11.5_在外力作用下的振动(5)

11.5物体在外力作用下的振动(5),【学习目标】1、通过实验，认识受迫振动的特点。2、了解产生共振的条件以及在技术上的应用。,振动的能量与振幅有关，振幅越大，振动的能量越大,简谐运动中动能和势能在发生相互转化，但机械能的总量保持不变，即机械能守恒。,做简谐运动的物体受到的回复力,是振动系统内部的相互作用力.如果振动系统不受外力的作用,此时的振动叫做固有振动,其振动的频率称为固有频率.,思考:如果系统受到外力(如阻力)的作用,它将如何运动?,一、阻尼振动,1、阻尼振动：振幅逐渐减小的振动,2、阻尼振动的图像,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。,思考:此振动图象有何特点?,思考:能让做阻尼振动的物体的振幅保持不变吗?,二、受迫振动,1、驱动力,作用在振动系统上的周期性外力,2、受迫振动,系统在驱动力作用下的振动,3、受迫振动的特点,受迫振动的频率总等于驱动力的频率，与系统的固有频率无关。,(1).频率、周期?,(2).振幅?,三、共振,1、共振曲线,2、共振,驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振。,驱动力的频率与系统的固有频率相差越少，振幅越大，相差越多，振幅越小。,共振的防止和应用,1、防止,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。,2、应用,使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率。如：共振筛、乐器的共鸣箱、转速计,许多动物身上还存在着其它一些形式的共振现象。炎热的午间，蝉儿发出的“知了、知了”声；宁静的夜晚，蟋蟀发出的“叽嘶”声；还有不知疲倦的大肚子蝈蝈的鸣叫声，尽管这些昆虫的声调大不相同，但其中的共同之处都是借助了共振的原理，都是靠摩擦身体的某一部位与空气产生共鸣而发声。除了昆虫之外，鸟类也是巧妙地运用着共振来演奏生命之曲的大师，它们运用共振所发出的圆润婉转的鸣叫声，是自然界生命大合唱中最为优美的声部和旋律。因此，可以这么说，如果没有共振，世界将会失去多少天籁、大地将会变得多么死寂！,生活中的共振现象,美国有一农场农妇，习惯于用吹笛的方式招呼丈夫回家吃饭，可当她有一次吹笛时，居然发现树上的毛毛虫纷纷坠地而死，惊讶之余，她到自己的果园吹了几个小时，一下子将果树上的毛毛虫收拾的一干二净，究其原因，还是笛子发出的声音引起毛毛虫内脏发生剧烈共振而死亡。,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。,生活中的共振现象,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,生活中的共振现象,例1.如图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，让振子自由上下振动，测得其频率为2Hz，然后匀速转动摇把，转速240r/min，当振子振动稳定时，它的振动周期为：()A.sB.sC.2sD.4s,课堂练习,汽车的车身是装在弹簧上的，如果这个系统的固有周期是1.5s，汽车在一条起伏不平的路上行驶，路上各凸起处大约都相隔8m，汽车以多大速度行驶时，车身上下颠簸得最剧烈？,【课堂反馈】1.下列哪些是属于受迫振动（）（A）缝纫机针持续地上下振动（B）空气压缩机活塞持续地往复振动（C）跳板在行人走过时发