阻尼振动(教科版)

1、第一章第一章 机械振动机械振动4.4.阻尼振动阻尼振动 受迫振动受迫振动 2.2.振动的能量与振幅有关，振动的能量与振幅有关，振振幅越大，振动的能量越大幅越大，振动的能量越大 1.1.简谐运动中动能和势能在发生相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，互转化，但机械能的总量保持不变，即即机械能守恒机械能守恒。复习复习问题：问题：生活生活中的中的振动，机械能是振动，机械能是否守恒呢否守恒呢? ?一一. .自由振动（无阻尼振动）自由振动（无阻尼振动）：系统：系统不受不受外力作用，也不受任何阻力，只外力作用，也不受任何阻力，只在自身回复力作用下的振动在自身回复力作用下的振动2.2

2、.固有周期：固有周期：自由振动的周期自由振动的周期1.1.固有频率：固有频率：自由振动的频率自由振动的频率二二. .阻尼振动：阻尼振动：振幅逐渐减小的振动振幅逐渐减小的振动2 2、阻尼振动的图像、阻尼振动的图像阻尼振动最终要停下来，怎阻尼振动最终要停下来，怎样才能产生持续的振动呢？样才能产生持续的振动呢？三、受迫振动三、受迫振动1 1、驱动力：、驱动力： 作用在振动系统上的周期性外力作用在振动系统上的周期性外力2 2、受迫振动：、受迫振动： 系统在驱动力作用下的振动系统在驱动力作用下的振动受迫振动实例：受迫振动实例：跳板在人走过时发生的振动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机器

3、底座在机器运转时发生的振动振动听到声音时耳膜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电磁打点计时器的振针所做的振动振动3 3、受迫振动的频率：、受迫振动的频率： 受迫振动的受迫振动的频率总等于驱动频率总等于驱动力的频率力的频率，与与系统的系统的固有频率固有频率无关无关。受迫振动的频率跟什么有关呢受迫振动的频率跟什么有关呢? ?四、共四、共 振：振：驱动力的频率等于系驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅统的固有频率时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振。最大，这种现象叫做共振。 1. 1.、共振曲线、共振曲线图象特点图象特点f驱驱= f固固时，振幅有最大值时，振幅有最大

4、值f驱驱与与 f固固差别越大时，振幅差别越大时，振幅越小越小生活中的共振现象生活中的共振现象 美国有一农场农妇，习惯于用吹笛的方美国有一农场农妇，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，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。发生剧烈共振而死亡。军队过桥便步走

5、，火车过桥慢行军队过桥便步走，火车过桥慢行 1831 1831年，一队骑兵通过曼彻斯特附近的一座便年，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。桥时，由于马蹄节奏整齐，桥梁发生共振而断裂。生活中的共振现象生活中的共振现象 19401940年，美国的全长年，美国的全长860860米的塔柯姆大桥米的塔柯姆大桥 生活中的共振现象生活中的共振现象Company Logo生活中的共振现象生活中的共振现象共共振振筛筛 利用共振利用共振时，应使驱动力的频率时，应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率；接近或等于振动物体的固有频率； 防止共振防止共振时，应使驱动力的频时，

6、应使驱动力的频率与物体的固有频率不同，而且相率与物体的固有频率不同，而且相差越大越好差越大越好五五. . 共振的防止与应用共振的防止与应用小小 结结2 2、受迫振动：系统在外界驱动力作用下的振动、受迫振动：系统在外界驱动力作用下的振动3 3、系统做受迫振动时，、系统做受迫振动时，振动稳定后的频率等于振动稳定后的频率等于 驱动力的频率，跟系统的固有频率无关驱动力的频率，跟系统的固有频率无关4 4、驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，、驱动力的频率等于振动系统的固有频率时， 受迫振动的振幅增大，这种现象叫做共振受迫振动的振幅增大，这种现象叫做共振。5 5、利用共振利用共振时，应使驱动力的频率接近

7、或等于时，应使驱动力的频率接近或等于 振动系统的固有频率；振动系统的固有频率； 防止共振防止共振时，应使驱动力的频率与系统的固时，应使驱动力的频率与系统的固 有频率不同，而且相差越大越好有频率不同，而且相差越大越好1 1、阻尼振动：振幅越来越小的振动、阻尼振动：振幅越来越小的振动课堂练习课堂练习 1. 1.如图所示，是用来测量各种发动机转速的转速计原如图所示，是用来测量各种发动机转速的转速计原理图。在同一铁支架理图。在同一铁支架NMNM上焊有固有频率依次为上焊有固有频率依次为80Hz80Hz、60Hz60Hz、40Hz40Hz、20Hz20Hz的四个钢片的四个钢片a a、b b、c c、d d

8、。将。将M M端与正在端与正在转动的电动机接触，发现转动的电动机接触，发现b b钢片振幅最大，则电动机转速钢片振幅最大，则电动机转速为为 r/minr/min，a a、b b、c c、d d此时振动频率此时振动频率为为 。课堂练习课堂练习 2.2.如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上挂着四个单摆，让挂着四个单摆，让b b摆摆动，其余各摆也摆动起摆摆动，其余各摆也摆动起来，可以发现（来，可以发现（ ）A.A.各摆摆动的周期均与各摆摆动的周期均与b b摆相同摆相同B.B.a a 摆摆动周期最短摆摆动周期最短C.C.c c摆摆动周期最长摆摆动周期最长D.D.c c摆振幅最大摆振幅最大sm /316 3.3.汽车的车身是装在弹簧上的，如果这汽车的车身是装在弹簧上的，如果这个系统的固有周期是