阻尼振動(dòng)受迫振動(dòng)（課堂PPT）

1、1 4、阻尼振動(dòng) 受迫振動(dòng)234阻尼振動(dòng)：振幅逐漸減小阻尼振動(dòng)：振幅逐漸減小的振動(dòng)叫做的振動(dòng)叫做阻尼振動(dòng)阻尼振動(dòng)5注：注：a a、振幅減小的快慢跟所受的阻尼有關(guān)，振幅減小的快慢跟所受的阻尼有關(guān)，阻尼越大，振幅減小得越快阻尼越大，振幅減小得越快 b b、物體做阻尼振動(dòng)時(shí)頻率不變。物體做阻尼振動(dòng)時(shí)頻率不變。 c c、阻尼振動(dòng)若在一段不太長的時(shí)間內(nèi)振阻尼振動(dòng)若在一段不太長的時(shí)間內(nèi)振幅沒有明顯的減小，可認(rèn)為是等幅振動(dòng)幅沒有明顯的減小，可認(rèn)為是等幅振動(dòng) 6系統(tǒng)不受外力作用，也不受任何阻力，只在系統(tǒng)不受外力作用，也不受任何阻力，只在自身回復(fù)力作用下的振動(dòng)，稱為自身回復(fù)力作用下的振動(dòng)，稱為自由振動(dòng)自由振動(dòng)又

2、叫做又叫做無阻尼振動(dòng)。無阻尼振動(dòng)。自由振動(dòng)的頻率，叫做系統(tǒng)的自由振動(dòng)的頻率，叫做系統(tǒng)的固有頻率固有頻率7思考：思考： 用什么方法才能得到持續(xù)的振動(dòng)呢？用什么方法才能得到持續(xù)的振動(dòng)呢？89受迫振動(dòng)受迫振動(dòng) 1 1、驅(qū)動(dòng)力、驅(qū)動(dòng)力: :如果用周期如果用周期性的外力作用于振動(dòng)系統(tǒng)，性的外力作用于振動(dòng)系統(tǒng)，補(bǔ)償系統(tǒng)的能量損耗，使補(bǔ)償系統(tǒng)的能量損耗，使系統(tǒng)持續(xù)等幅地振動(dòng)下去，系統(tǒng)持續(xù)等幅地振動(dòng)下去，這種周期性的外力叫做這種周期性的外力叫做驅(qū)驅(qū)動(dòng)力。動(dòng)力。 2 2、 受迫振動(dòng)受迫振動(dòng): : 系統(tǒng)在系統(tǒng)在驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)叫做驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)叫做受迫振動(dòng)受迫振動(dòng)。 請舉出你所知道的受迫振動(dòng)的例子請舉出你所

3、知道的受迫振動(dòng)的例子10受迫振動(dòng)的頻率跟什么有關(guān)呢受迫振動(dòng)的頻率跟什么有關(guān)呢?受迫振動(dòng)實(shí)例：受迫振動(dòng)實(shí)例：跳板在人走過時(shí)發(fā)生的振動(dòng)跳板在人走過時(shí)發(fā)生的振動(dòng)機(jī)器底座在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生的振動(dòng)機(jī)器底座在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生的振動(dòng)聽到聲音時(shí)耳膜的振動(dòng)聽到聲音時(shí)耳膜的振動(dòng)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的振針?biāo)龅恼駝?dòng)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的振針?biāo)龅恼駝?dòng)11輪船航行時(shí)要看波浪的撞擊方向而改變速度和方向輪船航行時(shí)要看波浪的撞擊方向而改變速度和方向機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)為了防止共振要調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速或者機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)為了防止共振要調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速或者在振動(dòng)在振動(dòng) 物體底座加防振墊物體底座加防振墊. 洗衣機(jī)把衣服脫水完畢切斷電源后，電動(dòng)機(jī)洗衣機(jī)把衣服脫水完畢切斷電源后，電

4、動(dòng)機(jī)由于慣性還要轉(zhuǎn)一會(huì)兒才能停下來，在這個(gè)由于慣性還要轉(zhuǎn)一會(huì)兒才能停下來，在這個(gè)過程中，洗衣機(jī)的振動(dòng)劇烈程度有變化，其過程中，洗衣機(jī)的振動(dòng)劇烈程度有變化，其中有一陣子最劇烈，試分析這一現(xiàn)象。中有一陣子最劇烈，試分析這一現(xiàn)象。 12 結(jié)論1： 物體做受迫振動(dòng)時(shí)，物體做受迫振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)穩(wěn)定后的頻振動(dòng)穩(wěn)定后的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，跟物體的固有頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，跟物體的固有頻率無關(guān)率無關(guān)但物體做受迫振動(dòng)的振幅是否與物體的但物體做受迫振動(dòng)的振幅是否與物體的固有頻率有聯(lián)系呢固有頻率有聯(lián)系呢?1314觀察思考共振共振1516 結(jié)論結(jié)論2：受迫振動(dòng)中，受迫振動(dòng)中， 驅(qū)動(dòng)力的頻率等于振動(dòng)物體的固有頻率時(shí)，振

5、幅最驅(qū)動(dòng)力的頻率等于振動(dòng)物體的固有頻率時(shí)，振幅最大；驅(qū)動(dòng)力的頻率跟固有頻率相差越大，振幅越小。大；驅(qū)動(dòng)力的頻率跟固有頻率相差越大，振幅越小。共振共振驅(qū)動(dòng)力的頻率接近物體的固有頻率時(shí)，受迫振驅(qū)動(dòng)力的頻率接近物體的固有頻率時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅增大，這種現(xiàn)象叫做共振。動(dòng)的振幅增大，這種現(xiàn)象叫做共振。橫軸：表示驅(qū)動(dòng)力的頻率橫軸：表示驅(qū)動(dòng)力的頻率縱軸：表示受迫振動(dòng)的振幅縱軸：表示受迫振動(dòng)的振幅圖象的意義：圖象的意義：f驅(qū)驅(qū)= f固固時(shí)，振幅有最大值時(shí)，振幅有最大值f驅(qū)驅(qū)與與 f固固差別越大時(shí)，振幅越小差別越大時(shí)，振幅越小17聲音的共鳴聲音的共鳴實(shí)驗(yàn)演示聲音的共振現(xiàn)象共鳴箱共鳴箱音叉下面所裝的空箱18共振的

6、應(yīng)用和防止共振的應(yīng)用和防止測量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速計(jì)測量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速計(jì)共振篩共振篩共振的應(yīng)用共振的應(yīng)用發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速計(jì)原理圖發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速計(jì)原理圖19生活中的共振現(xiàn)象生活中的共振現(xiàn)象 美國有一農(nóng)場農(nóng)婦，習(xí)慣于用吹笛的方式招美國有一農(nóng)場農(nóng)婦，習(xí)慣于用吹笛的方式招呼丈夫回家吃飯，可當(dāng)她有一次吹笛時(shí)，居呼丈夫回家吃飯，可當(dāng)她有一次吹笛時(shí)，居然發(fā)現(xiàn)樹上的毛毛蟲紛紛墜地而死，驚訝之然發(fā)現(xiàn)樹上的毛毛蟲紛紛墜地而死，驚訝之余，她到自己的果園吹了幾個(gè)小時(shí)，一下子余，她到自己的果園吹了幾個(gè)小時(shí)，一下子將果樹上的毛毛蟲收拾的一干二凈，究其原將果樹上的毛毛蟲收拾的一干二凈，究其原因，還是笛子發(fā)出的聲音引起毛毛蟲內(nèi)臟發(fā)因

7、，還是笛子發(fā)出的聲音引起毛毛蟲內(nèi)臟發(fā)生劇烈共振而死亡。生劇烈共振而死亡。20共振的防止共振的防止軍隊(duì)過橋隨步走，火車過橋慢行軍隊(duì)過橋隨步走，火車過橋慢行21 1940 1940年，美國的全長年，美國的全長860860米的塔柯姆大橋因大米的塔柯姆大橋因大風(fēng)而塌毀風(fēng)而塌毀 22232425 結(jié)論： 利用共振時(shí)，應(yīng)使驅(qū)動(dòng)力的頻率接近利用共振時(shí)，應(yīng)使驅(qū)動(dòng)力的頻率接近或等于振動(dòng)物體的固有頻率；或等于振動(dòng)物體的固有頻率； 防止共振時(shí)，應(yīng)使驅(qū)動(dòng)力的頻率與物防止共振時(shí)，應(yīng)使驅(qū)動(dòng)力的頻率與物體的固有頻率不同，而且相差越大越體的固有頻率不同，而且相差越大越好好26小結(jié)1、受迫振動(dòng)：物體在外界驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)2、

8、物體做受迫振動(dòng)時(shí)，物體做受迫振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)穩(wěn)定后的頻率等于振動(dòng)穩(wěn)定后的頻率等于 驅(qū)動(dòng)力的頻率，跟物體的固有頻率無關(guān)驅(qū)動(dòng)力的頻率，跟物體的固有頻率無關(guān)3、驅(qū)動(dòng)力的頻率接近物體的固有頻率時(shí)，受迫 振動(dòng)的振幅增大，這種現(xiàn)象叫做共振。4、利用共振時(shí)，應(yīng)使驅(qū)動(dòng)力的頻率接近或等于 振動(dòng)物體的固有頻率； 防止共振時(shí)，應(yīng)使驅(qū)動(dòng)力的頻率與物體的固 有頻率不同，而且相差越大越好Page 27 一、 如下圖所示，五個(gè)擺球懸掛于同一根繃緊的水平繩上，如下圖所示，五個(gè)擺球懸掛于同一根繃緊的水平繩上，A是擺球質(zhì)量較大的擺，讓它振動(dòng)后帶動(dòng)其它擺振動(dòng)，下列結(jié)是擺球質(zhì)量較大的擺，讓它振動(dòng)后帶動(dòng)其它擺振動(dòng)，下列結(jié)論正確的是論正確的

9、是: A.其它擺的振動(dòng)周期與其它擺的振動(dòng)周期與A擺相同擺相同 B.其它各擺的振幅都相同其它各擺的振幅都相同 C.其它各擺的振幅不同，其它各擺的振幅不同，E擺的振幅最大擺的振幅最大 D. 其它各擺的振動(dòng)周期不同，其它各擺的振動(dòng)周期不同，D擺的周期最大擺的周期最大DAECB（AC）練習(xí)：練習(xí)：Page 28二、二、 在火車的的車廂里用長在火車的的車廂里用長0.4m懸線吊著懸線吊著一個(gè)小鋼球，由于火車通過鐵軌接合處時(shí)受一個(gè)小鋼球，由于火車通過鐵軌接合處時(shí)受到振動(dòng)使球擺動(dòng)。如果每根鐵軌長到振動(dòng)使球擺動(dòng)。如果每根鐵軌長12.5m，懸線，則當(dāng)火車速度達(dá)到多大時(shí)，擺球的振懸線，則當(dāng)火車速度達(dá)到多大時(shí)，擺球的振幅最大幅最大。（g=10m/s.s）10m/s29鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)1. 如圖所示，是用來測量各種發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速計(jì)如圖所示，是用來測量各種發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速計(jì)原理圖。在同一鐵支架原理圖。在同一鐵支架NM上焊有固有頻率依次上焊