高中物理人教版(选修34)机械振动外力作用下的振动+上课课件

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。简谐运动过程中机械能守恒是一种理想化的情况，实际的弹簧振子和单摆在运动过程中不可避免的要受到摩擦和空气阻力的作用，要消耗机械能，最终要停下来。怎样才能使振动持续呢？

复习简谐运动振动的能量与振幅有关，振幅越大，振动的能量越大。111.5外力作用下的振动11.5外力作用下的振动2振动系统不受外力作用的振动固有振动：固有周期：固有振动的周期固有频率：固有振动的频率一、固有振动——自由振动振动系统不受外力作用的振动固有振动：固有周期：固有振动的周期3

最常见的外力是摩擦力、空气阻力或其他阻力若弹簧振子受外力(阻力)作用，它将如何运动？最常见的外力是摩擦力、空气阻力或其他阻力若弹簧振4二、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、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。4、实际的自由振动一定是阻尼振动二、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5阻尼振动最终要停下来，那么怎样才能产生持续的振动呢？阻尼振动最终要停下来，那么怎样才能产生持续的振动呢？69、要学生做的事，教职员躬亲共做；要学生学的知识，教职员躬亲共学；要学生守的规则，教职员躬亲共守。2022/11/222022/11/22Tuesday,November22,202210、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2022/11/222022/11/222022/11/2211/22/20222:41:38AM11、一个好的教师，是一个懂得心理学和教育学的人。2022/11/222022/11/222022/11/22Nov-2222-Nov-2212、要记住，你不仅是教课的教师，也是学生的教育者，生活的导师和道德的引路人。2022/11/222022/11/222022/11/22Tuesday,November22,202213、Hewhoseizetherightmoment,istherightman.谁把握机遇，谁就心想事成。2022/11/222022/11/222022/11/222022/11/2211/22/202214、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。22十一月20222022/11/222022/11/222022/11/2215、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。十一月222022/11/222022/11/222022/11/2211/22/202216、提出一个问题往往比解决一个更重要。因为解决问题也许仅是一个数学上或实验上的技能而已，而提出新的问题，却需要有创造性的想像力，而且标志着科学的真正进步。2022/11/222022/11/2222November202217、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。2022/11/222022/11/222022/11/222022/11/222、Ourdestinyoffersnotonlythecupofdespair,butthechaliceofopportunity.(RichardNixon,AmericanPresident)命运给予我们的不是失望之酒，而是机会之杯。二〇二一年六月十七日2021年6月17日星期四3、Patienceisbitter,butitsfruitissweet.(JeanJacquesRousseau,Frenchthinker)忍耐是痛苦的，但它的果实是甜蜜的。10:516.17.202110:516.17.202110:5110:51:196.17.202110:516.17.20214、Allthatyoudo,dowithyourmight;thingsdonebyhalvesareneverdoneright.----R.H.Stoddard,Americanpoet做一切事都应尽力而为，半途而废永远不行6.17.20216.17.202110:5110:5110:51:1910:51:195、Youhavetobelieveinyourself.That'sthesecretofsuccess.----CharlesChaplin人必须相信自己，这是成功的秘诀。-Thursday,June17,2021June21Thursday,June17,20216/17/2021

9、要学生做的事，教职员躬亲共做；要学生学的知识，教职员躬亲7最简单的办法是给系统施加周期性的外力最简单的办法是给系统施加周期性的外力81、驱动力作用在振动系统上的周期性外力2、受迫振动系统在周期性驱动力作用下的振动问题1：受迫振动的频率与什么因素有关？三、受迫振动1、驱动力作用在振动系统上的周期性外力2、受迫振动系统在周期93、受迫振动的特点

做受迫振动的物体振动稳定后的频率等于驱动力的频率，与系统的固有频率无关。3、受迫振动的特点做受迫振动的物体振动稳定后的频率等10问题2：受迫振动的振幅与什么因素有关？问题2：受迫振动的振幅与什么因素有关？11四、共振2、共振曲线1、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。四、共振2、共振曲线1、共振驱动力的频率等于系统的12生活中的共振现象共振筛生活中的共振现象共振筛13生活中的共振现象龙洗盆生活中的共振现象龙洗14生活中的共振现象共鸣生活中的共振现象共鸣151831年，拿破仑的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1831年，拿破仑的一队骑兵通过曼彻斯特附近的一座16

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1940年，美国的全长860米的塔柯姆大桥在建成后的17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。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18思考与讨论

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。思考与讨论美国有一农场农妇，习惯于用吹笛的方式191.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_________。360060Hz课堂练习1.如图所示，是用来测量各种发动机转速的转速计原理图。202.如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上挂着四个单摆，让b摆摆动，其余各摆也摆动起来，可以发现（）

A.各摆摆动的周期均与b摆相同

B.a摆摆动周期最短

C.c摆摆动周期最长

D.c摆振幅最大A课堂练习2.如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上挂着四个单摆21课堂练习3.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？课堂练习3.汽车的车身是装在弹簧上的，如果这个22

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。简谐运动过程中机械能守恒是一种理想化的情况，实际的弹簧振子和单摆在运动过程中不可避免的要受到摩擦和空气阻力的作用，要消耗机械能，最终要停下来。怎样才能使振动持续呢？

复习简谐运动振动的能量与振幅有关，振幅越大，振动的能量越大。2311.5外力作用下的振动11.5外力作用下的振动24振动系统不受外力作用的振动固有振动：固有周期：固有振动的周期固有频率：固有振动的频率一、固有振动——自由振动振动系统不受外力作用的振动固有振动：固有周期：固有振动的周期25

最常见的外力是摩擦力、空气阻力或其他阻力若弹簧振子受外力(阻力)作用，它将如何运动？最常见的外力是摩擦力、空气阻力或其他阻力若弹簧振26二、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、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。4、实际的自由振动一定是阻尼振动二、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27阻尼振动最终要停下来，那么怎样才能产生持续的振动呢？阻尼振动最终要停下来，那么怎样才能产生持续的振动呢？289、要学生做的事，教职员躬亲共做；要学生学的知识，教职员躬亲共学；要学生守的规则，教职员躬亲共守。2022/11/222022/11/22Tuesday,November22,202210、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2022/11/222022/11/222022/11/2211/22/20222:41:38AM11、一个好的教师，是一个懂得心理学和教育学的人。2022/11/222022/11/222022/11/22Nov-2222-Nov-2212、要记住，你不仅是教课的教师，也是学生的教育者，生活的导师和道德的引路人。2022/11/222022/11/222022/11/22Tuesday,November22,202213、Hewhoseizetherightmoment,istherightman.谁把握机遇，谁就心想事成。2022/11/222022/11/222022/11/222022/11/2211/22/202214、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。22十一月20222022/11/222022/11/222022/11/2215、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。十一月222022/11/222022/11/222022/11/2211/22/202216、提出一个问题往往比解决一个更重要。因为解决问题也许仅是一个数学上或实验上的技能而已，而提出新的问题，却需要有创造性的想像力，而且标志着科学的真正进步。2022/11/222022/11/2222November202217、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。2022/11/222022/11/222022/11/222022/11/222、Ourdestinyoffersnotonlythecupofdespair,butthechaliceofopportunity.(RichardNixon,AmericanPresident)命运给予我们的不是失望之酒，而是机会之杯。二〇二一年六月十七日2021年6月17日星期四3、Patienceisbitter,butitsfruitissweet.(JeanJacquesRousseau,Frenchthinker)忍耐是痛苦的，但它的果实是甜蜜的。10:516.17.202110:516.17.202110:5110:51:196.17.202110:516.17.20214、Allthatyoudo,dowithyourmight;thingsdonebyhalvesareneverdoneright.----R.H.Stoddard,Americanpoet做一切事都应尽力而为，半途而废永远不行6.17.20216.17.202110:5110:5110:51:1910:51:195、Youhavetobelieveinyourself.That'sthesecretofsuccess.----CharlesChaplin人必须相信自己，这是成功的秘诀。-Thursday,June17,2021June21Thursday,June17,20216/17/2021

9、要学生做的事，教职员躬亲共做；要学生学的知识，教职员躬亲29最简单的办法是给系统施加周期性的外力最简单的办法是给系统施加周期性的外力301、驱动力作用在振动系统上的周期性外力2、受迫振动系统在周期性驱动力作用下的振动问题1：受迫振动的频率与什么因素有关？三、受迫振动1、驱动力作用在振动系统上的周期性外力2、受迫振动系统在周期313、受迫振动的特点

做受迫振动的物体振动稳定后的频率等于驱动力的频率，与系统的固有频率无关。3、受迫振动的特点做受迫振动的物体振动稳定后的频率等32问题2：受迫振动的振幅与什么因素有关？问题2：受迫振动的振幅与什么因素有关？33四、共振2、共振曲线1、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。四、共振2、共振曲线1、共振驱动力的频率等于系统的34生活中的共振现象共振筛生活中的共振现象共振筛35生活中的共振现象龙洗盆生活中的共振现象龙洗36生活中的共振现象共鸣生活中的共振现象共鸣371831年，拿破仑的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1831年，拿破仑的一队骑兵通过曼彻斯特附近的一座38

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1940年，美国的全长860米的塔柯姆大桥在建成后的39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。共振的防止和应