学沪科版选修34 1.4受迫振动和共振 课件（1）（25张）.ppt

教学目标 1 知道什么是受迫振动 知道受迫振动的频率由什么决定 2 知道什么是共振及共振的条件和特点 1 4受迫振动共振 一 振动中的能量损失 1 能量损失的原因 克服阻力做功 机械能减少 振动幅度在减小 无阻力的自由振动 存在阻力时的阻尼振动 2 及时从外界给振动系统补充能量可使振动幅度保持不变 受迫振动的频率跟什么有关呢 受迫振动实例 跳板在人走过时发生的振动 机器底座在机器运转时发生的振动 听到声音时耳膜的振动 电磁打点计时器的振针所做的振动 1 定义 物体在周期性外力作用下的振动叫做受迫振动 二 受迫振动 1 受迫振动稳定后 振动快慢由驱动力的变化快慢决定 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 驱动力 作用在振动物体上的周期性变化的外力叫做驱动力 2 受迫振动的特点 2 受迫振动的振幅 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 实验表明 振幅a与驱动力f驱的关系 f驱 f固 f固 f固 o 2 共振定义 驱动力的频率接近物体的固有频率时 受迫振动的振幅最大 这种现象叫做共振 二 共振现象 共振条件 f驱 f固 1 实验演示 1 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 3 有害共振的防止与共振的合理应用 1940年 美国全长860米的塔科姆大桥因风引起共振 导致坍塌 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 高山上的稍微大的一点声音就能够产生共振引发雪崩 轮船航行时要看波浪的打击方向而改变轮船的航向和速度 微波炉加热食品时 炉内产生很强的振荡电磁场 使食物中的水分子作受迫振动 发生共振 将电磁辐射能转化为内能 从而使食物的温度迅速升高 2 共振现象的合理利用 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 工业 共振筛 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 共振的利用 1 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 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 h f驱 f固 例题讲解 2 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为 hz 3 一人荡秋千时脚站在踏板上 两手握紧绳索 先使秋千做微小摆动 然后靠自己的脚踏将秋千荡高 此人脚踏的正确要领是什么 巩固练习 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 3600 60hz 2 如图所示演示装置 一根张紧的水平绳上挂着四个单