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课件网) 第一章 动量守恒定律 2.6受迫振动 共振 人教版（2019）高中物理选择性必修第一册 新课导入 1 新课讲解 3 学习目标 2 经典例题 4 课堂练习 5 本课小结 6 目录 军队里有明确的规定：凡行军过桥的部队，不准在桥上齐步走或正步走，而要便步走。1906年，俄国军队在通过彼得堡附近一座大桥时，由于齐步走而使大桥倒塌，造成了很大的伤亡。部队行军过桥时为什么要便步走？ 提示：这是为了防止大桥发生共振，而使桥梁倒塌。当整齐步伐的频率跟大桥的固有频率相等时，会引起共振，可能使大桥损坏，造成人员伤亡。 学习目标 1. 知道什么是阻尼振动和受迫振动，会用能量观点分析阻尼振动的振幅变化和受迫振动的共振现象。 2. 通过实验认识固有频率、驱动力频率与振动频率之间的区别和联系，了解产生共振的条件，认识共振是受迫振动的一种特殊情况。 3. 能够根据实际生活中的振动特点，应用振动的规律解释与解决相关问题。 一、振动中的能量损失 1.固有振动和固有频率 简谐运动的物体受到的回复力，是振动系统内部的相互作用力。如果振动系统不受外力的作用，此时的振动叫做固有振动，其振动频率称为固有频率。 2.阻尼振动 振动系统中最常见的外力是摩擦力或其他阻力。当系统受到阻力的作用时,我们说振动受到了阻尼。系统克服阻尼的作用要做功,消耗机械能,因而振幅减小,最后停下来。这种振幅逐渐减小的振动,叫作阻尼振动。 振动系统受到的阻尼越大，振幅减小得越快，阻尼过大时，系统将不能发生振动。 3.阻尼振动图像 思考：无阻尼振动是不是不受任何阻力的振动？ 【提示】物体做无阻尼振动，并不一定指它不受阻力，而是指它在振动过程中保持振幅不变。 一、振动中的能量损失 思考：你用力敲锣，注意听其音调，在响度减小的过程中，体验其音调是否变化。并分析思考为什么会这样。 【提示】用力敲锣，由于锣受到阻尼作用，振幅越来越小，锣声减弱（响度减小），但音调不变（频率不变）。这是因为，物体做阻尼振动时，振幅虽然不断减小，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。 一、振动中的能量损失 振动系统能量衰减的两种方式： （1）由于振动系统受到摩擦阻力的作用，使振动系统的机械能逐渐转化内能。 （2）由于振动系统引起邻近介质中各质点的振动，使能量向四周辐射出去，从而自身机械能减少。 音叉振动辐射能量 思考与讨论： 1.阻尼振动最终要停下来，那么怎样才能产生持续的振动呢？ 2.通过刚才的视频，你可以想到的一个最简单的办法是什么？ 用周期性的外力作用于振动系统，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 1.持续振动的获得 实际的振动由于阻尼作用最终要停下来，要维持系统的持续振动，办法是使周期性的外力作用于振动系统，外力对系统做正 功，补偿系统的能量损耗． 2.驱动力： 作用在振动系统上的周期性外力 研究受迫振动的频率 实验结论： 受迫振动稳定时的频率等于驱动力的频率，跟系统的固有频率无关。 思考：物体做受迫振动的振幅是否也跟它的固有频率无关呢 3.受迫振动 系统在周期性变化的驱动力作用下的振动叫做受迫振动。 4.受迫振动的频率 受迫振动稳定时，系统振动的频率等于驱动力的频率，与系统的固有频率无关。 二、受迫振动 简谐运动、阻尼振动与受迫振动的区别 简谐运动是一种理想化的模型，物体运动过程中的一切阻力都不考虑；阻尼振动却考虑阻力的影响，是更实际的一种运动；而受迫振动则是物体做阻尼振动时受到周期性驱动力作用下的振动．三者对比列表如下： 二、受迫振动 振动 类型 比较 项目 简谐运动 阻尼振动 受迫振动 产生条件 不受阻力作用 受阻力作用 受阻力和驱 ... ...
