什么、受迫振动的概念及特点是什么1 1、固有周期和固有频率、固有周期和固有频率高中物理选修高中物理选修3-4 3-4 第十一章第十一章 机械振动机械振动一、固有周期和固有频率一、固有周期和固有频率振动系统不受外力作用的振动振动系统不受外力作用的振动自由振动：自由振动：固有周期：固有振动的周期固有周期：固有振动的周期固有频率：固有振动的频率固有频率：固有振动的频率高中物理选修高中物理选修3-4 3-4 第十一章第十一章 机械振动机械振动二、阻尼振动二、阻尼振动1 1、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2 2、阻尼振动的、阻尼振动的图像图像：3 3、实际的自由振动一定是阻尼振动、实际的自由振动一定是阻尼振动高中物理选修高中物理选修3-4 3-4 第十一章第十一章 机械振动机械振动三、受迫振动三、受迫振动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 请举出你所知道的受迫振动的例子请举出你所知道的受迫振动的例子高中物理选修高中物理选修3-4 3-4 第十一章第十一章 机械振动机械振动受迫振动的频率跟什么有关呢受迫振动的频率跟什么有关呢?受迫振动实例：受迫振动实例：跳板在人走过时发生的振动跳板在人走过时发生的振动机器底座在机器运转时发生的振动机器底座在机器运转时发生的振动听到声音时耳膜的振动听到声音时耳膜的振动电磁打点计时器的振针所做的振动电磁打点计时器的振针所做的振动三、受迫振动三、受迫振动高中物理选修高中物理选修3-4 3-4 第十一章第十一章 机械振动机械振动3 3、受迫振动的、受迫振动的特点特点：受迫振动的受迫振动的频率总等于驱动力的频率频率总等于驱动力的频率，与与系统的系统的固有频率无关固有频率无关。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三、受迫振动三、受迫振动受迫振动的振幅与驱动力频率的关系受迫振动的振幅与驱动力频率的关系?高中物理选修高中物理选修3-4 3-4 第十一章第十一章 机械振动机械振动 阅读课本共振的内容，完成下列问题阅读课本共振的内容，完成下列问题2 2、共振的现象及定义、共振的现象及定义3 3、共振的条件、共振的条件1 1、共振曲线的形状、共振曲线的形状4 4、生活中的共振现象、生活中的共振现象高中物理选修高中物理选修3-4 3-4 第十一章第十一章 机械振动机械振动三、共三、共 振振1 1、定义：、定义：驱动力的频率驱动力的频率等于系统的等于系统的固有频率固有频率时，时，受迫振动的受迫振动的振幅最大振幅最大，这种现象叫做共振。，这种现象叫做共振。2 2、共振曲线、共振曲线图象特点图象特点f f驱驱=f=f固固时，振幅有最大值时，振幅有最大值f f驱驱与与 f f固固差别越大时，振幅越小差别越大时，振幅越小高中物理选修高中物理选修3-4 3-4 第十一章第十一章 机械振动机械振动军队过桥便步走，火车过桥慢行军队过桥便步走，火车过桥慢行 1831 1831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，桥梁发生共振而断便桥时，由于马蹄节奏整齐，桥梁发生共振而断裂。裂。生活中的共振现象生活中的共振现象高中物理选修高中物理选修3-4 3-4 第十一章第十一章 机械振动机械振动 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 生活中的共振现象生活中的共振现象高中物理选修高中物理选修3-4 3-4 第十一章第十一章 机械振动机械振动Company Logo生活中的共振现象生活中的共振现象共共振振筛筛高中物理选修高中物理选修3-4 3-4 第十一章第十一章 机械振动机械振动Company Logo生活中的共振现象生活中的共振现象龙龙洗洗盆盆高中物理选修高中物理选修3-4 3-4 第十一章第十一章 机械振动机械振动Company Logo生活中的共振现象生活中的共振现象共共鸣鸣高中物理选修高中物理选修3-4 3-4 第十一章第十一章 机械振动机械振动 洗衣机把衣服脱水完毕切断电源后，电动机洗衣机把衣服脱水完毕切断电源后，电动机由于惯性还要转一会儿才能停下来，在这个由于惯性还要转一会儿才能停下来，在这个过程中，洗衣机的振动剧烈程度有变化，其过程中，洗衣机的振动剧烈程度有变化，其中有一阵子最剧烈中有一阵子最剧烈。利利用用共共振振时时，应应使使驱驱动动力力的的频频率率接接近近或或等等于于振动物体的振动物体的固有频率固有频率；防防止止共共振振时时，应应使使驱驱动动力力的的频频率率与与物物体体的的固固有频率不同有频率不同，而且相差越大越好，而且相差越大越好生活中的共振现象生活中的共振现象高中物理选修高中物理选修3-4 3-4 第十一章第十一章 机械振动机械振动小小 结结2 2、受迫振动：系统在外界驱动力作用下的振动、受迫振动：系统在外界驱动力作用下的振动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；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高中物理选修高中物理选修3-4 3-4 第十一章第十一章 机械振动机械振动课堂训练课堂训练1.1.如图所示，是用来测量各种发动机转速的如图所示，是用来测量各种发动机转速的转速计原理图。在同一铁支架转速计原理图。在同一铁支架NMNM上焊有固上焊有固有频率依次为有频率依次为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端与正在转动端与正在转动的电动机接触，发现的电动机接触，发现b b钢片振幅最大，则电钢片振幅最大，则电动机转速为动机转速为_r/min_r/min，a a、b b、c c、d d此时此时振动频率为振动频率为_。360060Hz高中物理选修高中物理选修3-4 3-4 第十一章第十一章 机械振动机械振动2.2.如图所示演示装置，一根张紧的水平如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上挂着四个单摆，让绳上挂着四个单摆，让b b摆摆动，其余摆摆动，其余各摆也摆动起来，可以发现（各摆也摆动起来，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高中物理选修高中物理选修3-4 3-4 第十一章第十一章 机械振动机械振动3 3、汽车的车身是装在弹簧上的，如果、汽车的车身是装在弹簧上的，如果这个系统的固有周期是这个系统的固有周期是1.5s1.5s，汽车在，汽车在一条起伏不平的路上行驶，路上各凸一条起伏不平的路上行驶，路上各凸起处大约都相隔起处大约都相隔8m8m，汽车以多大速，汽车以多大速度行驶时，车身上下颠簸得最剧烈？度行驶时，车身上下颠簸得最剧烈？高中物理选修高中物理选修3-4 3-4 第十一章第十一章 机械振动机械振动