高中物理鲁科版（2019）选择性必修一 课件 2.5 生活中的振动(共20张PPT)

(共20张PPT)
2.5　生活中的振动
1.了解受迫振动、阻尼振动、固有频率的概念
2.知道受迫振动的频率由驱动力的频率决定
3.了解共振的概念，知道发生共振的条件
4.了解共振的防止和应用
学习目标
通过复习简谐振动知道振幅与能量有关，当振动时受到阻力就会使振幅减小会有能量损失，从而知道阻尼振动。再通过生活中的例子知道什么是共振以及受迫振动的特点。
难点突破：通过生活中的例子知道共振的特点受迫振动什么时候振幅最大。
设计思路
简谐运动中动能和势能在发生相互转化，但机械能的总量保持不变，即机械能守恒。
振动的能量与振幅有关，振幅越大，振动的能量越大。
新课导入
一、阻尼振动
1.阻尼振动：振幅逐渐减小的振动
摇曳的树叶会停下来，摆动的秋千也会停止运动。
2.阻尼振动的图像
3.振动系统受到的阻尼越大，振幅减小得越快， 阻尼过大时，系统将不能发生振动。
4.实际的自由振动一定是阻尼振动
一、阻尼振动
固有振动与固有频率
1.固有振动：简谐运动的周期或频率与振幅无关，仅由系统自身的性质决定，我们把这种振动称为固有振动。
2.固有频率：物体固有振动时的频率仅由系统自身的性质决定，称固有频率。
二、受迫振动与共振
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。
3.受迫振动的特点：
受迫振动的频率总等于驱动力的频率，与系统的固有频率无关。
二、受迫振动与共振
共振
1.共振曲线
二、受迫振动与共振
共振
2.共振：驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫作共振。
驱动力的频率与系统的固有频率相差越少，振幅越大，相差越多，振幅越小。
二、受迫振动与共振
1.防止：使驱动力的频率与物体的固有频率不同， 而且相差越大越好。
2.应用：使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率。
三、共振的应用与防止
3.生活中的共振现象
有一农场主一次吹笛时，居然发现树上的毛毛虫纷纷坠地而死，惊讶之余，他到自己的果园吹了几个小时，一下子将果树上的毛毛虫收拾的一干二净，究其原因，
还是笛子发出的声音引起毛
毛虫内脏发生剧烈共振而死亡。
三、共振的应用与防止
3.生活中的共振现象
1831年，一队骑兵通过曼彻斯特附近的一座便桥时，由于马蹄节奏整齐，桥梁发生共振而断裂。
三、共振的应用与防止
3.生活中的共振现象
1940年，美国的全长860米的塔柯姆大桥在建成后的4个月就因风共振而倒塌。
三、共振的应用与防止
1.如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上挂着四个单摆，让b摆摆动，其余各摆也摆动起来，可以发现（ ）
A.各摆摆动的周期均与b摆相同
B.a摆摆动周期最短
C.c摆摆动周期最长
D.c摆振幅最大
a
b
c
d
A
随堂检测
2.如图所示，是某单摆做阻尼振动的振动图线，下列说法正确的是
（　　）
A．振动过程中周期变小
B．摆球P时刻的机械能大于N时刻的机械能
C．摆球P时刻的动能等于N时刻的动能
D．小球在P时刻和N时刻，受到绳子拉力的大小相等
随堂检测
B
3.如图所示，曲轴上挂一个弹簧振子，转动摇把，曲轴可带动弹簧振子上下振动。开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为2Hz。现匀速转动摇把，转速为240r/min。则（　　）
A．当振子稳定振动时，它的振动周期是0.5s
B．当振子稳定振动时，它的振动频率是4Hz
C．当转速增大时，弹簧振子的振幅增大
D．当转速减小时，弹簧振子的振幅不变
随堂检测
B
4.一个单摆做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力的频率f 的关系）如图所示，则（　　）
A．此单摆的固有周期约为0.5s
B．此单摆的摆长约为2m
C．若摆长增大，单摆的固有频率增大
D．若将此单摆由山脚移至山顶，共振曲线的
峰将略微向左移动
随堂检测
D
1.阻尼振动：振幅越来越小的振动
2.受迫振动：系统在外界驱动力作用下的振动
3.系统做受迫振动时，振动稳定后的频率等于驱动力的频率，跟系
统的固有频率无关。
4.驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，受迫振动的振幅增大，这种现象叫作共振。
5.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；防止共振时，应使驱动力的频率与系统的固有频率不同，而且相差越大越好。
本课小结
T
谢谢观看
HANK YOU!