高中物理 11.5《外力作用下的振動(dòng)》課件 新人教版選修3-4.ppt

,第十一章：機(jī)械振動(dòng),第 5 節(jié)：外力作用下的振動(dòng),1.了解受迫振動(dòng)、阻尼振動(dòng)、固有頻率的概念 2.知道受迫振動(dòng)的頻率由驅(qū)動(dòng)力的頻率決定 3.了解共振的概念，知道發(fā)生共振的條件 4.了解共振的防止和應(yīng)用,通過(guò)復(fù)習(xí)簡(jiǎn)諧振動(dòng)知道振幅與能量有關(guān)，當(dāng)振動(dòng)時(shí)受到 阻力就會(huì)使振幅減小會(huì)有能量損失，從而知道阻尼振動(dòng)再通 過(guò)生活中的例子知道什么是共振共振以及受迫振動(dòng)的特點(diǎn)。 難點(diǎn)突破：通過(guò)生活中的例子知道共振的特點(diǎn)受迫振動(dòng) 什么時(shí)候振幅最大。,振動(dòng)的能量與振幅有關(guān)，振幅越大，振動(dòng)的能量越大。,簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中動(dòng)能和勢(shì)能在發(fā)生相互轉(zhuǎn)化， 但機(jī)械能的總量保持不變，即機(jī)械能守恒。,一、阻尼振動(dòng),1、演示：?jiǎn)螖[ 2、阻尼振動(dòng)：振幅逐漸減小的振動(dòng) 3、阻尼振動(dòng)的圖象 4、振動(dòng)系統(tǒng)受到的阻尼越大，振幅減小得越快， 阻尼過(guò)大時(shí)，系統(tǒng)將不能發(fā)生振動(dòng)。 5、實(shí)際的自由振動(dòng)一定是阻尼振動(dòng),二、受迫振動(dòng),1、驅(qū)動(dòng)力：作用在振動(dòng)系統(tǒng)上的周期性外力。 2、受迫振動(dòng)：系統(tǒng)在驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)。 3、受迫振動(dòng)的特點(diǎn)： 受迫振動(dòng)的頻率總等于驅(qū)動(dòng)力的頻率， 與系統(tǒng)的固有頻率無(wú)關(guān)。,受迫振動(dòng),三、共 振,1、共振曲線(xiàn) 2、共振：驅(qū)動(dòng)力的頻率等于系統(tǒng)的固有頻率時(shí)， 受迫振動(dòng)的振幅最大，這種現(xiàn)象叫做共振。 驅(qū)動(dòng)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。,3.共振的防止和應(yīng)用,1、防止：使驅(qū)動(dòng)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(dòng)力的頻率接近或等于振動(dòng)物體的固有頻率。,3、生活中的共振現(xiàn)象,有一農(nóng)場(chǎng)主一次吹笛時(shí)，居然發(fā)現(xiàn)樹(shù)上的毛毛蟲(chóng)紛紛墜地而死，驚訝之余，他到自己的果園吹了幾個(gè)小時(shí)，一下子將果樹(shù)上的毛毛蟲(chóng)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(chóng)內(nèi)臟發(fā)生劇烈共振而死亡。,1831年，一隊(duì)騎兵通過(guò)曼徹斯特附近的一座便橋時(shí)， 由于馬蹄節(jié)奏整齊，橋梁發(fā)生共振而斷裂。,1940年，美國(guó)的全長(zhǎng)860米的塔柯姆大橋在建成后的4個(gè)月就因風(fēng)共振而倒塌。,2、受迫振動(dòng)：系統(tǒng)在外界驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng),3、系統(tǒng)做受迫振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)穩(wěn)定后的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率， 跟系統(tǒng)的固有頻率無(wú)關(guān)。,4、驅(qū)動(dòng)力的頻率等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率時(shí)， 受迫振動(dòng)的振幅增大，這種現(xiàn)象叫做共振。,5、利用共振時(shí)，應(yīng)使驅(qū)動(dòng)力的頻率接近或等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有 頻率；防止共振時(shí)，應(yīng)使驅(qū)動(dòng)力的頻率與系統(tǒng)的固有頻率不同， 而且相差越大越好。,1、阻尼振動(dòng)：振幅越來(lái)越小的振動(dòng),1.如圖所示演示裝置，一根張緊的水平繩上掛著四個(gè)單擺，讓b擺擺動(dòng)，其余各擺也擺動(dòng)起來(lái)，可以發(fā)現(xiàn)（ ） A.各擺擺動(dòng)的周期均與b擺相同 B.a擺擺動(dòng)周期最短 C.c擺擺動(dòng)周期最長(zhǎng) D.c擺振幅最大,A,2、汽車(chē)的車(chē)身是裝在彈簧上的，如果這個(gè)系統(tǒng)的固有周期是2 s，汽車(chē)在一條起伏不平的路上行駛，路上各凸起處大約都相隔8 m，汽車(chē)以多大速度行駛時(shí)，車(chē)身上下顛簸得最劇烈？,答案：4 m/s,