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2.6受迫振动

共振第二章简谐运动【新课引入】手的搓动为什么会引起，这种独特的喷水现象呢？固有振动:

通过对弹簧振子及单摆的研究，我们知道弹簧振子与单摆在没有外力干预的情况下做简谐运动，周期或频率与振幅无关，仅由系统自身的性质决定，我们把这种振动称为固有振动。固有振动的频率称为固有频率固有振动的周期称为固有周期固有振动的特点：*振动系统不受外力作用，由系统内部的相互作用力提供回复力；*固有频率由系统本身的固有性质决定；*振幅不变，机械能守恒。问题1：现实生活中是否存在固有振动？如图荡秋千时，人坐在秋千座板上抓住钢索不动，从一定的高度摆下，之后秋千的振幅如何变化？为什么？问题2：如图弹簧振子在实际的振动中振幅如何变化？能一直振动下去么？为什么？由于振动系统受到摩擦阻力的作用，使振动系统的机械能逐渐转化内能。观察阻尼振动的图像1.阻尼振动：振幅随时间逐渐减小的振动称为阻尼振动。思考:为什么做阻尼振动的物体，振幅会越来越小呢?一、振动中的能量损失2.特点：一、振动中的能量损失3.振动系统能量衰减的两种方式：(1)摩擦阻尼：由于振动系统受到摩擦阻力的作用，使振动系统的机械能逐渐转化内能。如：单摆受空气阻力(2)辐射阻尼：由于振动系统引起邻近介质中各质点的振动，使能量向四周辐射出去，从而自身机械能减少。如：音叉向外辐射能量一、振动中的能量损失3.振动系统能量衰减的两种方式：(1)摩擦阻尼：由于振动系统受到摩擦阻力的作用，使振动系统的机械能逐渐转化内能。如：单摆受空气阻力阻尼振动最终要停下来，那么怎样才能产生持续的振动呢?思考讨论：

用周期性外力作用于振动系统，通过外力对系统做功，补偿振动系统机械能的损耗，使系统持续地振动下去二、受迫振动1.驱动力：维持受迫振动的周期性外力2.受迫振动：系统在外界驱动力作用下的振动。思考:受迫振动的频率与什么因素有关呢?【实验1】受迫振动的频率实验结论:受迫振动稳定时的频率等于驱动力的频率，与系统的固有频率无关。实验结论:

受迫振动稳定时的频率等于驱动力的频率，与系统的固有频率无关。物体受迫振动的振幅是否与它的固有频率无关呢？【实验2】

利用共振仪观察受迫振动振幅的差别改变驱动摆A的摆长，观察其它各摆的振幅实验2:利用共振仪观察受迫振动振幅的差别实验现象:当自身摆长与驱动摆A的摆长相同时，自身摆振幅最大现象分析:

各摆的固有频率取决于自身的摆长，当自身摆长与A摆的摆长相同时，即物体做受迫振动的固有频率与驱动力的频率相同时，振幅最大。三、共振现象及其应用1.定义:驱动力的频率等于物体的固有频率时，物体做受迫振动的振幅达到最大值，这种现象叫做共振。2.共振曲线：3

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