阻尼振动 受迫振动 课件2023-2024学年高二上学期物理教科版（2019）选择性必修第一册

“洗”是古代盥洗用的脸盆，多用青铜铸成，现代亦有许多仿制的工艺品。倒些清水在其中，用手掌慢慢摩擦盆耳，盆就会发出嗡嗡声，到一定节奏时还会溅起层层水花。这是为什么？第5节阻尼振动受迫振动一、自由振动、阻尼振动1、自由振动（freevibration）：系统不受外力作用，只在自身回复力作用下的振动，称为自由振动。自由振动的频率，叫做系统的固有频率，固有频率由系统本身的特征决定。理想情况下（即不受任何阻力，没有任何能量损耗）振幅保持不变，叫作无阻尼振动。2、阻尼振动（dampedvibration）：系统在振动过程中受到阻力的作用，振动逐渐消逝，振动能量逐步转变为其他能量，这种振动叫做阻尼振动.阻尼振动最终要停下来，那么怎样才能使物体持续的振动下去？二、受迫振动1、驱动力（drivingforce）：作用在振动系统上的周期性外力2、受迫振动（forcedvibration）：系统在驱动力作用下的振动结论：物体做受迫振动时，振动稳定后的频率等于驱动力的频率，跟物体自身的固有频率无关。列举生活中哪些振动是受迫振动？①跳板在人走过时发生的振动②机器底座在机器运转时发生的振动③听到声音时耳膜的振动④电磁打点计时器的振针所做的振动改变驱动力频率，振幅是否在改变？“洗”是古代盥洗用的脸盆，倒些清水在其中，用手掌慢慢摩擦盆耳，盆就会嗡嗡作声，到一定节奏时还会溅起层层水花。这是为什么？三、共振1、共振（resonance）：当驱动力的频率等于固有频率时，物体做受迫振动的振幅达到最大值，这种现象叫做共振。驱动力的频率跟固有频率相差越大，振幅越小。2、共振曲线：受迫振动振幅与驱动力频率的关系2、共振的应用与防止1940年11月7日美国Tocama悬索桥因共振而坍塌

总之，在需要利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于振动系统的固有频率；在需要防止共振时，应使驱动力的频率远离振动系统的固有频率。酒杯发生共振台北101大厦上海中心大厦1、下列说法正确的是________。A．在同一地点，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比B．弹簧振子做简谐振动时，振动系统的势能与动能之和保持不变C．在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐振动的周期越小D．系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率E．已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期，就可知振子在任意时刻运动速度的方向2、一弹簧振子做受迫振动时的振幅与驱动力频率的关系如图所示。下列说法正确的是()

A.假如让振子自由振动，它的频率为f2

B.驱动力的频率为f2

时，振子处于共振状态C.驱动力的频率为f3

时，振子的振动频率为f3

D.振子做自由振动时，频率可能为f1、f2

和f33、把一个筛子用四根弹簧支撑起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛，如图甲所示。该共振筛的共振曲线如图乙所示。已知增大电压，可使偏心轮转速提高，增加筛子质量，可增大筛子的固有周期。现在，在某电压下偏心轮的转速是54r/min。为了使筛子的振幅增大，请提出两种方案。4、如图所示，质量相同的四个摆球悬于同一根横线上，四个摆的摆长分别为l1=2m，l2=1.5m，l3=1.5m，l4=0.5m。现以摆3为驱动摆，让摆3振动，使其余三个摆也振动起来，则摆球振动稳定后（）A．摆1的振幅一定最大B．摆4的周期一定最短C．四个摆的振幅相同D．四个摆的周期相同5、一个单摆做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力的频率f的关系）如图所示，则（）A．此单摆的固有周期约为0.5sB．此单摆的摆长约为1mC．该单摆做受迫振动的振幅一定为8cmD．该单摆做自由振动的振幅一定为8cmE．若摆长增大，单摆的固有频率增大F．若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动6、如图所示为两个单摆受迫振动中的共振曲线，则下列说法正确的是()A.两个单摆的固有周期之比为T1:T2=2:5B.若两个受迫振动是在地球上同一地点进行，则两个摆长之比为L1:L2=4:25C.图线Ⅱ若是在地球地面上完成的，则该摆摆长约为1mD.若两个受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相等，则图线Ⅱ是月球上的单摆的共振曲线共振筛、声音的共鸣等机械工作时底座发生的振动弹簧振子或单摆(θ≤5°)常见例子振动物体获得的能量最大由产生驱动力的物体提供振动物体的机械能不变振动能量T驱＝T0或f驱＝f0由驱动力的周期或频率决定，