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    人教版(2019)高中物理选择性必修第一册 2.6《受迫振动 共振》课件
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    高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册6 受迫振动 共振优秀课件ppt

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    这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册6 受迫振动 共振优秀课件ppt,共26页。PPT课件主要包含了振东中的能量消失,第一部分,受迫振动,第二部分,听到声音时耳膜的振动,共振现象及其应用,第三部分,尝试描述下特点,共振筛,声音的共振叫共鸣等内容,欢迎下载使用。

    观看视频,你是否可以用物理知识解释溅起层层水花这一现象的原因呢?
    2.特征:(1)有一个“中心位置”,也是振动物体静止时的位置;(2)运动具有往复性。
    让单摆、弹簧振子自由振动,如果没有外力干扰,则单摆、弹簧振子做什么运动?
    单摆、弹簧振子做简谐运动时,其周期或频率与哪些因素有关?
    单摆、弹簧振子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,其振动频率称为固有频率(振动系统不受外力的作用)。 
    弹簧振子,单摆做简谐运动。
    倘若振动系统受到外力作用,它将如何运动?
    实验:如图所示的实验装置为一挂在曲轴上的弹簧振子,用手将振子向下拉动一下释放,观察较长一段时间,你发现振子在振动过程中振幅有什么变化?为什么会出现这种现象?
    现象:振子在振动的过程中振幅逐渐减小,因为振子在实际振动过程中受到空气的阻碍作用,振动的能量逐渐减少。
    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.
    阻尼振动中,由于存在阻力,振幅不断减小,故振动系统的机械能将不断减少,那么,振动系统的周期和频率也会发生变化吗?
    振动周期与振幅无关,故阻尼振动中周期和频率不变!
    阻尼振动的能量有什么特点?
    物体在做阻尼振动的过程中,总机械能逐渐减小,物体位移大小相等时,势能大小相等,但动能与上一次相比将减小。
    2. 图 2.5-2 画出了细线上端的两种不同的悬挂方式。应该选用哪种方式?为什么?你还有更好的设计吗?
    阻尼振动最终要停下来,那么怎样才能产生持续的振动呢?
    最简单的方法是使周期性的外力作用于振动系统,外力做功,补偿系统的能量损失,使系统的振动维持下去。
    受迫振动:物体在周期性变化的驱动力作用下的振动叫做受迫振动。
    维持受迫振动的周期性外力
    受迫振动的频率与什么因素有关呢?
    受迫振动的规律受迫振动稳定时的频率等于驱动力的频率,跟系统的固有频率无关。
    你知道受迫振动在生产生活或科学技术有哪些具体应用吗?
    跳板在人走过时发生的振动
    机器底座在机器运转时发生的振动
    电磁打点计时器的振针所做的振动
    物体做受迫振动的振幅是否也跟它的固有频率无关呢?
    结论: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。
    共振的定义:在受迫振动中,驱动力的频率等于系统的固有频率时,受迫振动的振幅最大,这种现象叫做共振。
    共振曲线:横轴:表示驱动力的频率,纵轴:表示受迫振动的振幅
    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。
    在生活生产或科技领域中,哪些利用了共振,它们工作原理是什么?
    1.微波炉加热原理 食物中水分子的振动频率约为2500MHz,具有大致相同频率的电磁波称为 “微波” .微波炉加热食品时,炉内产生很强的振荡电磁场,使食物中的水分子作受迫振动,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。
    2.测量机器转速的转速计
    把一些不同长度的钢片装在同一个支架上,可以制成测量机器转速的转速计。使转速计与开动着的机器紧密接触,机器振动引起转速计的轻微振动,这时固有频率与机器运转频率相同的那片钢片发生共振,有较大的振幅。若已知钢片的固有频率,就可知道机器的转速。
    共振筛是利用共振现象制成的把筛子用四根弹簧支起来,在筛架上安装一个偏心轮,就成了共振筛.偏心轮在发动机的带动下发生转动时,适当调节偏心轮的转速,可以使筛子受到的驱动力的频率接近筛子的固有频率,这时筛子发生共振,振幅最大,提高了筛除杂物的效。
    在生活生产或科技领域中,共振有哪些危害?
    1.1831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。
    2.1940 年11月7日美国 Tcama 悬索桥因风共振而坍塌。
    你知道有哪些措施可以有效避免共振的危害?
    沪通长江大桥安装阻尼器
    受迫振动:在驱动力作用下的振动。
    阻尼振动:振幅逐渐减小
    1.下图是一个弹簧振子做阻尼振动的振动图像,曲线上A、B两点的连线与横轴平行,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时刻的势能等于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时刻的机械能小于B时刻的机械能答案:B解析: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,选项C、D错;弹簧的弹性势能与弹簧的形变量(即位移)有关,所以选项B对;振子在A时刻的动能大于B时刻的动能,选项A错。
    2. 如图所示,两个弹簧振子悬挂在同一个支架上,已知甲弹簧振子的固有频率为8 Hz,乙弹簧振子的固有频率为72 Hz,当支架在竖直方向且频率为9 Hz的驱动力作用下做受迫振动时,两个弹簧振子的振动情况是(  )A.甲的振幅较大,且振动频率为8 HzB.甲的振幅较大,且振动频率为9 HzC.乙的振幅较大,且振动频率为9 HzD.乙的振幅较大,且振动频率为72 Hz答案:B
    解析:支架在竖直方向且频率为9 Hz的驱动力作用下做受迫振动时,甲、乙两个弹簧振子都做受迫振动,它们振动的频率都等于驱动力的频率9 Hz,由于甲的固有频率接近于驱动力的频率,所以甲的振幅较大,故选项B正确,A、C、D错误。
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