2.6 受迫振动 共振 课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

第二章 机械振动 第6节 受迫振动 共振 1.知道什么是阻尼振动和受迫振动，会用能量的观点分析阻尼振动的振幅变化和受迫振动的共振现象。 2.通过实验认识固有频率、驱动力频率与振动频率之间的区别与练习，了解产生共振的条件，认共振是受迫振动的一种特殊情况。 3.能够根据实际生活中的振动特点，应用振动的规律解释解决相关问题。 学习目标 2 新课引入 新课教学 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无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，其振动频率称为固有频率。那么弹簧小球和摆球的实际振动是怎样的呢？ 新课教学 一、振动中的能量损失 1.阻尼振动：振幅随时间逐渐减小的振动． 2.原因： 振动系统受到阻碍作用（摩擦阻力,与速度（小）成正比） 3.阻尼振动的振幅是逐渐减小的，但是它的频率是不发生变化的，频率与振幅是无关的。在实际问题中，阻尼振动若在一段不太长的时间内振幅没有明显的减小，可认为是等幅振动。 4.图像： 新课教学 新课教学 5.振动系统能量衰减 一种是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为内能。例如单摆运动时受到空气的阻力。 另一种是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。例如音叉发声时，一部分机械能随声波辐射到周围空间，导致音又振幅减小。 思考：如何让振动持续下去？ 新课教学 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？ 新课教学 新课教学 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。 3.受迫振动的频率总等于驱动力的频率，与系统的固有频率无关。 思考：物体做受迫振动的振幅是否也跟它的固有频率无关呢? 新课教学 新课教学 三、共振现象及应用 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。 横轴：表示驱动力的频率 纵轴：表示受迫振动的振幅 图象的意义： 时，振幅有最大值 与 差别越大时，振幅越小 新课教学 共振的应用与防止： (1)共振的应用 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。 ②实例：转速计、共振筛． (2)共振的防止 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．目的都是驱动力的频率远离物体的固有频率． 新课教学 　　 简谐运动 阻尼振动 受迫振动 产生条件 频率 振幅 振动图象 实例 大小不确定 扬声器纸盆振动发声，钟摆的摆动 不受阻力作用 受阻力作用 受阻力和驱动力作用 固有频率 固有频率 驱动力频率 不变 减少 大小变化不确定 弹簧振子振动，单摆做小角度摆动 敲锣打鼓发出的声音越来越弱，是因振幅越来越小 新课教学 新课教学 小结 谢谢观看！ 18 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 媒体3 VideoProc Lavf58.12.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 视频 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$