《2017-2018学年度教科版选修3-4 1.4阻尼振动受迫振动 课件(4)(25张)》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2017-2018学年度教科版选修3-4 1.4阻尼振动受迫振动 课件(4)(25张)(25页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、简谐运动中动能和势能在发生相互转化,但机械能的总量保持不变,即机械能守恒。,复习,1,2,1.4 阻尼振动 受迫振动,3,阻尼振动:振幅逐渐减小的振动叫做阻尼振动 简谐运动是一个等幅振动!,4,问题1:振幅减小的快慢与什么有关? 振幅减小的快慢跟所受的阻尼有关,阻尼越大,振幅减小得越快 问题2:物体在做阻尼振动时的周期或频率如何变化? 物体做阻尼振动时频率不变。固有周期、固有频率 在实际问题中,阻尼振动若在一段不太长的时间内振幅没有明显的减小,可认为是等幅振动,5,思考: 用什么方法才能得到持续的振动呢? 比如我们在荡秋千的时候,如何能让秋千一直摆动呢?,6,受迫振动,1、驱动力:作用在振动物
2、体上的周期性外力,2、受迫振动:物体在外界驱动力作用下的振动,请举出你所知道的受迫振动的例子,7,受迫振动的频率跟什么有关呢?,受迫振动实例:,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,听到声音时耳膜的振动,电磁打点计时器的振针所做的振动,8,固有周期和固有频率,振动系统不受外力作用的振动,固有振动:,固有周期:固有振动的周期T0,固有频率:固有振动的频率f0,物体的振动周期与频率由振动物体本身性质决定的,与振幅无关。 如:弹簧振子: 单摆:,9,实验研究,10,结论1: 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,但物体做受迫振动的振幅是否与物体
3、的固有频率有联系呢?,11,实验研究,12,结论2:受迫振动中,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。,驱动力的频率接近物体的固有频率时,受迫振动的振幅增大,这种现象叫做共振。,横轴:表示驱动力的频率,纵轴:表示受迫振动的振幅,图象的意义: 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,共振的防止和应用,1、应用: 使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率。 2、防止: 使驱动力的频率与物体的固有频率不同,而且相差越大越好。,13,14,测量发动机转速的转速计,共振筛,1、共振的应用,发动机的转速计原理图,15,2、共鸣,
4、16,17,3、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。,4、 美国有一农场农妇,习惯于用吹笛的方式招呼丈夫回家吃饭,可当她有一次吹笛时,居然发现树上的毛毛虫纷纷坠地而死,惊讶之余,她到自己的果园吹了几个小时,一下子将果树上的毛毛虫收拾的一干二净,究其原因,还是笛子发出的声音引起毛毛虫内脏发生剧烈共振而死亡。,18,19,5、 唐朝时候,洛阳某寺一僧
5、人房中挂着的一件乐器,经常莫名其妙地自动鸣响,僧人因此惊恐成疾,四处求治无效。他有一个朋友是朝中管音乐的官员,闻讯特去看望他。这时正好听见寺里敲钟声,那件乐器又随之作响。于是朋友说:你的病我可以治好,因为我找到你的病根了。只见朋友找到一把铁锉,在乐器上锉磨几下,乐器便再也不会自动作响了。,军队过桥便步走,火车过桥慢行,6、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。,20,7、 1940年,美国的全长860米的塔柯姆大桥在建成后的4个月就因风共振而倒塌,21,共振的应用和防止(视频回放),小 结,2、受迫振动:系统在外界驱动力作用下的振动,3、系统做
6、受迫振动时,振动稳定后的频率等于 驱动力的频率,跟系统的固有频率无关,4、驱动力的频率等于振动系统的固有频率时, 受迫振动的振幅增大,这种现象叫做共振。,5、利用共振时,应使驱动力的频率接近或等于 振动系统的固有频率; 防止共振时,应使驱动力的频率与系统的固有频率不同,而且相差越大越好,1、阻尼振动:振幅越来越小的振动,22,课堂训练,1. 如图所示,是用来测量各种发动机转速的转速计原理图。在同一铁支架NM上焊有固有频率依次为80Hz、60Hz、40Hz、20Hz的四个钢片a、b、c、d。将M端与正在转动的电动机接触,发现b钢片振幅最大,则电动机转速为_r/min,a、b、c、d此时振动频率为_。,3600,60Hz,23,2.如图所示演示装置,一根张紧的水平绳上挂着四个单摆,让b摆摆动,其余各摆也摆动起来,可以发现( ) A.各摆摆动的周期均与b摆相同 B.a 摆摆动周期最短 C.c摆摆动周期最长 D.c摆振幅最大,A,24,3、汽车的车身是装在弹簧上的,如果这个系统的固有周期是1.5s,汽车在一条起伏不平的路上行驶,路上各凸起处大约都相隔8m,汽车以多大速度行驶时,车身上下颠簸得最剧烈?,25,