高中物理人教版(選修34)機械振動外力作用下的振動+上課課件

振動的能量與振幅有關(guān)，振幅越大，振動的能量越大。

簡諧運動中動能和勢能在發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機械能的總量保持不變，即機械能守恒。簡諧運動過程中機械能守恒是一種理想化的情況，實際的彈簧振子和單擺在運動過程中不可避免的要受到摩擦和空氣阻力的作用，要消耗機械能，最終要停下來。怎樣才能使振動持續(xù)呢？

復(fù)習(xí)簡諧運動振動的能量與振幅有關(guān)，振幅越大，振動的能量越大。111.5外力作用下的振動11.5外力作用下的振動2振動系統(tǒng)不受外力作用的振動固有振動：固有周期：固有振動的周期固有頻率：固有振動的頻率一、固有振動——自由振動振動系統(tǒng)不受外力作用的振動固有振動：固有周期：固有振動的周期3

最常見的外力是摩擦力、空氣阻力或其他阻力若彈簧振子受外力(阻力)作用，它將如何運動？最常見的外力是摩擦力、空氣阻力或其他阻力若彈簧振4二、阻尼振動1、阻尼振動：振幅逐漸減小的振動2、阻尼振動的圖像3、阻尼越大，振幅減小得越快，阻尼過大時，系統(tǒng)將不能發(fā)生振動。4、實際的自由振動一定是阻尼振動二、阻尼振動1、阻尼振動：振幅逐漸減小的振動2、阻尼振動的圖5阻尼振動最終要停下來，那么怎樣才能產(chǎn)生持續(xù)的振動呢？阻尼振動最終要停下來，那么怎樣才能產(chǎn)生持續(xù)的振動呢？69、要學(xué)生做的事，教職員躬親共做；要學(xué)生學(xué)的知識，教職員躬親共學(xué)；要學(xué)生守的規(guī)則，教職員躬親共守。2022/11/222022/11/22Tuesday,November22,202210、閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。2022/11/222022/11/222022/11/2211/22/20222:41:38AM11、一個好的教師，是一個懂得心理學(xué)和教育學(xué)的人。2022/11/222022/11/222022/11/22Nov-2222-Nov-2212、要記住，你不僅是教課的教師，也是學(xué)生的教育者，生活的導(dǎo)師和道德的引路人。2022/11/222022/11/222022/11/22Tuesday,November22,202213、Hewhoseizetherightmoment,istherightman.誰把握機遇，誰就心想事成。2022/11/222022/11/222022/11/222022/11/2211/22/202214、誰要是自己還沒有發(fā)展培養(yǎng)和教育好，他就不能發(fā)展培養(yǎng)和教育別人。22十一月20222022/11/222022/11/222022/11/2215、一年之計，莫如樹谷；十年之計，莫如樹木；終身之計，莫如樹人。十一月222022/11/222022/11/222022/11/2211/22/202216、提出一個問題往往比解決一個更重要。因為解決問題也許僅是一個數(shù)學(xué)上或?qū)嶒炆系募寄芏眩岢鲂碌膯栴}，卻需要有創(chuàng)造性的想像力，而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進步。2022/11/222022/11/2222November202217、兒童是中心，教育的措施便圍繞他們而組織起來。2022/11/222022/11/222022/11/222022/11/222、Ourdestinyoffersnotonlythecupofdespair,butthechaliceofopportunity.(RichardNixon,AmericanPresident)命運給予我們的不是失望之酒，而是機會之杯。二〇二一年六月十七日2021年6月17日星期四3、Patienceisbitter,butitsfruitissweet.(JeanJacquesRousseau,Frenchthinker)忍耐是痛苦的，但它的果實是甜蜜的。10:516.17.202110:516.17.202110:5110:51:196.17.202110:516.17.20214、Allthatyoudo,dowithyourmight;thingsdonebyhalvesareneverdoneright.----R.H.Stoddard,Americanpoet做一切事都應(yīng)盡力而為，半途而廢永遠不行6.17.20216.17.202110:5110:5110:51:1910:51:195、Youhavetobelieveinyourself.That'sthesecretofsuccess.----CharlesChaplin人必須相信自己，這是成功的秘訣。-Thursday,June17,2021June21Thursday,June17,20216/17/2021

9、要學(xué)生做的事，教職員躬親共做；要學(xué)生學(xué)的知識，教職員躬親7最簡單的辦法是給系統(tǒng)施加周期性的外力最簡單的辦法是給系統(tǒng)施加周期性的外力81、驅(qū)動力作用在振動系統(tǒng)上的周期性外力2、受迫振動系統(tǒng)在周期性驅(qū)動力作用下的振動問題1：受迫振動的頻率與什么因素有關(guān)？三、受迫振動1、驅(qū)動力作用在振動系統(tǒng)上的周期性外力2、受迫振動系統(tǒng)在周期93、受迫振動的特點

做受迫振動的物體振動穩(wěn)定后的頻率等于驅(qū)動力的頻率，與系統(tǒng)的固有頻率無關(guān)。3、受迫振動的特點做受迫振動的物體振動穩(wěn)定后的頻率等10問題2：受迫振動的振幅與什么因素有關(guān)？問題2：受迫振動的振幅與什么因素有關(guān)？11四、共振2、共振曲線1、共振

驅(qū)動力的頻率等于系統(tǒng)的固有頻率時，受迫振動的振幅最大，這種現(xiàn)象叫做共振。

驅(qū)動力的頻率與系統(tǒng)的固有頻率相差越少，振幅越大，相差越多，振幅越小。四、共振2、共振曲線1、共振驅(qū)動力的頻率等于系統(tǒng)的12生活中的共振現(xiàn)象共振篩生活中的共振現(xiàn)象共振篩13生活中的共振現(xiàn)象龍洗盆生活中的共振現(xiàn)象龍洗14生活中的共振現(xiàn)象共鳴生活中的共振現(xiàn)象共鳴151831年，拿破侖的一隊騎兵通過曼徹斯特附近的一座便橋時，由于馬蹄節(jié)奏整齊，橋梁發(fā)生共振而斷裂。生活中的共振現(xiàn)象軍隊過橋便步走,火車過橋慢行1831年，拿破侖的一隊騎兵通過曼徹斯特附近的一座16

1940年，美國的全長860米的塔柯姆大橋在建成后的4個月就因風(fēng)共振而倒塌

生活中的共振現(xiàn)象1940年，美國的全長860米的塔柯姆大橋在建成后的17共振的防止和應(yīng)用1、防止

使驅(qū)動力的頻率與物體的固有頻率不同，而且相差越大越好。2、應(yīng)用

使驅(qū)動力的頻率接近或等于振動物體的固有頻率。共振的防止和應(yīng)用1、防止使驅(qū)動力的頻率與物體的固有頻18思考與討論

美國有一農(nóng)場農(nóng)婦，習(xí)慣于用吹笛的方式招呼丈夫回家吃飯，可當(dāng)她有一次吹笛時，居然發(fā)現(xiàn)樹上的毛毛蟲紛紛墜地而死，驚訝之余，她到自己的果園吹了幾個小時，一下子將果樹上的毛毛蟲收拾的一干二凈，究其原因，還是笛子發(fā)出的聲音引起毛毛蟲內(nèi)臟發(fā)生劇烈共振而死亡。思考與討論美國有一農(nóng)場農(nóng)婦，習(xí)慣于用吹笛的方式191.如圖所示，是用來測量各種發(fā)動機轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速計原理圖。在同一鐵支架NM上焊有固有頻率依次為80Hz、60Hz、40Hz、20Hz的四個鋼片a、b、c、d。將M端與正在轉(zhuǎn)動的電動機接觸，發(fā)現(xiàn)b鋼片振幅最大，則電動機轉(zhuǎn)速為_______r/min，a、b、c、d此時振動頻率為_________。360060Hz課堂練習(xí)1.如圖所示，是用來測量各種發(fā)動機轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速計原理圖。202.如圖所示演示裝置，一根張緊的水平繩上掛著四個單擺，讓b擺擺動，其余各擺也擺動起來，可以發(fā)現(xiàn)（）

A.各擺擺動的周期均與b擺相同

B.a擺擺動周期最短

C.c擺擺動周期最長

D.c擺振幅最大A課堂練習(xí)2.如圖所示演示裝置，一根張緊的水平繩上掛著四個單擺21課堂練習(xí)3.汽車的車身是裝在彈簧上的，如果這個系統(tǒng)的固有周期是1.5s，汽車在一條起伏不平的路上行駛，路上各凸起處大約都相隔8m，汽車以多大速度行駛時，車身上下顛簸得最劇烈？課堂練習(xí)3.汽車的車身是裝在彈簧上的，如果這個22

振動的能量與振幅有關(guān)，振幅越大，振動的能量越大。

簡諧運動中動能和勢能在發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機械能的總量保持不變，即機械能守恒。簡諧運動過程中機械能守恒是一種理想化的情況，實際的彈簧振子和單擺在運動過程中不可避免的要受到摩擦和空氣阻力的作用，要消耗機械能，最終要停下來。怎樣才能使振動持續(xù)呢？

復(fù)習(xí)簡諧運動振動的能量與振幅有關(guān)，振幅越大，振動的能量越大。2311.5外力作用下的振動11.5外力作用下的振動24振動系統(tǒng)不受外力作用的振動固有振動：固有周期：固有振動的周期固有頻率：固有振動的頻率一、固有振動——自由振動振動系統(tǒng)不受外力作用的振動固有振動：固有周期：固有振動的周期25

最常見的外力是摩擦力、空氣阻力或其他阻力若彈簧振子受外力(阻力)作用，它將如何運動？最常見的外力是摩擦力、空氣阻力或其他阻力若彈簧振26二、阻尼振動1、阻尼振動：振幅逐漸減小的振動2、阻尼振動的圖像3、阻尼越大，振幅減小得越快，阻尼過大時，系統(tǒng)將不能發(fā)生振動。4、實際的自由振動一定是阻尼振動二、阻尼振動1、阻尼振動：振幅逐漸減小的振動2、阻尼振動的圖27阻尼振動最終要停下來，那么怎樣才能產(chǎn)生持續(xù)的振動呢？阻尼振動最終要停下來，那么怎樣才能產(chǎn)生持續(xù)的振動呢？289、要學(xué)生做的事，教職員躬親共做；要學(xué)生學(xué)的知識，教職員躬親共學(xué)；要學(xué)生守的規(guī)則，教職員躬親共守。2022/11/222022/11/22Tuesday,November22,202210、閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。2022/11/222022/11/222022/11/2211/22/20222:41:38AM11、一個好的教師，是一個懂得心理學(xué)和教育學(xué)的人。2022/11/222022/11/222022/11/22Nov-2222-Nov-2212、要記住，你不僅是教課的教師，也是學(xué)生的教育者，生活的導(dǎo)師和道德的引路人。2022/11/222022/11/222022/11/22Tuesday,November22,202213、Hewhoseizetherightmoment,istherightman.誰把握機遇，誰就心想事成。2022/11/222022/11/222022/11/222022/11/2211/22/202214、誰要是自己還沒有發(fā)展培養(yǎng)和教育好，他就不能發(fā)展培養(yǎng)和教育別人。22十一月20222022/11/222022/11/222022/11/2215、一年之計，莫如樹谷；十年之計，莫如樹木；終身之計，莫如樹人。十一月222022/11/222022/11/222022/11/2211/22/202216、提出一個問題往往比解決一個更重要。因為解決問題也許僅是一個數(shù)學(xué)上或?qū)嶒炆系募寄芏眩岢鲂碌膯栴}，卻需要有創(chuàng)造性的想像力，而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進步。2022/11/222022/11/2222November202217、兒童是中心，教育的措施便圍繞他們而組織起來。2022/11/222022/11/222022/11/222022/11/222、Ourdestinyoffersnotonlythecupofdespair,butthechaliceofopportunity.(RichardNixon,AmericanPresident)命運給予我們的不是失望之酒，而是機會之杯。二〇二一年六月十七日2021年6月17日星期四3、Patienceisbitter,butitsfruitissweet.(JeanJacquesRousseau,Frenchthinker)忍耐是痛苦的，但它的果實是甜蜜的。10:516.17.202110:516.17.202110:5110:51:196.17.202110:516.17.20214、Allthatyoudo,dowithyourmight;thingsdonebyhalvesareneverdoneright.----R.H.Stoddard,Americanpoet做一切事都應(yīng)盡力而為，半途而廢永遠不行6.17.20216.17.202110:5110:5110:51:1910:51:195、Youhavetobelieveinyourself.That'sthesecretofsuccess.----CharlesChaplin人必須相信自己，這是成功的秘訣。-Thursday,June17,2021June21Thursday,June17,20216/17/2021

9、要學(xué)生做的事，教職員躬親共做；要學(xué)生學(xué)的知識，教職員躬親29最簡單的辦法是給系統(tǒng)施加周期性的外力最簡單的辦法是給系統(tǒng)施加周期性的外力301、驅(qū)動力作用在振動系統(tǒng)上的周期性外力2、受迫振動系統(tǒng)在周期性驅(qū)動力作用下的振動問題1：受迫振動的頻率與什么因素有關(guān)？三、受迫振動1、驅(qū)動力作用在振動系統(tǒng)上的周期性外力2、受迫振動系統(tǒng)在周期313、受迫振動的特點

做受迫振動的物體振動穩(wěn)定后的頻率等于驅(qū)動力的頻率，與系統(tǒng)的固有頻率無關(guān)。3、受迫振動的特點做受迫振動的物體振動穩(wěn)定后的頻率等32問題2：受迫振動的振幅與什么因素有關(guān)？問題2：受迫振動的振幅與什么因素有關(guān)？33四、共振2、共振曲線1、共振

驅(qū)動力的頻率等于系統(tǒng)的固有頻率時，受迫振動的振幅最大，這種現(xiàn)象叫做共振。

驅(qū)動力的頻率與系統(tǒng)的固有頻率相差越少，振幅越大，相差越多，振幅越小。四、共振2、共振曲線1、共振驅(qū)動力的頻率等于系統(tǒng)的34生活中的共振現(xiàn)象共振篩生活中的共振現(xiàn)象共振篩35生活中的共振現(xiàn)象龍洗盆生活中的共振現(xiàn)象龍洗36生活中的共振現(xiàn)象共鳴生活中的共振現(xiàn)象共鳴371831年，拿破侖的一隊騎兵通過曼徹斯特附近的一座便橋時，由于馬蹄節(jié)奏整齊，橋梁發(fā)生共振而斷裂。生活中的共振現(xiàn)象軍隊過橋便步走,火車過橋慢行1831年，拿破侖的一隊騎兵通過曼徹斯特附近的一座38

1940年，美國的全長860米的塔柯姆大橋在建成后的4個月就因風(fēng)共振而倒塌

生活中的共振現(xiàn)象1940年，美國的全長860米的塔柯姆大橋在建成后的39共振的防止和應(yīng)用1、防止

使驅(qū)動力的頻率與物體的固有頻率不同，而且相差越大越好。2、應(yīng)用

使驅(qū)動力的頻率接近或等于振動物體的固有頻率。共振的防止和應(yīng)