物理人教版（2019）选择性必修第一册2.6受迫振动 共振 课件（共18张ppt）

(共18张PPT)
2.6 受迫振动 共振
一.复习
简谐运动
弹簧振子
单摆
它们振动的周期或频率都与振幅无关，只与自身的性质有关
固有振动：
只有重力和弹力做功的物体，做频率固定不变的振动，这种振动叫作固有振动。
固有频率：
物体做固有振动时的频率叫作固有频率，它只与系统本身的性质有关。
任何物体都具有
简谐运动
振动
只有重力或弹力做功
有其他的外力做功
阻尼振动
受迫振动
无人推动的秋千会一直摆动吗？
激起的水波会一直震荡吗？
它们振动的幅度会越来越小，最终都会停下
二.阻尼振动
振幅随时间减小的振动称为阻尼振动。
二.阻尼振动
1.定义：
2.产生条件：
存在阻碍物体振动的外力。
3.能量衰减的两种方式：
存在摩擦阻力做负功：
向外辐射传递：
振幅减小，能量减少，物体的机械能不守恒
x
t
4.生活实例：
二.阻尼振动
5.利与弊：
钟摆、弹动的球
利：
能尽快让物体停止下来
弊：
会损失能量，造成能源浪费
课堂巩固：
BD
如何让秋千能持续地摆动下去？
打篮球时如何让篮球不停下来？
三.受迫振动
通过周期性的外力驱动，为系统输入能量。
三.受迫振动
系统在驱动力作用下的振动叫作受迫振动。
1.定义：
2.驱动力：
外力对系统做功，补偿系统的能量损耗，使系统的振动维持下去，这种周期性的外力叫作驱动力。
3.生活实例：
机器底座、扬声器纸盆。
请你用所学的物理知识解释一下：
为什么电瓶车走多了凹凸不平的路面，它的后车箱里面的螺丝容易掉？
三.受迫振动
4.做一做：研究受迫振动的频率
实验结论：
物体做受迫振动稳定后，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。
课堂巩固：
如图，一个竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动，T形支架的下面系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球浸没在水中。当圆盘静止时，让小球在水中振动，其阻尼振动的频率约为3Hz。现使圆盘以4s的周期匀速转动，经过一段时间后，小球振动达到稳定，它振动的频率是多少？
四.共振现象及其应用
刚刚我们探究了在受迫振动中，物体频率与驱动力频率的关系，那么做受迫振动的振幅会不会也受驱动力频率的影响呢？
试一试：
打篮球时，我们怎么样拍击篮球能让篮球越弹越高？
四.共振现象及其应用
做一做：
阅读教材P55“做一做”内容
实验结论：
物体在做受迫振动时，驱动力的频率越接近物体固有频率，受迫振动的振幅越大；当驱动力的频率等于物体固有频率时，受迫振动的振幅达到最大
四.共振现象及其应用
1.定义：
当驱动力的频率等于固有频率时，物体做受迫振动的振幅达到最大值，这种现象称为共振。
2.规律：
(1)f驱= f固时，振幅有最大值；
(2)f驱与f固差别越大时，振幅越小.
2.和共振有关的现象：
3.共振的应用与危害：
应用：
2.吉他琴弦的声音很小，几乎听不见，但是弦被安装在吉他箱体上，琴弦振动时容易与箱体的内空腔发生共鸣，从而起到将声音放大的效果。
1.钢片与机器相连组成转速计，通过共振能很方便的读出机器的转速。
3.核磁共振技术将人体置于特殊的磁场中，用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量，氢原子核按特定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放出来，被体外的接受器收录，经电子计算机处理获得图像，可以帮助我们获取身体内部的信息。
3.共振的应用与危害：
危害：
1.桥梁坍塌：1940年，美国的全长860米的塔柯姆大桥因大风引起的共振而塌毁，尽管当时的风速还不到设计风速限值的1/3，可是因为这座大桥的实际的抗共振强度没有过关，所以导致事故的发生。
2.雪崩：在冰山雪峰间，动物的吼叫声引起空气的振动,当频率等于雪层中某一部分的固有振动频率时,会发生共振,形成雪崩,因此,登山队员严禁高声说话。
3.翻船：轮船在航行时，会受到周期性的波浪冲击而左右摇摆.如果波浪冲击力的频率与轮船的固有频率相同，就会发生共振，摆幅增大，甚至可以使船倾覆. 这时可以改变船的航向和速度，使波浪冲击的频率远离船的固有频率.
课堂巩固：
如图所示，五个摆悬挂于同一根绷紧的水平绳上，A是摆球质量较大的摆，让它摆动后带动其他摆运动，下列结论正确的是( )．
A．E摆发生振动，其余摆均不动
B．所有的摆以相同的频率振动
C．所有的摆以相同的摆角振动
D．以上说法均不正确
B