教科版高中物理选修3-4第一章第4节阻尼振动 受迫振动（32张ppt）

1.4 阻尼振动 受迫振动 一、阻尼振动 如图1-4-1所示，在鼓皮上放几颗米粒，猛敲一下鼓，观察米粒在鼓皮上的运动. 猛敲一下鼓皮，开始时鼓声很大，随后迅速变弱.在鼓皮上放一些米粒，开始时它跳动的幅度很大，随着鼓声变弱，米粒跳动的幅度变小.由此可知，鼓皮振动的振幅变小了.这是振动的鼓皮受到阻力的缘故.弹簧振子和单摆在振动过程中振幅总会不断减小，这是因为它们不可避免地要受到摩擦力等阻力的作用. 系统不受外力作用，也不受任何阻力，只在自身回复力作用下的振动，称为自由振动，又叫做无阻尼振动. 自由振动的频率，叫做系统的固有频率.固有频率由系统本身的特征决定. 系统在振动过程中受到阻力的作用，振动逐渐消逝，振动能量逐渐转变为其他能量，这种振动叫做阻尼振动. 图1-4-2(a)(b)分别是自由振动和阻尼振动的振动图像. 图1-4-2 越来越小 不变 思考讨论： 用什么方法才能得到持续的振动呢？ 二、受迫振动 1、驱动力:如果用周期性的外力作用于振动系统，补偿系统的能量损耗，使系统持续等幅地振动下去，这种周期性的外力叫做驱动力。 2、受迫振动: 系统在驱动力作用下的振动叫做受迫振动。 请举出你所知道的受迫振动的例子？ 请思考受迫振动的频率跟什么有关呢? 受迫振动实例： 1.收音机喇叭纸盘的振动 2.钟表的摆动 3.洗衣机工作时即可的振动 4.跳板在人走过时发生的振动 5.机器底座在机器运转时发生的振动 6.听到声音时耳膜的振动 7.电磁打点计时器的振针所做的振动 ...... 实验表明： 　　　物体做受迫振动时，振动稳定后的频率总等于驱动力的频率，跟物体的固有频率没有关系. 受迫振动物体： 三、共振 如图1-4-4所示，在一根张紧的绳子上挂几个摆，其中A、B、C的摆长相等.以A摆为驱动摆，让A摆振动，观察其余各摆做受迫振动的振幅.思考以下问题： 你认为驱动力频率与固有频率满足什么关系，才能使受迫振动的振幅最大？ 实验表明： 1.当驱动力的频率f等于振动物体的固有频率f固时，振幅最大；驱动力的频率f跟固有频率f固相差越大，受迫振动的振幅越小. 2.驱动力的频率f等于振动物体的固有频率f固时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振.