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,第十一章：机械振动,第 5 节：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 2.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 4.了解共振的防止和应用,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，从而知道阻尼振动再通 过生活中的例子知道什么是共振共振以及受迫振动的特点。 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。,振动的能量与振幅有关，振幅越大，振动的能量越大。,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。,一、阻尼振动,1、演示：单摆 2、阻尼振动：振幅逐渐减小的振动 3、阻尼振动的图象 4、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。 5、实际的自由振动一定是阻尼振动,二、受迫振动,1、驱动力：作用在振动系统上的周期性外力。 2、受迫振动：系统在驱动力作用下的振动。 3、受迫振动的特点： 受迫振动的频率总等于驱动力的频率， 与系统的固有频率无关。,受迫振动,三、共 振,1、共振曲线 2、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。 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。,3.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， 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。,3、生活中的共振现象,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， 由于马蹄节奏整齐，桥梁发生共振而断裂。,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。,2、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， 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。,1、阻尼振动：振幅越来越小的振动,1.如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上挂着四个单摆，让b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b摆相同 B.a摆摆动周期最短 C.c摆摆动周期最长 D.c摆振幅最大,A,2、汽车的车身是装在弹簧上的，如果这个系统的固有周期是2 s，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8 m，汽车以多大速度行驶时，车身上下颠簸得最剧烈？,答案：4 m/s,
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