1、受迫 振动 共振学习目标:1、知道什么是受迫振动,知道受迫振动的频率等于驱动力的频率2、知道什么是共振以及发生共振的条件3、知道共振的应用和防止的实例复习引入:1、什么是阻尼振动?2、为什么阻尼振动会停下来?思考 :怎样才能得到持续的周期性振动?观察实验回答下列问题:a、 向下拉一下振子,振子的运动情况如何?b、 接通电源,使电动机匀速转动,运动情况又如何?为什么会这样运动?一、受迫振动1、驱动力: 作用于振动系统 , 使系统能持续 振动 下去的周期性外力叫做驱动力2、受迫振动: 物体在外界驱动力作用下所做的振动叫受迫振动c、 请举几个受迫振动的实例,思考它们振动的周期(或频率)跟什么有关?3
2、、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二、共振观察实验回答下列问题:a、这 几个摆中,周期(或频率)之间有什么样的关系?T5T1 T2 =T3 =T6 T4; f5f1 f2 =f3 =f6 f4b、 我们让其中一个摆先摆动,当摆动稳定以后,这几个摆哪些做自由振动?哪些做受迫振动? 粗略估计一下各摆的周期、振幅有什么样的关系?1、共振的概念: 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。2、共振曲线:(当驱动力 频率 等于物体的固有频率时 , 振幅最大) f驱f固A例 1:如图, A球 振动后,通过水平细绳迫使 B
3、、 C振动,下面说法中正确的是( )A、 只有 A、 C振动周期相等 B、 A、 B、 C的 振幅一样大C、 C的振幅比 B的振幅大D、 A、 B、 C的振动周期相等ABC2mmmCD例 2:支持列车车厢的弹簧固有频率为 2Hz, 若列车行驶在每根长为 12.5cm的铁轨连成的铁道上,则当列车运行速度多大时,车厢振动的剧烈程度最大?三、声音的共鸣1、共鸣:声音的共振现象通常叫做共鸣2、共鸣箱:音叉下面所装的空箱 , 叫做共鸣箱。它的作用是使音叉的声音得以加强四、共振的应用和防止1、共振的应用A: 测量发动机转速的转速计B: 材料分离时的共振筛2、共振的防止A: 军队或火车过桥时要便步和放慢走B
4、: 轮船航行时要看波浪的打击方向而改变轮船的航向和速度C: 机器运转时为了防止共振要调节转速3、利用共振时 , 应使驱动力的频率接近或等于物体的固有频率;防止共振时 , 应使驱动力的频率与物体的固有频率不同, 而且相差越大越好五、小结巩固练习:1、下列说法中正确的是( )A、 某物体做自由振动时,其振动频率与振幅无关B、 某物体做受迫振动时,其振动频率与固有频率无关C、 某物体发生共振时的频率就是其自由振动的频率D、 某物体发生共振时的振动就是无阻尼振动ABC2、 A、 B两个弹簧振子, A的固有频率为 f, B的固有频率为 4f, 若它们均在频率为 3f的驱动力作用下做受迫振动,则( )A、 振子 A的 振幅较大,振动频率为 fB、 振子 B的振幅较大,振动频率为 3fC、 振子 A的振幅较大,振动频率为 3fD、 振子 B的 振幅较大,振动频率为 fB3、关于共振的防止和利用,应做到( )A、 利用共振时,应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率B、 利用共振时,应使驱动力的频率大于或小于振动物体的固有频率C、 防止共振危害时,应尽量使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率D、 防止共振危害时,应使驱动力的频率远离振动物体的固有频率AD