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1、第五节第五节 外力作用下的振动外力作用下的振动1.了解受迫振动、阻尼振动、固有频率的概念了解受迫振动、阻尼振动、固有频率的概念2.知道受迫振动的频率由驱动力的频率决定知道受迫振动的频率由驱动力的频率决定3.了解共振的概念，知道发生共振的条件了解共振的概念，知道发生共振的条件4.了解共振的防止和应用了解共振的防止和应用学习目标学习目标 通过复习简谐振动知道振幅与能量有关，当振动通过复习简谐振动知道振幅与能量有关，当振动时受到阻力就会使振幅减小会有能量损失，从而知道时受到阻力就会使振幅减小会有能量损失，从而知道阻尼振动再通过生活中的例子知道什么是共振共振以阻尼振动再通过生活中的例子知道什么是共振共
2、振以及及受迫振动的受迫振动的特点。特点。难点突破：通过生活中的例子知道共振的特点受难点突破：通过生活中的例子知道共振的特点受迫振动什么时候振幅最大。迫振动什么时候振幅最大。设计思路设计思路 振动的能量与振幅有关，振幅越大，振动的能振动的能量与振幅有关，振幅越大，振动的能量越大。量越大。简谐运动中动能和势能在发生相互转化，但机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。械能的总量保持不变，即机械能守恒。新课导入新课导入一、阻尼振动一、阻尼振动1、演示：单摆、演示：单摆2、阻尼振动：振幅逐渐减小的振动、阻尼振动：振幅逐渐减小的振动3、阻尼振动的图象、阻尼振动的图象4、
3、振动系统受到的阻尼越大，振幅减小得越快，、振动系统受到的阻尼越大，振幅减小得越快，阻阻尼过大时，系统将不能发生振动。尼过大时，系统将不能发生振动。5、实际的自由振动一定是阻尼振动、实际的自由振动一定是阻尼振动二、受迫振动二、受迫振动1、驱动力：作用在振动系统上的周期性外力。、驱动力：作用在振动系统上的周期性外力。2、受迫振动：系统在驱动力作用下的振动。、受迫振动：系统在驱动力作用下的振动。3、受迫振动的特点：、受迫振动的特点：受迫振动的频率总等于驱动力的频率，受迫振动的频率总等于驱动力的频率，与系统的固有频率无关。与系统的固有频率无关。三、共三、共 振振1、共振曲线、共振曲线 2、共振：驱动力
4、的频率等于系统的固有频率时，、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。受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振。驱动力的频率与系统的固有频率相差越少，振幅越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。大，相差越多，振幅越小。3.共振的防止和应用共振的防止和应用（1）防止：使驱动力的频率与物体的固有频率不同，）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。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）应用：使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率。有频率。（3）生活中的共振）生活中的共振现象现象 有一
5、农场主一次吹笛时，居然发现树上的毛毛有一农场主一次吹笛时，居然发现树上的毛毛虫纷纷坠地而死，惊讶之余，他到自己的果园吹虫纷纷坠地而死，惊讶之余，他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了几个小时，一下子将果树上的毛毛虫收拾的一干二净，究其原因，还是笛子发出的声音引起毛干二净，究其原因，还是笛子发出的声音引起毛毛虫内脏发生剧烈共振而死亡。毛虫内脏发生剧烈共振而死亡。1831年，一队骑兵通过曼彻斯特附近的一座便桥时，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。由于马蹄节奏整齐，桥梁发生共振而断裂。1940年，美国的全长年，美国的全长860米的塔
6、柯姆大桥米的塔柯姆大桥在建成后的在建成后的4个月就因风共振而倒塌。个月就因风共振而倒塌。2、受迫振动：系统在外界驱动力作用下的振动、受迫振动：系统在外界驱动力作用下的振动3、系统做受迫振动时，振动稳定后的频率等于驱动力、系统做受迫振动时，振动稳定后的频率等于驱动力的频率，跟系统的固有频率无关。的频率，跟系统的固有频率无关。4、驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，、驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，受迫振动的振幅增大，这种现象叫做共振。受迫振动的振幅增大，这种现象叫做共振。5、利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于振动系、利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于振动系统的固有频率；防止共振时
7、，应使驱动力的频率与系统统的固有频率；防止共振时，应使驱动力的频率与系统的固有频率不同，而且相差越大越好。的固有频率不同，而且相差越大越好。1、阻尼振动：振幅越来越小的振动、阻尼振动：振幅越来越小的振动本课小结本课小结1.如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上挂着四个如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上挂着四个单摆，让单摆，让b摆摆动，其余各摆也摆动起来，可以发现摆摆动，其余各摆也摆动起来，可以发现（）A.各摆摆动的周期均与各摆摆动的周期均与b摆相同摆相同B.a摆摆动周期最短摆摆动周期最短C.c摆摆动周期最长摆摆动周期最长D.c摆振幅最大摆振幅最大abcdA课堂测试课堂测试 2、汽车的车身是装在弹簧上的，如果这个系统的固有、汽车的车身是装在弹簧上的，如果这个系统的固有周期是周期是2 s，汽车在一条起伏不平的路上行驶，路上各，汽车在一条起伏不平的路上行驶，路上各凸起处大约都相隔凸起处大约都相隔8 m，汽车以多大速度行驶时，车，汽车以多大速度行驶时，车身上下颠簸得最剧烈？身上下颠簸得最剧烈？答案：答案：答案：答案：4 4 m/sm/sTHANKS谢谢聆听