高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册受迫振动共振教学ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册受迫振动共振教学ppt课件，共22页。
一、固有周期和固有频率
振动系统不受外力作用的振动
固有周期：固有振动的周期T0
固有频率：固有振动的频率f0
振子受阻力的振动图像：
1、阻尼振动：振幅逐渐减小的振动
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
二、阻尼振动及其图象：
用什么方法才能得到持续的振动呢？
用周期性的外力作用于振动系统，通过外力对系统做正功，补偿系统机械能的损耗，使系统持续地振动下去。
1、驱动力：维持受迫振动的周期性外力
2、受迫振动：物体在外界驱动力作用下的振动
思考：物体做受迫振动时，振动稳定后的频率与什么有关?
物体做受迫振动时，振动稳定后的频率等于驱动力的频率，跟物体的固有频率无关
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。
f驱= f固时，振幅有最大值f驱与 f固差别越大时，振幅越小
横轴：表示驱动力的频率
纵轴：表示受迫振动的振幅
超级跑车声浪“震碎”玻璃杯
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,火车过桥慢行
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
唐朝时候，洛阳某寺一僧人房中挂着的一件乐器，经常莫名其妙地自动鸣响，僧人因此惊恐成疾，四处求治无效。他有一个朋友是朝中管音乐的官员，闻讯特去看望他。这时正好听见寺里敲钟声，那件乐器又随之作响。于是朋友说：你的病我可以治好，因为我找到你的病根了。只见朋友找到一把铁锉，在乐器上锉磨几下，乐器便再也不会自动作响了。
古希腊的学者阿基米德曾豪情万丈地宣称：给我一个支点，我能撬动地球。而现代的美国发明家特斯拉更是“牛气”，他说：用一件共振器，我就能把地球一裂为二。
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。
使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率。
物体做受迫振动时，振动稳定后的频率等于驱动力的频率，跟物体的固有频率无关。
3、共振: 驱动力的频率接近物体的固有频率时，受迫 振动的振幅增大的现象。
1、阻尼振动：振幅(能量)逐渐减小的振动
A、利用共振时：应使驱动力的频率f接近或等于振动物体的固有频率f0
B、防止共振时：应使驱动力的频率f与物体的固有频率f0不同，而且相差越大越好
1.如图所示，是用来测量各种发动机转速的转速计原理图。在同一铁支架NM上焊有固有频率依次为80Hz、60Hz、40Hz、20Hz的四个钢片a、b、c、d。将M端与正在转动的电动机接触，发现b钢片振幅最大，则电动机转速为_______r/min，a、b、c、d此时振动频率为_________。
2.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
3. A 、B两个弹簧振子, A固有频率为f, B固有频率为4f, 若它们均在频率为3f 的驱动力作用下做受迫振动, 则( )
A. 振子A的振幅较大, 振动频率为f
B. 振子B的振幅较大, 振动频率为3f
C. 振子A的振幅较大, 振动频率为3f
D. 振子B的振幅较大, 振动频率为4f