共振现象及其应用优秀课件 (2)
高一物理共振PPT课件
七、受迫振动 共振
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一、受迫振动
点击下图观看实验动画演示（有解说）
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2
在实际振动中，为了不因阻尼的存在而使振 动停止，我们通常给系统加一个周期性的外力， 来补偿系统的能量损失，使系统持续的振动下去， 这种周期性的外力叫驱动力，物体在外界驱动力 作用下的振动叫受迫振动
实验表明：
体的固有频率之间的关 系有关，它们之间的这 种关系可用图象来表示： 这个图象叫共振曲线 （如右图）.
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有共振曲线可知道：
当驱动力频率等于物体固有频率时，物体振幅 最大，驱动力频率与固有频率相差越大，物体 的振幅越小.
驱动力的频率接近物体的固有频率时，受迫振 动的振幅最大，这种现象叫做共振.
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三、声音的共鸣
声音的共振现象叫共鸣.
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四、共振的应用和防止
共振的应用： 1、共振筛
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2、共鸣箱（在乐器上用的比较多）
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共振的防止
1、军队或火车过桥时要放慢速度或便步走. 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 4、装修剧场、房屋时使用吸声材料等
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结束
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； / 秀宠网 ；
驻地の人,带个消息回来也行。""你这女尔就和人间蒸发了壹样。""哎。"妇人叹道："也许孩子正经历什么苦难呢,咱相信馨雅也不是不懂事の孩子,怎么可能会那样呢。""咱也觉得奇怪,以前她也不是这样の人呀,挺活泼の壹个女孩子,而且最恋你这个母亲丶几十年都不传个消息回来,此 事还真有蹊跷丶"王家家主说丶肆16叁圣城新规天才叁秒记住本站网址【笔迷阁丶】
共振现象及其应用
共振的利用 乐器的共 鸣箱
共振法 打桩
共振利用 案例
电磁 共振
共振武器
பைடு நூலகம்
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共振的利用
乐器的共鸣箱
钢琴\提琴\二胡等乐器的木制琴身,就 是利用了共振现象使其成为一共鸣箱(盒), 将优美悦耳的音乐发送出去,以提高音响效 果.
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共振的利用
电磁共振
电磁共振在生活与生产中都有很多的 应用，特别是在无线电技术中. 收音机的调谐装置就是利用了电磁共 振现象，以接受某一频率的电台广播.电 台通过天线发射出短波/长波信号，收音 机通过将天线频率调至和电台电波信号相 同频率来引起共振，将电台信号放大，再 经过过滤后传至喇叭发声。
能量的趋势。共振在声学中亦称“共鸣”，在电学中，振荡电路的共振现象称 为“谐振”。一般来说一个系统（不管是力学的、声响的还是电子的）有多个 共振频率，在这些频率上振动比较容易，在其它频率上振动比较困难。假如 引起振动的频率比较复杂的话（比如是一个冲击或者是一个宽频振动）一个 系统一般会“挑出”其共振频率随此频率振动，事实上一个系统会将其它频率 过滤掉。
3
共振的现象
磬自鸣原因
磬为什么会不敲自鸣呢？这是共振 引起的一种现象. 当一物体的振动频 率与另一物体的固有频率一致时，前者的振动能引发后者的振动. 磬的频率 偶然地和钟的频率一样，因此每当钟响时,磬也因共振而发出嗡嗡之声.
共振概念
共振现象是指一个物理系统在其自然的振动频率下趋于从周围环境吸收更多
无阻尼
条件：
0
O
小阻尼
大阻尼
0
6
共振的条件
原因
周期性的驱动力跟振动“合拍”时，每次驱动力都 跟物体的速度方向一致，驱动力做的都是正功，故振幅越 来越大，能量也越来越大.当驱动力不与振动“合拍”时， 它做的一部分是负功，振动系统所得能量要少，引不起共 振.
共振论的应用PPT课件
O C
OH
O C O + H+
ROH
OH
RO - + H+
+ H+ O
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用共振论考察共轭碱的稳定性：
O C
O
O C
O
O
O
O
O
RO 无共振
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醇的共轭碱无共振效应，故稳定性最小，所 以起其酸最弱；酚的共轭碱和羧酸的共轭碱进 行比较，酚的负电荷在电负性较小的碳上，而 羧酸根的负电荷在电负性较大的氧上。前者稳 定性小，而且羧酸根是等价共振，非常稳定。
解:（i）中C*是SP3杂化，即不是共轭体系，所 以不满足Hückle规则特点：①无芳香性。
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（ii）
（iii）
C
C
C
(ii)(iii) 有芳香性
（iv¨）
NCH3
NCH 3
C NCH 3
电子数为6，环多共轭体系，故有芳香性。
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（2）预测反应的主要产物
例1 解释芳香族亲电取代反应的主要产物。例 如为什么说羟基是邻、对位定位基？
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（3）比较化合物酸碱性强弱
例1 为什么说酸、酚、醇的酸性依次减小？ 用共振理论解释。
衡量酸性强、弱大小，往往用酸的共轭 碱的稳定性大小来说明。
H B
酸
B -+H +
共轭碱
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酸的共轭碱B-，B-越稳定则不易结合质子， 酸性越强；B-越不稳定，越易结合质子，酸 性越弱。羧酸、酚、醇给出质子后形成下面
共振现象及其应用
一 共振的现象
显然，和尚的朋友深通物理知识，他不仅知道这是一种共振现象， 而且知道如何消除这种现象.他巧妙地在磬上锉了几下，这就改变了磬的 固有频率，使磬与钟的频率不再一样，也就引 不起共鸣了.
共振现象及其应用
一 共振的现象
荡秋千 秋千是个摆，有它的固有频率.轻推一下使秋千微微摆动起来以后， 只要按它的固有频率周期性地施加推力，每当它往前摆时轻轻推它一下， 尽管每次的推力都很小，经过一段时间，秋千也会荡得很高，即发生了共 振.
共振现象及其应用
三 共振的危害
1906年的一天，一队俄国骑兵齐步通过彼得堡封塔克河上的爱纪毕 特桥，突然大桥断裂.原来是士兵们整步走的频率与桥的频率一致，引 起了桥的共振.
共振现象及其应用
三 共振的危害
自从揭示了毁桥的原因后，各国军队规定，过桥时不用整齐的步 伐走，而用不整齐的碎步走，以避免共振的发生.
共振现象及其应用
三 共振的危害 机器损坏
机器在工作时由于零部件的运动 (如活塞轴的转动),也会产生周期性 的策动力，使机器 因共振而受到损坏.
共振现象及其应用
三 共振的危害
为了避免共振，设计时要注意机器的转速，使机器的 固有频率不与策动 力的频率接近.
共振现象及其应用
三 共振的危害
在厂房、桥梁等建筑物的设计 时，也要考虑到共振的因素而尽量 设法避免共振.
磬无故而鸣，使和尚大为惊奇，渐渐由惊而疑，由疑而怯 ，一听到磬发出声音，就坐卧不安，心惊肉跳，以为是妖孽作怪 ，结果忧虑成疾，病倒在床.
共振现象及其应用
一 共振的现象
一天，和尚向前来探望他的朋友诉说了内心的忧虑.正在说话 时，寺院里的钟声响了，说来奇怪，磬也发出了嗡嗡的响声.
共振现象及其应用（2）
共振现象及其应用选题缘由：我们的生活中出现了各种共振现象，而真正初步接触和理解它则是在初中的物理课上，如今共振技术的广泛应用也大大吸引了我，而共振的危害也引起了我的关注，所以为了进一步了解共振，我选择了这个课题！摘要：如今共振技术普遍应用于机械、化学、力学、电磁学、光学及分子、原子物理学、工程技术等几乎所有的科技领域。
不过事物都具有两面性，共振的产生也带来了一些危害，采取措施消除它也是我们的任务所在！关键字：共振、技术、原理、危害、措施正文：古希腊的学者阿基米德曾豪情万丈地宣称：给我一个支点，我能撬动地球。
而现代的美国发明家特士拉更是“牛气”，他说：用一件共振器，我就能把地球一裂为二！它的威力主要在于它能发出各种频率的波，这些不同频率的波作用于不同的物体，就能够相应地产生出一种共振波，当这种共振波达到一定程度时，就能使物体被摧毁。
所谓共振：就是原先以多种频率开始的振动，渐渐会固定在某一频率上振动，此频率为固有频率。
当人们从外界再给这个物体加上一个策动力时，若策动力的频率与该物体的固有频率正好相同，物体振动的振幅达到最大，则这种现象成为共振。
共振在声学中亦称“共鸣”，它指的是物体因共振而发声的现象，如两个频率相同的音叉靠近，其中一个振动发声时，另一个也会发声。
在电学中，振荡电路的共振现象称为“谐振”。
产生共振的重要条件：一，就是要有弹性，而且一件物体受外来的频率作用时，它的频率要与后者的频率相同或基本相近。
从总体上来看，这宇宙的大多数物质是有弹性的，大到行星小到原子，几乎都能以一个或多个固有频率来振动。
二、物体受到外来的频率作用，且频率要与物体的固有频率相同或基本相同。
共振的物理原理：对于非保守系统，若要维持振动的进行，外界必须为其补充能量，补充能量的驱动力为周期性力。
物体在周期性外力的持续作用下发生的振动称为受迫振动，设周期力为：式中F 、 分别为驱动力的幅值和角频率，则它的运动方程为：（1） 受迫振动的频率等于驱动力的频率，它的振幅与驱动力的 相位差由固有角频率、角频率等因素影响！共振的应用：1、共振创造了世界：宇宙是在一次剧烈的大爆炸后产生的。
共振现象(PPT课件)
6.8
共 振 现 象
自由振动
阻振动
受迫振动
共 振 共振的利用 共振的防止
一、自由振动 在弹簧振子的振动过程中，弹簧振子的动能和势能不 断转化：在平衡位置，动能最大，势能最小；在位移最大 处，势能最大，动能为零；由于弹簧振子只在弹力和重力 作用下振动，如果没有摩擦力和其他阻力，振动物体的机 械能是守恒的。 在这种情况下，它们将保持 原有的振幅，永不停止地振动下 去。这种振动叫做自由振动。 物体做自由振动时，振幅 不随时间变化，是等幅振动。
O
二、阻尼振动 由于摩擦力总是存在,所以弹簧振子在振动过程中， 要不断克服外界阻力做功而消耗能量,振幅就会逐渐减小, 经过一段时间，振动就会完全停止下来。这种振幅越来越 小的振动叫做阻尼振动。
x
O
t
阻尼振动的图像
三、受迫振动 要得到持续的等幅振动，最简单的方法就是用周期 性的外力不断地对物体做功，补偿振子克服阻力所消耗
练
习
1. 共振的条件是什么？举几个受迫振动、共振的例子。 2. 部队过桥时不宜齐步走，这是为了 (A) 减小对桥的压力。 (B) 使桥受力均匀。 （ D ）
(C) 减小对桥的冲量。 (D) 避免桥发生共振。
3. 一弹簧振子的固有频率为5 Hz，在周期为0.1 s 的驱 动力的作用下振动达到稳定状态时，弹簧振子振动的周期 为多少？为了使它振动最强烈，应把驱动力的周期变为多 少？
的能量。这种周期性的外力叫驱动力。物体在周期性的
外力作用下的振动叫受迫振动。 物体做受迫振动的频率由 驱动力的频率决定，跟物体的 固有频率频率无关。
四、共 振 在受迫振动中，驱动力的频率跟物体的固有频率相 等的时候，振幅最大，这种现象叫做共振。
五、共振的利用 共振现象有许多应用。例如，测量各种发动机的转速 计、乐器的共呜箱、选矿用的共振筛等都是利用共振原理 制成的。
共振的应用及其危害 (2)
共振的应用及其危害引言共振是一个在物理学和工程领域中经常出现的现象。
它描述了当一个物体与另一个物体的振动频率接近时，会产生共振现象。
共振现象在许多领域都有广泛的应用，例如声学、机械工程和电子工程等。
然而，尽管共振有许多有用的应用，但它也可能带来一些潜在的危害。
本文将探讨共振的应用及其潜在危害。
共振的应用1. 声学领域中的应用共振在声学领域中有许多重要的应用。
例如，乐器的共鸣是由共振现象引起的。
当一个乐器的弹性体发出特定频率的声音时，与其共振的空气柱将增加声音的音量和音质。
这就是为什么不同的乐器在发出相同音符时会有不同的音色。
此外，在音响系统中，共振也可以被利用来增强声音的传播和扩散效果。
2. 机械工程中的应用共振在机械工程中有广泛的应用。
例如，桥梁和建筑物的设计需要考虑共振频率，以避免由共振引起的结构破坏。
振动台也是利用共振现象来测试产品的耐久性和可靠性。
此外，共振也被应用于汽车发动机的设计中，以提高燃烧效率和减少噪音和振动。
3. 电子工程中的应用共振在电子工程中也有许多应用。
例如，共振电路广泛应用于无线电和通信设备中，用于调谐和放大信号。
铁心变压器和陶瓷谐振器也利用共振现象来实现能量转换和信号传输。
共振的危害虽然共振具有很多有用的应用，但如果不加控制和管理，它也可能带来一些危害。
1. 结构破坏共振频率与结构的自然频率密切相关。
当外部力作用于结构体时，如果该力的频率与结构体的自然频率相近，就会导致结构共振，从而造成结构破坏。
一个经典的例子是风吹大桥，当风的频率与桥梁的自然频率相近时，会引起共振现象，导致桥梁产生摆动，进而破坏桥梁的结构。
2. 噪音和振动共振也可能引起噪音和振动问题。
例如，机械设备在运行时产生的振动可能会与某些共振频率共振，导致噪音和振动增加。
这不仅会影响设备的正常运行，还可能对周围环境和工作人员的健康产生负面影响。
3. 能量浪费共振也可能导致能量浪费。
当系统处于共振状态时，能量的传输和转换效率会降低。
《奇妙的共振现象》课件
01
02
03
振动筛
利用共振原理，通过振动 筛的振动将不同粒度的物 料进行分离。
振动输送机
利用共振原理，通过振动 输送机将物料从一个地方 输送到另一个地方。
乐器
许多乐器利用共振原理来 产生美妙的音乐，如弦乐 器、管乐器等。
02
自然界的共振现象
天文现象中的共振
天体运动中的共振
行星、卫星和恒星等天体运动中，由于轨道共振的存在，使得它们的运动更加 稳定。
回声现象
当声波遇到障碍物时，会产生反射和折射，形成回声。回声的强弱和清晰度与障 碍物的材质、大小和形状等因素有关。
乐器共鸣
乐器共鸣箱的作用是利用共振原理，将弦或气体的振动传递到共鸣箱中，使声音 得到放大和美化。
03
人工制造的共振现象
机械共振
总结词
机械共振是指物体在振动时，受到与 其自身振动频率相同的外部激励力作 用，导致物体振幅增大的现象。
要点一
总结词
深入探索共振现象未知领域将为科技发展带来重大突破。
要点二
详细描述
目前对共振现象的研究和应用仍有许多未知领域等待探索 。例如，量子力学与共振的相互作用机制、生物系统中的 共振现象等。随着对这些领域的深入研究，有望发现全新 的共振原理和现象，为科技发展带来重大突破。
THANKS FOR WATCHING
利用传感器和控制系统，可以实时监测是 否出现共振，并在必要时采取措施进行调 整和控制。
05
共振现象的未来发展
新型材料与共振
总结词
新型材料在共振领域的应用将为科技发 展带来更多可能性。
VS
详细描述
随着科技的进步，新型材料如碳纳米管、 石墨烯等不断涌现，这些材料具有优异的 力学、电学和热学性能，为共振现象的研 究和应用提供了新的机会。例如，利用新 型材料制作的高性能传感器和换能器，可 以实现更精准的共振控制和能量转换。
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三 共振的危害
翻船 轮船在航
行时，会受到 周期性的波浪 冲击而左右摇 摆.
三 共振的危害
如果波浪冲 击力的频率与轮 船的固有频率相 同，就会发生共 振，摆幅增大， 甚至可以使船倾 覆.
三 共振的危害
这时可以 改变船的航向 和速度，使波 浪冲击的频率 远离船的固有 频率.
三 共振的危害 机器损坏
一 共振的现象
一天，和尚向前来探望他的朋友 诉说了内心的忧虑.正在说话时，寺 院里的钟声响了，说来奇怪，磬也发 出了嗡嗡的响声.
一 共振的现象
和尚的朋友明白了原由，悄悄 用钢锉在磬上锉了几处. 从此之后， 磬再也不会无故发声了. 和尚以为 妖怪已被赶走，心事顿消，病也不 治而愈.
一 共振的现象
磬为什么会不敲自鸣呢？这是共振 引起的一种现象. 当一物体的振动频率 与另一物体的固有频率一致时，前者的 振动能引发后者的振动. 磬的频率偶然 地和钟的频率一样，因此每当钟响时, 磬也因共振而发出嗡嗡之声.
一 共振的现象
显然，和尚的朋友深通物理知识， 他不仅知道这是一种共振现象，而且知 道如何消除这种现象.他巧妙地在磬上锉 了几下，这就改变了磬的固有频率，使 磬与钟的频率不再一样，也就引 不起共鸣了.
三 共振的危害
自从揭示了毁桥的原因后，各国 军队规定，过桥时不用整齐的步伐走， 而用不整齐的碎步走，以避免共振的 发生.
三 共振的危害
美国Tacoma大桥倒塌前
三 共振的危害
Tacoma大桥倒塌时
三 共振的危害
Tacoma大桥倒塌后
三 共振的危害
Tacoma大桥倒塌后
三 共振的危害
雪崩 在冰山雪峰间，动物 的振动频率时,会发 生共振,形成雪崩,因此, 登山队员严禁高声说话.
桥梁
雪
倒塌
崩
共振危害
案例
机器 损坏
翻船
三 共振的危害
桥梁倒塌 200年前，拿破仑率领法军入侵西 班牙.有一天，法国一队威武的士兵迈 着整齐的步伐通过一座铁链悬桥.没想 到，行到桥中间时，突然惊天动地一声 巨响，铁桥从中断裂，掉落河中，士兵 们也纷纷坠入急流.
三 共振的危害
1906年的一天，一队俄国骑兵齐步 通过彼得堡封塔克河上的爱纪毕特桥， 突然大桥断裂.原来是士兵们整步走的 频率与桥的频率一致，引起了桥的共振.
一 共振的现象
荡秋千 秋千是个摆，有它的固有频率.轻推
一下使秋千微微摆动起来以后，只要按它 的固有频率周期性地施加推力，每当它往 前摆时轻轻推它一下，尽管每次的推力都 很小，经过一段时间，秋千也会荡得很高， 即发生了共振.
一 共振的现象
骑木马
木马的摆动也是如 此. 每当它往下摆时轻 轻压它一下，尽管每次 的压力都很小，经过一 段时间，木马也会摆得 很高.
受迫振动速度
无阻尼
振幅达极大值.
小阻尼
条件： 0
O 大阻尼 0
二 共振的条件
原因 周期性的驱动力跟振动“合拍”时，
每次驱动力都跟物体的速度方向一致， 驱动力做的都是正功，故振幅越来越大， 能量也越来越大.当驱动力不与振动“合 拍”时，它做的一部分是负功，振动系 统所得能量要少，引不起共振.
三 共振的危害
四 共振的利用
电磁共振
电磁共振在生活与生产中都有很 多的应用，特别是在无线电技术中.
收音机的调谐装置就是利用了电 磁共振现象，以接受某一 频率的电台广播.
四 共振的利用
LC调谐电路 谐振频率
1
2π LC
四 共振的利用
共振法打桩
在修建桥梁时需要把管柱插入江底作 为基础,如果使打桩机打击管柱的频率跟 管柱的固有频率一致,管柱就会发生共振 而激烈振动,使周围的泥沙松动,管柱就较 容易克服泥沙的阻力,下插到江底.
改变外力的频率 增大系统的阻尼
五 共振的防止
在需要利用共振的时候， 应该使驱动力的频率接近或 等于振动物体的固有频率. 在需要防止共振危害的时候， 要想办法使驱动力的频率和 固有频率不相等，而且相差 的越多越好.
五 共振的防止
例如，播音室对隔音要求很高， 常用加厚地板、墙壁的办法，使它的 固有频率和声音的频率相差很多，从 而使声音的振动不会引起墙壁和地板 的共振.
共振现象及其应用
目录
一 共振的现象 二 共振的条件 三 共振的危害 四 共振的利用 五 共振的防止
一 共振的现象
和尚的心病
唐朝时，洛阳有个和尚喜欢弹拨 乐器，他的房间里放着一种乐器—— 磬.奇怪的是，静静的磬经常自鸣自响， 无缘无故地发出嗡嗡的声音.
一 共振的现象
磬无故而鸣，使和尚大为惊奇， 渐渐由惊而疑，由疑而怯，一听到 磬发出声音，就坐卧不安，心惊肉 跳，以为是妖孽作怪，结果忧虑成 疾，病倒在床.
机器在工作时由于零部件的运动 (如活塞轴的转动),也会产生周期性 的策动力，使机器 因共振而受到损坏.
三 共振的危害
为了避免共振，设计时要注意机 器的转速，使机器的 固有频率不与策动 力的频率接近.
三 共振的危害
在厂房、桥梁 等建筑物的设计时， 也要考虑到共振的 因素而尽量设法避 免共振.
四 共振的利用
四 共振的利用
共振武器
国外正在研制一种武器,它不用 子弹、炮弹,也不用激光, 而是以声 波作“子弹”来杀伤敌人,这就是次 声武器.
四 共振的利用
当次声武器发出的次声波频率同 人体肌肉、内脏器官的固有振荡频率 吻合时,能引起肌肉及内脏器官的共 振,使人的五脏六腑破裂,导致死亡.
五 共振的防止
基本方法: 破坏外力的周期性 改变物体的固有频率
共振现象具有两重性.我们既要防 止共振给工农业生产和人民生活带来 危害又要利用共振现象为人类造福.
四 共振的利用
共振法 打桩
乐器的共 鸣箱
共振利用 案例
电磁 共振
共振武器
四 共振的利用
乐器的共鸣箱 钢琴\提琴\二胡等 乐器的木制琴身,就是 利用了共振现象使其成 为一共鸣箱(盒),将优 美悦耳的音乐发送出去, 以提高音响效果.
二 共振的条件
条件
系统在周期性外力(强迫力)作用 下发生受迫振动.在受迫振动时，如果 外力的频率跟系统的固有振动频率接 近或相等时，受迫振动达极大值，这 种现象叫做共振.
二 共振的条件
分类
A 振幅共振 A
无阻尼
受迫振动位移 振幅达极大值.
小阻尼
条件： 0 O
大阻尼
0
二 共振的条件
v B 速度共振