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文件名称:物理沪科版选修3-4课件第1章机械振动1.5.pptx
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更新时间:2025-06-30
总字数:约2.17千字
文档摘要

;学习目标

1.知道阻尼振动和无阻尼振动并能从能量的观点给予说明.

2.知道受迫振动的概念,知道受迫振动的频率等于驱动力的频率,而跟振动物体的固有频率无关.

3.理解共振的概念,知道常见的共振的应用和危害.;;

;1.振动系统在振动过程中由于受到介质作用而不断损失机械能,致使_____不断减小,这种振动叫做振动.

2.振动系统在变化的外力作用下,得到了能量补偿,使振动持续下去,这种外力叫做力,系统在周期性变化的力作用下的振动叫做振动.

3.振子做自由振动时的频率叫做振动系统的.;4.物体做时,振动稳定后的频率等于的频率,跟物体自身的无关.

5.当驱动力的频率跟物体的固有频率时,物体做受迫振动的振幅最大,这种现象叫做.;

;一、振动中的能量损失;2.若将振子浸没在水中,振子的振动情况有什么明显变化?;1.对阻尼振动的理解

(1)同一简谐运动能量的大小由振幅的大小确定.

(2)阻尼振动中振幅减小的快慢跟所受阻尼的大小有关,阻尼越大,振幅减小得越快.

(3)物体做阻尼振动时,振幅虽不断减小,但振动的频率仍由自身结构特点所决定,并不会随振幅的减小而变化.例如,用力敲锣,由于锣受到空气的阻尼作用,振幅越来越小,锣声减弱,但音调不变.

(4)阻尼振动若在一段不太长的时间内振幅没有明显的减小,可以把它当作简谐运动来处理.;2.阻尼振动和无阻尼振动的比较;振动图像;例1(多选)一单摆做阻尼振动,则在振动过程中

A.振幅越来越小,周期也越来越小

B.振幅越来越小,周期不变

C.在振动过程中,通过某一位置时,机械能始终不变

D.在振动过程中,机械能不守恒,周期不变;(1)为什么振子的振幅不会减小?;(2)振子受迫振动的频率与振子的固有频率、驱动力的频率之间有什么关系?;1.受迫振动

加在振动系统上的周期性外力,叫做驱动力.系统在驱动力作用下的振动叫做受迫振动.

2.受迫振动的周期和频率

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.;例2如图3所示,曲轴上悬挂一弹??振子,转动摇把,曲轴可以带动弹簧振子上下振动.开始时不转动摇把,让振子上下自由振动,测得振动频率为2Hz,然后匀速转动摇把,转速为240r/min,

当振子振动稳定后,它的振动周期为;如图4所示,几个不同的单摆悬挂在同一根较粗的绳子上,其中A、D摆长相等,使A摆摆动起来后,A摆的振动带动绳子做同样频率的晃动,就给了其他几个摆周期性变化的驱动力,使它们都振动起来.

(1)B、C、D、E摆振动的频率是否相等?等于什么?;(2)可观察到D的振幅最大,由此得出什么结论?;1.共振的条件

驱动力的频率与物体的固有频率相等,即f=f固.

2.共振曲线

如图5所示,共振曲线的横坐标为驱动力的频率,

纵坐标为受迫振动物体的振幅.;3.共振的利用与防止

(1)利用:由共振的条件知,要利用共振,就应尽量使驱动力的频率与物体的固有频率一致.如:共振筛、荡秋千、共振转速计等.

(2)防止:由共振曲线可知,在需要防止共振危害时,要尽量使驱动力的频率与固有频率不相等,而且相差越大越好.如:部队过桥应便步走.;4.固有振动、受迫振动、共振的比较;振动能量;例3(多选)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6所示,则

A.此单摆的固有周期为2s

B.此单摆的摆长约为1m

C.若摆长增大,单摆的固有频率增大

D.若摆长增大,共振曲线的峰将向右移动;解析由共振条件知单摆固有频率为f=0.5Hz,则其固有周期为T==2s,选项A正确;

由单摆周期公式选项B对;

摆长增大,单摆的周期变大,其固有频率变小,共振曲线的峰将向左移动,选项C、D错.;;

;1.(多选)如图7所示,当A振动起来后,通过绷紧

水平绳迫使B、C振动起来,下列说法正确的是

A.A、B、C三个单摆的周期均相同

B.只有A、C两个单摆周期相同

C.A、B、C三个单摆的振幅相同

D.B的振幅比C的振幅小;解析B、C两个单摆都在A的作用下做受迫振动.故B、C的周期都与A的周期相等,故A正确;

A与C摆长相等,即固有频率相等,C摆达到共振所需的条件,振幅比B的大,故选项D正确.;2.(多选)下列关于共振的防止和利用的说法