2.6　受迫振动 共振 课件-高中物理选择性必修1（人教版2019）(共45张PPT)

(课件网) 学习目标 2 知道什么是受迫振动，知道受迫振动的频率等于驱动力的频率，而跟振动物体的固有频率无关. 1 知道什么是阻尼振动，知道实际的振动可以看作简谐运动的条件. 重点 3 知道什么是共振，掌握产生共振的条件，理解共振曲线. 重难点 重点 “洗”是古代盥洗用的脸盆，多用青铜铸成，现代亦有许多仿制的工艺品。倒些清水在其中，用手掌慢慢摩擦盆耳，盆就会发出嗡嗡声，到一定节奏时还会溅起层层水花。 这是为什么？ 物理的极致美感—神奇的沙子共振 科学家的灵窍、诗人的心扉、画家的慧眼，此三者所感受到的都是同样的和谐、同样的优美、同样的富有韵律与节奏。 阻尼振动 简谐运动 无外力干预 振幅不变，机械能守恒 现实生活中是否存在简谐运动？若振动过程中存在阻力，它的振幅又发生如何变化呢？ 由于实际的振动系统都会受到摩擦力、黏滞力等阻碍作用，振幅必然逐渐减小，最终停止 1.固有振动和固有频率 (1)固有振动：振动系统在不受外力的情况下的振动. (2)固有频率：固有振动的频率.由系统本身的性质决定，与振幅大小无关. 单摆的周期公式 弹簧振子周期公式 2.阻尼振动 (1)定义：振动系统受到阻力的作用，振幅随时间逐渐减小的振动，叫作阻尼振动. (2)阻尼振动的图像 1.阻尼振动中振动系统能量衰减的方式有哪些？ (1)一种是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为内能.例如：单摆运动时受到空气的阻力. (2)另一种是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. 例如：音叉发声时，一部分机械能随声波 辐射到周围空间，导致音叉振幅减小. 2.阻尼振动中，在振幅逐渐减小的过程中，振动系统的周期和频率也会发生变化吗？ T T T 不变，振子的频率和周期与振幅无关. 1.(2021·华中师大附中检测)由于存在空气阻力，严格来讲，任何物体的机械振动都不是简谐运动，在振动过程中 A.振幅减小、周期减小、机械能减小 B.振幅减小、周期不变、机械能减小 C.振幅不变、周期减小、机械能减小 D.振幅不变、周期不变、机械能减小 √ 由于存在空气阻力，振动系统在振动过程中机械能减小、振幅减小，但其周期为固有周期，即周期不变，故选B. 2.(多选)如图是单摆做阻尼振动的振动图线，下列说法正确的是 A.振动过程中周期变小 B.振动过程中周期不变 C.摆球A时刻的势能等于B时刻的势能 D.摆球A时刻的动能等于B时刻的动能 √ √ 阻尼振动中，单摆的振幅逐渐减小，由于周期与振幅无关，故振动过程中周期不变，选项A错误，B正确； 因A、B两时刻的位移相同，故摆球A时刻的势能等于B时刻的势能，选项C正确； 由于振动的能量逐渐减小，故摆球A时刻的动能大于B时刻的动能，选项D错误. 受迫振动 实际的振动一定是阻尼振动.摇曳的树叶会停下来，摆动的秋千也会停止运动.那么怎样才能产生持续的振动呢？ 受迫振动 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。 ①跳板在人走过时发生的振动 ②机器底座在机器运转时发生的振动 ③听到声音时耳膜的振动 ④电磁打点计时器的振针所做的振动 受迫振动实例： 振针 针头 结论：物体做受迫振动时，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. 受迫振动的频率与什么因素有关呢？ 受迫振动 1.驱动力 驱动力：作用于振动系统的周期性的外力. 2.受迫振动 (1)定义：系统在驱动力作用下的振动. (2)受迫振动的频率(周期)：做受迫振动的物体，稳定后其振动频率总等于驱动力的频率，与系统的固有频率无关. 受迫振动中，若周期性的驱动力给系统补充的能量与系统因阻尼振动消耗的能量相等，那么物体振动的振幅是否变化？它能否看成简谐运动 ... ...