1.4受迫振动与共振

五、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。
课堂练习
不用敲打方式使音A叉发声
课堂练习
3. A 、B两个弹簧振子, A固有频率为f, B 固有频率为4f, 若它们均在频率为3f 的驱动 力作用下做受迫振动, 则 ( B )
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。
三、受迫振动
1、受迫振动： 物体在外界驱动力作用下的振动
2、驱动力（又叫策动力）： 周期性变化的外力
思考： 物体做受迫振动时,振动稳定后的频率与什么有关?
实验探究：受迫振动的频率
1根据生活经验猜想受迫振动频率、驱动力频 率、固有频率三者大小关系
3、共振: 驱动力的频率等于物体的固有频率时，受迫 振动的振幅最大。
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
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
2 依据猜想此实验装置会出现什么实验现象 （步调）
做实验验证猜想，观察实验现象，总结出三 者之间的大小关系
3、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
• 受迫振动的频率与物体的固有频率无关，但 是如果驱动力的频率接近或等于物体的固有 频率时，振动物体的振幅有何的点呢？.
1940 年11月7日美国的全长860米的Tocama 悬索桥因在建成后的4个月就倒塌
阻尼振动演示实验
阻尼振动及其图象： 1、阻尼振动：振动系统在阻尼（摩擦或其他 阻力）作用下的振幅逐渐减小的振动 2、阻尼振动的图像
3、实际的振动一定是阻尼振动
思考：怎样才能使受阻力的振动的物
体的振幅不变，而一直振动下去呢？
实验探究：受迫振动的振幅
(共振演示仪)在一条铁条的挂了几个摆，其中A、 D的摆长相等。先使A摆摆动起来后，再观察B--E 振动
（1）四个摆做什么振动？驱动力由哪个摆提供？
（2）驱动力的频率与A摆的固有频率大小关系？ A摆的固有频率与D摆的固频率大小关系？
（3）比较各摆的振幅大小（最大、较大、最小、较小） 比较驱动力与固有频率大小，（大于、等于、小于） 比较驱动力与固有频率之差大小（最大、较大、最小、较小）
A. 振子A的振幅较大, 振动频率为f B. 振子B的振幅较大, 振动频率为3f C. 振子A的振幅较大, 振动频率为3f D. 振子B的振幅较大, 振动频率为4f
课堂练习
课堂练习
5.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？
分析解答： 当车达到共振状态，颠簸最剧烈，车受到驱动力的频率等
于车固有频率
车速为v L 8 m / s 5.33m / s时，车颠簸最剧烈。 T 1.5
小结：
1、阻尼振动：振幅(能量)逐渐减小的振动
2、受迫振动：物体在外界驱动力作用下的振动
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。
B
C
D
E
结论
振幅
较小
较大
最大 最小
受迫振动 频率
驱动力频 率与固有 频率关系
驱 动力频 率 大于 大于 等于 小于
两者差值 大小
较大
较小 0
最大
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
固
f驱= f固时，振幅有最大值，f驱与 f固差别越大时，生活中的共振现象
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。