教科版3-4-14阻尼振动受迫振动市公开课一等奖省赛课获奖课件

第四节阻尼振动受迫振动北川中学唐高平第1页先学后教—阅读第4节P13-161.什么是阻尼振动？什么是自由振动？什么是固有频率？什么是驱动力?

什么是受迫振动？什么是共振动？2.受迫振动频率等于多少？3.发生共振条件是什么？4.当f驱＝ｆ固时，物体做受迫振动___最大。第2页一、固有周期和固有频率振动系统在本身结构影响下振动固有振动：固有周期：由本身结构所决定周期T0固有频率：由本身结构所决定频率f0物体振动周期与频率由振动物体本身性质决定，与振幅无关。如：弹簧振子：单摆：第3页1、阻尼振动：振动系统在阻尼（摩擦或其它阻力）作用下振幅逐步减小振动2、阻尼振动图像3、振动系统受到阻尼越大，振幅减小得越快，阻尼过大时，系统将不能发生振动。4、实际振动一定是阻尼振动二、阻尼振动及其图象：第4页思索：

用周期性外力作用于振动系统，经过外力对系统做正功，赔偿系统机械能损耗，使系统连续地振动下去。怎样才能使受阻力振动物体振幅不变，而一直振动下去呢？第5页三、受迫振动1、驱动力（又叫策动力）：维持受迫振动周期性外力2、受迫振动：

物体在外界驱动力作用下振动思索：物体做受迫振动时,振动稳定后频率与什么相关?第6页物体做受迫振动时，振动稳定后频率等于驱动力频率，跟物体固有频率无关3、受迫振动频率受迫振动频率与物体固有频率无关，不过假如驱动力频率靠近或等于物体固有频率时，振动物体振幅将到达最大.所以：受迫振动振幅A与驱动力f’振动物体固有频率之间关系相关，它们之间这种关系可用图象来表示：这个图象叫共振曲线（以下页图）.第7页四、共振1、定义：驱动力频率f等于物体固有频率f0时，受迫振动振幅最大，这种现象叫做共振。固3、受迫振动规律f驱=f固时，振幅有最大值，f驱与

f固差异越大时，振幅越小横轴：表示驱动力频率纵轴：表示受迫振动振幅2、共振曲线第8页4、声音共振现象——共鸣共鸣箱第9页共鸣箱第10页共振筛原理示意图第11页生活中共振现象龙洗盆第12页1831年，一队骑兵经过曼彻斯特附近一座便桥时，因为马蹄节奏整齐，桥梁发生共振而断裂。生活中共振现象军队过桥便步走,火车过桥慢行第13页

共振现象危害1940

年11月7日美国全长860米Tocama

悬索桥因在建成后4个月就因风共振共振而坍塌第14页

唐朝时候洛阳某寺一僧人房中挂着一件乐器，经常莫名其妙地自动鸣响，僧人所以惊慌成疾，四处求治无效。他有一个朋友是朝中管音乐官员，闻讯特去探望他。这时恰好听见寺里敲钟声，那件乐器又随之作响。于是朋友说：你病我能够治好，因为我找到你病根了。只见朋友找到一把铁锉，在乐器上锉磨几下，乐器便再也不会自动作响了。生活中共振现象第15页

美国有一农场农妇，习惯于用吹笛方式招呼丈夫回家吃饭，可当她有一次吹笛时，竟然发觉树上毛毛虫纷纷坠地而死，诧异之余，她到自己果园吹了几个小时，一下子将果树上毛毛虫收拾一干二净，究其原因，还是笛子发出声音引发毛毛虫内脏发生猛烈共振而死亡。生活中共振现象第16页共振应用和预防微波炉加热原理:

食物中水分子振动频率约为2500MHz，含有大致相同频率电磁波称为“微波”。微波炉加热食品时，炉内产生很强振荡电磁场，使食物中水分子作受迫振动，发生共振，将电磁辐射能转化为内能，从而使食物温度快速升高。微波加热是对物体内部整体加热，极大地提升了加热效率。

第17页受迫振动实例：①跳板在人走过时发生振动②机器底座在机器运转时发生振动③听到声音时耳膜振动④电磁打点计时器振针所做振动⑤轮船航行时要看波浪撞击方向而改变速度和大小⑥洗衣机把衣服脱水完成切断电源后，电动机因为惯性还要转一会儿才能停下来，在这个过程中，洗衣机振动猛烈程度有改变，其中有一阵子最猛烈，试分析这一现象。第18页五、共振预防和应用1、预防

使驱动力频率与物体固有频率不一样，而且相差越大越好。2、应用

使驱动力频率靠近或等于振动物体固有频率。第19页小结：2、受迫振动：物体在外界驱动力作用下振动

物体做受迫振动时，振动稳定后频率等于驱动力频率，跟物体固有频率无关。3、共振:驱动力频率靠近物体固有频率时，受迫振动振幅增大现象。1、阻尼振动：振幅(能量)逐步减小振动A、利用共振时：应使驱动力频率f靠近或等于振动物体固有频率f0B、预防共振时：应使驱动力频率f与物体固有频率f0不一样，而且相差越大越好第20页1.如图所表示，是用来测量各种发动机转速转速计原理图。在同一铁支架NM上焊有固有频率依次为80Hz、60Hz、40Hz、20Hz四个钢片a、b、c、d。将M端与正在转动电动机接触，发觉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课堂练习第21页2.如图所表示演示装置，一根张紧水平绳上挂着四个单摆，让b摆摆动，其余各摆也摆动起来，能够发觉（）

A.各摆摆动周期均与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课堂练习第22页3.A、B两个弹簧振子,A固有频率为f,B固有频率为4f,若它们均在频率为3f驱动力作用下做受迫振动,则()A.振子A振幅较大,振动频率为fB.振子B振幅较大,振动频率为3fC.振子A振幅较大,振动频率为3fD.振子B振幅较大,振动频率为4fB课堂练习第23页4、如图所表示是一个单摆共振曲线，求：（1）单摆摆长L（g取9.8m/s2）（2）若摆长减小，共振曲线峰将怎样移动？为何？第24页课堂练习5.汽车车身是装在弹簧上，假如这个系统固有周期是1.5s，汽车在一条起伏不平路上行驶，路上各凸起处大约都相隔8m，汽车以多大速度行驶时，车身上下颠簸得最猛烈？

设车速为v，每经过一个凸起，将引发车身振动，假如汽车经过相临凸起时间间隔刚好等于车身体系固有周期T＝1.5s，则由凸起施与车驱动力——冲击力频率等于固有频率，车到达共振状态，颠簸最猛烈。

分析解答：第25页6、如图所表示，在曲轴A上悬挂一个弹簧振子，假如不转动把手B，而用手向下拉振子小球m，放开手后，让小球上下自由振动测得弹簧振子做30次全振动所用时间是15s；假如匀速转动把手，也可使弹簧振子上下振动．若使把手以转速n＝30r/min匀速转动．当弹簧振子振动到达稳定后，它振动周期是________s．若要想使弹簧振子振幅到达最大，则把手转速应为________r/min.第26页第27页思索第28页重力和M对m支持力协力，mg。7、如图所表示，质量为m物块放在水平木板上，木板与竖直弹簧相连，弹簧另一端固定在水平面上，今使m随M一起做简谐运动，且一直不分离，则物块m做简谐运动回复力是由

提供，当振动速度达最大时，m对M压力为

。第29页8、练习:如图为单摆在两次受迫振动中共振曲线，则以下说法正确是()第30页A．若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相同，则图线Ⅰ表示月球上单摆共振曲线B．若两次受迫振动是在地球上同一地点进行，则两次摆长之比，lⅠ∶lⅡ=25∶4C．图线Ⅱ若是在地面上完成，则该摆摆长约为1mD．若摆长均为1m，则图线Ⅰ是在地面上完成第31页[思绪点拨]受迫振动频率与国有频率无关，但当驱动力频率与物体固有频率相等时