2.5受迫振動(dòng)共振課件-高二上學(xué)期物理粵教版選擇性

第五節(jié)

受迫振動(dòng)

共振粵教版（2019）高中物理選擇性必修第一冊第二章機(jī)械振動(dòng)@HY“洗”是古代盥洗用的臉盆，多用青銅鑄成，現(xiàn)代亦有許多仿制的工藝品。倒些清水在其中，用手掌慢慢摩擦盆耳，盆就會(huì)發(fā)出嗡嗡聲，到一定節(jié)奏時(shí)還會(huì)濺起層層水花。這是為什么？新課引入阻尼振動(dòng)受迫振動(dòng)共振現(xiàn)象應(yīng)用防止1.定義：振幅隨時(shí)間逐漸減小的振動(dòng)稱為阻尼振動(dòng)。2.阻尼振動(dòng)的圖像：3.阻尼振動(dòng)的能量：振動(dòng)系統(tǒng)能量衰減。新課引入阻尼振動(dòng)受迫振動(dòng)共振現(xiàn)象應(yīng)用防止振動(dòng)周期與振幅無關(guān)，故阻尼振動(dòng)中周期和頻率不變！受迫振動(dòng)共振現(xiàn)象應(yīng)用防止新課引入阻尼振動(dòng)振動(dòng)周期與振幅無關(guān)，故阻尼振動(dòng)中周期和頻率不變！受迫振動(dòng)共振現(xiàn)象應(yīng)用防止新課引入阻尼振動(dòng)阻尼振動(dòng)圖像：一種是由于振動(dòng)系統(tǒng)受到摩擦阻力的作用，使振動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械能逐漸轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。另一種是由于振動(dòng)系統(tǒng)引起鄰近介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，使能量向四周輻射出去，從而自身機(jī)械能減少。思考：為什么做阻尼振動(dòng)的物體，振幅會(huì)越來越小呢？受迫振動(dòng)共振現(xiàn)象應(yīng)用防止新課引入阻尼振動(dòng)課堂練習(xí)B阻尼振動(dòng)與簡諧運(yùn)動(dòng)(無阻尼振動(dòng))的比較振動(dòng)類型阻尼振動(dòng)無阻尼振動(dòng)(簡諧運(yùn)動(dòng))產(chǎn)生條件受到阻力作用不受阻力作用振動(dòng)能量振動(dòng)能量有損失振動(dòng)能量保持不變振幅如果沒有能量補(bǔ)充，振幅越來越小振幅不變頻率不變不變振動(dòng)圖象常見例子懸掛的電燈被風(fēng)吹動(dòng)后開始振動(dòng)，振幅越來越小，屬于阻尼振動(dòng)彈簧振子的振動(dòng)有什么辦法能夠持續(xù)使物體的振動(dòng)嗎？受迫振動(dòng)共振現(xiàn)象應(yīng)用防止新課引入阻尼振動(dòng)【思考問題】（1）如何才能使秋千保持初始時(shí)候的振蕩高度？（2）如何讓秋千蕩得更高？又如何讓秋千快速停下來？情境：振蕩的秋千，如果不持續(xù)提供動(dòng)力，秋千會(huì)逐漸慢下來，振幅逐漸減小。新課引入阻尼振動(dòng)受迫振動(dòng)共振現(xiàn)象應(yīng)用防止1、驅(qū)動(dòng)力：如果用周期性的外力作用于振動(dòng)系統(tǒng)，補(bǔ)償系統(tǒng)的能量損耗，使系統(tǒng)持續(xù)等幅地振動(dòng)下去，這種周期性的外力叫作驅(qū)動(dòng)力。2、受迫振動(dòng)：系統(tǒng)在驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)叫作受迫振動(dòng)。共振現(xiàn)象應(yīng)用防止新課引入阻尼振動(dòng)受迫振動(dòng)共振現(xiàn)象應(yīng)用防止新課引入阻尼振動(dòng)受迫振動(dòng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：（1）當(dāng)系統(tǒng)做受迫振動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)力的頻率與物體的固有頻率相差越小，受迫振動(dòng)的振幅越大；當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率與物體的固有頻率相等時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅最大。（2）物體做受迫振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)穩(wěn)定后的周期（或頻率）總等于驅(qū)動(dòng)力的周期（或頻率），與物體的固有周期（或固有頻率）無關(guān)。共振現(xiàn)象應(yīng)用防止新課引入阻尼振動(dòng)受迫振動(dòng)1.定義：驅(qū)動(dòng)力頻率f等于系統(tǒng)的固有頻率f0時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅最大，這種現(xiàn)象叫作共振。2、共振的條件：3、共振曲線:驅(qū)動(dòng)力的頻率與系統(tǒng)的固有頻率相差越少，振幅越大，相差越多，振幅越小。驅(qū)動(dòng)力的頻率與物體的固有頻率相等，即f＝f0新課引入阻尼振動(dòng)受迫振動(dòng)共振現(xiàn)象應(yīng)用防止新課引入阻尼振動(dòng)受迫振動(dòng)共振現(xiàn)象應(yīng)用防止利用共振：應(yīng)使驅(qū)動(dòng)力的頻率接近或等于振動(dòng)物體的固有頻率；防止共振：應(yīng)使驅(qū)動(dòng)力的頻率與物體的固有頻率不同，而且相差越大越好．②輪船航行時(shí)要看波浪的撞擊方向而改變速度和方向③機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)為了防止共振要調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速或者在振動(dòng)物體底座加防振墊.①軍隊(duì)過橋便步走,火車過橋慢行例2．(多選)下列說法中正確的是(

)A．有阻力的振動(dòng)叫作受迫振動(dòng)

B．物體振動(dòng)時(shí)受到外力作用，它的振動(dòng)就是受迫振動(dòng)

C．物體在周期性外力作用下的振動(dòng)叫作受迫振動(dòng)

D．物體在周期性外力作用下振動(dòng)，它的振動(dòng)頻率最終等于驅(qū)動(dòng)力頻率CD課堂練習(xí)復(fù)習(xí)回顧1、如圖所示，在一根張緊的水平繩上掛幾個(gè)擺，其中A、E擺長相等；先讓A擺振動(dòng)起來，其他各擺隨后也跟著振動(dòng)起來，則(

)A．其他各擺擺動(dòng)周期跟A擺相同B．其他各擺振動(dòng)振幅大小相同C．其他各擺振動(dòng)振幅大小不相同，E擺振幅最小D．其他各擺振動(dòng)周期大小不同，D擺周期最大A課堂練習(xí)2、一個(gè)單擺在地面上做受迫振動(dòng)，其共振曲線(振幅A與驅(qū)動(dòng)力頻率f的關(guān)系)如圖所示，則(

)A．此單擺的擺長約為1mB．若擺長增大，單擺的固有頻率增大C．此單擺的固有周期約為0.5sD．若擺長增大，共振曲線的峰值將向右移動(dòng)

A課堂練習(xí)3、（多選)下列說法中錯(cuò)誤的是(

)A．阻尼振動(dòng)的振幅不斷減小B．物體做阻尼振動(dòng)時(shí)，隨著振幅的減小，頻率也不斷減小C．阻尼振動(dòng)的振幅逐漸減小，所以周期也逐漸減小D．物體做阻尼振動(dòng)時(shí)，周期不變，機(jī)械能減小BC課堂練習(xí)例2.如圖所示是一個(gè)單擺的共振曲線．(1)若單擺所處環(huán)境的重力加速度g＝9.8m/s2，試求此擺的擺長；