1、生活中的振動(dòng),張祥華,塔 科 馬 懸 索 橋 的 垮 塌,引入新課：通過(guò)前面的學(xué)習(xí)，我們認(rèn)識(shí)了兩種典型的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)：彈簧振子和單擺。,1.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是等幅振動(dòng)。 2.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中動(dòng)能和勢(shì)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，總機(jī)械能保持不變，即機(jī)械能守恒。 3.振動(dòng)系統(tǒng)的總機(jī)械能與振幅有關(guān)，振幅越大，總機(jī)械能越大。,第4節(jié) 生活中的振動(dòng),在實(shí)際生活中，我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有的往復(fù)運(yùn)動(dòng)很快停止，如我們做彈簧振子、音叉的實(shí)驗(yàn)時(shí)，振動(dòng)幾次后就停下來(lái).,一、阻尼振動(dòng),1.阻尼振動(dòng)：振幅不斷減小的振動(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)。,用

2、周期性的外力作用于振動(dòng)系統(tǒng)，通過(guò)外力對(duì)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(dòng)下去。,用什么方法才能得到持續(xù)的振動(dòng)呢？,二、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)：在周期性外力作用下的振動(dòng) 請(qǐng)你舉出生活中受迫振動(dòng)的例子 （1）跳板在人走過(guò)時(shí)發(fā)生的振動(dòng) （2）機(jī)器底座在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生的振動(dòng) （3）聽(tīng)到聲音時(shí)耳膜的振動(dòng) （4）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的振針?biāo)龅恼駝?dòng),自由狀態(tài)下，振動(dòng)物體的固有頻率是由振動(dòng)物體本身的性質(zhì)決定的。那么,受迫振動(dòng)的頻率是否也是由振動(dòng)物體本身性質(zhì)決定的呢?,思考：,實(shí) 驗(yàn) 研 究,3.受迫振動(dòng)的特點(diǎn) 受迫振動(dòng)穩(wěn)定后的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，與物體的

3、固有頻率無(wú)關(guān)。,物體做受迫振動(dòng)的振幅是否也只與外力的大小有關(guān),而與振動(dòng)物體的固有頻率無(wú)關(guān)呢?,思考：,演示共振擺實(shí)驗(yàn),三、共 振,1.共振：驅(qū)動(dòng)力的頻率等于物體的固有頻率時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅最大，這種現(xiàn)象叫做共振。 2.特點(diǎn)：驅(qū)動(dòng)力的頻率接近或等于物體的固有頻率時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅越大；驅(qū)動(dòng)力的頻率跟固有頻率相差越大，受迫振動(dòng)的振幅越小。 3.共振曲線 橫軸：表示驅(qū)動(dòng)力的頻率 縱軸：表示受迫振動(dòng)的振幅,四、共振的利用和防止,1.共振的利用 （1）共 振 篩,四、共振的利用和防止,1.共振的利用 （1）共 振 篩,（2）共鳴箱 一些樂(lè)器利用共振來(lái)提高音響效果,聲音的共振現(xiàn)象叫做共鳴,聲音的共振現(xiàn)象叫

4、做共鳴,聲音怎么會(huì)將酒杯震碎?,聲音的共振現(xiàn)象,聲音怎么會(huì)將酒杯震碎?,聲音的共振現(xiàn)象,（2）共鳴箱 一些樂(lè)器利用共振來(lái)提高音響效果,（3）收音機(jī)利用電磁的共振進(jìn)行選臺(tái),聲音的共振現(xiàn)象叫做共鳴,2.共振的防止 （1）軍隊(duì)或火車過(guò)橋時(shí)要放慢速度或便步走 （2）機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)為了防止共振要調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速 （3）在振動(dòng)物體底座加防振墊 （4）裝修劇場(chǎng)、房屋時(shí)使用吸聲材料等,孟姜女哭長(zhǎng)城,在需要利用共振時(shí), 應(yīng)使驅(qū)動(dòng)力的頻率接近或等于振動(dòng)物體的固有頻率。 在需要防止共振時(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。,小 結(jié),1.阻尼振動(dòng)：振幅越來(lái)越小的振動(dòng) 2.受迫振動(dòng)：物體在外界驅(qū)動(dòng)力作用

5、下的振動(dòng) 3.物體做受迫振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)穩(wěn)定后的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，跟物體的固有頻率無(wú)關(guān)。 4.共振：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)物體的固有頻率； 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。,1.支持火車車廂的彈簧的固有頻率為2Hz，行駛在每節(jié)鐵軌長(zhǎng)10米的鐵路上，則當(dāng)運(yùn)行速度為 _ m/s時(shí)，車廂振動(dòng)最劇烈。,20m/s,2共振篩是用4根相同的彈簧支起來(lái)的，篩子上裝有1個(gè)電動(dòng)偏心輪，它每轉(zhuǎn)1周，給篩子1個(gè)驅(qū)動(dòng)力，這樣就做成了1個(gè)共振篩。篩子做自由振動(dòng)時(shí)，完成10次全振動(dòng)用時(shí)15s，在某電壓下，電動(dòng)偏心輪的轉(zhuǎn)速是36r/min，已知增大偏心輪的驅(qū)動(dòng)電壓可使偏心輪轉(zhuǎn)速提高；增加篩子質(zhì)量，可以增大篩子