人教版 (2019)选择性必修 第一册6 受迫振动 共振说课ppt课件

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第一册6 受迫振动 共振说课ppt课件，共21页。PPT课件主要包含了学习目标，阻尼振动，受迫振动，共振现象及其应用，本课小结，当堂检测等内容，欢迎下载使用。

1. 知道什么是阻尼振动和受迫振动，会用能量观点分析阻尼振动的振幅变化和受迫振动的共振现象。2. 通过实验认识固有频率、驱动力频率与振动频率之间的区别和联系，了解产生共振的条件，认识共振是受迫振动的一种特殊情况。3. 能够根据实际生活中的振动特点，应用振动的规律解释与解决相关问题。
“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？
由此可知：周期或频率与振幅无关，仅由系统自身的性质决定，我们把这种振动称为固有振动，其振动频率称为固有频率。
1.定义：振幅随时间逐渐减小的振动称为阻尼振动。
3.阻尼振动的能量：振动系统能量衰减。
例.(多选)下列说法中错误的是(　 　)A．阻尼振动的振幅不断减小B．物体做阻尼振动时，随着振幅的减小，频率也不断减小C．阻尼振动的振幅逐渐减小，所以周期也逐渐减小D．阻尼过大时，系统将不能发生振动
阻尼振动最终要停下来，那么怎样才能产生持续的振动呢？
提示：最简单的办法是使周期性的外力
1.自由振动:在没有任何外力干预的情况下，给振动系统一定能量，使它开始振动，这样的振动叫自由振动.
2.驱动力:对振动系统施加的周期性的外力，这种周期性的外力叫作驱动力．
3.受迫振动: (1)定义：系统在驱动力作用下的振动，叫作受迫振动．
1.开始时不转动摇把，让振子上下自由振动，记录其频率
2.匀速转动摇把，当振子振动稳定时，记录振动频率
3.受迫振动的频率与什么因素有关呢？
(2)受迫振动的频率(周期)做受迫振动的物体，其振动频率由驱动力频率决定，与系统的固有频率无关．
例 如图所示，曲轴上悬挂一弹簧振子，转动摇把，曲轴可以带动弹簧振子上下振动．开始时不转动摇把，而让振子上下自由振动，测得其频率为2 Hz，然后匀速转动摇把，转速为240 r/min，当振子振动稳定时，其振动周期为(　　)
A．0.5 s　　　　 B．0.25 sC．2 s D．4 s
简谐运动、阻尼振动与受迫振动的比较
先让c振动，带动a、b、d的振动。观察：1. a、b、d的振动周期与c的振动周期的关系2.a、b、d的振幅与c的振幅的关系
1.共振:驱动力频率f 等于系统的固有频率f0时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫作共振。
2.共振产生的条件：驱动力的频率与物体的固有频率相等，即f＝f0
（1）两坐标轴的意义：纵轴：受迫振动的振幅．横轴：驱动力频率．如图所示．（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 4.共振的应用与防止:
（1）应用:在建筑工地上，我们经常可以看到．建筑工人在浇灌混凝土的墙壁或地板时，为了提高质量，总是一边灌混凝土，一边用电振泵进行振动，使混凝土之间因振动的作用而变得更紧密、更结实。像粉碎机、测振仪、电振泵等，这些都是利用共振原理工作的
（2）防止：18世纪中叶，法国昂热市一座102米长的大桥上有一队士兵经过．当他们在指挥官的口令下迈着整齐的步伐过桥时，桥梁突然断裂，造成226名官兵和行人丧生．你知道这是什么原因造成的吗？
提示：是共振造成的．因为大队士兵迈步的频率正好与大桥的固有频率一致，使桥体的振动加强，当它的振幅达到甚至超过桥梁的形变能力时，桥就断了．要便步过桥．
例 如图所示是一个单摆的共振曲线．(1)若单摆所处环境的重力加速度g＝9.8 m/s2，试求此摆的摆长；(2)若将此摆移到高山上，共振曲线的峰将怎样移动？
解析：（1）由图可知：单摆的频率为0.3Hz，周期为由 得：l=2.8m（2）将此摆移到高山上，重力加速度减小，周期变大，频率减小，共振曲线的峰将向左移动。
1．受迫振动：受迫振动的频率由 决定．即2．共振：受迫振动的特殊情况.
（1）驱动力频率＝物体固有频率.即
（2）振幅最大，振动最剧烈
1. 如图所示，在一根张紧的绳子上挂几个摆，其中A、B的摆长相等。先让A摆振动起来，B、C、D三个摆随后也跟着振动起来，则稳定时（　　）A.三个摆振动的振幅大小相等B.三个摆的振幅大小不同，B摆的振幅最大C.B摆的振动周期最大，D摆的振动周期最小D.D摆的振动周期最大，C摆的振动周期最小
2. 一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）如图所示，则（　　）
A.此单摆的摆长约为1 mB.若摆长增大，单摆的固有频率增大C.此单摆的固有周期约为0.5 sD.若摆长增大，共振曲线的峰值将向右移动
3. 测机器转速时可用一种振动式转速计。振动式转速计由十几根不同长度的钢丝做成，每根钢丝的固有频率都不同。使用时，将振动式转速计固定在发动机附近，机器工作时，每转一转，活塞上下一次，产生一次振动。观察发现，固有频率为60 Hz的那一根钢丝的振动幅度最大，由此可知机器的转速约为（　　）A.1 800 r/min B.3 600 r/minC.7 200 r/min D.60 r/min
解析：当驱动力的频率等于物体固有频率时，发生共振，振幅最大。所以发动机转动的频率等于钢丝的固有频率，即60 Hz，所以发动机的转速：n=f=60 r/s=3 600 r/min，故B正确。