2.5 阻尼振动 受迫振动 课件-2024-2025学年高二上学期物理教科版（2019）选择性必修第一册（16张PPT）

(课件网) 2.5阻尼振动 受迫振动 自我精进 勇毅担当 导标 1.知道阻尼振动、自由振动、受迫振动及其规律 2.理解共振现象及其产生条件 3.知道共振的相关应用与预防 导标 “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？ 学标1：自由振动 阻尼振动 1、自由振动 ：系统不受外力作用，只在自身回复力作用下的振动。 自由振动的频率，叫做系统的固有频率，固有频率由系统本身的特征决定。 理想情况下（即不受任何阻力，没有任何能量损耗）振幅保持不变，叫作无阻尼振动。 2、阻尼振动 ：系统在振动过程中受到阻力的作用，振动逐渐消逝，振动能量逐步转变为其他能量，这种振动叫做阻尼振动. 阻尼振动最终要停下来，那么怎样才能使物体持续的振动下去？ 学标1：自由振动 阻尼振动 学标2：受迫振动 1、驱动力 ：作用在振动系统上的周期性外力 2、受迫振动：系统在驱动力作用下的振动 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，跟物体自身的固有频率无关。 ①跳板在人走过时发生的振动 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 改变驱动力频率，振幅是否在改变？ 列举生活中哪些振动是受迫振动？ ②机器底座在机器运转时发生的振动 学标3：共振 学标3：共振 1、共振：当驱动力 的频率等于固有频率时，物体做受迫振动的振幅达到最大值，这种现象叫做共振。驱动力的频率跟固有频率相差越大，振幅越小。 2、共振曲线： 受迫振动振幅与驱动力频率的关系 驱动力的频率越接近受迫振动物体的固有频率时，振幅越大；驱动力的频率跟受迫振动物体的固有频率相差越大，振幅越小。 共振的应用和防止 学标3：共振 1940年11月7日美国Tocama悬索桥因共振而坍塌 学标3：共振 总之，在需要利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于振动系统的固有频率；在需要防止共振时，应使驱动力的频率远离振动系统的固有频率。 酒杯发生共振 学标3：共振 学标3：共振 共振筛、声音的共鸣等 机械工作时底座发生的振动 弹簧振子或单摆(θ≤5°) 常见例子 振动物体获得的能量最大 由产生驱动力的物体提供 振动物体的机械能不变 振动能量 T驱＝T0或 f驱＝f0 由驱动力的周期或频率决定，即T＝T驱或f＝f驱 由系统本身性质决定，即固有周期T0或固有频率f0 振动周期 或频率 受驱动力 受驱动力 仅受回复力 受力情况 共振 受迫振动 自由振动 振动类型 自由振动、受迫振动和共振的比较 学标3：共振 验标3：共振 1、一弹簧振子做受迫振动时的振幅与驱动力频率的关系如图所示。下 列说法正确的是( ) A.假如让振子自由振动，它的频率为 f2 B.驱动力的频率为 f2 时，振子处于共振状态 C.驱动力的频率为 f3 时，振子的振动频率为 f3 D.振子做自由振动时，频率可能为 f1、f2 和 f3 ABC 验标3：共振 2、如图所示为两个单摆受迫振动中的共振曲线，则下列说法正确的是 ( ) A.两个单摆的固有周期之比为T1:T2=2:5 B.若两个受迫振动是在地球上同一地点进行，则两个摆长之比为L1:L2=4:25 C.图线Ⅱ若是在地球地面上完成的，则该摆摆长约为1m D.若两个受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相等，则图线Ⅱ是月球上的单摆的共振曲线 C 验标3：共振 ... ...