高中人教物理选择性必修一第2章第6节受迫振动 共振课件.pptVIP

受迫振动 共振 人教版 选择性必修1 新知导入 “洗”是古代盥洗用的脸盆，多用青铜铸成，现代亦有许多仿制的工艺品。倒些清水在其中，用手掌慢慢摩擦盆耳，盆就会发出嗡嗡声，到一定节奏时还会溅起层层水花。这是为什么? 新知讲解 一、固有周期和固有频率 固有周期：固有振动的周期T0 固有振动： 振动系统不受外力作用的振动 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: 固有频率：固有振动的频率f0 单摆： 新知讲解 二、阻尼振动 1、演示 2、阻尼振动：振幅逐渐减小的振动 3、阻尼振动的图像： 4、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。 5、实际的自由振动一定是阻尼振动 新知讲解 三、受迫振动 1、驱动力： 作用在振动系统上的周期性外力 2、受迫振动： 系统在驱动力作用下的振动 3、受迫振动的特点： 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。 用什么方法才能得到持续的振动呢？ 新知讲解 四、共 振 1、共振曲线 2、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。 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。 当驱动力的频率与系统的固有频率接近时会出现什么现象？ 新知讲解 五、共振的防止和应用 1、防止： 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。 2、应用： 使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率。 共振现象在生活中有哪些应用？ 课堂练习 1、(多选)下列关于共振和防止共振的说法,正确的是 (　　) A.共振现象总是有害的,所以要避免共振现象发生 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.火车过桥慢行是为了使驱动力的频率远小于桥的固有频率,从而避免产生共振 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 CD 新知讲解 　　振动类型比较项目 　　 简谐运动 阻尼振动 受迫振动 概　述 产生条件 频　率 振　幅 振动图像 振动能量 实　例 振动图像(x-t图像)是一条正弦曲线 振幅逐渐减小的振动 振动系统在驱动力作用下的振动 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 减小 大小不确定 形状不确定 振动物体的机械能不变 机械能逐渐减小 驱动力对振动系统做功,补偿系统的能量损耗 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 扬声器纸盆振动发声、钟摆的摆动 课堂练习 2、(多选)单摆做阻尼振动的振动图像如图所示,下列说法正确的是 (　　) A.摆球在A时刻的动能等于B时刻的动能 B.摆球在A时刻的势能等于B时刻的势能 C.摆球在A时刻的机械能等于B时刻的机械能 D.摆球在A时刻的机械能大于B时刻的机械能 解析:在单摆振动过程中,因不断克服空气阻力做功使机械能逐渐转化为内能,故选项C错误,选项D正确;虽然单摆总的机械能在逐渐减小,但在振动过程中动能和重力势能仍在不断地相互转化,由于A、B两时刻,单摆的位移相等,所以重力势能相等,但动能不相等,故选项A错误,选项B正确。 BD 拓展提高 1、(多选)单摆在空气中做阻尼振动,下列说法正确的是 (　　) A.振动的机械能逐渐转化为其他形式的能量 B.后一时刻摆球的动能一定比前一时刻小 C.后一时刻摆球的势能一定比前一时刻小 D.后一时刻摆球的机械能一定比前一时刻小 解析:由于单摆在空气中做阻尼振动,克服空气、摩擦阻力做功,使机械能不断减少而转化为内能。后一时刻的动能和势能不一定比前一时刻小,但后一时刻摆球的机械能一定比前一时刻小。 AD 拓展提高 2、(多选)下列说法正确的是( 　　 ) A.实际的自由振动一定是阻尼振动 B.在外力作用下的振动是受迫振动 C.阻尼振动的振幅越来越小 D.受迫振动稳定后的频率与振动系统自身物理条件无关 解析:实际的自由振动,必须不断克服外界阻力做功而消耗能量,振幅会逐渐减小,所以必然是阻尼振动,故选项A、C正确;只有在周期性外力(驱动力)作用下的物体所做的振动才是受迫振动,故选项B错误;受迫振动稳定后的频率由驱动力的频率决定,与自身物理条件无关,故选项D正确。 ACD 拓展提高 3、在一根张紧的水平绳上悬挂五个摆,其中A、E的摆长为l,B的摆长为0.5l,C的摆长为1.5l,D的摆长为2l。先使A振动起来,其他各摆随后也振动起来,则在B、C、D、E四个摆中,振幅最大的是(　　) A.B B.C C.D D.E 解析:A振动起来以后,B、