资源简介

(共28张PPT)
§2.4 实验：用单摆测量重力加速度
复习旧知
单摆的周期公式？
测量摆长
测量周期
平衡位置
实验目的
1、用单摆测定当地的重力加速度；
2、进一步理解单摆做简谐运动的条件和周期公式中各量的意义。
设计与进行实验
测量摆长
测量周期
平衡位置
刻度尺
游标卡尺
精确到毫米
设计与进行实验
测T
·将单摆从平衡位置拉开一个角度(小于5°)，然后静止释放摆球。
·从摆球某次通过平衡位置时启动停表开始计时，数出摆球通过平衡位置的次数 n（摆球第一次过平衡位置记为零）。用停表记下所用的时间 t，则单摆振动的周期 。
·反复测量三次，再算出测得周期的平均值。
秒表的使用和读数
1、使用说明
2、读数说明
小圈内表示分，每小格表示 0.5min
大圈内表示秒，最小刻度为0.1s
最后读数=t分+t秒(不用估读）
设计与进行实验
注意分度值
2分17.6秒
1分51.4秒
图像
误差分析
练习册P49
1．本实验系统误差主要来源于单摆模型本身，即：悬点是否固定，球、线是否符合要求，振动是圆锥摆还是同一竖直平面内的振动以及测量哪段长度作为摆长等。
2．本实验偶然误差主要来自时间(即单摆周期)的测量。为了减小偶然误差，进行多次测量后取平均值。
3．本实验中长度(摆线长、摆球的直径)的测量，读数读到毫米位即可(使用游标卡尺测摆球直径也只需读到毫米位)，时间的测量中，停表读数的有效数字的末位在“秒”的十分位即可，停表读数不需要估读。
§2.5 阻尼振动 受迫振动
荡秋千时，秋千为什么会停下来？
如果是这样呢？
新课导入
一、阻尼振动
1、阻尼振动：振幅越来越小，振动能量逐步转变成其他能量的振动。
2、自由振动：系统不受外力作用，只在自身回复力作用下的振动。
3、无阻尼振动：理想状态下，自由振动的振幅不变。
4、固有频率：自由振动的频率，由系统自身决定。
振动周期与振幅无关，阻尼振动中周期和频率不变！
二、受迫振动
1、定义：如果用周期性外力作用于振动系统，补偿系统的能量损耗，使系统持续等幅地振动下去，这种周期性的外力叫做驱动力，此时的振动叫受迫振动。
2、受迫振动稳定后，周期或频率等于驱动力的周期或频率，与固有频率无关。
三种振动的比较
知识深化
类型 项目 自由振动 阻尼振动 受迫振动
概述 振动图像(x－t图像)是一条正弦曲线 振幅逐渐减小的振动 振动系统在驱动力作用下的振动
产生条件 不受阻力作用 受阻力作用 受阻力和驱动力作用
知识深化
频率 固有频率 固有频率 驱动力频率
振幅 不变 减小 大小不确定
振动图像 形状不确定
自由振动 阻尼振动 受迫振动
知识深化
振动能量 振动物体的机械能不变 机械能逐渐减小 驱动力对振动系统做功，补偿系统的能量损耗
常见例子 弹簧振子或单摆 敲锣打鼓时发出的声音越来越弱 机器运转时底座发生的振动
自由振动 阻尼振动 受迫振动
三、共振
1.定义：驱动力的频率等于振动物体的固有频率时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫共振。
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
横轴：表示驱动力的频率
纵轴：表示受迫振动的振幅
2、共振曲线
条件
2、共鸣
共鸣箱
三、共振
超级跑车声浪“震碎”玻璃杯
三、共振
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。
军队过桥便步走,火车过桥慢行
三、共振
大千世界： 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.这是怎么回事呢？大家能解释吗？
原因： 笛子发出的声音引起毛毛虫内脏发生剧烈共振而死亡.
三、共振
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
三、共振
1、防止
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。
2、应用
使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率。
三、共振
2、受迫振动：物体在外界驱动力作用下的振动
物体做受迫振动时，振动稳定后的频率等于驱动力的频率，跟物体的固有频率无关。
3、共振: 驱动力的频率接近物体的固有频率时，受迫 振动的振幅增大的现象。
1、阻尼振动：振幅(能量)逐渐减小的振动
A、利用共振时：应使驱动力的频率f接近或等于振动物体的固有频率f0
B、防止共振时：应使驱动力的频率f与物体的固有频率f0不同，而且相差越大越好
课堂小结
课后作业
1.课本P61-62本章练习题
2.练习册自带的卷子：章末综合检测（二）机械振动
下课
Thanks!
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