《外力作用下的振动》课件5
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11.5 外力作用下的振动
一、固有周期和固有频率
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：
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
二、阻尼振动及其图象： 1、阻尼振动：振幅逐渐减小的振动 2、阻尼振动的图像
2、共鸣
人教版选修3-4 11.5 外力作用下的振动（共17张PPT）【PPT 优秀课 件】-精 美版
共鸣箱
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共鸣箱
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10.核糖体普遍分布在原核细胞和真核 细胞中 ，因此 根据核 糖体的 有无不 能确定 这些生 物的类 别。
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11.汗液的主要成分是水，也含有无机 盐和尿 素等物 质。酷 暑季节 ，室外 作业的 工人出 汗多， 水、无 机盐被 排出， 造成体 内水、 无机盐 的含量 减少。 失水过 多，会 脱水而 危及生 命。生 物体内 无机盐 离子必 须保持 一定的 比例， 这对维 持细胞 内的渗 透压和 酸碱平 衡很重 要，这 是生物 体进行 正常生 命活动 必要的 条件。 大量出 汗后， 除补充 水分外 ，还应 该补充 无机盐 ，所以 应喝盐 汽水。
2.鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时,单 位水体 该鱼的 产量有 可能相 同
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3.物体的两个分运动是直线运动，则 它们的 合运动 一定是 直线运 动
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4.若两个互成角度的分运动分别是匀 速直线 运动和 匀加速 直线运 动，则 合运动 一定是 曲线运 动
一、固有周期和固有频率
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：
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
二、阻尼振动及其图象： 1、阻尼振动：振幅逐渐减小的振动 2、阻尼振动的图像
2、共鸣
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10.核糖体普遍分布在原核细胞和真核 细胞中 ，因此 根据核 糖体的 有无不 能确定 这些生 物的类 别。
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11.汗液的主要成分是水，也含有无机 盐和尿 素等物 质。酷 暑季节 ，室外 作业的 工人出 汗多， 水、无 机盐被 排出， 造成体 内水、 无机盐 的含量 减少。 失水过 多，会 脱水而 危及生 命。生 物体内 无机盐 离子必 须保持 一定的 比例， 这对维 持细胞 内的渗 透压和 酸碱平 衡很重 要，这 是生物 体进行 正常生 命活动 必要的 条件。 大量出 汗后， 除补充 水分外 ，还应 该补充 无机盐 ，所以 应喝盐 汽水。
2.鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时,单 位水体 该鱼的 产量有 可能相 同
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3.物体的两个分运动是直线运动，则 它们的 合运动 一定是 直线运 动
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4.若两个互成角度的分运动分别是匀 速直线 运动和 匀加速 直线运 动，则 合运动 一定是 曲线运 动
11.5 在外力作用下的振动
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？
16 m/s 3
一、固有周期和固有频率
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
固有频率：固有振动的频率
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。
四、共 振
1、定义： 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。 2、共振曲线
图象特点
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
生活中的共振现象
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。
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
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
生活中的共振现象
共 振 筛
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 请举出你所知道的受迫振动的例子
受迫振动实例：
①跳板在人走过时发生的振动 ②机器底座在机器运转时发生的振动
③听到声音时耳膜的振动 ④电磁打点计时器的振针所做的振动
外力作用下的振动 课件
思考： 用什么方法才能得到持续
的振动呢？
比如我们在荡秋千的时候，如 何能让秋千一直摆动呢？
补偿！ 驱动力！
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
条件：受到阻力和驱动力 能量：机械能转化为内能，其他能转化 为机械能
请举出你所知道的受迫振动的例子
2、共振曲线
图象特点
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
声音的共鸣 ——声音的共振现象 共鸣箱————音叉下面所装的空箱
五、共振的应用和防止
1.共振的应用
①测量发动机转速的转速计 ②共振筛
发动机的转速计原理图
③微波炉加热原理： 食物中水分子的振动频率约为
2500MHz ，具有大致相同频率的电磁波 称为 “微波” 。微波炉加热食品时，炉 内产生很强的振荡电磁场，使食物中的水 分子作受迫振动，发生共振，将电磁辐射 能转化为内能，从而使食物的温度迅速升 高。微波加热是对物体内部的整体加热， 极大地提高了加热效率。
问题1：振幅减小的快慢与什么有关？
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．
问题2：物体在做阻尼振动时的周期或频率 如何变化？
物体做阻尼振动时周期频率不变。振动的 固有周期、频率由自身的结构特点决定。
在实际问题中，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．
现实生活中是否存在简谐运动？
演示的是实际振动情况：
当系统受到阻力的作用时， 我们说振动受到了阻尼。
条件：受到阻力 能量：机械能转化为内能 图象：振幅逐渐减小
演示的实际振动情况：
二、阻尼振动
11-5 外力作用下的振动
(2010· 三明市五校联考)如图所示，一根张紧的绳上挂几 个摆，其中A、E摆长相等，先让A摆振动起来，其他各摆也 随着振动起来，下列说法中正确的是( )
第十一章
第五节
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A．其他各摆振动周期跟A摆相同 B．其他各摆振动振幅大小相等 C．其他各摆振动振幅大小不等，E摆振幅最大 D．其他各摆振动周期大小不同，D摆周期最大
第十一章
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课后强化作业（点此链接）
第十一章
第五节
答案：不变。周期与振幅无关
第十一章
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二、共振及其条件的理解 1．共振的定义：物体做受迫振动时，当驱动力的频率 等于系统的固有频率时，振动的振幅最大，这种现象叫共 振。 2．发生共振的条件 f驱＝f固，即驱动力的频率等于振动系统的固有频率。
第十一章
第五节
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3．对阻尼振动的理解 (1)阻尼振动振幅减小的快慢跟所受阻尼的大小有关。阻 尼越大， 振幅减小得越快。 (2)阻尼振动若在一段不太长的时间内振幅没有明显的减 小，可以把它当做 简谐运动 来处理。
第十一章
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特别提醒： ①受迫振动的振幅与驱动力频率有关。 ②受迫振动的振幅可以不变，但受迫振动的机械能是不 守恒的。 ③共振是物体做受迫振动时的一种特殊现象。 共振有 利时尽量让f接近f0，有害时尽量让f远离f0。
第十一章