高二物理选修3-4 11.5外力作用下的振动 LI

第十一章机械振动2.振动的能量与振幅有关，振幅越大，振动的能量越大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3.生活中的振动机械能是否是守恒的呢?固有振动：振动系统不受外力作用的振动固有周期：固有振动的周期固有频率：固有振动的频率系统不受外力作用自由振动（固有振动）系统受到外力作用？一.阻尼振动1、阻尼振动：振幅逐渐减小的振动2、阻尼振动的图像3、振动系统受到的阻尼越大，振幅减小得越快，阻尼过大时，系统将不能发生振动。4、实际的自由振动一定是阻尼振动阻尼振动最终要停下来，怎样才能产生持续的振动呢？在实际振动中，为了不因阻尼的存在而使振动停止，我们通常给系统加一个周期性的外力，来补偿系统的机械能量的损失，使系统持续的振动下去。怎样才能使受阻尼作用的振动物体的振幅不变，且一直振动下去呢？二、受迫振动1、驱动力：作用在振动系统上的周期性外力2、受迫振动：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受迫振动的频率跟什么有关呢?受迫振动实例：①跳板在人走过时发生的振动②机器底座在机器运转时发生的振动③听到声音时耳膜的振动④电磁打点计时器的振针所做的振动3、受迫振动的特点：受迫振动的频率总等于驱动力的频率，与系统的固有频率无关。四、共振1、定义：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。2、共振曲线图象特点f驱=f固时，振幅有最大值f驱与f固差别越大时，振幅越小生活中的共振现象美国有一农场农妇，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。军队过桥便步走，火车过桥慢行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。生活中的共振现象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生活中的共振现象生活中的共振现象共振筛利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率；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.共振的防止与应用小结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课堂练习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。360060Hz课堂练习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Asm/3163.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？课堂练习