受迫振动共振课件高二上学期物理人教版选择性

2.6受迫振动共振人教版：选择性必修第一册

第二章机械振动郴州一中

高二年级

谢小军一、回顾：简谐运动固有周期(频率)T0(f0)：固有振动的周期(频率)。由振动物体本身的性质（自身结构）决定，与振幅无关。弹簧振子：单摆：均为理想化模型固有振动（自由振动）：振动系统在在没有外力干预的情况下，仅在自身结构影响下的振动；二、阻尼振动问题：阻尼振动的x-t图像？2.原因：受力：受到阻力（外力）能量：机械能转化为内能1.阻尼振动：振动系统在阻尼（摩擦或其他阻力）作用下的振幅逐渐减小的振动。3.阻尼振动的图像4.特点：（1）振幅不断减少；振动中的能量会损失二、阻尼振动（2）振动系统受到的阻尼越大，振幅减小得越快，阻尼过大时，系统将不能发生振动。二、阻尼振动生活中的实际的振动一定有空气阻力，故是阻尼振动用周期性的外力作用于振动系统，补偿系统机械能的损耗，使系统持续地振动下去。想一想：用什么办法才能得到持续的振动呢？二、阻尼振动1.驱动力（又叫策动力）：

周期性作用于振动系统的外力叫做驱动力。2.受迫振动：

系统在驱动力作用下的振动，叫做受迫振动。三、受迫振动振针三、受迫振动生活实例

思考：受迫振动的频率与什么有关？3.受迫振动的特点：

（1）受迫振动的频率总等于驱动力的频率，与系统的固有频率无关。三、受迫振动实验思考：（1）f迫

与f驱

的关系？（2）受迫振动的振幅A随f驱

的增加有着怎样的变化关系？

（2）驱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。观察思考并猜想：哪个摆球的振幅最大？摆长长的还是短的？三、受迫振动1.定义：驱动力的频率f等于物体的固有频率f0时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振。横轴：表示驱动力的频率纵轴：表示受迫振动的振幅2.共振曲线：3.受迫振动的规律f驱=f固

时，振幅有最大值；f驱

与

f固差别越大时，振幅越小。四、共振现象共鸣箱几乎所有乐器都利用了共振达到放大某一频率，同时抑制其他频率声音的目的。原子和分子的共振能够制造各种光源（如日光灯、激光），也能制造电子表、原子钟等。四、共振现象微波炉加热原理：食物中水分子的振动频率约为2500MHz。微波炉加热食品时，炉内产生大致相同频率的电磁波，也称为“微波”。使食物中的水分子做受迫振动，发生共振，将电磁辐射能转化为内能，从而使食物的温度迅速升高。微波加热是对物体内部的整体加热，极大地提高了加热效率。四、共振现象四、共振现象

1940年，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。1831年，一队骑兵通过一座石桥时，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。四、共振现象利用共振：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：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。四、共振现象五.共振的应用和防止①共振筛②共鸣箱（1）.共振的应用五.共振的应用和防止（2）.共振的防止（1）军队、火车过桥时要放慢速度.（2）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.（3）装修剧场、房屋时使用吸声材料等。共振现象小结2、受迫振动：系统在外界驱动力作用下的振动3、系统做受迫振动时，振动稳定后的频率等于驱动力的频率，跟系统的固有频率无关4、驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，受迫振动的振幅增大，这种现象叫做共振。5、利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于振动系统的固有频率；防止共振时，应使驱动力的频率与系统的固有频率不同，而且相差越大越好．1、阻尼振动：振幅越来越小的振动练习:一个单摆做受迫振动，其共振曲线(振幅A与驱动力的频率f的关系)如图所示，则()B．此单摆的摆长约为1mC．若摆长增大，单摆的固有频率增大D．若摆长增大，共振曲线的峰将往右移动B练习（多）某做简谐运动的弹簧振子，自由振动时的振动图像如图甲中的曲线Ⅰ所示，而在某驱动力作用下做受迫振动时，稳定后的振动图像如图甲中的曲线Ⅱ所示，那么，关于此受迫振动对应的状态下列说法正确的是（）A．可能是图乙中的a点 B．可能是图乙中的b点C．可能是图乙中的c点 D．一定不是图乙中的c点AD实践与拓展

频率小于20HZ的声波称为次声波。某些次声波与人体器官频率接近，容易和人体器官产生共振，对人体有很强的伤害性，严重可以致人死亡。通过查阅资料，找出人体器官的固有频率范围，并查找是否存在减小或者消除次声波的方法。

1980年6月30日上午，澳大利亚新南威尔士州北部西·罗克斯附近，就发生过成群的巨头鲸冲上海滩的现象。人们为保护这些珍贵动物，费尽九牛二虎之力，企图把它们拖回海去。可这一切努力都枉费心机，被拖回海里的鲸鱼，又固执地冲回海滩。鲸鱼干燥的皮肤上出现了血泡，鲜血不断从破裂处流出。多数鲸鱼窒息而死。对这一系列奇怪的现象，人们进行了各种各样的分析，最后发现，原来罪魁祸首是次声波。

1890年，一艘名叫“马尔波罗”号的帆船在从新西兰驶往英国的途中，突然神秘地失踪了。20年后，人们在火地岛海岸边发现了它。奇怪的是：船上的物品都原封不动，完好如初，航海日记的字迹仍然依稀可辨，就连那些死去多年的船员，也保持着当年的姿势。目前的比较合理的解释是受到了海洋次声波的伤害。简谐运动阻