《外力作用下的振动》课件1

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新版人教版 11.5 外力作用下的振动(共17张PPT)学习PPT

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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
5s,则由凸起施与车的驱动力——冲击力的频率等于固有频率,车达到共振状态,颠簸最剧烈。
A. 振子A的振幅较大, 振动频率为f 固有频率:固有振动的频率f0
2、受迫振动:物体在外界驱动力作用下的振动
5s,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8m,汽车以多大速度行驶时,车身上下颠簸得最剧烈?
1、驱动力:维持受迫振动的周期性外力 物在体同的 一振铁动支周架期NM与上频焊率有由固振有动频物率体依本次身为性8质0H决z、定6的0,Hz与、振40幅H无z、关2。0Hz的四个钢片a、b、c、d。
物3、体振的动振系动统周受期到与的频阻率尼由越振大动,物振体幅本减身小性得质越决快定,的阻,尼与过振大幅时无,关系。统将不能发生振动。 将4、M实端际与的正自在由转振动动的一电定动是机阻接尼触振,动发现b钢片振幅最大,则电动机转速为_______r/min,a、b、c、d此时振动频率为_________。 1将、M阻端尼与振正动在:转振动幅的逐电渐动减机小接的触振,动发现b钢片振幅最大,则电动机转速为_______r/min,a、b、c、d此时振动频率为_________。 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 振4、子实A际的的振自幅由较振大动, 振一动定频是率阻为尼f振动
思考:物体做受迫振动时,振动稳定后的频率 2f驱、=受f固迫时振,动振:幅物有体最在大外值界驱动力作用下的振动
5使s驱,动则力由的凸频起率施与物车体的的驱固动有力频—率—不冲同击,力而的且频相率差等越于大固越有好频。率,车达到共振状态,颠簸最剧烈。 汽在车同的 一车铁身支是架装NM在上弹焊簧有上固的有,频如率果依这次个为系8统0H的z、固6有0周Hz期、是401H. z、20Hz的四个钢片a、b、c、d。

外力作用下的振动课件

外力作用下的振动课件
外力方向
振动控制与利用
主动控制技术是指通过向系统提供反向振动来抵消原有振动的方法。这种技术需要使用传感器监测振动,然后计算机系统计算需要施加的反向振动,以完全抵消原有振动。主动控制技术能够有效地减小或消除有害振动,提高设备的稳定性和可靠性。
被动控制技术是指通过改变结构的振动特性来减小振动的技术。这种技术通常使用阻尼材料或结构来吸收或散射振动能量,从而达到减振的目的。被动控制技术具有成本低、易于实现等优点,因此在许多领域得到广泛应用。
为了减小机械设备的振动,需要进行减振设计。这包括改进设备结构、增加阻尼材料、优化设备安装等措施,以提高设备的稳定性和可靠性。
地震是建筑结构中最重要的振动源之一。地震产生的振动可能导致建筑结构的破坏和倒塌,因此建筑结构的抗震设计是至关重要的。
地震影响
风振也是建筑结构中常见的振动源。风力作用在建筑结构上产生的振动可能导致结构疲劳、损伤和舒适度问题。为了减小风振的影响,需要进行风洞试验和风振控制设计。
振动测试与实验
利用振动测试技术,对物体施加外力,通过测量和分析物体的振动响应,了解物体的动态特性和结构性能。
振动测试的基本原理
根据不同的分类标准,振动测试可分为多种类型,如按测试频率可分为低频、中频和高频测试;按测试对象可分为单点、多点和整体测试。
振动测试的分类
振动测试系统主要由激振器、传感器、信号调理器和数据采集与处理系统等组成,各部分相互协作完成振动测试。
风振影响
交通振动
交通工具如车辆、火车和飞机等产生的振动是环境工程中重要的振动源之一。交通振动可能导致地面塌陷、建筑物损伤和噪音污染等问题。
地震安全性评估
对于重要的建筑物和基础设施,需要进行地震安全性评估,以确保它们在地震中能够保持稳定和安全。评估内容包括地震危险性分析和结构抗震能力评估。

外力作用下的振动 课件

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C.振子在 A 时刻的机械能等于 B 时刻的机械能
D.振子在 A 时刻的机械能大于 B 时刻的机械能
思路分析:解答本题时应注意以下两点:(1)振幅的大小反映弹簧
振子的能量大小;(2)振子的势能与振子的位移大小有关。
解析:由于弹簧振子做阻尼振动,所以 A 时刻的机械能大于 B 时
刻的机械能,选项 C 错误,D 正确;由于振子的势能与振子的位移有关,
近或等于桶里水的固有频率时,水桶里的水就会发生共振,所以水的
动荡越来越厉害,直到溅出来。为了避免发生这种现象,就要使驱动
力的频率和水桶里的水的固有频率相差较多。
可行的办法:改变行走
的快慢或停止走动片刻,或在桶里放些漂浮物,增大阻尼,使振动系统
克服阻力做功,消耗些能量,也可有效减小水的振动幅度。
典题例解
振动是振幅不断减小的振动,机械能不断减小,振幅不断减小,选项 A、
C 正确;简谐运动是指不受任何阻力的运动,能量守恒,振幅不变,它
是无阻尼振动,但不能理解为无阻尼振动都是简谐运动,选项 D 错误。
答案:ABC
2.(多选)如图所示,一根水平张紧的绳子上系着五个单摆,摆长从左
3

至右依次为 2 、l、2、l、2l,若让 D 摆先摆动起来,周期为 T,稳定
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。
预习交流 2
一洗衣机在正常工作时非常平稳,当切断电源后,发现洗衣机先
是振动越来越剧烈,然后振动再逐渐减弱,对这一现象讨论解释为什
么。
答案:洗衣机正常工作时,波轮运转频率大于它的固有频率,当切
固有周期等于驱动力的周期,满足发生共振的条件,B 摆发生共振,振

物体在外力作用下的振动 PPT课件 课件 人教课标版

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46、在浩瀚的宇宙里,每天都只是一瞬,活在今天,忘掉昨天。

47、小事成就大事,细节成就完美。

48、凡真心尝试助人者,没有不帮到自己的。

49、人往往会这样,顺风顺水,人的智力就会下降一些;如果突遇挫折,智力就会应激增长。

50、想像力比知识更重要。不是无知,而是对无知的无知,才是知的死亡。

51、对于最有能力的领航人风浪总是格外的汹涌。

63、彩虹风雨后,成功细节中。

64、有些事你是绕不过去的,你现在逃避,你以后就会话十倍的精力去面对。

65、只要有信心,就能在信念中行走。

66、每天告诉自己一次,我真的很不错。

67、心中有理想 再累也快乐

68、发光并非太阳的专利,你也可以发光。

69、任何山都可以移动,只要把沙土一卡车一卡车运走即可。
19、就算生活让你再蛋疼,也要笑着学会忍。

20、当你能飞的时候就不要放弃飞。

21、所有欺骗中,自欺是最为严重的。

22、糊涂一点就会快乐一点。有的人有的事,想得太多会疼,想不通会头疼,想通了会心痛。

23、天行健君子以自强不息;地势坤君子以厚德载物。

24、态度决定高度,思路决定出路,细节关乎命运。
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.
课堂训练
1. 如图所示,是用来测量各种发动机转速的转速计 原理图。在同一铁支架NM上焊有固有频率依次 为80Hz、60Hz、40Hz、20Hz的四个钢片a、b 、c、d。将M端与正在转动的电动36机00接触,发现b 钢片振幅最大,则电动机转速为60_H_z_______r/min ,a、b、c、d此时振动频率为___________。

外力作用下的振动课件

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• (2)自由振动
• 像弹簧振子和单摆那样,物体偏离平衡位置后,它们就在 自己的弹力或重力作用下振动起来,这种振动叫做自由振 动。
• ①自由振动不受外界的驱动力作用。
• ②自由振动的周期(频率)为系统的固有周期(频率)。
• 注意:物体的振动如按照能量是否存在损耗来分可分为阻 尼振动(减幅振动)和无阻尼振动(等幅振动);如按照振动 的成因来分可分为自由振动或受迫振动。
• 【思维点悟】受迫振动的物体是在驱动力作用下的振动, 因此振动的频率(周期)是驱动力的频率(周期),要与自由 振动的固有频率(周期)作出区别。
• 知识点3
共振
• (1)共振
• 受迫振动的物体其振动周期(或频率)取决于驱动力的周期, 并且当驱动力的周期(或频率)与物体的固有周期(或频率) 相等时,受迫振动的振幅最大,这种现象叫做共振。
• 【解析】M摆动时,m摆做受迫振动,稳定后,m摆振动 周期应等于驱动力的周期,即等于M摆的周期,故选项A 正确;当m摆长与M摆长相等时,两者的固有周期相等, 而M摆的固有周期就是使m做受迫振动的驱动力周期,可 见m摆处于共振状态,选项B正确;M摆长发生变化,就 是使m做受迫振动的驱动力周期发生变化,由于m的固有 周期不变。这样两个周期差别就发生了变化,因而m的振 幅也发生了变化,选项C错误;单摆振动的能量不仅与振 幅有关,还跟振动系统的质量有关。
• 如果M的质量比m的大得多,从M向m传递的能量有可能 使m的振幅大于M的振幅,选项D正确。综上所述,正确 答案是A、B、D项。
• 【思维点悟】在分析解答有关共振问题时,要抓住产生共 振的条件分析:驱动力的频率接近或等于固有频率时产生 共振,此时振动的振幅最大,还要注意从受力角度和能量 关系方面分析共振问题。

10091.5 外力作用下的振动 课件

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3、受迫振动的振幅
1 )f 驱 = f 固时, 振幅最大;
f驱与f固相差越大,受迫振动的振幅越小.
三、共振
1、定义 :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 2、 共振曲线
A
受 迫 振 动 的 振 幅
共振曲线
f固
f驱
喷水鱼洗(大约出现于唐代)
摩擦盆的两耳, 由于振动, 盆壁鱼嘴处喷起水花 , 宛如盆底的鱼 在腾跃嬉戏.
2、图像:
思考与讨论
阻尼振动中,由于存在阻力,振幅不 断减小,故振动系统的机械能将不断减少, 那么,振动系统的周期和
振动周期与振幅无关,故阻尼振动中 周期和频率不变!
二、受迫振动
1、定义:物体在外界驱动力作用下的振动
2、受迫振动的频率
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.
1、军队或火车过桥时要便步走或放慢速度 2、机器运转时为了防止共振要调节转速 3、在振动物体底座加防振垫
课堂练习
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 ) 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
人教版选修3-4
第十一章 机械振动
第五节 外力作用下的振动
阻尼振动(damped vibration)
1、如果振动系统不受阻力的作用自由振动,此 时的振动叫做固有振动。相应的振动频率叫固有 频率(natural frequency)。 2、振动物体克服摩擦力或其它阻力的做了功,它自 身的机械能逐渐减少,振幅也随着减小,最终停下 来,这种振幅逐渐减小的振动叫做阻尼振动,也叫 减幅振动。 3、振幅减小的快慢跟所受的 阻尼有关,阻尼越大,振幅 减小得越快。 4、阻尼振动若在一段不太长 的时间内振幅没有明显的减 小,可认为是等幅振动—— 当作简谐运动。

物体在外力作用下的振动PPT课件 人教课标版

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16 m/s 3
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1、聪明的人有长的耳朵和短的舌头。 ——弗莱格 2、重复是学习之母。 ——狄慈根 3、当你还不能对自己说今天学到了什么东西时,你就不要去睡觉。 ——利希顿堡 4、人天天都学到一点东西,而往往所学到的是发现昨日学到的是错的。 ——B.V 5、学到很多东西的诀窍,就是一下子不要学很多。 ——洛 克 6、学问是异常珍贵的东西,从任何源泉吸收都不可耻。 ——阿卜· 日· 法拉兹 7、学习是劳动,是充满思想的劳动。 ——乌申斯基 8、聪明出于勤奋,天才在于积累 --华罗庚 9、好学而不勤问非真好学者。 10、书山有路勤为径,学海无涯苦作舟。 11、人的大脑和肢体一样,多用则灵,不用则废 -茅以升 12、你想成为幸福的人吗?但愿你首先学会吃得起苦 --屠格涅夫 13、成功=艰苦劳动+正确方法+少说空话 --爱因斯坦 14、不经历风雨,怎能见彩虹 -《真心英雄》 15、只有登上山顶,才能看到那边的风光。 16只会幻想而不行动的人,永远也体会不到收获果实时的喜悦。 17、勤奋是你生命的密码,能译出你一部壮丽的史诗。 1 8.成功,往往住在失败的隔壁! 1 9 生命不是要超越别人,而是要超越自己. 2 0.命运是那些懦弱和认命的人发明的! 21.人生最大的喜悦是每个人都说你做不到,你却完成它了! 22.世界上大部分的事情,都是觉得不太舒服的人做出来的. 23.昨天是失效的支票,明天是未兑现的支票,今天才是现金. 24.一直割舍不下一件事,永远成不了! 25.扫地,要连心地一起扫! 26.不为模糊不清的未来担忧,只为清清楚楚的现在努力. 27.当你停止尝试时,就是失败的时候. 28.心灵激情不在,就可能被打败. 29.凡事不要说"我不会"或"不可能",因为你根本还没有去做! 30.成功不是靠梦想和希望,而是靠努力和实践. 31.只有在天空最暗的时候,才可以看到天上的星星. 32.上帝说:你要什么便取什么,但是要付出相当的代价. 33.现在站在什么地方不重要,重要的是你往什么方向移动。 34.宁可辛苦一阵子,不要苦一辈子. 35.为成功找方法,不为失败找借口. 36.不断反思自己的弱点,是让自己获得更好成功的优良习惯。 37.垃圾桶哲学:别人不要做的事,我拣来做! 38.不一定要做最大的,但要做最好的. 39.死的方式由上帝决定,活的方式由自己决定! 40.成功是动词,不是名词! 20、不要只会吃奶,要学会吃干粮,尤其是粗茶淡饭。

外力作用下的振动 课件

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4.共振 (1)条件:驱动力频率 等于 系统的固有频率。 (2)特征:共振时受迫振动的 振幅 最大。 (3)共振曲线:如图所示。
5.共振的应用与防止 (1)共振的应用: 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)共振的防止: 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。 [关键一点] 驱动力的频率越接近固有频率,振幅越大, 二者相等时振幅最大。
的以及转化的快慢。
[解析] 单摆在振动过程中,因不断克服空气阻力做 功,使机械能逐渐转化为内能,选项A和D对;虽然单摆总 的机械能在逐渐减小,但在振动过程中动能和势能仍不断 地相互转化,动能转化为势能时,动能逐渐减小,势能逐 渐增大,而势能转化为动能时,势能逐渐减小,动能逐渐 增大,所以不能断言后一时刻的动能(或势能)一定小于前一 时刻的动能(或势能),(1)固有振动:不受外力作用的振动。 (2)固有频率:固有振动的频率。
2.阻尼振动 (1)阻力作用下的振动:当振动系统受到阻力的作用 时,振动受到了 阻尼 ,系统克服 阻尼 的作用要做功,消 耗机械能,因而 振幅 减小,最后停下来。 (2)阻尼振动: 振幅 逐渐减小的振动。振动系统受到 的 阻尼 越大,振幅 减小得越快,阻尼振动的图象如图11 -5-1所示 ,振幅越来越小,最后停止振动。
现实生活中的振动几乎都是阻尼振动,原因就是 在振动中始终受到空气阻力的作用,系统克服阻力做 功,机械能不再守恒,像挂钟不上发条,钟摆就会停 下来。简谐运动是不受阻力的运动,不损失机械能, 这是一种理想模型。下面就两种运动对比一下:
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课堂练习
2.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 )
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
课堂练习
3.汽车的车身是装在弹簧上的,如果这个系 统的固有周期是1.5s,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8m,汽车以多 大速度行驶时,车身上下颠簸得最剧烈?
三、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
思考:物体做受迫振动时,振动稳定后 的频率与什么有关?
三、受迫振动
三、受迫振动
3.受迫振动的特点 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
思考与讨论
物体做受迫振动时,其振幅是否也跟它的 固有频率无关呢?
四、共 振
1.定义:驱动力的频率f等于物体的固有频率 f0时,受迫振动的振幅最大,这种现象叫做共 振。
2.共振曲线
横轴:表示驱动力的频率 纵轴:表示受迫振动的振幅
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
五、生活中的共振现象
共 振 筛
五、生活中的共振现象
喷水鱼洗(大约出现于唐代)
16 m / s 3
二、阻尼振动 1.阻尼振动:振幅逐渐减小的振动 2.阻尼振动的图像
3.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。 4.实际的自由振动一定是阻尼振动
思考与讨论
用什么方法才能得到持续的振动呢?
用周期性的外力作用于振动系统, 通过外力对系统做正功,补偿系统机械 能的损耗,使系统持续地振动下去。
摩擦盆的两耳, 由于振动, 盆壁鱼嘴处喷起水花 , 宛如盆底 的鱼在腾跃嬉戏.
五、生活中的共振现象
共 鸣
五、生活中的共振现象 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
五、生活中的共振现象
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
课堂练习
1.如图所示,是用来测量各种发动机转速的 转速计原理图。在同一铁支架NM上焊有固有频率 依次为80Hz、60Hz、40Hz、20Hz的四个钢片a、b、 c、d。将M端与正在转动的电动机接触,发现b钢
片振幅最大,则电动机转速为__3_6_0_0__r/min,a、 b、c、d此时振动频率为__6__0_H_z___。
六、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,
而且频率。
思考与讨论
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,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。
一、固有周期和回有频率
物体的振动周期与频率由振动物体本 身性质决定的,与振幅无关。 如:弹簧振子:
单摆: T 2π l
g
固有振动:振动系统不受外力作用的振动
固有周期:固有振动的周期T0 固有频率:固有振动的频率f0
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。
振动的能量与振幅有关,振幅越大,振动 的能量越大
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