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

2.6 受迫振动 共振 第二章 机械振动 《 2019人教版高中物理选择性必修1》同步课件 授课教师： 教学目的 1.知道阻尼振动和无阻尼振动，并能从能量的观点给予说明。 2.知道受迫振动的概念。知道受迫振动的频率等于驱动力的频率，而跟振动物体的固有频率无关。 3.理解共振的概念，知道常见的共振的应用和危害。 学习任务 1.知道阻尼振动和无阻尼振动，并能从能量的观点给予说明。 2.知道受迫振动的概念。知道受迫振动的频率等于驱动力的频率，而跟振动物体的固有频率无关。 3.理解共振的概念，知道常见的共振的应用和危害。 问题 这是什么原理？ 固有振动 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。 如果振动系统不受外力的作用，此时的振动叫做固有振动，其振动频率称为固有频率. 议一议： 1、振动的物体会停下来吗？为何会停下来？ 2、如何让这些振动 持续下去？ 振动中的能量损失 振动中的能量损失 阻尼振动：振幅随时间逐渐减小的振动。 1、生活中实际的振动系统都会受到摩擦力、黏滞力等阻碍作用，能量逐渐损失（转化为内能或辐射出去），做阻尼振动 2、振动系统受到的阻尼越大，振幅减小得越快，阻尼过大时，系统将不能发生振动 频率如何变？ 小试牛刀 如图是某单摆做阻尼振动的部分位移−时间图像，则摆球在M点和N点对应的时刻，相同的是( ) A. 动量 B. 加速度 C. 机械能 D. 重力势能 D 受迫振动 如何让树枝可以一直振动？ 驱动力：周期性的外力叫作 受迫振动：系统在驱动力作用下的振动 树枝的振动频率和原来自己振动的频率还一样吗？ 自己荡秋千和别人推你荡秋千的快慢一样吗？ 研究受迫振动 物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关。 共振现象及其应用 为什么会发生这些现象？ 共振 共振现象 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。 2.共振图像： 3.特点：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。 尝试描述下特点？ 小试牛刀 一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线(振幅A与驱动力频率f的关系)如图所示，则( ) A. 此单摆的固有周期约为0.5s B. 此单摆的摆长约为1m C. 若摆长增大，单摆的固有频率增大 D. 若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动 B 共振现象的利用与防止 1.应用： ①采用方法:在应用共振时,驱动力频率接近或等于振动 系统的固有频率. ②实例:转速计、共振筛. 2.防止： ①采用方法:在防止共振时,驱动力频率与系统的固有频率相差越大越好. ②实例:部队过桥时用便步;火车过桥时减速;轮船航行时，改变航向或航速目的都是使驱动力的频率远离物体的固有频率. 共振现象的利用与防止 共振筛 共振筛是利用共振现象制成的把筛子用四根弹簧支起来，在筛架上安装一个偏心轮，就成了共振筛. 偏心轮在发动机的带动下发生转动时，适当调节偏心轮的转速，可以使筛子受到的驱动力的频率接近筛子的固有频率，这时筛子发生共振，振幅最大，提高了筛除杂物的效率. 如图所示为共振筛示意图，共振筛振动的固有频率为5Hz，为使共振筛发生共振，使其工作效率达到最高，则偏心轮的转速为( ) A. 5r/s B. 10r/s C. 0.2r/s D. 300r/s A Administrator (A) - 小试牛刀 下列关于共振和防止共振的说法正确的是( ) A. 物体做阻尼振动时，随振幅的减小，频率不断减小 B. 队伍过桥要慢行是为了不产生周期性的驱动力，从而避免产生共振 C. 受迫振动频率由驱动力和物体结构特点共同决定 D. 利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率；防止共振危害时，应使驱动力的频率远离振动物体的固有频率 D 课堂小结 一、固有振动：如果振动系统不受外力的作用，此时的振动叫做固有振动，其振动频率称为固有频率. 三、受迫振动：系统在驱动力作用下的振动。 物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关。 二、阻尼振动：振幅随时间逐渐减小的振动。 四、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。 谢君一赏 contents 目录 1ppt.com 目 录 CONTENTS 教学目的 01 学习任务 02 问题引入 03 新课讲解 04 课堂小结 05 教学目的 PART 01 学习任务 PART 02 问题引入 PART 03 新课讲解 PART 04 课堂小结 PART 05 $$