阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)經(jīng)典1.ppt

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1、教師寄語既然選擇了遠(yuǎn)方，便只顧風(fēng)雨兼程。沒有人能回到過去，唯有勇敢面對(duì)往后的人生，才是給予當(dāng)初那個(gè)義無反顧的自己最好的禮物。1.4阻尼振動(dòng)受迫振動(dòng)一.自由振動(dòng)及其圖象：1、自由振動(dòng)（無阻尼振動(dòng)）: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)稱為自由振動(dòng)。2、自由振動(dòng)的頻率，叫做系統(tǒng)的固有頻率。自由振動(dòng)的周期叫做系統(tǒng)的固有周期。彈簧振子：單擺：固有周期和固有頻率：由系統(tǒng)本身的特征決定，與振幅無關(guān)。1、阻尼振動(dòng)：系統(tǒng)振動(dòng)過程中受到阻力作用，振動(dòng)逐漸消失，振動(dòng)能量逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌芰?。這種振動(dòng)叫做阻尼振動(dòng)。2、振

2、動(dòng)系統(tǒng)受到的阻尼越大，振幅減小得越快，阻尼過大時(shí)，系統(tǒng)將不能發(fā)生振動(dòng)。4、實(shí)際的振動(dòng)一定是阻尼振動(dòng)二、阻尼振動(dòng)及其圖象：3、阻尼振動(dòng)過程中：周期和頻率不變。思考：用周期性的外力作用于振動(dòng)系統(tǒng)，通過外力對(duì)系統(tǒng)做正功，補(bǔ)償系統(tǒng)機(jī)械能的損耗，使系統(tǒng)持續(xù)地振動(dòng)下去。怎樣才能使受阻力的振動(dòng)的物體的振幅不變，而一直振動(dòng)下去呢？1、驅(qū)動(dòng)力：作用于振動(dòng)系統(tǒng)，使系統(tǒng)能持續(xù)振動(dòng)下去的周期性外力叫做驅(qū)動(dòng)力2、受迫振動(dòng)：①物體做受迫振動(dòng)時(shí),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)。三、受迫振動(dòng)物體在周期性驅(qū)動(dòng)力作用下所做的振動(dòng)叫受

3、迫振動(dòng)。②物體做受迫振動(dòng)的振幅由驅(qū)動(dòng)力頻率和物體的固有頻率共同決定：兩者越接近，受迫振動(dòng)的振幅越大，兩者相差越大受迫振動(dòng)的振幅越小。3、規(guī)律：教材P14觀看視頻1.定義:當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率跟物體的固有頻率相等時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅最大，這種現(xiàn)象叫共振。2.條件：f驅(qū)=f固3.共振曲線:①當(dāng)f驅(qū)=f固時(shí)，振幅由最大值。②f驅(qū)與f固越接近，受迫振動(dòng)的振幅越大，f驅(qū)與f固相差越遠(yuǎn)，受迫振動(dòng)的振幅越?、郯l(fā)生共振時(shí)，一個(gè)周期內(nèi)，外界提供的能量等于系統(tǒng)克服阻力做功而消耗的能量。四、共振橫軸：表示驅(qū)動(dòng)力的頻率縱軸：表示受迫振動(dòng)的振幅受迫振動(dòng)實(shí)

4、例：①跳板在人走過時(shí)發(fā)生的振動(dòng)②機(jī)器底座在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生的振動(dòng)③聽到聲音時(shí)耳膜的振動(dòng)④電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的振針?biāo)龅恼駝?dòng)⑤輪船航行時(shí)要看波浪的撞擊方向而改變速度和大?、尴匆聶C(jī)正常工作時(shí)的振動(dòng)。生活中的共振現(xiàn)象龍洗盆龍洗盆古代用以盛水盥洗的器皿。傳說是明朝開國皇帝朱元璋為不愛洗臉的獨(dú)生子，召集全國的能工巧匠打制而成，為皇子的專用洗盆。后成為皇親國戚、才子佳人賞玩之物（中央電視臺(tái)《中國一絕》欄目曾介紹過），宮中奇寶，后來流落民間。若以手摩擦兩耳得法，產(chǎn)生共振，即可泛起水花，景象十分別致，后成為一種民間娛樂用品。經(jīng)現(xiàn)代振動(dòng)與波的理

5、論分析和實(shí)驗(yàn)研究，這是薄殼圓柱體自激振蕩時(shí)的不同振型所致?！褒埾础笔俏覈奈镏?現(xiàn)代工藝制作的仿品，在許多旅游景點(diǎn)均可見到,“龍洗”也稱“金盆洗手”、“聚寶盆”，用青銅鑄成。盆沿圖案由回紋和龍紋構(gòu)成，盆底有四條龍，盆沿有兩只盆耳，倒了些清水到“龍洗”中，用手掌慢慢地去摩擦盆邊的提耳，霎時(shí)間，銅盆便可以發(fā)出嗡嗡之聲，其中盛的水便會(huì)起霧、震蕩、濺起層層浪花，隨著摩擦越來越快，水花也越?jīng)_越高，1831年，一隊(duì)騎兵通過曼徹斯特附近的一座便橋時(shí)，由于馬蹄節(jié)奏整齊，橋梁發(fā)生共振而斷裂。生活中的共振現(xiàn)象軍隊(duì)過橋便步走,火車過橋慢

6、行1940年11月7日美國的全長860米的Tocama懸索橋因在建成后的4個(gè)月就因風(fēng)共振而坍塌。生活中的共振現(xiàn)象美國有一農(nóng)場(chǎng)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)生劇烈共振而死亡。生活中的共振現(xiàn)象唐朝時(shí)候洛陽某寺一僧人房中掛著的一件樂器，經(jīng)常莫名其妙地自動(dòng)鳴響，僧人因此驚恐成疾，四處求治無效。他有一個(gè)朋友是朝中管音樂的官員，聞?dòng)嵦厝タ赐?。這時(shí)正

7、好聽見寺里敲鐘聲，那件樂器又隨之作響。于是朋友說：你的病我可以治好，因?yàn)槲艺业侥愕牟「?。只見朋友找到一把鐵銼，在樂器上銼磨幾下，樂器便再也不會(huì)自動(dòng)作響了。生活中的共振現(xiàn)象微波爐加熱原理:食物中水分子的振動(dòng)頻率約為2500MHz，具有大致相同頻率的電磁波稱為“微波”。微波爐加熱食品時(shí)，爐內(nèi)產(chǎn)生很強(qiáng)的振蕩電磁場(chǎng)，使食物中的水分子作受迫振動(dòng)，發(fā)生共振，將電磁輻射能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，從而使食物的溫度迅速升高。微波加熱是對(duì)物體內(nèi)部的整體加熱，極大地提高了加熱效率。生活中的共振現(xiàn)象共振的防止和應(yīng)用1、防止使驅(qū)動(dòng)力的頻率與物體的固有頻率不

8、同，而且相差越大越好。2、應(yīng)用使驅(qū)動(dòng)力的頻率接近或等于振動(dòng)物體的固有頻率。為什么：登山運(yùn)動(dòng)員登山時(shí)嚴(yán)禁大聲喊叫??因?yàn)楹敖新曋心骋活l率若正好與山上積雪的固有頻率相吻合，就會(huì)因共振而引起雪崩，其后果十分嚴(yán)重。振動(dòng)類型項(xiàng)目自由振動(dòng)受迫振動(dòng)共振受力情況回復(fù)力周期性驅(qū)動(dòng)力作用周期性驅(qū)動(dòng)力作用振動(dòng)周期或頻率由系統(tǒng)本身性質(zhì)決定，