泌阳二高 高二物理 外力作用下的振动课件 新人教版.ppt

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1、11.5 外力作用下的振动外力作用下的振动 泌阳二高高二物理组泌阳二高高二物理组 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。复习复习固有周期和固有频率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固有振动：固有振动：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：固有振动的频率振幅越来越小的振动一、阻尼振动一、阻尼振动问题：为什么做阻尼振动的

2、物体，振幅要越来越小呢？由于振动物体要克服阻尼的作用做功，系统的机械 能逐渐减小，故振动的振幅也逐渐减小。思考：用什么方法才能得到持续的振动呢？用周期性的外力作用于振动系统，通过外力对系统做正功，补偿系统机械能的损耗，使系统持续地振动下去。二、受迫振动二、受迫振动1、驱动力：作用在振动物体上的周期性外力2、受迫振动：物体在外界驱动力作用下的振动 请举出你所知道的受迫振动的例子受迫振动的频率跟什么有关呢?受迫振动实例：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实验研究 结论1：物体做受迫振动时，物体做受迫振动时，振动稳定后的频率等于驱

3、动力振动稳定后的频率等于驱动力的频率，跟物体的固有频率无关的频率，跟物体的固有频率无关物体做受迫振动的频率由驱动力的频率决定，跟物体的固有频率无关，但物体做受迫振动的振幅是否与物体的固有频率有联系呢?实验研究 结论2：驱动力的频率等于振动物体的固有频率时，振幅最大；驱动力的频率跟固有频率相差越大，振幅越小。三、共振三、共振驱动力的频率等于物体的固有频率时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振。横轴：表示驱动力的频率纵轴：表示受迫振动的振幅图象的意义：f驱=f固时，振幅有最大值f驱与 f固差别越大时，振幅越小声音的共鸣声音的共鸣实验演示声音的共振现象共鸣箱共鸣箱音叉下面所装的空箱共振的应用和防止

4、共振的应用和防止测量发动机转速的转速计共振筛共振的应用发动机的转速计原理图生活中的共振现象 美国有一农场农妇，习惯于用吹笛的方美国有一农场农妇，习惯于用吹笛的方式招呼丈夫回家吃饭，可当她有一次吹式招呼丈夫回家吃饭，可当她有一次吹笛时，居然发现树上的毛毛虫纷纷坠地笛时，居然发现树上的毛毛虫纷纷坠地而死，惊讶之余，她到自己的果园吹了而死，惊讶之余，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几个小时，一下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发生剧烈共振出的声音引起毛毛虫内脏发生剧烈共振而死亡。而死亡。共振的防止军队过

5、桥随步走，火车过桥慢行 19401940年，美国的全长年，美国的全长860860米的塔柯姆大米的塔柯姆大桥因大风而塌毁桥因大风而塌毁 轮船航行时要看波浪的撞击方向而改变速度和方向机器运转时为了防止共振要调节转速或者在振动 物体底座加防振垫.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，试分析这一现象。结论3：利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于振动物体利用共振时，应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；防止共振时，应使驱动力的频率与物体的固有频率不防止共振时，应使驱动力的频率与物体的固有频

6、率不同，而且相差越大越好同，而且相差越大越好小小 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

7、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巩固练习巩固练习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NM上焊有固上焊有固有频率依次为有频率依次为80Hz、60Hz、40Hz、20Hz的四个钢片的四个钢片a、b、c、d。将。将M端与正在转端与正在转动的电动机接触，发现动的电动机接触，发现b钢片振幅最大，则钢片振幅最大，则电动机转速为电动机转速为_r/min，a、b、c、d

8、此时振动频率为此时振动频率为_。360060Hz2.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.各摆摆动的周期均与各摆摆动的周期均与b摆相同摆相同B.a 摆摆动周期最短摆摆动周期最短C.c摆摆动周期最长摆摆动周期最长D.c摆振幅最大摆振幅最大A小结1、受迫振动：物体在外界驱动力作用下的振动2、物体做受迫振动时，物体做受迫振动时，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，跟物体的固有频率无关驱动力的频率，跟物体的固有频率无关3、驱动力的频率接近物体的固有频率时，受迫 振动的振幅增大，这种现象叫做共振。4、利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于 振动物体的固有频率；防止共振时，应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