人教版 (2019)选择性必修 第一册受迫振动共振课堂教学ppt课件

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第一册受迫振动共振课堂教学ppt课件，共20页。PPT课件主要包含了固有频率，周期性，驱动力，驱动力频率f，振幅最大，振幅A，CDE等内容，欢迎下载使用。
1．固有振动如果振动系统不受 的作用，此时的振动叫作固有振动，其振动频率称为 。
2．阻尼振动(1)阻力作用下的振动当振动系统受到阻力的作用时，振动受到了 ，系统克服____________的作用要做功，消耗机械能，因而________减小，最后停下来。
(2)阻尼振动_____逐渐减小的振动．振动系统受到的 越大， 减小得越快，阻尼振动的图象如图所示，振幅越来越小，最后停止振动。
3．受迫振动(1)驱动力：作用于振动系统的 的外力．(2)受迫振动：振动系统在 作用下的振动．(3)受迫振动的频率：做受迫振动的系统振动稳定后，其振动频率等于 的频率，跟系统的 没有关系．
4.共振(1)定义：驱动力的频率等于振动物体的固有频率时，受迫振动的 的现象。 (2)条件：驱动力频率 系统的固有频率．(3)特征：共振时受迫振动的 最大．(4)共振曲线：如图所示，表示受迫振动的_________与________________的关系图象，图中f0为振动物体的固有频率．
1．受迫振动的频率等于振动系统的固有频率．( )2．驱动力频率越大，振幅越大．( )3．生活中应尽量使驱动力的频率接近振动系统的固有频率．( )
1．洗衣机启动和停止时，随着电机转速的变化，有时洗衣机会振动得很厉害，这是什么原因？
2．要防止共振，需要采取什么措施？
【提示】当洗衣机电机转动的频率等于洗衣机的固有频率时，发生了共振现象，这时洗衣机振动得很厉害。
【提示】尽量使驱动力的频率与固有频率间的差距增大。
1．自由振动、受迫振动及共振的比较
2.共振曲线的理解和应用(1)两坐标轴的意义：纵轴：受迫振动的振幅，如图所示．横轴：驱动力频率．
(2)f0的意义：表示固有频率．(3)认识曲线形状：f＝f0，共振；f＞f0或f＜f0，振幅较小；f与f0相差越大，振幅越小．(4)结论：驱动力的频率f越接近振动系统的固有频率f0，受迫振动的振幅越大，反之振幅越小．
1．如图所示为受迫振动的演示装置，当单摆A振动起来后，通过水平悬绳迫使单摆B、C振动，则下列说法正确的是(　　) 
A．只有A、C摆振动周期相等B．A摆的振幅比B摆的小C．B摆的振幅比C摆的小D．A、B、C三摆的振动周期相等E．B、C两摆振动时的振幅与其摆长有关，而周期与摆长无关．
解析：当单摆A振动起来后，单摆B，C做受迫振动，做受迫振动的物体的周期(或频率)等于驱动力的周期(或频率)，选项A错误，D正确；当物体的固有频率等于驱动力的频率时，发生共振现象，选项B错误，选项C、E正确．
2．如图所示为两个单摆受迫振动的共振曲线．两个单摆的固有周期之比为TⅠ∶TⅡ＝________．若两个受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相等，则图线________是月球上的单摆的共振曲线。
解析：由共振曲线及共振的条件可知，Ⅰ和Ⅱ的固有频率分别为0.2 Hz和0.5 Hz，周期之比TⅠ∶TⅡ＝5∶2.当摆长相等时，重力加速度越大，频率越大，月球表面重力加速度小于地球表面重力加速度，故图线Ⅰ是月球上的单摆的共振曲线。
3．如图所示，在曲轴A上悬挂一个弹簧振子，如果转动把手，曲轴可以带动弹簧振子上下振动．问：
(1)开始时不转动把手，而用手往下拉振子，然后放手让振子上下振动，测得振子在10 s内完成20次全振动，振子做什么振动？其固有周期和固有频率各是多少？若考虑摩擦和空气阻力，振子做什么振动？(2)在振子正常振动过程中，以转速4 r/s匀速转动把手，振子的振动稳定后，振子做什么运动？其周期是多少？
解析：(1)用手往下拉振子使振子获得一定能量，放手后，振子因所受回复力与位移成正比，方向与位移方向相反(F＝－kx)，所以做简谐运动，其周期和频率是由它本身的结构性质决定的，称固有周期(T固)和固有频率(f固)，根据题意T固＝＝ s＝0.5 s，f固＝＝ Hz＝2 Hz.由于摩擦和空气阻力的存在，振子克服摩擦力和阻力做功消耗能量，使其振幅越来越小，故振动为阻尼振动。
(2)由于把手转动的转速为4 r/s，它给弹簧振子的驱动力频率为f驱＝4 Hz，周期T驱＝0.25 s，故振子做受迫振动．振动达稳定状态后，其频率(或周期)等于驱动力的频率(或周期)，而跟固有频率(或周期)无关．即f＝f驱＝4 Hz，T＝T驱＝0.25 s．又因为振子做受迫振动得到驱动力对它做的功，补偿了振子克服阻力做功所消耗的能量，所以振子的振动属于受迫振动．
答案：(1)简谐运动　0.5 s　2 Hz　阻尼振动(2)受迫振动　0.25 s