2.4受迫振动 共振 课件-2024-2025学年高二上学期物理沪科版（2020）选择性必修第一册

受迫振动 共振 学习任务一 1. 这些玻璃杯有何差异？ 2. 玻璃杯在声音的作用下处于什么状态？ 3. 只有一个玻璃杯碎裂了，试猜想这与声音或玻璃杯的哪些要素有关？ 观看视频，完成学习任务一 学习任务一 1. 这些玻璃杯有何差异？ 答：玻璃杯的固有频率各不相同。 2. 玻璃杯在声音的作用下处于什么状态？ 答：所有玻璃杯都在持续地振动。 3. 只有一个玻璃杯碎裂了，试猜想这与声音或玻璃杯的哪些要素有关？ 答：声音的响度、频率，以及玻璃杯本身的固有频率等都可能与之相关。 物体如何才能持续地振动？ 物体如何才能持续地振动？ 推力做正功，补偿物体机械能的损耗，物体能持续地振动。 推力做负功，消耗物体的机械能，物体不能持续地振动。 周期性的外力 受迫振动 ——驱动力 受迫振动 玻璃杯的运动形式：受迫振动 驱动力：喇叭产生的声音对物体的作用 物体受迫振动的规律与驱动力有何关系呢？ 驱动力频率 f 与 固有频率 f0 的关系 弹簧振子的振幅 f < f0 f > f0 f 接近 f0 学习任务二 观看实验视频，完成学习任务二 物体受迫振动的规律与驱动力有何关系呢？ 驱动力频率 f 与 固有频率 f0 的关系 弹簧振子的振幅 f < f0 f > f0 f 接近 f0 学习任务二 振幅较小，振动不明显 振幅较小，振动不明显 振幅很大，振动很剧烈 共振现象 当驱动力的频率 f 接近系统的固有频率 f0 时，受迫振动的振幅剧烈增大。 调节驱动力的频率，将频率不同的驱动力先后作用于同一个振动系统，其做受迫振动的振幅 A 将随驱动力的频率 f 变化，规律如图所示。 共振现象 响度、频率，哪个才是玻璃杯碎裂的主要因素？ 喇叭产生声音的频率（驱动力频率）接近其中一个玻璃杯的固有频率，该玻璃杯发生共振，振幅剧烈增大，最后碎裂。 微风经过桥面，形成卡门涡街，使桥面发生了共振，从而剧烈晃动至坍塌。 避免驱动力频率接近桥梁的固有频率！ 共振带来的危害 共振的应用 琵琶 竹笛 编钟 共鸣腔 人体共鸣腔 共振碎石化技术是借助共振破碎机所产生的高频低振幅的振动，让旧路面的水泥混凝土板因共振产生破裂的技术。 优点：1. 噪声小，振动影响范围相对较小； 2. 不会对路基造成破坏。 共振的应用 共振的应用 炉内产生很强的电磁场振荡，使食物中的水分子做受迫振动。由于电磁场驱动力频率与水分子的固有频率相近，水分子发生共振，将电磁辐射能转化为内能； 课堂小结 机械振动 周期性的 驱动力 受迫振动 共振现象 驱动力频率接近 固有频率 应用与防范 事物都具有两面性，不会绝对有利，也不会绝对有害。 课后作业 1. 据《天中记》一书记载，晋初（公元三世纪）时，京城有户人家挂着的铜盛（盘形盛水器）每天早晚轻轻自鸣两次，人们十分惊恐。学者张华判断，这是铜盛与皇官早晚的钟声共鸣所致。后来把铜盘磨薄一些，它就不再自鸣了。试利用今天所学，说明其背后原因： 2. 请查询资料，列举出生活中其他应用共振或者防范共振现象的例子，并且加以说明如何应用或如何防范。应用的场景： 应用的原理： 防范的场景： 防范的原理： $$