人教版2019高中物理选择性必修一2.6 受迫振动 共振(共16张PPT)

(共16张PPT)
2.6 受迫振动 共振
第二章 机械振动
“洗”是古代盥洗用的脸盆，多用青铜铸成，现代亦有许多仿制的工艺品。倒些清水在其中，用手掌慢慢摩擦盆耳，盆就会发出嗡嗡声，到一定节奏时还会溅起层层水花。这是为什么？
固有周期(频率)：
自由振动：
物体的振动周期与频率由振动物体本身性质决定的，与 无关。
简谐运动：
弹簧振子：
单摆：
振动系统在自身结构影响下的振动
由自身结构所决定的周期T0(f0)
振幅
思考：现实生活中是否存在简谐运动？
生活中的实际的振动一定是阻尼振动
若振动过程中存在阻力，它的振幅又发生如何变化呢？
1.阻尼振动：
振动系统在阻尼（摩擦或其他阻力）作用下的振幅逐渐减小的振动
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。
T
T
T
周期和频率不变
思考：阻尼振动中，由于存在阻力，振幅不断减小，故振动系统的机械能将不断减少，那么，振动系统的周期和频率也会发生变化吗？
振动周期与振幅无关，阻尼振动中 ！
简谐运动 阻尼振动
产生条件 理想模型，不受阻力 受到阻力作用
频率 由系统本身决定 频率不变
振幅 不变 减小
振动图像
简谐运动与阻尼振动的比较：
想一想：用什么办法才能得到持续的振动呢？
用 作用于振动系统，补偿系统机械能的损耗，使系统持续地振动下去。
周期性的外力
2.6 受迫振动 共振
之
阻尼振动
3.受迫振动的特点：
2.受迫振动：
系统在驱动力作用下的振动，叫做受迫振动。
受迫振动的频率等于驱动力的频率，与系统的固有频率无关。
1.驱动力：周期性作用于振动系统的外力叫做驱动力。
观察与思考：哪个摆球的振幅最大？
结论：
驱动力的频率等于振动物体的固有频率时，振幅最大；
驱动力的频率跟固有频率相差越大，振幅越小。
f固
横轴：表示驱动力的频率
纵轴：表示受迫振动的振幅
2.共振曲线：
1.定义：
驱动力的频率f 等于物体的固有频率f0 时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振。
3.受迫振动的规律：
驱动力的频率等于振动物体的固有频率时，振幅最大；
驱动力的频率跟固有频率相差越大，振幅越小。
生活物理
微波炉加热原理：食物中水分子的振动频率约为2500MHz。微波炉加热食品时，炉内产生大致相同频率的电磁波，也称为 “微波”。使食物中的水分子做受迫振动，发生共振，将电磁辐射能转化为内能，从而使食物的温度迅速升高。微波加热是对物体内部的整体加热，极大地提高了加热效率。
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。
应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率；
利用共振：
应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。
防止共振：
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。
军队过桥便步走,火车过桥要慢行
学以致用
登山队员在登山过程中不能大声说话，为什么？
2.6 受迫振动 共振
之
共振
2.6 受迫振动 共振
之
共振
大千世界
美国有一农场农妇，习惯于用吹笛的方式招呼丈夫回家吃饭，可当她有一次吹笛时，居然发现树上的毛毛虫纷纷坠地而死，惊讶之余，她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.这是怎么回事呢？大家能解释吗？
阻尼振动
受迫振动
驱动力的频率f 等于物体的固有频率f0时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振。
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。
振动系统在阻尼（摩擦或其他阻力）作用下的振幅逐渐减小的振动.
共振