資源描述：
《阻尼振動-受迫振動教案.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、4.阻尼振動 受迫振動教學(xué)目標(biāo)1知道什么叫自由振動，理解固有頻率的含義。2知道什么叫阻尼振動，能從能量的角度分析阻尼振動產(chǎn)生的原因。3知道什么叫驅(qū)動力，理解它是按效果命名的力。4知道什么叫受迫振動。理解系統(tǒng)做受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，而與系統(tǒng)的固有頻率無關(guān)。5知道什么叫共振，理解共振發(fā)生的條件，了解常見的共振應(yīng)用和防止的實例。教學(xué)重點：1受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，而與系統(tǒng)的固有頻率無關(guān)。2什么是共振及共振的產(chǎn)生條件。教學(xué)難點：1對受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，而與系統(tǒng)固有頻率無關(guān)的理解。2當(dāng)f驅(qū)＝ｆ固時，物體做受迫振動的振幅最大，即對共振發(fā)生條件的理解
2、。教學(xué)內(nèi)容：復(fù)習(xí)：1.前幾節(jié)已經(jīng)學(xué)過哪些類型的簡諧運動？2.簡諧運動的能量與什么因素有關(guān)？簡諧運動中什么形式的能量之間發(fā)生相互轉(zhuǎn)化？機械能是否守恒？3.簡諧運動是等幅振動嗎？教師總結(jié)：之前學(xué)習(xí)的簡諧運動就是自由振動，即無阻尼振動新課：一自由振動1.定義：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，稱為自由振動，又叫做無阻尼振動。2.自由振動的周期和頻率叫系統(tǒng)的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)。彈簧振子和單擺的周期？二、阻尼振動1.定義：系統(tǒng)在振動過程中受到阻力的作用，振動逐漸消逝，振動能量逐步轉(zhuǎn)化為其他能量，這種振動叫做阻尼振動
3、。2.特點：①振幅逐漸減小，又叫減幅振動②周期為固有周期不變（擺長始終不變），與振動有無阻尼及阻尼大小無關(guān)。3.位移-時間圖像（振動圖象）：在一段不太長時間內(nèi)振幅沒有明顯減小，可近似為簡諧運動。思考：①鐘擺在擺動過程中不可避免的受到空氣等阻力作用，但它的振幅始終保持不變，怎樣獲得持續(xù)振動？②蕩秋千時可不可能越蕩越高？補能，做功振動類型阻尼振動無阻尼振動(簡諧運動)產(chǎn)生條件受到阻力作用不受阻力作用振動能量振動能量有損失振動能量保持不變振幅如果沒有能量補充，振幅越來越小振幅不變頻率不變不變振動圖像常見例子懸掛的電燈被風(fēng)吹動后開始振動，振幅越來越小，屬于阻尼振動彈簧振子的
4、振動三、受迫振動1.驅(qū)動力：如果用周期性的外力作用于振動系統(tǒng)，補償系統(tǒng)的能量損耗，使系統(tǒng)持續(xù)等幅地振動下去，這種周期性的外力叫做驅(qū)動力。2.受迫振動：系統(tǒng)在驅(qū)動力作用下的振動叫做受迫振動。3.受迫振動的頻率：等于驅(qū)動力的頻率，與系統(tǒng)的固有頻率沒有關(guān)系演示1問題：固有頻率對受迫振動有什么影響呢？演示2先讓A擺擺動，帶動其余各擺做受迫振動猜想、觀察、描述？四、共振1.定義：驅(qū)動力的頻率等于振動物體的固有頻率時，受迫振動的振幅最大，這種現(xiàn)象叫做共振。2.產(chǎn)生條件：驅(qū)動力的頻率等于振動物體的固有頻率。3.共振曲線：右圖表示受迫振動的振幅A與驅(qū)動力的頻率f的關(guān)系?？梢钥闯觯寒?dāng)
5、驅(qū)動力的頻率等于振動物體的固有頻率時，振幅最大；驅(qū)動力的頻率跟固有頻率相差越大，振幅越小。理解：當(dāng)驅(qū)動力頻率越接近物體的固有頻率時，驅(qū)動力與物體運動一致的次數(shù)越多，驅(qū)動力對它起加速作用、對物體做正功越多，振幅就越大．當(dāng)驅(qū)動力頻率等于物體固有頻率時，驅(qū)動力始終對物體做正功，使振動能量不斷增加，振幅不斷增大，思考生活中是否還有其它應(yīng)用和防止共振的實例（可參照課本），可討論后回答。洗衣機，展示共振篩圖片，播放大橋共振的視頻五、共振的應(yīng)用和防止1.應(yīng)用：使驅(qū)動力的頻率接近或等于振動物體的固有頻率：共振篩、共鳴箱（音叉）、轉(zhuǎn)速計2.防止：使驅(qū)動力的頻率遠離振動物體的固有頻率，
6、且相差越大越好軍隊過橋時要用便步，火車過橋時要放慢速度；機器運轉(zhuǎn)時為了防止共振要調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速；在振動物體底座加防振墊；裝修劇場、房屋時使用吸聲材料等等振動類型自由振動受迫振動共振受力情況僅受回復(fù)力周期性驅(qū)動力作用周期性驅(qū)動力作用振動周期或頻率由系統(tǒng)本身性質(zhì)決定，即固有周期或固有頻率由驅(qū)動力的周期或頻率決定，即T＝T驅(qū)或f＝f驅(qū)T驅(qū)＝T固或f驅(qū)＝f固振動能量特點動能與勢能之和守恒驅(qū)動力做功提供振動系統(tǒng)獲得能量最大 實例彈簧振子、單擺火車通過橋梁的振動共鳴箱、共振篩自由振動形成原因受迫振動振動的分類阻尼振動：振幅減小能量轉(zhuǎn)化無阻尼振動：等幅振動
