外力作用下的振动课件

第十一章机械振动

第五节外力作用下的振动人教版选修3-4第十一章机械振动人教版选修3-41一、阻尼振动1、定义：系统受到阻尼，消耗机械能，所以振幅逐渐减小的振动2、图像：一、阻尼振动2二、受迫振动1、定义：物体在外界驱动力作用下的振动二、受迫振动1、定义：物体在外界驱动力作用下的振动33、受迫振动的振幅1）f驱

=f固时,振幅最大;f驱与f固相差越大，受迫振动的振幅越小.

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.2、受迫振动的频率3、受迫振动的振幅1）f驱=f固时,振幅最大;4三、共振1、定义：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的现象f驱受迫振动的振幅f固A共振曲线2、共振曲线三、共振1、定义：驱动力的频率接近物体的固有频率时，受迫振5喷水鱼洗(大约出现于唐代)

摩擦盆的两耳,由于振动,盆壁鱼嘴处喷起水花,宛如盆底的鱼在腾跃嬉戏.喷水鱼洗(大约出现于唐代)6

7声音的共振现象共鸣箱（在乐器上用的比较多）叫共鸣.共鸣箱（在乐器上用的比较多）叫共鸣.8军队过桥便步走，火车过桥慢行1831年，一队骑兵通过曼彻斯特附近的一座便桥时，由于马蹄节奏整齐，桥梁发生共振而断裂。军队过桥便步走，火车过桥慢行1831年，一队骑兵通9

1940年，美国的全长860米的塔柯姆大桥在建成后的4个月就因风共振而倒塌

1940年，美国的全长860米的塔柯姆大桥在建成后的10

在需要利用共振时,应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率.

在需要防止共振时,应使驱动力的频率与振动物体的固有频率不同,而且相差越大越好.1、军队或火车过桥时要便步走或放慢速度2、机器运转时为了防止共振要调节转速3、在振动物体底座加防振垫在需要利用共振时,应使驱动力的频率接近或11例1.(阻尼振动中的能量)如图8所示是一个水平弹簧振子做阻尼振动的振动图象，曲线上A、B两点连线与横轴平行，下列说法正确的是(

)A.振子在A时刻的动能等于B时刻的动能B.振子在A时刻的势能大于B时刻的势能C.振子在A时刻的机械能等于B时刻的机械能D.振子在A时刻的机械能大于B时刻的机械能例1.(阻尼振动中的能量)如图8所示是一个水平弹簧振子做阻尼12解析由于弹簧振子做阻尼振动，所以A时刻的机械能大于B时刻的机械能，C错，D对；由于弹簧的弹性势能仅与弹簧的形变量(即振子的位移)有关，A、B时刻弹簧的形变量相等，故势能相等，所以B错；通过上述分析可知振子在A时刻的动能大于B时刻的动能，A错.答案D解析由于弹簧振子做阻尼振动，所以A时刻的机械能大于B时刻的13例2.(对共振的理解)一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，图9甲所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动.匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动.把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期.若保持把手不动，给砝码一向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图线如图乙所示.当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图线如图丙所示.若用T0表示弹簧振子的固有周期，T表示驱动力的周期，Y表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则(

)例2.(对共振的理解)一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，图9甲所14A.由图线可知T0＝4s

B.由图线可知T0＝8sC.当T在4s附近时，Y显著增大；当T比4s小得多或大得多

时，Y很小D.当T在8s附近时，Y显著增大；当T比8s小得多或大得多

时，Y很小A.由图线可知T0＝4sB.由图线可知T0＝815解析题图乙是弹簧振子未加驱动力时振动的图线，故由题图乙读出的周期为其振动的固有周期，即T0＝4s.题图丙是弹簧振子在驱动力作用下的振动图线.做受迫振动的物体，其振动的周期等于驱动力的周期，即T＝8s.当固有周期与驱动力的周期相同时，其振幅最大.两周期差别越大，其振动振幅越小.由以上分析可知，A、C对.答案AC解析题图乙是弹簧振子未加驱动力时振动的图线，故由题图乙读出16第十一章机械振动

第五节外力作用下的振动人教版选修3-4第十一章机械振动人教版选修3-417一、阻尼振动1、定义：系统受到阻尼，消耗机械能，所以振幅逐渐减小的振动2、图像：一、阻尼振动18二、受迫振动1、定义：物体在外界驱动力作用下的振动二、受迫振动1、定义：物体在外界驱动力作用下的振动193、受迫振动的振幅1）f驱

=f固时,振幅最大;f驱与f固相差越大，受迫振动的振幅越小.

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.2、受迫振动的频率3、受迫振动的振幅1）f驱=f固时,振幅最大;20三、共振1、定义：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的现象f驱受迫振动的振幅f固A共振曲线2、共振曲线三、共振1、定义：驱动力的频率接近物体的固有频率时，受迫振21喷水鱼洗(大约出现于唐代)

摩擦盆的两耳,由于振动,盆壁鱼嘴处喷起水花,宛如盆底的鱼在腾跃嬉戏.喷水鱼洗(大约出现于唐代)22

23声音的共振现象共鸣箱（在乐器上用的比较多）叫共鸣.共鸣箱（在乐器上用的比较多）叫共鸣.24军队过桥便步走，火车过桥慢行1831年，一队骑兵通过曼彻斯特附近的一座便桥时，由于马蹄节奏整齐，桥梁发生共振而断裂。军队过桥便步走，火车过桥慢行1831年，一队骑兵通25

1940年，美国的全长860米的塔柯姆大桥在建成后的4个月就因风共振而倒塌

1940年，美国的全长860米的塔柯姆大桥在建成后的26

在需要利用共振时,应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率.

在需要防止共振时,应使驱动力的频率与振动物体的固有频率不同,而且相差越大越好.1、军队或火车过桥时要便步走或放慢速度2、机器运转时为了防止共振要调节转速3、在振动物体底座加防振垫在需要利用共振时,应使驱动力的频率接近或27例1.(阻尼振动中的能量)如图8所示是一个水平弹簧振子做阻尼振动的振动图象，曲线上A、B两点连线与横轴平行，下列说法正确的是(

)A.振子在A时刻的动能等于B时刻的动能B.振子在A时刻的势能大于B时刻的势能C.振子在A时刻的机械能等于B时刻的机械能D.振子在A时刻的机械能大于B时刻的机械能例1.(阻尼振动中的能量)如图8所示是一个水平弹簧振子做阻尼28解析由于弹簧振子做阻尼振动，所以A时刻的机械能大于B时刻的机械能，C错，D对；由于弹簧的弹性势能仅与弹簧的形变量(即振子的位移)有关，A、B时刻弹簧的形变量相等，故势能相等，所以B错；通过上述分析可知振子在A时刻的动能大于B时刻的动能，A错.答案D解析由于弹簧振子做阻尼振动，所以A时刻的机械能大于B时刻的29例2.(对共振的理解)一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，图9甲所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动.匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动.把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期.若保持把手不动，给砝码一向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图线如图乙所示.当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图线如图丙所示.若用T0表示弹簧振子的固有周期，T表示驱动力的周期，Y表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则(

)例2.(对共振的理解)一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，图9甲所30A.由图线可知T0＝4s

B.由图线可知T0＝8sC.当T在4s附近时，Y显著增大；当T比4s小得多或大得多

时，Y很小D.当T在8s附近时，Y显著增大；当T比8s小得多或大得多

时，Y很小A.由图线可知T0＝4sB.由图线可知T0＝831解析题图