人教版 (新课标)选修3选修3-4第十一章 机械振动5 外力作用下的振动说课ppt课件

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第五节　外力作用下的振动
课标定位学习目标：1.了解受迫振动、阻尼振动、固有频率的概念．2．知道受迫振动的频率由驱动力的频率决定．3．了解共振概念，知道发生共振的条件．重点难点：1.决定受迫振动频率的因素及发生共振的条件．2．受迫振动中振幅随驱动力频率变化的关系．
一、固有振动和固有频率如果振动系统不受________的作用，此时的振动叫做固有振动，此时的振动频率叫固有频率．二、阻尼振动1．阻力作用下的振动变化：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___________，因而_______减小，最后停下来．
2．阻尼振动：指________逐渐减小的振动．振动系统受到的阻尼越大，振幅减小得越_____．3．实际振动的理想化：当阻尼很小时，在不太长的时间内看不出振幅明显减小，于是可以把它当成____________来处理．
三、受迫振动1．持续振动的获得实际的振动由于阻尼作用最终要停下来，要维持系统的持续振动，办法是使__________的外力作用于振动系统，外力对系统做______功，补偿系统的____________．2．驱动力：作用于振动系统的____________的外力．
3．受迫振动：振动系统在__________作用下的振动．4．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，与系统的___________无关．
四、共振1．共振：驱动力的频率_________系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大．声音的共振现象叫做________．2．共振的应用与防止：在需要利用共振的时候，应使驱动力的频率尽可能接近振动系统的___________；在防止共振时，驱动力频率与振动系统的固有频率相差的越_______越好．
一、简谐运动、阻尼振动与受迫振动的区别简谐运动是一种理想化的模型，物体运动过程中的一切阻力都不考虑；阻尼振动却考虑阻力的影响，是更实际的一种运动；而受迫振动则是物体做阻尼振动时受到周期性驱动力作用下的振动．三者对比列表如下：
特别提醒：(1)阻尼振动中振幅虽逐渐减小，但振动的频率不会变化，此频率称为固有频率，由振动系统决定．(2)受迫振动中，若驱动力给系统补充的能量与系统因振动阻尼消耗的能量相等，物体做等幅振动，但此振动不是简谐运动．
即时应用(即时突破，小试牛刀)1．一单摆做阻尼振动，则在振动过程中(　　)A．振幅越来越小，周期也越来越小B．振幅越来越小，周期不变C．在振动过程中，通过某一位置时，机械能始终不变D．在振动过程中，机械能不守恒
解析：选BD.因单摆做阻尼振动，根据阻尼振动的定义可知，其振幅越来越小．而单摆振动过程中的周期是其固有周期，是由本身条件决定的，是不变的，故A项错误，B项正确；又因单摆在阻尼振动过程中，振幅逐渐减小，振动的能量也在减少，即机械能在减少，所以C项错，D项对．
二、对共振的理解1．对共振条件的理解因为周期性的驱动力跟振动“合拍”时，每个周期内驱动力做的功都是正功，都用来增大振动系统的能量，所以振幅越来越大，直到驱动力做功供给振动系统的能量等于克服摩擦阻力消耗的能量，振幅才不再增大，即达到最大振幅．当驱动力不跟振动“合拍”时，驱动力做的功有一部分是负功，因而振动系统从驱动力得到的能量比“合拍”时少，振幅也就比“合拍”时小．
2．对共振曲线的认识(1)理解两轴意义：纵轴：受迫振动的振幅，如图11－5－1所示．横轴：驱动力的频率．(2)f′的意义：固有频率．(3)认识曲线形状，f＝f′，共振；f>f′或f