2.6受迫振动 共振-2023-2024学年高二物理同步课件（人教版2019选择性必修第一册）

2.6 受迫振动 共振 第二章 简谐运动 亮亮图文旗舰店https://liangliangtuwen.tmall.com 1 【新课引入】 手的搓动为什么会引起，这种独特的喷水现象呢？ 固有振动: 通过对弹簧振子及单摆的研究，我们知道弹簧振子与单摆在没有外力干预的情况下做简谐运动，周期或频率与振幅无关，仅由系统自身的性质决定，我们把这种振动称为固有振动。 固有振动的频率称为固有频率 固有振动的周期称为固有周期 固有振动的特点： *振动系统不受外力作用，由系统内部的相互作用力提供回复力； *固有频率由系统本身的固有性质决定； *振幅不变，机械能守恒。 问题1：现实生活中是否存在固有振动？如图荡 秋千时，人坐在秋千座板上抓住钢索不动，从 一定的高度摆下，之后秋千的振幅如何变化？ 为什么？ 问题2：如图弹簧振子在实际的振动中振幅如何变化？能一直振动下去么？为什么？ 由于振动系统受到摩擦阻力的作用，使振动系统的机械能逐渐转化内能。 观察阻尼振动的图像 1.阻尼振动：振幅随时间逐渐减小的振动称为阻尼振动。 思考:为什么做阻尼振动的物体，振幅会越来越小呢? 一、振动中的能量损失 2.特点： 一、振动中的能量损失 3.振动系统能量衰减的两种方式： (1)摩擦阻尼：由于振动系统受到摩擦阻力的作用，使振动系统的机械能逐渐转化内能。如：单摆受空气阻力 (2)辐射阻尼：由于振动系统引起邻近介质中各质点的振动，使能量向四周辐射出去，从而自身机械能减少。如：音叉向外辐射能量 一、振动中的能量损失 3.振动系统能量衰减的两种方式： (1)摩擦阻尼：由于振动系统受到摩擦阻力的作用，使振动系统的机械能逐渐转化内能。 如：单摆受空气阻力 阻尼振动最终要停下来，那么怎样才能产生持续的振动呢? 思考讨论： 用周期性外力作用于振动系统，通过外力对系统做功，补偿振动系统机械能的损耗，使系统持续地振动下去 二、受迫振动 1.驱动力：维持受迫振动的周期性外力 2.受迫振动：系统在外界驱动力作用下的振动。 思考:受迫振动的频率与什么因素有关呢? 【实验1】受迫振动的频率 实验结论:受迫振动稳定时的频率等于驱动力的频率，与系统的固有频率无关。 实验结论: 受迫振动稳定时的频率等于驱动力的频率，与系统的固有频率无关。 物体受迫振动的振幅是否与它的固有频率无关呢？ 【实验2】 利用共振仪观察受迫振动振幅的差别 改变驱动摆A的摆长，观察其它各摆的振幅 实验2 : 利用共振仪观察受迫振动振幅的差别 实验现象: 当自身摆长与驱动摆A的摆长相同时，自身摆振幅最大 现象分析: 各摆的固有频率取决于自身的摆长，当自身摆长与A摆的摆长相同时，即物体做受迫振动的固有频率与驱动力的频率相同时，振幅最大。 三、共振现象及其应用 1.定义:驱动力的频率等于物体的固有频率时，物体做受迫振动的振幅达到最大值，这种现象叫做共振。 2.共振曲线： 3.共振规律： 三、共振现象及其应用 4.应用与危害： 手的搓动“龙洗”，为什么会引起这种独特的喷水现象呢？ 祝同学们学习愉快 Lavf59.32.100 Lavf59.32.100 Lavf59.6.100 Lavf59.6.100 Lavf59.32.100 Lavf59.32.100 $