1、講解人：精品課件 時間：2020.5.25MENTAL HEALTH COUNSELING PPT第1節(jié) 外力作用下的振動第十一章 機(jī)械振動人教版高中物理選修3-4第一頁，共二十三頁。2.振動的能量與振幅有關(guān)，振幅越大，振動的能量越大1.簡諧運(yùn)動中動能和勢能在發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變，即機(jī)械能守恒。復(fù)習(xí)引入第二頁，共二十三頁。（1）彈簧振子: 彈簧振子簡諧運(yùn)動的周期和頻率只由振動系統(tǒng)本身的因素決定，與振幅無關(guān).（2）單擺： 單擺做簡諧運(yùn)動的周期跟擺長的平方根成正比，跟重力加速度的平方根成反比，跟振幅、擺球的質(zhì)量無關(guān)。簡諧運(yùn)動的兩種模型第三頁，共二十三頁。【歸納總結(jié)】兩種模型的共同點(diǎn)

2、：1、只受振動系統(tǒng)的內(nèi)力作用2、機(jī)械能守恒3、振動頻率只與系統(tǒng)本身因素有關(guān)。如果振動系統(tǒng)不受外力作用,此時的振動叫做自由振動,也叫固有振動,其振動頻率稱為固有頻率.在自由振動的簡諧運(yùn)動中動能和勢能在發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變，即機(jī)械能守恒。簡諧運(yùn)動的兩種模型第四頁，共二十三頁。（1）定義：振動系統(tǒng)不受外力的作用，此時的振動叫做固有振動，其振動頻率稱為固有頻率。（2）條件：在振動方向只受回復(fù)力作用（3）能量：機(jī)械能守恒（4）圖像：振幅不變4、固有周期和固有頻率簡諧運(yùn)動的兩種模型第五頁，共二十三頁?！舅伎肌浚含F(xiàn)實(shí)生活中是否存在簡諧運(yùn)動？若振動過程中存在阻力，它的振幅又發(fā)生如何變化呢？ 簡

3、諧運(yùn)動的兩種模型第六頁，共二十三頁。實(shí)際振動情況： 當(dāng)系統(tǒng)受到阻力的作用時，我們說振動受到了阻尼。（1）條件：受到阻力（2）能量：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（3）圖象：振幅逐漸減小阻尼振動第七頁，共二十三頁。 定義：振幅逐漸減小的振動，叫阻尼振動。思考1：為什么做阻尼振動的物體，振幅要越來越小呢？思考2：用什么方法才能得到持續(xù)的振動呢？阻尼振動第八頁，共二十三頁。 用周期性的外力作用于振動系統(tǒng)，通過外力對系統(tǒng)做正功，補(bǔ)償系統(tǒng)機(jī)械能的損耗，使系統(tǒng)持續(xù)地振動下去。若外力恰好補(bǔ)充系統(tǒng)損失的機(jī)械能，則物體振動的振幅不變，稱為等幅振動。 阻尼振動第九頁，共二十三頁。1、驅(qū)動力：作用在振動物體上的周期性的外力。2、

4、受迫振動：物體在外界驅(qū)動力作用下的振動。 3、受迫振動實(shí)例：跳板在人走過時發(fā)生的振動聽到聲音時耳膜的振動電磁打點(diǎn)計(jì)時器的振針?biāo)龅恼駝訖C(jī)器底座在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時發(fā)生的振動受迫振動的快慢（頻率周期）跟什么有關(guān)呢?受迫振動第十頁，共二十三頁。實(shí)驗(yàn)研究受迫振動第十一頁，共二十三頁。 結(jié)論1： 物體做受迫振動時，振動穩(wěn)定后的頻率等于驅(qū)動力的頻率，跟物體的固有頻率無關(guān)。思考：物體做受迫振動的振幅是否與物體的固有頻率也無關(guān)呢? 結(jié)論2： 驅(qū)動力的頻率等于振動物體的固有頻率時，振幅最大； 驅(qū)動力的頻率跟固有頻率相差越大，振幅越小。受迫振動第十二頁，共二十三頁。驅(qū)動力的頻率等于物體的固有頻率時，受迫振動的振幅最大，

5、這種現(xiàn)象叫做共振。圖象的意義：f驅(qū)= f固時，振幅有最大值f驅(qū)與 f固差別越大時，振幅越小共振第十三頁，共二十三頁。共振現(xiàn)象舉例：聲音擊碎玻璃杯： 當(dāng)聲音的頻率與酒杯的固有頻率相等時，酒杯由于共振而爆裂。共振第十四頁，共二十三頁。共振的應(yīng)用和防止測量發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速計(jì) 共振篩共振的應(yīng)用：使驅(qū)動力的頻率接近或等于振動物體的固有頻率共振第十五頁，共二十三頁。 1940年，美國全長860米的塔柯姆大橋因大風(fēng)而塌毀 共振第十六頁，共二十三頁。橋梁的共振現(xiàn)象共振第十七頁，共二十三頁。共振的防止：軍隊(duì)過橋便步走，火車過橋慢行 1831年，一隊(duì)騎兵通過曼徹斯特附近的一座便橋時，由于馬蹄節(jié)奏整齊，橋梁發(fā)生共振

6、而斷裂。使驅(qū)動力的頻率與物體的固有頻率不同，而且相差越大越好共振第十八頁，共二十三頁。機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時為了防止共振要調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速或者在振動物體底座加防振墊. 洗衣機(jī)把衣服脫水完畢切斷電源后，電動機(jī)由于慣性還要轉(zhuǎn)一會兒才能停下來，在這個過程中，洗衣機(jī)的振動劇烈程度有變化，其中有一陣子最劇烈，試分析這一現(xiàn)象。 共振第十九頁，共二十三頁?！镜淅?】在飛機(jī)的發(fā)展史中有一個階段，飛機(jī)上天后不久，飛機(jī)的機(jī)翼(翅膀)很快就抖動起來，而且越抖越厲害后來人們經(jīng)過了艱苦的探索，利用在飛機(jī)機(jī)翼前緣處裝置一個配重桿的方法，解決了這一問題在飛機(jī)機(jī)翼前裝置配重桿的目的主要是( )A加大飛機(jī)的慣性B使機(jī)體更加平衡C使機(jī)翼更加牢固D改

7、變機(jī)翼的固有頻率D典型例題第二十頁，共二十三頁?！镜淅?】AB兩個彈簧振子,A的固有頻率為f,B的固有頻率為4f,若它們均在頻率為3f的驅(qū)動力作用下做受迫振動,則( )A.振子A的振動幅度較大,振動頻率為fB.振子B的振動幅度較大,振動頻率為3fC.振子A的振動幅度較大,振動頻率為3fD.振子B的振動幅度較大,振動頻率為4fB典型例題第二十一頁，共二十三頁。1、受迫振動：物體在外界驅(qū)動力作用下的振動2、物體做受迫振動時，振動穩(wěn)定后的頻率等于驅(qū)動力的頻率，跟物體的固有頻率無關(guān)3、驅(qū)動力的頻率接近物體的固有頻率時，受迫振動的振幅增大，這種現(xiàn)象叫做共振。4、利用共振時，應(yīng)使驅(qū)動力的頻率接近或等于振動物體的固有頻率； 防止共振時，應(yīng)使驅(qū)動力的頻率與物體的固有頻率不同，而