资源简介

(共18张PPT)
2.6 受迫振动 共振
第二章 机械振动
教学目的
1.知道阻尼振动和无阻尼振动，并能从能量的观点给予说明。
2.知道受迫振动的概念。知道受迫振动的频率等于驱动力的频率，而跟振动物体的固有频率无关。
3.理解共振的概念，知道常见的共振的应用和危害。
学习任务
1.知道阻尼振动和无阻尼振动，并能从能量的观点给予说明。
2.知道受迫振动的概念。知道受迫振动的频率等于驱动力的频率，而跟振动物体的固有频率无关。
3.理解共振的概念，知道常见的共振的应用和危害。
问题
这是什么原理？
固有振动
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。
如果振动系统不受外力的作用，此时的振动叫做固有振动，其振动频率称为固有频率.
议一议：
1、振动的物体会停下来吗？为何会停下来？
2、如何让这些振动
持续下去？
振动中的能量损失
振动中的能量损失
阻尼振动：振幅随时间逐渐减小的振动。
1、生活中实际的振动系统都会受到摩擦力、黏滞力等阻碍作用，能量逐渐损失（转化为内能或辐射出去），做阻尼振动
2、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
频率如何变？
小试牛刀
如图是某单摆做阻尼振动的部分位移 时间图像，则摆球在M点和N点对应的时刻，相同的是( )
A. 动量 B. 加速度 C. 机械能 D. 重力势能
D
受迫振动
如何让树枝可以一直振动？
驱动力：周期性的外力叫作
受迫振动：系统在驱动力作用下的振动
树枝的振动频率和原来自己振动的频率还一样吗？
自己荡秋千和别人推你荡秋千的快慢一样吗？
研究受迫振动
物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关。
共振现象及其应用
为什么会发生这些现象？
共振现象
1.共振：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.共振图像：
3.特点：驱动力的频率与系统的固有频率相差越少，振幅越大，相差越多，振幅越小。
尝试描述下特点？
小试牛刀
一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线(振幅A与驱动力频率f的关系)如图所示，则( )
A. 此单摆的固有周期约为0.5s
B. 此单摆的摆长约为1m
C. 若摆长增大，单摆的固有频率增大
D. 若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动
B
共振现象的利用与防止
1.应用：
①采用方法:在应用共振时,驱动力频率接近或等于振动
系统的固有频率.
②实例:转速计、共振筛.
2.防止：
①采用方法:在防止共振时,驱动力频率与系统的固有频率相差越大越好.
②实例:部队过桥时用便步;火车过桥时减速;轮船航行时，改变航向或航速目的都是使驱动力的频率远离物体的固有频率.
共振筛
共振筛是利用共振现象制成的把筛子用四根弹簧支起来，在筛架上安装一个偏心轮，就成了共振筛.
偏心轮在发动机的带动下发生转动时，适当调节偏心轮的转速，可以使筛子受到的驱动力的频率接近筛子的固有频率，这时筛子发生共振，振幅最大，提高了筛除杂物的效率.
如图所示为共振筛示意图，共振筛振动的固有频率为5Hz，为使共振筛发生共振，使其工作效率达到最高，则偏心轮的转速为( )
A. 5r/s B. 10r/s
C. 0.2r/s D. 300r/s
A
小试牛刀
下列关于共振和防止共振的说法正确的是( )
A. 物体做阻尼振动时，随振幅的减小，频率不断减小
B. 队伍过桥要慢行是为了不产生周期性的驱动力，从而避免产生共振
C. 受迫振动频率由驱动力和物体结构特点共同决定
D. 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；防止共振危害时，应使驱动力的频率远离振动物体的固有频率
D
课堂小结
一、固有振动：如果振动系统不受外力的作用，此时的振动叫做固有振动，其振动频率称为固有频率.
三、受迫振动：系统在驱动力作用下的振动。
物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关。
二、阻尼振动：振幅随时间逐渐减小的振动。
四、共振：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。
谢君一赏

展开更多......

收起↑