《受迫振动与共振》课件2.ppt

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1、1．4受迫振动与共振核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练1．4课前自主学案课标定位课标定位学习目标：1.掌握阻尼振动、受迫振动的概念，理解受迫振动的振幅与驱动力频率之间的关系．2．理解共振的原因，掌握共振的运动特点．重点难点：重点是受迫振动的振幅与驱动力频率之间的关系，难点是共振成因的分析．课前自主学案一、振动中的能量损失空气中的弹簧振子和单摆，由于受到_________的作用，做振幅_________的运动叫__________．而钟摆能保持振幅____，原因是定时补充_____的结果．空气阻力逐渐减小阻尼振动不变能量二、受迫振动1

2、．定义：物体在周期性变化的________作用下的振动叫受迫振动．2．受迫振动稳定后，可以明显地观察到受迫振动的周期等于_______的周期．这样就可以得到物体做受迫振动的频率等于________的频率，而跟物体自身的__________无关．驱动力驱动力驱动力固有频率三、共振及其产生的条件1．共振：当驱动力的频率跟_______________相等时，物体做受迫振动的振幅_____，这种现象叫做共振．声音的共振现象叫______．2．共振的条件：f驱＝f固，即驱动力的频率与物体的固有频率相等．3．共振曲线如图1－5－1所示，共振曲线

3、的横坐标为驱动力的频率，纵坐标为受迫振动物体的振幅．图1－5－1物体的固有频率最大共鸣4．共振的利用和防止(1)防止：由共振曲线可知，f驱＝f固时，A＝Am振幅达到最大，f驱与f固差别越大时，物体做受迫振动的振幅A越小．由此可知，在需要防止共振危害的时候，要想办法使驱动力频率和固有频率________，而且相差越____越好．(2)应用：在需要利用共振时，应设法使驱动力的频率___________物体的固有频率．共振筛、微波炉、核磁共振成像及乐器上的共鸣箱等都是利用共振的实例．不相等多等于或接近核心要点突破一、阻尼振动1．阻尼振动振幅

4、逐渐减小的振动叫做阻尼振动，也叫减幅振动．实际的振动系统不可避免地要受到摩擦力和其他阻力作用(即受到阻尼的作用)，将一部分机械能转化为其他形式的能量，导致振动的总能量不断减小，因而振动的振幅也不断减小．2．影响振幅减小的因素振幅减小的快慢跟振动所受的阻尼有关，阻尼越大，振幅减小得越快，阻尼越小，振幅减小得越慢．当阻尼很小时，在一段不太长的时间内振幅没有明显的减小，可认为是等幅振动．(1)同一简谐运动能量的大小由振幅大小决定．(2)物体做无阻尼振动，并不一定指它不受阻尼，而是指它在振动过程中保持振幅不变．(3)物体做阻尼振动时，振幅虽然

5、不断减小，但振动的频率仍由振动系统的结构特点所决定，并不会随振幅的减小而变化．例如用力敲锣，由于锣受到阻尼作用，振幅越来越小，锣声减弱，但音调不变．3．阻尼振动的图像阻尼振动的图像如图1－5－2所示．图1－5－2即时应用(即时突破，小试牛刀)1．下列说法正确的是()A．阻尼振动也叫减幅振动B．实际的振动系统不可避免地受到阻尼作用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解析：选ABD.实际生活中的振动都要受到阻尼作用，振幅逐渐减小，但周期保持不变，故A、B正确，C错误．阻尼过大时，整个系统很快停止

6、振动．二、对共振的进一步理解1．共振曲线(1)图1－5－4表示的是用图1－5－3所示装置进行共振实验所得的共振曲线：曲线表示受迫振动的振幅A(纵坐标)随驱动力频率f(横坐标)的变化而变化．驱动力频率f跟固有频率f0相差越小，振幅越大；驱动力频率f等于振动系统的固有频率f0时，振幅最大．图1－5－3图1－5－4图1－5－5(2)我们还可以用图1－5－4表示出用图1－5－5所示装置进行共振实验的共振曲线：曲线表示受迫振动的振幅A(纵坐标)取决于各自的固有频率f(横坐标)．固有频率f跟驱动力频率f0相差越小，振幅越大；固有频率f等于驱动力频

7、率f0时，单摆的振幅最大．2．对共振成因的分析当驱动力的频率等于物体的固有频率时，做受迫振动的物体振幅达到最大．(1)从受力角度看：振动物体所受驱动力的方向跟它的运动方向相同时，驱动力对它起加速作用，使它的振幅增大，驱动力的频率跟物体的固有频率越接近，使物体振幅增大的力的作用次数就越多，当驱动力频率等于物体的固有频率时，它的每一次作用都使物体的振幅增加，从而振幅达到最大．(2)从功能关系看：当驱动力频率越接近物体的固有频率时，驱动力与物体运动一致的次数越多，驱动力对物体做正功越多，振幅就越大．当驱动力频率等于物体固有频率时，驱动力始终

8、对物体做正功，使振动能量不断增加，振幅不断增大，直到增加的能量等于克服阻尼作用损耗的能量，振幅才不再增加．即时应用(即时突破，小试牛刀)2．部队经过桥梁时，规定不许齐步走，登山运动员登高山时，不许高声叫喊，主要原因是()