2.5受迫振動共振課件-高二上學期物理粵教版選擇性

第五節(jié)

受迫振動

共振粵教版（2019）高中物理選擇性必修第一冊第二章機械振動@HY“洗”是古代盥洗用的臉盆，多用青銅鑄成，現(xiàn)代亦有許多仿制的工藝品。倒些清水在其中，用手掌慢慢摩擦盆耳，盆就會發(fā)出嗡嗡聲，到一定節(jié)奏時還會濺起層層水花。這是為什么？新課引入阻尼振動受迫振動共振現(xiàn)象應用防止1.定義：振幅隨時間逐漸減小的振動稱為阻尼振動。2.阻尼振動的圖像：3.阻尼振動的能量：振動系統(tǒng)能量衰減。新課引入阻尼振動受迫振動共振現(xiàn)象應用防止振動周期與振幅無關，故阻尼振動中周期和頻率不變！受迫振動共振現(xiàn)象應用防止新課引入阻尼振動振動周期與振幅無關，故阻尼振動中周期和頻率不變！受迫振動共振現(xiàn)象應用防止新課引入阻尼振動阻尼振動圖像：一種是由于振動系統(tǒng)受到摩擦阻力的作用，使振動系統(tǒng)的機械能逐漸轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。另一種是由于振動系統(tǒng)引起鄰近介質(zhì)中各質(zhì)點的振動，使能量向四周輻射出去，從而自身機械能減少。思考：為什么做阻尼振動的物體，振幅會越來越小呢？受迫振動共振現(xiàn)象應用防止新課引入阻尼振動課堂練習B阻尼振動與簡諧運動(無阻尼振動)的比較振動類型阻尼振動無阻尼振動(簡諧運動)產(chǎn)生條件受到阻力作用不受阻力作用振動能量振動能量有損失振動能量保持不變振幅如果沒有能量補充，振幅越來越小振幅不變頻率不變不變振動圖象常見例子懸掛的電燈被風吹動后開始振動，振幅越來越小，屬于阻尼振動彈簧振子的振動有什么辦法能夠持續(xù)使物體的振動嗎？受迫振動共振現(xiàn)象應用防止新課引入阻尼振動【思考問題】（1）如何才能使秋千保持初始時候的振蕩高度？（2）如何讓秋千蕩得更高？又如何讓秋千快速停下來？情境：振蕩的秋千，如果不持續(xù)提供動力，秋千會逐漸慢下來，振幅逐漸減小。新課引入阻尼振動受迫振動共振現(xiàn)象應用防止1、驅(qū)動力：如果用周期性的外力作用于振動系統(tǒng)，補償系統(tǒng)的能量損耗，使系統(tǒng)持續(xù)等幅地振動下去，這種周期性的外力叫作驅(qū)動力。2、受迫振動：系統(tǒng)在驅(qū)動力作用下的振動叫作受迫振動。共振現(xiàn)象應用防止新課引入阻尼振動受迫振動共振現(xiàn)象應用防止新課引入阻尼振動受迫振動實驗結(jié)論：（1）當系統(tǒng)做受迫振動時，驅(qū)動力的頻率與物體的固有頻率相差越小，受迫振動的振幅越大；當驅(qū)動力的頻率與物體的固有頻率相等時，受迫振動的振幅最大。（2）物體做受迫振動時，振動穩(wěn)定后的周期（或頻率）總等于驅(qū)動力的周期（或頻率），與物體的固有周期（或固有頻率）無關。共振現(xiàn)象應用防止新課引入阻尼振動受迫振動1.定義：驅(qū)動力頻率f等于系統(tǒng)的固有頻率f0時，受迫振動的振幅最大，這種現(xiàn)象叫作共振。2、共振的條件：3、共振曲線: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。驅(qū)動力的頻率與物體的固有頻率相等，即f＝f0新課引入阻尼振動受迫振動共振現(xiàn)象應用防止新課引入阻尼振動受迫振動共振現(xiàn)象應用防止利用共振：應使驅(qū)動力的頻率接近或等于振動物體的固有頻率；防止共振：應使驅(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輪船航行時要看波浪的撞擊方向而改變速度和方向③機器運轉(zhuǎn)時為了防止共振要調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速或者在振動物體底座加防振墊.①軍隊過橋便步走,火車過橋慢行例2．(多選)下列說法中正確的是(

)A．有阻力的振動叫作受迫振動

B．物體振動時受到外力作用，它的振動就是受迫振動

C．物體在周期性外力作用下的振動叫作受迫振動

D．物體在周期性外力作用下振動，它的振動頻率最終等于驅(qū)動力頻率CD課堂練習復習回顧1、如圖所示，在一根張緊的水平繩上掛幾個擺，其中A、E擺長相等；先讓A擺振動起來，其他各擺隨后也跟著振動起來，則(

)A．其他各擺擺動周期跟A擺相同B．其他各擺振動振幅大小相同C．其他各擺振動振幅大小不相同，E擺振幅最小D．其他各擺振動周期大小不同，D擺周期最大A課堂練習2、一個單擺在地面上做受迫振動，其共振曲線(振幅A與驅(qū)動力頻率f的關系)如圖所示，則(

)A．此單擺的擺長約為1mB．若擺長增大，單擺的固有頻率增大C．此單擺的固有周期約為0.5sD．若擺長增大，共振曲線的峰值將向右移動

A課堂練習3、（多選)下列說法中錯誤的是(

)A．阻尼振動的振幅不斷減小B．物體做阻尼振動時，隨著振幅的減小，頻率也不斷減小C．阻尼振動的振幅逐漸減小，所以周期也逐漸減小D．物體做阻尼振動時，周期不變，機械能減小BC課堂練習例2.如圖所示是一個單擺的共振曲線．(1)若單擺所處環(huán)境的重力加速度g＝9.8m/s2，試求此擺的擺長；