2025版新教材高中物理第2章机械振动6受迫振动共振课件新人教版选择性必修第一册.pptxVIP

6．受迫振动共振;目标体系构建;

1．知道什么是固有振动和固有频率，知道什么是阻尼振动，什么是驱动力，什么是受迫振动，初步形成共振的概念。

2．了解阻尼振动中的能量转化，知道受迫振动的频率等于驱动力的频率，能根据共振曲线研究共振。

3．通过实验研究受迫振动的频率，通过实验探究共振现象的产生条件及其特点。

4．通过实验探究受迫振动及共振，培养学生的团队协作意识及实事求是的科学精神，通过理解共振的应用与防止，培养学生学以致用的意识与能力。;

;课前预习反馈;知识点1;

『判一判』

(1)固有频率由系统本身决定。()

(2)阻尼振动的频率不断减小。()

(3)阻尼振动的振幅不断减小。()

;知识点2;

『判一判』

(4)受迫振动的频率等于振动系统的固有频率。()

(5)生活中应尽量使驱动力的频率接近振动系统的固有频率。()

(6)驱动力的频率等于系统的固有频率时，发生共振现象。()

;知识点3;

3．共振的应用与防止

(1)共振的应用

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)共振的防止

采用方法：在防止共振时，驱动力频率与系统的_______________相差越大越好。

;『选一选』

(多选)据古书记载，古时京城有户人家挂着的铜盘每天早晚轻轻自鸣两次，人们十分惊恐。一学者判断，这是铜盘与皇宫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。关于这个现象，下列说法中正确的是()

A．共鸣是一种共振

B．铜盘共鸣时的振动频率等于皇宫钟声的频率

C．把铜盘磨薄改变了驱动力的频率

D．把铜盘磨薄使铜盘的固有频率不等于驱动力的频率

;

解析：共鸣是可发声的物体之间的共振，故A正确；发生共鸣的条件是频率相等，故B正确；把铜盘磨薄改变了铜盘的固有频率，故C错误；把铜盘磨薄使铜盘的固有频率不等于驱动力的频率，这样就不会发生共鸣了，故D正确。

;『想一想』

洗衣机在衣服脱水完毕关闭电源后，脱水桶还要转动一会才能停下来。在关闭电源后，发现洗衣机先振动得比较弱，有一阵子振动得很剧烈，然后振动慢慢减弱直至停下来。

(1)??始时，洗衣机为什么振动比较弱？

(2)期间剧烈振动的原因是什么？

解析：(1)开始时，脱水桶转动的频率远高于洗衣机的固有频率，振幅较小，振动比较弱。

(2)当洗衣机脱水桶转动的频率等于洗衣机的固有频率时发生共振，振动剧烈。;课内互动探究;探究;2．简谐运动、阻尼振动与受迫振动的比较

;振动

类型

比较

项目;(1)阻尼振动的频率：阻尼振动中振幅虽逐渐减小，但振动频率不会变化，此频率称为固有频率，由振动系统决定。

(2)阻尼振动与简谐运动的关系：实际的振动都会受到阻力的作用，是阻尼振动。当阻力很小时，可认为是简谐运动。;典例剖析

1．(2023·武汉高二期末)很多高层建筑都会安装减震耗能阻尼器，用来控制强风或地震导致的振动。台北101大楼使用的阻尼器是重达660吨的调谐质量阻尼器，阻尼器相当于一个巨型质量块。简单说就是将阻尼器悬挂在大楼上方，它的摆动会产生一个反作用力，在建筑物摇晃时往反方向摆动，会使大楼摆动的幅度减小。关于调谐质量阻尼器下列说法正确的是()

;A．阻尼器做的是阻尼振动，其振动频率大于大楼的振动频率

B．阻尼器的振动频率取决于自身的固有频率

C．阻尼器摆动后，摆动方向始终与大楼的振动方向相反

D．阻尼器摆动幅度不受风力大小影响

解析：由题意可知阻尼器做受迫振动，振动频率与大楼的振动频率相同，故A错误；阻尼器的振动频率取决于大楼的振动频率，与自身的固有频率无关，故B错误；由题意可知，大楼对阻力器的力与阻尼器对大楼的力为一对相互作用力，根据回复力F＝－kx，可知阻尼器摆动后，摆动方向始终与大楼的振动方向相反，故C正确；阻尼器的摆动幅度会受到风力的影响，故D错误。

;(2023·常州高二阶段练习)如图所示是用来测量各种发动机转速的转速计原理图。在同一铁支架MN上焊有固有频率依次为100Hz、90Hz、80Hz、70Hz的四个钢片a、b、c、d，将M端与正在转动的电动机接触，发现b钢片振幅很大，其余钢片振幅很小。则()

A．钢片a的振动频率约为100Hz

B．电动机的转速约为90r/s

C．钢片c的振动频率约为80Hz

D．钢片d的振动频率约为70Hz

;

解析：b钢片振幅很大，说明b钢片的固有频率与电动机振动频率相等或最为接近，故电动机频率约为90Hz，其他钢片都做受迫振动，振动频率等于电动机的振动频率，都约为90Hz，故A、C、D错误；电动机的转速和频率相同，约为n＝f＝90r/s，故B正确。

;探