人教版第九章第七节 受迫振动 共振

1、2021/8/9 星期一1第七节 受迫振动 共振2021/8/9 星期一2 回忆： 1、 做阻尼振动的物体，振幅将随时间怎样变化？ 做阻尼振动的物体，振幅要越来越小。 2、为什么做阻尼振动的物体，振幅要越来越小呢？ 由于振动物体要克服阻尼的作用做功，系统的机械 能逐渐减小，故振动的振幅也逐渐减小。2021/8/9 星期一3思考： 用什么方法才能得到持续的振动呢？ 用周期性的外力作用于振动系统，通过外力对系统做正功，补偿系统机械能的损耗，使系统持续地振动下去。 此时物体所做的振动即为受迫振动2021/8/9 星期一4一、受迫振动1、驱动力：作用在振动物体上的周期性外力2、受迫振动：物体在外界驱动

2、力作用下的振动请举出你所知道的受迫振动的例子2021/8/9 星期一5问题1：受迫振动的频率跟什么有关呢?受迫振动实例：跳板在人走过时发生的振动机器底座在机器运转时发生的振动听到声音时耳膜的振动电磁打点计时器的振针所做的振动2021/8/9 星期一6实验研究： 受迫振动的频率与驱动力频率的关系2021/8/9 星期一7 结论1： 物体做受迫振动时，振动稳定后的频率等于驱动力的频率，跟物体的固有频率无关问题2：物体做受迫振动的频率由驱动力的频率决定，跟物体的固有频率无关，但物体做受迫振动的振幅是否与物体的固有频率有联系呢?2021/8/9 星期一8实验研究2021/8/9 星期一9 结论2： 驱

3、动力的频率等于振动物体的固有频率时，振幅最大；驱动力的频率跟固有频率相差越大，振幅越小。横轴：表示驱动力的频率纵轴：表示受迫振动的振幅图象的意义：f驱= f固时，振幅有最大值，这个现象叫做共振f驱与 f固差别越大时，振幅越小2021/8/9 星期一10二、共振 驱动力的频率接近物体的固有频率时，受迫振动的振幅增大，这种现象叫做共振。2021/8/9 星期一111、声音的共鸣实验演示声音的共振现象共鸣箱音叉下面所装的空箱2021/8/9 星期一122、共振的应用和防止测量发动机转速的转速计共振筛共振的应用发动机的转速计原理图2021/8/9 星期一13共鸣箱（在乐器上用的比较多）鱼洗2021/8

4、/9 星期一14生活中的共振现象 美国有一农场农妇，习惯于用吹笛的方式招呼丈夫回家吃饭，可当她有一次吹笛时，居然发现树上的毛毛虫纷纷坠地而死，惊讶之余，她到自己的果园吹了几个小时，一下子将果树上的毛毛虫收拾的一干二净，究其原因，还是笛子发出的声音引起毛毛虫内脏发生剧烈共振而死亡。2021/8/9 星期一15共振的防止军队过桥随步走，火车过桥慢行2021/8/9 星期一16 1940年，美国的全长860米的塔柯姆大桥因大风而塌毁 2021/8/9 星期一17轮船航行时要看波浪的撞击方向而改变速度和方向机器运转时为了防止共振要调节转速或者在振动 物体底座加防振垫. 洗衣机把衣服脱水完毕切断电源后，

5、电动机由于惯性还要转一会儿才能停下来，在这个过程中，洗衣机的振动剧烈程度有变化，其中有一阵子最剧烈，试分析这一现象。 结论3： 利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率； 防止共振时，应使驱动力的频率与物体的固有频率不同，而且相差越大越好2021/8/9 星期一18巩固练习1. 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NM上焊有固有频率依次为80Hz、60Hz、40Hz、20Hz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钢片振幅最大，则电动机转速为_r/min，a、b、c、d此时振动频率为_。360060Hz2021/8/9 星期一19

6、2.如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上挂着四个单摆，让b摆摆动，其余各摆也摆动起来，可以发现（ ）A.各摆摆动的周期均与b摆相同B.a 摆摆动周期最短C.c摆摆动周期最长D.c摆振幅最大A2021/8/9 星期一203.如图所示为单摆做受迫振动时的共振曲线，从图可知该单摆振动的固有频率为 Hz，在驱动力的频率由0.4Hz增大加0.6Hz的过程中，单摆振动的振幅变化情况是_ ,其摆长是_.(g=10m/s2) 先增大后减小 0.50.51m2021/8/9 星期一214.支持火车车厢的弹簧的固有频率为 2Hz，行驶在每节铁轨长10米的铁路上，则当运行速度为_m/s时，车厢振动最剧烈。202021/8/9 星期一22小结1、受迫振动：物体在外界驱动力作用下的振动2、物体做受迫振动时，振动稳定后的频率等于 驱动力的频率，跟物体的固有频率无关3、驱动力的频率接近物体的固有频率时，受迫 振动的振幅增大，这种现象叫做