1.4 生活中的振动 课件 (2)

课件25张PPT。1.4 生活中的振动 受迫振动共振现象 共振应用跟踪练习课堂小结阻尼振动 一、简谐运动的能量1、水平振动的弹簧振子的能量可以知道：1、在振动时，弹簧振子在平衡位置的动能最大，势能为零．
2、弹簧振子偏离平衡位置到最大时，动能为零，势能最大．
３、在弹簧振子的振动过程中，只有弹簧弹力做功，所以总机械能守恒（不考虑空气阻力）．2、单摆振动时的能量如图A?O回复力做正功（重力做正功），重力势能减少，动能增加，到O时，动能最大，势能最小； O?B，回复力做负功，动能减小，势能增加，到达B时，动能为零，势能最大，同理可分析，之后过程中能量的转化情况．
在此过程中，因为只有重力做功，所以总机械能不变．3、竖直弹簧振子的振动能量沿竖直方向振动的弹簧振子：通过回复力（重力和弹簧弹力的合力）做功，动能和势能（包括重力势能、弹性势能）间相互转化．
在此过程中，因为只有重力和弹簧弹力做功，所以总机械能不变．
1、简谐运动中，通过回复力做功，动能和势能间相互转化，总机械能保持不变．
2、振动势能可以为重力势能（例如单摆），可以是弹性势能（例如水平方向振动的弹簧振子），也可以是重力势能和弹性势能之和（例如沿竖直方向振动的弹簧振子），我们约定振动势能是以平衡位置为零势能位置．因此：3、简谐运动中的能量跟振幅有关，振幅越大，振动的能量越大．
4、振子或单摆振动起来之后，由于是简谐运动，所以能量守恒，此后它的振幅将保持不变.
5、简谐运动是理想化的振动，振动过程中系统的能量守恒.二、阻尼振动点击下图观看动画演示 动画演示的是实际振动情况：
1、实际的振动与理想化的振动不同，由于振动过程中要克服阻力做功，将一部分机械能转化为其他形式的能量，导致振动的总能量不断减小，即振幅不断减小．
2、阻尼振动：振幅逐渐减小的振动叫做阻尼振动，也叫减幅振动．
3、振幅减小的快慢跟所受的阻尼有关，阻尼越大，振幅减小得越快．
4、阻尼振动若在一段不太长的时间内振幅没有明显的减小，可认为是等幅振动．1.定义：
物体在周期性外力 作用下的振动，叫受迫振动。三.受迫振动（驱动力）受迫振动是相对自由振动而言的模拟试验2.受迫振动的快慢
稳定后，其频率等于驱动力的频率，
与物体的固有频率无关。f迫 = f驱一.受迫振动 实验研究 换句话说：物体做受迫振动的周期等于驱动力的周期 ，
与物体的固有周期无关。3.受迫振动的振幅：
实验表明：
振幅A与驱动力f驱的关系：一.受迫振动 实验研究 振幅先随着驱动力频率的升高而增大， 然后随着频率的升高而减小. o四.共振现象共振曲线 f固 ？f驱 = f固 1.共振现象2.共振条件：四.共振现象f驱 = f固 f固 共振是受迫振动的特例！共振曲线T驱 = T固 或者说四.共振现象3.共振特点：
振幅很大 工业：
共振筛五.共振的应用1.共振应用 医学：
频谱治疗仪 五.共振的应用军事: 侦探敌情 实验展示声音的共鸣：
声音的共振现象通常叫做 共鸣.
各种乐器的演奏均离不开共鸣箱.五.共振的应用共振的防止五.共振的应用可见：
利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于物体的固有频率；

防止共振时，应使驱动力的频率远离物体的固有频率，且相差越大越好。请解释该事件：1940年刚建成4个月的美国华盛顿州的塔科麦桥因大风引起的共振，而被破坏 跟踪 1.一只酒杯，用手指弹一下发出清脆的声音，测得其振动的固有频率为300Hz，将它放在两只大功率的音箱中间，调整音箱发音的频率，能使酒杯碎掉，这是_______________现象，这时音箱所发出声音的频率接近____________Hz.共振300练习 2.火车在铁轨上匀速行驶，每根铁轨长12.5m，某旅客在小桌上放了一杯水， 杯中水晃动的固有频率是2Hz 当火车行驶速度多大时， 杯中水的晃动最厉害? 解答 跟踪 驱动力的周期为L/v,
则驱动力的频率 f驱=v/L，
由共振条件：
知 v=f固L=25m/s=90km/hf驱 = f固 练习课堂小结受迫振动
共振现象
共振应用阻尼振动振动过程中要克服阻力做功，将一部分机械能转化为其他形式的能量，导致振动的总能量不断减小，即振幅不断减小