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课件网) 受迫振动 共振 目 录 1. 固有频率 2. 阻尼振动 3. 受迫振动 4. 共振 1.知道阻尼振动和受迫振动的概念和特点。 2.会用能量的观点分析阻尼振动的振幅减小和受迫振动的共振现象。 3.通过实验认识固有频率、驱动力频率与振动频率的区别和联系。 4.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。 5.能够应用振动的规律解释实际生活中的关于振动的相关问题。 学习目标 “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 新课导入 问题？ 一、固有频率 通过对弹簧振子和单摆的研究，我们知道弹簧振子和单摆在没有外力的作用下做简谐运动，周期和频率与振幅无关，仅由系统自身的性质决定，我们把这种振动称为固有振动，其振动频率称为固有频率。 二、阻尼振动 生活中，摆动的秋千会停下了，由于存在阻力的作用，在振动过程中阻力一直做负功，导致振动幅度必然逐渐减小。 阻尼振动：振幅随时间逐渐减小的振动 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为内能。例如单摆运动时受空气阻力。 （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。例如音叉发声时，一部分机械能随声波辐射到周围空间。 课堂练习 1．如图所示为一个水平的弹簧振子做阻尼振动的图像，曲线上A、B 两点的连线与横轴平行，下列说法正确的是（ ） A．振子在 时刻的动能等于 时刻的动能 B．振子在 时刻的速度大于 时刻的速度 C．振子在 时刻的弹性势能小于 时刻的弹性势能 D．振子在 时刻的机械能等于 时刻的机械能 三、受迫振动 阻尼振动最终都要停下来，那么怎么才能产生持续的振动呢？ 最简单的方法是周期性的外力作用在振动系统中，即外力对系统做功，补偿系统能量的消耗，使系统的振动持续下去。 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 扬声器纸盆的振动 做一做 研究受迫振动频率 受迫振动的频率与什么因素有关？ 3、受迫振动的特点： 物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关。 三种振动的比较 振动类型 简谐运动 阻尼振动 受迫振动 特点 振幅不变 振幅减小 受周期性外力 频率 固有频率 固有频率 由驱动力的频率决定 图像 不确定 应用 弹簧振子和单摆 音叉发声 扬声器纸盆的振动 四、共 振 在周期性驱动力作用下的受迫振动，振动幅度是否也跟它的固有频率无关呢？ 做一做 演示共振现象 1、受迫振动的振幅特点 驱动力的频率与系统的固有频率相差越少，受迫振动的振幅越大； 驱动力的频率与系统的固有频率相差越多，受迫振动的振幅越小； 驱动力的频率与系统的固有频率相等时，受迫振动的振幅最大。 2、共振 当驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅达到最大值，这种现象称为共振。 共振应用 把一些不同长度的钢片安装在同一个支架上，可以制成转速计。有的时候，也要避免共振。例如，在桥梁、码头等各种建筑的设计施工中，以及飞机、汽车、轮船的发动机等机器设备的设计、制造、安装中，都必须考虑防止共振产生的危害，以确保建筑和设备的安全。 共振是十分普遍的现象，在工程技术的许多领域都可以观察到共振现象，并且应用共振现象。 课堂练习 2．关于受迫振动和共振，下列说法正确的是（ ） A．火车过桥时限制速度是为了防止火车发生共振 B．只有发生共振时，受迫振动的频率才等于驱动力的频率 C．受迫振动稳定后的振动频率，与振动系统本身有关 D．一个受 ... ...
