第二章機械振動第四節(jié)受迫振動共振選修系列彈簧振子前文回顧單擺ABCOBAx我們在研究上述裝置時，體現(xiàn)了什么物理思想？理想模型：突出主要因素，忽略次要因素前文回顧ABCOBAx我們可以發(fā)現(xiàn)兩者的周期公式均于本身構(gòu)造有關(guān)，與振幅和當(dāng)前的運動狀態(tài)無關(guān)。單擺周期公式：彈簧振子周期公式：這種參數(shù)體現(xiàn)出裝置的固有屬性，因此被稱為固有周期（固有頻率）一、阻尼振動單擺和彈簧振子的振動不可能永遠持續(xù)下去。這是因為在振動的過程中總是存在各種阻力；振動系統(tǒng)不斷克服阻力做功，機械能逐漸減小，振幅也不斷減小，最后停止振動。振幅隨時間逐漸減小的振動阻尼振動：xtO包絡(luò)一、阻尼振動結(jié)合阻尼振動的圖像，回答以下問題：xtO什么條件下，物體將做阻尼振動？阻尼振動體現(xiàn)出哪些能量的轉(zhuǎn)換？有同學(xué)認為阻尼振動的振幅隨著時間減小，振動周期也會因為阻尼存在而改變，你認為該同學(xué)的觀點正確嗎？振動+受到阻力機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能不正確，振動周期與振幅無關(guān)，故阻尼振動中周期和頻率不變！TT二、受迫振動用什么辦法才能得到持續(xù)的振動呢？振動系統(tǒng)在周期性外力作用下的振動受迫振動：驅(qū)動力為保持物體的持續(xù)振動，需要利用驅(qū)動力適時地補充能量。物體受迫振動的規(guī)律與驅(qū)動力有何關(guān)系呢？阻尼做功系統(tǒng)總能量外力做功補充耗散二、受迫振動大量實驗表明，彈簧振子做受迫振動穩(wěn)定后的頻率總是等于驅(qū)動力的頻率，與自由振動的頻率無關(guān)。

f迫=f驅(qū)如何在蕩秋千的時候，振幅最大呢？三、共振現(xiàn)象調(diào)節(jié)驅(qū)動力的頻率，將頻率不同的驅(qū)動力先后作用于同一個振動系統(tǒng)，其做受迫振動的振幅

A將隨驅(qū)動力的頻率

f變化，如圖所示?？梢钥闯?，當(dāng)驅(qū)動力的頻率f

接近系統(tǒng)做自由振動的頻率

f0（即為系統(tǒng)的固有頻率）時，受迫振動的振幅劇烈增大，這種現(xiàn)象稱為共振。OAff0橫軸：表示驅(qū)動力的頻率縱軸：表示受迫振動的振幅受迫振動的規(guī)律f驅(qū)=f固時，振幅有最大值；f驅(qū)與

f固差別越大時，振幅越小三、共振現(xiàn)象盥洗盆與水的共振音叉的“共鳴”也是一種共振這里的能量是通過空氣輻射出去，不同于衰減。但也屬于阻尼振動示例1下列說法中正確的是（）多選（A）某物體做自由振動時，其振動頻率與振幅無關(guān)（B）某物體做受迫振動時，其振動頻率與固有頻率無關(guān)（C）某物體發(fā)生共振時的頻率就是其自由振動的頻率（D）某物體發(fā)生共振時的振動就是無阻尼振動

ABC

變式1如圖，表示兩個單擺m、M懸掛到一根鋼絲上，原來它們都靜止，今使m偏離平衡位置一個小角度，釋放后m做簡諧運動的方向在垂直于紙面的豎直平面里，對M此后的運動情況，下列說法正確的是（）（A）M仍靜止（B）M將做受迫振動，周期為（C）M將做受迫振動，周期為（D）M能發(fā)生共振

C

mMlL課堂小結(jié)阻尼振動阻力做功機械能逐漸減小振幅逐漸變小周