【人教版】受迫振动共振课件1

1、6受迫振动共振6受迫振动共振【人教版】受迫振动共振课件1自主阅读自我检测一、固有振动和阻尼振动1.固有振动:简谐运动的周期或频率与无关,仅由系统自身的性质决定,我们把这种振动称为固有振动。2.固有频率:物体固有振动时的频率仅有系统自身的性质决定,称固有频率。3.阻尼振动:振幅随时间逐渐的振动。振幅减小自主阅读自我检测一、固有振动和阻尼振动振幅减小自主阅读自我检测二、受迫振动和共振1.受迫振动:振动系统在(周期性的外力)作用下的振动。2.受迫振动的频率物体做受迫振动达到稳定后,物体振动的频率等于_的频率,与物体的固有频率。3.共振:当驱动力的频率固有频率时,物体做受迫振动的达到值的现象。4.产生

2、共振的条件驱动力频率振动系统的固有频率。驱动力驱动力无关等于振幅最大自主阅读自我检测二、受迫振动和共振驱动力驱动力无关等于振幅最自主阅读自我检测1.正误判断(1)阻尼振动是机械能不断减小的振动,它一定不是简谐运动。 ()(2)单摆的振幅越来越小,是因为其能量在不断消失。()(3)在外力作用下的振动就是受迫振动。()解析:单摆总能量是守恒的,只是机械能不断减小。解析:只有在周期性外力(驱动力)的作用下物体所做的振动才是受迫振动。自主阅读自我检测1.正误判断解析:单摆总能量是守恒的,只自主阅读自我检测2.(多选)下列关于共振和防止共振的说法,正确的是 ()A.共振现象总是有害的,所以要避免共振现象

3、发生B.队伍过桥要慢行是为了不产生周期性的驱动力,从而避免产生共振C.火车过桥慢行是为了使驱动力的频率远小于桥的固有频率,从而避免产生共振D.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;防止共振危害时,应使驱动力的频率远离振动物体的固有频率答案:CD 自主阅读自我检测2.(多选)下列关于共振和防止共振的说法,正问题一问题二当堂检测比较简谐运动、阻尼振动和受迫振动情境探究“余音绕梁,三日不绝。”形容歌声或音乐的优美,耐人寻味。但在日常生活中,当弹奏结束后,乐声会越来越弱,并最终消失,这是为什么呢?要点提示:由于乐声受到空气的阻尼作用,振幅越来越小,因此乐声也就越来越弱了。问题一问题

4、二当堂检测比较简谐运动、阻尼振动和受迫振动要点提示问题一问题二当堂检测知识归纳 问题一问题二当堂检测知识归纳 问题一问题二当堂检测特别提醒阻尼振动中振幅虽逐渐减小,但振动频率不会变化,此频率称为固有频率,由振动系统决定。问题一问题二当堂检测特别提醒阻尼振动中振幅虽逐渐减小,但振动问题一问题二当堂检测典例剖析例题1(多选)单摆做阻尼振动的振动图像如图所示,下列说法正确的是 ()A.摆球在A时刻的动能等于B时刻的动能B.摆球在A时刻的势能等于B时刻的势能C.摆球在A时刻的机械能等于B时刻的机械能D.摆球在A时刻的机械能大于B时刻的机械能答案:B D解析:在单摆振动过程中,因不断克服空气阻力做功使机

5、械能逐渐转化为内能,故选项C错误,选项D正确;虽然单摆总的机械能在逐渐减小,但在振动过程中动能和重力势能仍在不断地相互转化,由于A、B两时刻,单摆的位移相等,所以重力势能相等,但动能不相等,故选项A错误,选项B正确。问题一问题二当堂检测典例剖析答案:B D问题一问题二当堂检测规律方法 阻尼振动及能量变化(1)阻尼振动与简谐运动的关系:实际的振动都会受到阻力的作用,是阻尼振动。当阻力很小时,可以认为是简谐运动。(2)机械能E等于动能Ek和势能Ep之和,即E=Ek+Ep,阻尼振动中,E减小,但动能和势能仍相互转化。第二章6受迫振动共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册

6、课件(共23张PPT)PPT课件人教版部编版优秀公开课课件下载第二章6受迫振动共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共23张PPT)PPT课件人教版部编版优秀公开课课件下载问题一问题二当堂检测规律方法 阻尼振动及能量变化第二章6问题一问题二当堂检测变式训练1在如图所示的振动图像中,在13 s的时间范围内,下列时刻振动物体的动能与势能之和最大的是()A.1.2 sB.2 sC.2.5 sD.3 s答案:A解析:随着阻力的作用,机械能损失越来越多,故1.2 s时机械能最大。第二章6受迫振动共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(

7、共23张PPT)PPT课件人教版部编版优秀公开课课件下载第二章6受迫振动共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共23张PPT)PPT课件人教版部编版优秀公开课课件下载问题一问题二当堂检测变式训练1在如图所示的振动图像中,在1问题一问题二当堂检测对共振和共振曲线的理解情境探究用扁担挑水时,有时桶里的水会荡得厉害,并从桶中溅出来,这是为什么?要点提示:人挑水时,通过扁担对水桶施加周期性的驱动力,当驱动力的频率等于桶里水的固有频率时,水发生共振,水的振动就越来越厉害,就会从桶中溅出来。第二章6受迫振动共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第

8、一册课件(共23张PPT)PPT课件人教版部编版优秀公开课课件下载第二章6受迫振动共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共23张PPT)PPT课件人教版部编版优秀公开课课件下载问题一问题二当堂检测对共振和共振曲线的理解要点提示:人挑水时问题一问题二当堂检测知识归纳1.发生共振的条件及理解(1)驱动力的频率等于振动系统的固有频率。(2)对共振条件的理解从受力角度看:当振动物体所受驱动力的方向跟它的运动方向相同时,驱动力对它起加速作用,使它的振幅增大,当驱动力的频率等于物体的固有频率时,它的每一次作用都使物体的振幅增加,从而振幅达到最大。从功能关系看:当驱动力的

9、频率等于物体的固有频率时,驱动力始终对物体做正功,使振动能量不断增加,振幅不断增大,直到达到最大值。第二章6受迫振动共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共23张PPT)PPT课件人教版部编版优秀公开课课件下载第二章6受迫振动共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共23张PPT)PPT课件人教版部编版优秀公开课课件下载问题一问题二当堂检测知识归纳第二章6受迫振动共振20问题一问题二当堂检测2.共振曲线及理解如图所示,共振曲线直观地反映了物体做受迫振动的振幅与驱动力频率的关系。(1)当驱动力的频率f偏离固有频率f0较大时,受

10、迫振动的振幅较小。(2)当驱动力的频率f等于固有频率f0时,受迫振动的振幅最大。第二章6受迫振动共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共23张PPT)PPT课件人教版部编版优秀公开课课件下载第二章6受迫振动共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共23张PPT)PPT课件人教版部编版优秀公开课课件下载问题一问题二当堂检测2.共振曲线及理解第二章6受迫振动问题一问题二当堂检测典例剖析例题2如图所示,在曲柄A上悬挂一个弹簧振子,如果转动摇把C可带动曲轴BAD,用手往下拉振子,再放手使弹簧振子上下振动,测得振子在10 s内完成20

11、次全振动,然后匀速转动摇把,当转速为r/min,弹簧振子振动最剧烈,稳定后的振动周期为s。解析:振子在10 s内完成20次全振动,故固有频率为f=2 Hz;当受迫振动的频率接近于振子的固有频率时,会发生共振,即弹簧振子振动最剧烈,故摇把转速为:n=f=2 r/s=120 r/min;稳定后的振动周期为T= =0.5 s。答案:1200.5第二章6受迫振动共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共23张PPT)PPT课件人教版部编版优秀公开课课件下载第二章6受迫振动共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共23张PPT)PPT课

12、件人教版部编版优秀公开课课件下载问题一问题二当堂检测典例剖析解析:振子在10 s内完成20次问题一问题二当堂检测规律方法 共振曲线的特点(1)当驱动力频率等于物体固有频率时,物体振动的振幅最大;(2)当固有频率不等于驱动力频率时,二者越接近,振幅越大,二者相差越大,振幅越小;(3)共振曲线上除峰值外,其他某一振幅都对应两个驱动力频率。第二章6受迫振动共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共23张PPT)PPT课件人教版部编版优秀公开课课件下载第二章6受迫振动共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共23张PPT)PPT课件人

13、教版部编版优秀公开课课件下载问题一问题二当堂检测规律方法 共振曲线的特点第二章6受迫问题一问题二当堂检测变式训练2一单摆的共振曲线如图所示,则该单摆的摆长约为多少?共振时摆球的最大速度大小是多少?(g取10 m/s2)第二章6受迫振动共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共23张PPT)PPT课件人教版部编版优秀公开课课件下载第二章6受迫振动共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共23张PPT)PPT课件人教版部编版优秀公开课课件下载问题一问题二当堂检测变式训练2一单摆的共振曲线如图所示,则该问题一问题二当堂检测答案:1

14、m0.25 m/s 第二章6受迫振动共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共23张PPT)PPT课件人教版部编版优秀公开课课件下载第二章6受迫振动共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共23张PPT)PPT课件人教版部编版优秀公开课课件下载问题一问题二当堂检测答案:1 m0.25 m/s 第二章问题一问题二当堂检测1.(多选)单摆在空气中做阻尼振动,下列说法正确的是 ()A.振动的机械能逐渐转化为其他形式的能量B.后一时刻摆球的动能一定比前一时刻小C.后一时刻摆球的势能一定比前一时刻小D.后一时刻摆球的机械能一定比前一时刻

15、小答案:A D解析:由于单摆在空气中做阻尼振动,克服空气、摩擦阻力做功,使机械能不断减少而转化为内能。后一时刻的动能和势能不一定比前一时刻小,但后一时刻摆球的机械能一定比前一时刻小。第二章6受迫振动共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共23张PPT)PPT课件人教版部编版优秀公开课课件下载第二章6受迫振动共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共23张PPT)PPT课件人教版部编版优秀公开课课件下载问题一问题二当堂检测1.(多选)单摆在空气中做阻尼振动,下列问题一问题二当堂检测2.(多选)下列说法正确的是()A.实际的自由

16、振动一定是阻尼振动B.在外力作用下的振动是受迫振动C.阻尼振动的振幅越来越小D.受迫振动稳定后的频率与振动系统自身物理条件无关答案:AC D解析:实际的自由振动,必须不断克服外界阻力做功而消耗能量,振幅会逐渐减小,所以必然是阻尼振动,故选项A、C正确;只有在周期性外力(驱动力)作用下的物体所做的振动才是受迫振动,故选项B错误;受迫振动稳定后的频率由驱动力的频率决定,与自身物理条件无关,故选项D正确。第二章6受迫振动共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共23张PPT)PPT课件人教版部编版优秀公开课课件下载第二章6受迫振动共振2020-2021【新教材】人教

17、版（2019）高中物理选修第一册课件(共23张PPT)PPT课件人教版部编版优秀公开课课件下载问题一问题二当堂检测2.(多选)下列说法正确的是()答案问题一问题二当堂检测3.在一根张紧的水平绳上悬挂五个摆,其中A、E的摆长为l,B的摆长为0.5l,C的摆长为1.5l,D的摆长为2l。先使A振动起来,其他各摆随后也振动起来,则在B、C、D、E四个摆中,振幅最大的是()A.BB.CC.DD.E答案:D解析:A振动起来以后,B、C、D、E四个摆均做受迫振动,其中E的摆长与A的摆长相等,即固有周期相等,故E摆满足共振的条件,其振幅最大。第二章6受迫振动共振2020-2021【新教材】人教版（2019）

18、高中物理选修第一册课件(共23张PPT)PPT课件人教版部编版优秀公开课课件下载第二章6受迫振动共振2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共23张PPT)PPT课件人教版部编版优秀公开课课件下载问题一问题二当堂检测3.在一根张紧的水平绳上悬挂五个摆,其中问题一问题二当堂检测4.(多选)一洗衣机脱水桶在正常工作时非常平稳,当切断电源后,发现洗衣机先是振动越来越剧烈,然后振动再逐渐减弱。对这一现象,下列说法正确的是()A.正常工作时,洗衣机脱水桶的运转频率比洗衣机的固有频率大B.正常工作时,洗衣机脱水桶的运转频率比洗衣机的固有频率小C.正常工作时,洗衣机脱水桶的运转频率等于洗衣机的固有频率D.当洗衣机振动最剧烈时,脱水桶的运转频率恰好等于洗衣机的固有