《高中物理人教选修34课件第11章第5节外力作用下的振动》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理人教选修34课件第11章第5节外力作用下的振动（40页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、成才之路 物理,路漫漫其修远兮 吾将上下而求索,人教版 选修3-4,机械振动,第十一章,第五节外力作用下的振动,第十一章,任何实际振动，只在初始时刻具有一定能量，在阻尼作用下最终会停下来，怎样才能使振动持续不断地进行下去呢？,1固有振动 振动系统_的振动。 2固有频率 _振动的频率。 3阻尼振动 振幅_的振动。,固有振动、阻尼振动,在不受外力作用下,固有,逐渐减小,4对阻尼振动的理解 (1)阻尼振动振幅减小的快慢跟所受阻尼的大小有关。阻尼越大，_得越快。 (2)阻尼振动若在一段不太长的时间内振幅没有明显的减小，可以把它当做_来处理。,振幅减小,简谐运动,1驱动力 作用于振动系统的_外力。 2受
2、迫振动 系统在_作用下的振动叫受迫振动。 3受迫振动的频率 做受迫振动的系统振动稳定后，其振动频率等于_的频率，与系统的_无关。,受迫振动,周期性,驱动力,驱动力,固有频率,1条件 驱动力频率_系统的固有频率。 2特征 共振时受迫振动的_最大。,共振,等于,振幅,3共振的应用与防止 (1)共振的应用 采用方法：在应用共振时，驱动力频率接近或等于振动系统的_。 实例：转速计、_。 (2)共振的防止 采用方法：在防止共振时，驱动力频率与系统的_相差越大越好。 实例：部队过桥时用_；火车过桥时_；轮船航行时，改变航向或_。目的都是驱动力的频率_物体的固有频率。,固有频率,共振筛,固有频率,便步,减速
3、,航速,远离,一、简谐运动、阻尼振动与受迫振动的比较,阻尼振动中，在振幅逐渐减小的过程中，振子的周期如何变化？为什么？ 答案：不变。周期与振幅无关,二、共振及其条件的理解 1共振的定义 物体做受迫振动时，当驱动力的频率等于系统的固有频率时，振动的振幅最大，这种现象叫共振。 2发生共振的条件 f驱f固，即驱动力的频率等于振动系统的固有频率。,3共振曲线 如图所示。 共振曲线直观地反映出驱动力的频率对受迫振动物体振幅的影响。由共振曲线可知，当驱动力的频率与物体的固有频率相等时，受迫振动的振幅最大。,4从功能关系理解 当驱动力的频率等于固有频率时，驱动力整个周期都与物体运动方向一致，从而任何时间都做
4、正功，振动能量不断增加，直到增加的能量等于克服阻力消耗的能量时，振幅达到最大值。,特别提醒： (1)受迫振动的振幅与驱动力频率有关。 (2)受迫振动的振幅可以不变，但受迫振动的机械能是不守恒的。 (3)共振是物体做受迫振动时的一种特殊现象。 共振有利时尽量让f接近f0，有害时尽量让f远离f0。,某工厂的一个车间里，机器一开动，整个车间就灰尘四起，即对工人的健康有害，也影响产品的质量，为此厂里请来了一个建筑工程师，他到车间看后，叫人在车间里建了几根水泥立柱，问题就解决了。请你解释其中的奥秘。 答案：建几根水泥立柱，改变了车间的固有频率，使之不再与机器的振动频率接近，避免车间产生共振现象。,一单摆
5、在空气中振动，振幅逐渐减小，下列说法正确的是() A单摆的机械能逐渐转化为其他形式的能 B单摆后一时刻的动能一定小于前一时刻的动能 C单摆振幅减小，频率也随着减小 D单摆振幅虽然减小，但其频率不变,对阻尼振动的综合认识,解析：单摆做阻尼振动，因不断克服空气阻力做功使机械能转化为内能，但是在振动过程中，动能和势能仍不断相互转化，不能确定两个时刻的动能与势能的大小关系，故选项A正确，选项B错误。做阻尼振动的物体，频率由系统的特征决定，与振幅无关，所以其频率不变，选项C错误，选项D正确。 答案：AD,点评：理解阻尼振动要从两个方面入手：一是从振动能量上来讲，由于阻力做功，振动物体的机械能逐渐减小，振
6、幅逐渐变小，但由于振动中动能与势能相互转化，不能说下一时刻的动能(或势能)变小；二是从振动周期、频率上看，周期与频率由振动系统本身决定，阻尼振动中周期、频率不变。,答案：BD,解析：本题考查对阻尼振动的综合认识和从图象中提取信息的能力。单摆做阻尼振动，因此其机械能不断减小，选项D正确，C错误；由图又看出A、B两时刻单摆的位移相同，即在同一位置，故势能相同，选项B正确；因机械能越来越小，所以动能B处比A处小，选项A错误。,受迫振动共振,答案：2s,120r/min,点评：匀速转动摇把后，振子做受迫振动，驱动力的周期等于把手转动的周期。根据受迫振动特征f受迫f驱，有T受迫T驱。为使振子的振幅达到最
7、大，只要T驱T固即可。,(信阳市罗山中学20142015学年高二下学期检测)如图所示是一个单摆做受迫振动时的共振曲线，表示振幅A与驱动力的频率f的关系，下列说法正确的是(),A摆长约为10cm B发生共振时单摆的周期为1s C若增大摆长，共振曲线的“峰”将向右移动 D若增大摆长，共振曲线的“峰”将向左移动 答案：D,把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这样就做成了一个共振筛(如图所示)，筛子做自由振动时，完成10次全振动用时15s，在某电压下，电动偏心轮转速是36r/min。已知增大电压可使偏心轮转速提高；增加筛子的质量，可以增大筛子的固有周期，那么
8、要使筛子的振幅增大，下列哪些做法是正确的(),共振的应用与防止,A提高输入电压B降低输入电压 C增加筛子质量 D减小筛子质量,答案：AC 点评：共振筛的工作原理是利用共振现象，当电动机偏心轮的转动周期跟筛子的固有周期相等时，就会发生共振。,部队经过桥梁时，规定不许齐步走，登山运动员登雪山时，不许高声叫喊，主要原因是() A减轻对桥的压力，避免产生回声 B减少对桥、雪山的冲击力 C避免使桥发生共振和使雪山发生共振 D使桥受到的压力更不均匀，使登山运动员耗散能量 答案：C,解析：部队过桥时如齐步走，给桥梁施加周期性外力，容易使桥的振动幅度增加，即发生共振，造成桥梁倒塌；登山运动员登高山时高声叫喊，声波容易引发雪山共振而发生雪崩，故应选C。,
