第五節(jié)外力作用下的振動(dòng)第一頁(yè)，共21頁(yè)。1、單擺的理想化模型：在細(xì)線的一端拴上一個(gè)小球，另一端固定在懸點(diǎn)上，如果線的伸縮和質(zhì)量可以忽略不計(jì)，球的直徑比線長(zhǎng)短得多。2、單擺運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)：在擺角<10°的條件下，單擺的振動(dòng)可看作簡(jiǎn)諧振動(dòng)。3、單擺振動(dòng)的周期公式單擺周期與擺長(zhǎng)和重力加速度有關(guān),與振幅和質(zhì)量無(wú)關(guān)。4、振動(dòng)的能量與什么有關(guān)？振幅越大，振動(dòng)的能量越大內(nèi)容回顧第二頁(yè)，共21頁(yè)。閱讀P18回答下列問(wèn)題：1.什么是系統(tǒng)的內(nèi)力和外力？做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體受到的回復(fù)力屬于什么力？2.什么是固有頻率、固有周期？第三頁(yè)，共21頁(yè)。一、固有周期和固有頻率振動(dòng)系統(tǒng)不受外力作用的振動(dòng)固有振動(dòng)：固有周期：固有振動(dòng)的周期固有頻率：固有振動(dòng)的頻率回復(fù)力是振動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部的相互作用力第四頁(yè)，共21頁(yè)。當(dāng)振動(dòng)系統(tǒng)受阻力的作用，即振動(dòng)受到了阻尼，系統(tǒng)克服阻尼的作用要做功，消耗機(jī)械能，因而振幅減小，最終停下來(lái)，這種振幅逐漸減小的振動(dòng)叫做阻尼振動(dòng)，也叫減幅振動(dòng)。振幅減小的快慢跟所受的阻尼有關(guān)，阻尼越大，振幅減小得越快。若在一段不太長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)振幅沒(méi)有明顯的減小，可認(rèn)為是等幅振動(dòng)——當(dāng)作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。第五頁(yè)，共21頁(yè)。二、阻尼振動(dòng)1、阻尼振動(dòng)：振幅逐漸減小的振動(dòng)2、阻尼振動(dòng)的圖像：3、振動(dòng)系統(tǒng)受到的阻尼越大，振幅減小得越快，阻尼過(guò)大時(shí)，系統(tǒng)將不能發(fā)生振動(dòng)。4、實(shí)際的自由振動(dòng)一定是阻尼振動(dòng)第六頁(yè)，共21頁(yè)。

阻尼振動(dòng)中，由于存在阻力，振幅不斷減小，故振動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械能將不斷減少，那么，振動(dòng)系統(tǒng)的周期和頻率也會(huì)發(fā)生變化嗎？思考與討論1TTT

振動(dòng)周期與振幅無(wú)關(guān)，故阻尼振動(dòng)中周期和頻率不變！第七頁(yè)，共21頁(yè)。

在實(shí)際振動(dòng)中，為了不因阻尼的存在而使振動(dòng)停止，我們通常給系統(tǒng)加一個(gè)周期性的外力，來(lái)補(bǔ)償系統(tǒng)的機(jī)械能量的損失，使系統(tǒng)持續(xù)的振動(dòng)下去。思考與討論2

怎樣才能使受阻尼作用的振動(dòng)物體的振幅不變，且一直振動(dòng)下去呢？第八頁(yè)，共21頁(yè)。三、受迫振動(dòng)1、驅(qū)動(dòng)力：作用在振動(dòng)系統(tǒng)上的周期性外力2、受迫振動(dòng)：系統(tǒng)在驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)

請(qǐng)舉出你所知道的受迫振動(dòng)的例子

振針針頭第九頁(yè)，共21頁(yè)。受迫振動(dòng)的(周期)頻率與什么因素有關(guān)？研究表明：物體在外力驅(qū)動(dòng)下振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)穩(wěn)定后的頻率等于外力驅(qū)動(dòng)的頻率，跟物體的固有頻率無(wú)關(guān)。思考與討論3第十頁(yè)，共21頁(yè)。通過(guò)剛才的研究我們知道，不管系統(tǒng)的固有頻率如何，它做受迫振動(dòng)的頻率總等于周期性驅(qū)動(dòng)力的頻率，與系統(tǒng)的固有頻率無(wú)關(guān)。但是，在周期性驅(qū)動(dòng)力作用下的受迫振動(dòng)，其振幅是否也跟它的固有頻率無(wú)關(guān)了？第十一頁(yè)，共21頁(yè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：做受迫振動(dòng)的系統(tǒng)，當(dāng)固有頻率等于驅(qū)動(dòng)力頻率時(shí)，振幅最大；當(dāng)固有頻率不等于驅(qū)動(dòng)力頻率時(shí)，二者越接近，振幅越大。第十二頁(yè)，共21頁(yè)。四、共振1、定義：驅(qū)動(dòng)力的頻率等于系統(tǒng)的固有頻率時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅最大，這種現(xiàn)象叫做共振。2、共振曲線圖象特點(diǎn)f驅(qū)=f固時(shí)，振幅有最大值f驅(qū)與f固差別越大時(shí)，振幅越小第十三頁(yè)，共21頁(yè)。生活中的共振現(xiàn)象（1）第十四頁(yè)，共21頁(yè)。生活中的共振現(xiàn)象（2）第十五頁(yè)，共21頁(yè)。

在實(shí)際生活中要利用共振時(shí)必須采取什么措施？防止呢？1、利用共振時(shí)，應(yīng)使驅(qū)動(dòng)力的頻率接近或等于物體的固有頻率。2、在防止共振時(shí)，應(yīng)使驅(qū)動(dòng)力的頻率與振動(dòng)物體的固有頻率不同，而且相差越大越好。思考與討論4第十六頁(yè)，共21頁(yè)。第十七頁(yè)，共21頁(yè)。課堂小結(jié)2、受迫振動(dòng)：系統(tǒng)在外界驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)3、系統(tǒng)做受迫振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)穩(wěn)定后的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，跟系統(tǒng)的固有頻率無(wú)關(guān)4、驅(qū)動(dòng)力的頻率等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅增大，這種現(xiàn)象叫做共振。5、利用共振時(shí)，應(yīng)使驅(qū)動(dòng)力的頻率接近或等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率；防止共振時(shí)，應(yīng)使驅(qū)動(dòng)力的頻率與系統(tǒng)的固有頻率不同，而且相差越大越好．1、阻尼振動(dòng)：振幅越來(lái)越小的振動(dòng)第十八頁(yè)，共21頁(yè)。精品課件！第十九頁(yè)，共21頁(yè)。精品課件！第二十頁(yè)，共21頁(yè)。1.如圖所示為單擺做受迫振動(dòng)時(shí)的共振曲線，從圖可知該單擺振動(dòng)的固有頻率為

Hz，在驅(qū)動(dòng)力