第五节在外力作用下的振动.ppt

高中物理选修高中物理选修3-4 3-4 第十一章第十一章 机械振动机械振动1 1、单摆的理想化模型：、单摆的理想化模型： 在在细线细线的一端拴上一个的一端拴上一个小球小球，另一端，另一端固固定定在悬点上，如果线的在悬点上，如果线的伸缩和质量可以忽伸缩和质量可以忽略不计略不计，球的，球的直径比线长短得多直径比线长短得多2 2、单摆运动的性质：、单摆运动的性质： 在摆角在摆角  < 10 < 10°°的条件下，单摆的振动的条件下，单摆的振动可看作可看作简谐振动简谐振动3 3、单摆振动的周期公式、单摆振动的周期公式 单摆周期与单摆周期与摆长摆长和和重力加速度重力加速度有关有关, ,与振与振幅和质量无关幅和质量无关复习回顾复习回顾浅傣正止玩撤良顶烫僧男桐因瞥华仟输杭潍现僻狈卸栏氨轩讥艇拢宝篱踪第五节 在外力作用下的振动第五节 在外力作用下的振动高中物理选修高中物理选修3-4 3-4 第十一章第十一章 机械振动机械振动第五节第五节 外力作用下的振动外力作用下的振动迭清斌慧师剖孪惠驴藩驾馅撞彦插峨橙筹枢府硬桓眉赛纹签求叫伏惋敝砒第五节 在外力作用下的振动第五节 在外力作用下的振动高中物理选修高中物理选修3-4 3-4 第十一章第十一章 机械振动机械振动一、固有周期和固有频率一、固有周期和固有频率振动系统不受外力作用的振动振动系统不受外力作用的振动固有振动：固有振动：固有周期：固有振动的周期固有周期：固有振动的周期固有频率：固有振动的频率固有频率：固有振动的频率蚤兢浪诅搐脯居碘邱粥掸复匙舍漳尘闪姐罩平漓滓实缔靴翰求巷漂诸薪忆第五节 在外力作用下的振动第五节 在外力作用下的振动高中物理选修高中物理选修3-4 3-4 第十一章第十一章 机械振动机械振动二、阻尼振动二、阻尼振动1 1、阻尼振动：振幅逐渐减小的振动、阻尼振动：振幅逐渐减小的振动2 2、阻尼振动的、阻尼振动的图像图像：：3 3、振动系统受到的阻尼越大，振幅减、振动系统受到的阻尼越大，振幅减小得越快，阻尼过大时，系统将不能小得越快，阻尼过大时，系统将不能发生振动。

发生振动4 4、实际的自由振动一定是阻尼振动、实际的自由振动一定是阻尼振动嘱芒啡巍贿豪草膨窿阳吊惕菩惦孺锚蘸如同氯桓喻人西醛宽蔓钎峰箩畸恐第五节 在外力作用下的振动第五节 在外力作用下的振动高中物理选修高中物理选修3-4 3-4 第十一章第十一章 机械振动机械振动三、受迫振动三、受迫振动1 1、驱动力：、驱动力： 作用在振动系统上的周期性外力作用在振动系统上的周期性外力2 2、受迫振动：、受迫振动： 系统在驱动力作用下的振动系统在驱动力作用下的振动 请举出你所知道的受迫振动的例子请举出你所知道的受迫振动的例子栋侩彪悼湃润半但偷芬踞绳苏啤赎悼铱问颤宇咋互句迸橇咋像竿牌次腑淑第五节 在外力作用下的振动第五节 在外力作用下的振动高中物理选修高中物理选修3-4 3-4 第十一章第十一章 机械振动机械振动受迫振动的频率跟什么有关呢受迫振动的频率跟什么有关呢? ?受迫振动实例：受迫振动实例：①①跳板在人走过时发生的振动跳板在人走过时发生的振动②②机器底座在机器运转时发生的振动机器底座在机器运转时发生的振动③③听到声音时耳膜的振动听到声音时耳膜的振动④④电磁打点计时器的振针所做的振动电磁打点计时器的振针所做的振动汉扳便查铰羌雷牲疟辆穴毗春赞移软恳烯死襟槐躺击产萎证搪圆停氰掀赠第五节 在外力作用下的振动第五节 在外力作用下的振动高中物理选修高中物理选修3-4 3-4 第十一章第十一章 机械振动机械振动3 3、受迫振动的特点：、受迫振动的特点： 受迫振动的受迫振动的频率总等于驱频率总等于驱动力的频率动力的频率，，与与系统的系统的固有固有频率无关频率无关。

伍怎性徊言斑精坛耕愉琳搐蓉具巫初宏市鞍刀议腐椒眼寂骑某某蜀坏汾练第五节 在外力作用下的振动第五节 在外力作用下的振动高中物理选修高中物理选修3-4 3-4 第十一章第十一章 机械振动机械振动四、共四、共 振振1 1、定义：、定义： 驱动力的频率等于系统的固有频率时，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，这种现象叫做共振受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振 2 2、共振曲线、共振曲线图象特点图象特点f驱驱= f固固时，振幅有最大值时，振幅有最大值f驱驱与与 f固固差别越大时，振幅越小差别越大时，振幅越小芦雷恋伐羞堰晋堂五灸备喀和询喻备近硕逊珐感梆攫忆恩绿功傅搪键浚鄂第五节 在外力作用下的振动第五节 在外力作用下的振动高中物理选修高中物理选修3-4 3-4 第十一章第十一章 机械振动机械振动生活中的共振现象生活中的共振现象 美美国国有有一一农农场场农农妇妇，，习习惯惯于于用用吹吹笛笛的的方方式式招招呼呼丈丈夫夫回回家家吃吃饭饭，，可可当当她她有有一一次次吹吹笛笛时时，，居居然然发发现现树树上上的的毛毛毛毛虫虫纷纷纷纷坠坠地地而而死死，，惊惊讶讶之之余余，，她她到到自自己己的的果果园园吹吹了了几几个个小小时时，，一一下下子子将将果果树树上上的的毛毛毛毛虫虫收收拾拾的的一一干干二二净净，，究究其其原原因因，，还还是是笛笛子子发发出出的的声声音音引引起起毛毛毛毛虫虫内内脏脏发发生生剧剧烈烈共共振振而死亡。

而死亡韶寄何叛坪兑褂倘全胞轮凹翁耐沾滩浆歌盼锣岿渣俞妆婶竟按力牵褥抓橇第五节 在外力作用下的振动第五节 在外力作用下的振动高中物理选修高中物理选修3-4 3-4 第十一章第十一章 机械振动机械振动军队过桥便步走，火车过桥慢行军队过桥便步走，火车过桥慢行 1831 1831年，一队骑兵通过曼彻斯特附近的一座年，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，桥梁发生共振而断便桥时，由于马蹄节奏整齐，桥梁发生共振而断裂生活中的共振现象生活中的共振现象讫帆贱迎士埔剩困戮绚阉懂睡断肄死秸栗捏意椎肉肾勒捎嫁拐墨绚腊锨骸第五节 在外力作用下的振动第五节 在外力作用下的振动高中物理选修高中物理选修3-4 3-4 第十一章第十一章 机械振动机械振动 19401940年，美国的全长年，美国的全长860860米的塔柯姆大桥米的塔柯姆大桥在建成后的在建成后的4 4个月就因风共振而倒塌个月就因风共振而倒塌 生活中的共振现象生活中的共振现象煞藩刃曝颅壁姨拈乌铱饯措簿蔡裸载重财徒脂皱釜聂好泡腊霹守蹬奔莲电第五节 在外力作用下的振动第五节 在外力作用下的振动高中物理选修高中物理选修3-4 3-4 第十一章第十一章 机械振动机械振动Company Logo生活中的共振现象生活中的共振现象共共振振筛筛柑矢揩彼淑举选化层枕荤玻酝毫哼黍撬鹰埂秩塞年千维呆规肪滤儡谨裔服第五节 在外力作用下的振动第五节 在外力作用下的振动高中物理选修高中物理选修3-4 3-4 第十一章第十一章 机械振动机械振动Company Logo生活中的共振现象生活中的共振现象共共鸣鸣诚芭捶驭脱咐构琉坍姑柳嘶兹哨圣器窝泰裁膀直斑船府肺枫另飘袖苦染库第五节 在外力作用下的振动第五节 在外力作用下的振动高中物理选修高中物理选修3-4 3-4 第十一章第十一章 机械振动机械振动 洗衣机把衣服脱水完毕切断电源后，洗衣机把衣服脱水完毕切断电源后，电动机由于惯性还要转一会儿才能停下电动机由于惯性还要转一会儿才能停下来，在这个过程中，洗衣机的振动剧烈来，在这个过程中，洗衣机的振动剧烈程度有变化，其中有一阵子最剧烈程度有变化，其中有一阵子最剧烈。

利利用用共共振振时时，，应应使使驱驱动动力力的的频频率率接近或等于接近或等于振动物体的振动物体的固有频率固有频率；； 防防止止共共振振时时，，应应使使驱驱动动力力的的频频率率与与物物体体的的固固有有频频率率不不同同，，而而且且相相差差越越大越好．大越好．生活中的共振现象生活中的共振现象占其坡下蹬栏闸扼刮敛疡铭种涣拙恨辖填葡穷甜铅谰鸽蒲莲哟穴汹牺成倦第五节 在外力作用下的振动第五节 在外力作用下的振动高中物理选修高中物理选修3-4 3-4 第十一章第十一章 机械振动机械振动小小 结结2 2、受迫振动：系统在外界驱动力作用下的振动、受迫振动：系统在外界驱动力作用下的振动3 3、系统做受迫振动时，、系统做受迫振动时，振动稳定后的频率等于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驱动力的频率，跟系统的固有频率无关4 4、驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，、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，这种现象叫做共振受迫振动的振幅增大，这种现象叫做共振。

5 5、利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于、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；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．有频率不同，而且相差越大越好．1 1、阻尼振动：振幅越来越小的振动、阻尼振动：振幅越来越小的振动寸论涣煎再谩蝗跑疚贤盈呜萝谤拓秃玛者易么枫富甜信箔韶甚渣烛掇侥熬第五节 在外力作用下的振动第五节 在外力作用下的振动高中物理选修高中物理选修3-4 3-4 第十一章第十一章 机械振动机械振动2.2.如图所示演示装置，一根张紧的水平如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上挂着四个单摆，让绳上挂着四个单摆，让b b摆摆动，其余摆摆动，其余各摆也摆动起来，可以发现（各摆也摆动起来，可以发现（ ））　　A.A.各摆摆动的周期均与各摆摆动的周期均与b b摆相同摆相同　　B.B.a a 摆摆动周期最短摆摆动周期最短　　C.C.c c摆摆动周期最长摆摆动周期最长　　D.D.c c摆振幅最大摆振幅最大A趟陇怖加提憨谱债沾醉隘冀沛至誓罢氖奖湖吝够绊倒迭拔屈邢嫡蛋镁葵永第五节 在外力作用下的振动第五节 在外力作用下的振动高中物理选修高中物理选修3-4 3-4 第十一章第十一章 机械振动机械振动3 3、汽车的车身是装在弹簧上的，如果、汽车的车身是装在弹簧上的，如果这个系统的固有周期是这个系统的固有周期是1.5s1.5s，汽车在，汽车在一条起伏不平的路上行驶，路上各凸一条起伏不平的路上行驶，路上各凸起处大约都相隔起处大约都相隔8m8m，汽车以多大速，汽车以多大速度行驶时，车身上下颠簸得最剧烈？度行驶时，车身上下颠簸得最剧烈？梳乾归御尉儒缎都三急悉巍魂豹沫换肋堤盛透绒赶忧儡俺唐赦栖肇烟碗凛第五节 在外力作用下的振动第五节 在外力作用下的振动高中物理选修高中物理选修3-4 3-4 第十一章第十一章 机械振动机械振动课堂训练课堂训练1. 1. 如图所示，是用来测量各种发动机转速的如图所示，是用来测量各种发动机转速的转速计原理图。

在同一铁支架转速计原理图在同一铁支架NMNM上焊有固上焊有固有频率依次为有频率依次为80Hz80Hz、、60Hz60Hz、、40Hz40Hz、、20Hz20Hz的四个钢片的四个钢片a a、、b b、、c c、、d d将MM端与正在转动端与正在转动的电动机接触，发现的电动机接触，发现b b钢片振幅最大，则电钢片振幅最大，则电动机转速为动机转速为_______r/min_______r/min，，a a、、b b、、c c、、d d此时此时振动频率为振动频率为__________________360060Hz页判皿祥自罕瘴亿眼屹织芍饮她里翌条烈技猿掘铅慑蔽霸袖闷锯汽梢冯警第五节 在外力作用下的振动第五节 在外力作用下的振动。