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

新人教版 选择性必修一 第二章 机械振动 2.6 受迫振动 共振 新教材 新高考 新教材 新高考 复习回顾 振动系统不受外力的作用在自身结构影响下的振动 固有振动： 固有周期(频率)：由自身结构所决定的周期T0(f0) 物体的振动周期与频率由振动物体本身性质决定的，与振幅无关。 如：弹簧振子： 单 摆： 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 1.阻尼振动：振幅逐渐减小的振动，叫做阻尼振动。 一、振动中的能量损失 2.原因：摩擦生热、能量向外扩散 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 思考：阻尼振动中，由于存在阻力，振幅不断减小，故振动系统的机械能将不断减少，那么，振动系统的周期和频率也会发生变化吗？ 振动周期与振幅无关，故阻尼振动中周期和频率不变！ T T T 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 1.阻尼振动：振幅逐渐减小的振动，叫做阻尼振动。 一、振动中的能量损失 2.原因：摩擦生热、能量向外扩散 3.周期不变 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 例1、(多选)一单摆做阻尼振动，则在振动过程中(　　) A．振幅越来越小，周期也越来越小 B．振幅越来越小，周期不变 C．在振动过程中，通过某一位置时，机械能始终不变 D．振动过程中，机械能不守恒，频率不变 BD 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 8 例2.如图所示为单摆做阻尼振动时的振动图线，下列说法正确的是（ ） A.摆球在A时刻的动能等于在B时刻的动能 B.摆球在A时刻的势能等于在B时刻的势能 C.摆球在A时刻的机械能等于在B时刻的机械能 D.摆球在后一时刻的动能总比前一时刻的动能小 B 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 用周期性的外力作用于振动系统，补偿系统机械能的损耗，使系统持续地振动下去。 想一想：用什么办法才能得到持续的振动呢？ 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 二．受迫振动 1.驱动力（又叫策动力）： 维持受迫振动的周期性外力 2.受迫振动： 物体在外界驱动力作用下的振动 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 1、受迫振动稳定时的频率等于驱动力的频率，跟系统的固有频率无关。 思考：1.受迫振动的频率与什么因素有关呢？ 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 2.当系统做受迫振动时，驱动力的频率等于振动物体的固有频率时，振幅最大； 思考：2.物体做受迫振动的振幅与什么有关呢? 3.驱动力的频率跟固有频率相差越大，振幅越小。 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 结论1：物体做受迫振动时，振动稳定后的频率等于驱动力的频率，跟物体的固有频率无关。 结论2：驱动力的频率等于振动物体的固有频率时，振幅最大； 驱动力的频率跟固有频率相差越大，振幅越小。 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 三．共振现象及其应用 1.定义：驱动力的频率f等于物体的固有频率f0时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振。 3.受迫振动的规律 f驱= f固时，振幅有最大值； f驱与 f固差别越大时，振幅越小 横轴：表示驱动力的频率 纵轴：表示受迫振动的振幅 2.共振曲线 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 利用共振：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：应使驱动力的频率与物体的固有频率不同，而且相差越大越好． 1940年，美国的全长860米的塔柯姆大桥在建成后的4个月就因风共振而倒塌. 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 16 简谐运动、阻尼振动与受迫振动及共振的比较   简谐运动 阻尼振动 受迫振动 产生条件 不受阻力作用 受阻力作用 阻力和驱动力 频率 固有频率 频率不变 驱动力频率 振幅 不变 减小 大小变化不确定 振动图像 形状不确定 振动能量 机械能不变 机械能减少 由产生驱动力的物体提供 共振 同受迫，T驱=T固 f驱 = f固 大小变化不确定 形状不确定 获得的能量最大 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.83.100 $$