1-4 生活中的振动课件

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鲁科版高中物理选修(3-4)第1章第4节《生活中的振动》ppt课件

基础知识点
要点对比阻尼振动
无阻尼振动
振动图象
实例
悬挂的电灯被风吹动后开始振动，振幅越弹簧振子的振动来越小,属于阻尼振动
特别提醒：物体做阻尼振动时，振幅虽不断减小，
但振动的频率仍由自身结构特点所决定，并不会随
振幅的减小而变化．
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 1 ．一单摆在空气中振动，振幅逐渐减小．下列说
2．受迫振动中振幅随驱动力的变化关系．
课前自主学案
一、阻尼振动 1．阻尼振动：指振幅不断______ 减小的振动． 2 ．阻尼振动产生的原因：振动系统克服摩擦力和其他阻力做功，系统的机械能不断减小，振幅减小，而且振动系统受到的阻尼越大，也不断______ 振幅减小的______ 越快．
小球做受迫振动
图1－4－2
解析：当圆盘转动时，通过小圆柱带动 T 型支架上下振动，T 型支架又通过弹簧给小球一周期性的作用力使其做受迫振动，所以小球振动的频率应等于驱动力的频率，即 T 型支架的振动频率，而 T 型支架的频率 1 1 又等于圆盘转动的频率，故小球振动的频率 f＝＝ T 4 Hz＝ 0.25 Hz.
2．受迫振动：在_________ 周期性外力作用下的振动．
3．受迫振动的周期或频率物体做受迫振动时，振动稳定后的周期或频率总等于
驱动力的周期或频率，与物体的固有周期或固有频 ________
率无关．
4 ．共振：物体做受迫振动，当驱动力的频率等于 ______
物体的固有频率时，物体振动的振幅最大 ______ 的现象，
性质决定．
(2)受迫振动：振动系统在驱动力作用下的振动叫受迫振动．
2．受迫振动与固有振动的周期和频率的决定因素 (1)受迫振动的周期和频率等于驱动力的周期和频率，而跟物体的固有周期和固有频率无关． (2)物体振动的固有周期和固有频率由振动系统本身 L 性质决定．如单摆的固有周期 T 固＝2π g .

高中物理振动

高中物理振动振动是高中物理中一个非常重要的概念，是许多自然现象和科学原理的基础。

振动在我们周围随处可见，比如钟摆的摆动、弹簧的震动、声音的传播等都与振动有关。

本文将从振动的定义、特点、分类以及在生活中的应用等方面进行详细的介绍。

一、振动的定义振动是指物体围绕平衡位置周期性地作往复运动，即物体由平衡位置向一个方向运动，再返回原来的平衡位置，如此反复。

在振动过程中，物体的能量在弹性介质中传播，经历一系列周期性的变化。

二、振动的特点1.周期性：振动是指物体围绕平衡位置做周期性的运动。

这一周期性运动可以很规律，也可以呈现出复杂的特征。

2.振幅：振幅是指振动物体偏离平衡位置的最大距离，它决定了振动的幅度大小。

3.频率：频率是指单位时间内振动的次数，通常用赫兹（Hz）作为单位，不同的振动系统有不同的频率。

4.波长：波长是指相邻两个振动周期之间的距离，它与频率和振动速度有关。

三、振动的分类根据振动的性质和特点，振动可以分为机械振动和电磁振动两种。

1.机械振动：机械振动是指由机械系统产生的振动，比如弹簧振子、声音波动等都属于机械振动。

2.电磁振动：电磁振动是指由电磁系统产生的振动，比如光波的传播、无线电波的发射等都属于电磁振动。

四、振动在生活中的应用振动在生活中有着广泛的应用，不仅在物理学领域有着重要意义，还在其他领域产生了深远的影响。

1.医学领域：超声波成像技术利用声波的振动原理，可以用于医学诊断和治疗。

2.工程领域：震动台可以模拟地震等自然灾害，用于建筑物的抗震设计和测试。

3.交通领域：振动感应器可以用于检测车辆的振动状态，保障交通安全和车辆性能。

4.通信领域：光纤通信系统利用光的电磁振动实现信号的传输，具有高速和稳定的优势。

综上所述，振动是一种周期性的运动形式，具有广泛的应用价值。

通过学习振动的原理和特点，不仅可以更好地理解自然界中的现象，还可以为科学技术的发展和生活的改善提供基础支持。

希望本文对读者有所帮助，让大家对振动有更深入的认识和理解。

生活中的机械振动原理

生活中的机械振动原理
生活中的机械振动原理有很多，以下是一些常见的例子：
1.钟摆：钟摆是一种简单的机械振动系统，它由一个重物（称为摆锤）悬挂在一个固定的支点上组成。

当摆锤被拉到一侧并释放时，它会开始来回摆动。

2.弹簧振子：弹簧振子是由一个弹簧和一个质量块组成的机械振动系统。

当质量块被拉伸或压缩并释放时，它会开始在弹簧的拉伸和压缩之间来回振动。

3.汽车悬挂系统：汽车悬挂系统是用来减震并提供舒适驾驶的机械振动系统。

它通常包括弹簧和减震器，当车辆行驶时，悬挂系统会受到道路不平和车辆运动的影响而产生振动。

4.音叉：音叉是一种用于产生特定频率声音的机械振动装置。

当音叉被敲击或摩擦时，它会开始振动并发出特定频率的声音。

5.洗衣机：洗衣机中的脱水过程是通过高速旋转内部筒体来实现的，旋转过程中产生的离心力会使衣物振动，从而去除水分。

这些都是生活中常见的机械振动原理的例子，机械振动的原理和应用在我们的日常生活中随处可见。

震动的原理在生活中的应用

震动的原理在生活中的应用1. 简介震动是物体围绕平衡位置发生的快速往复运动。

在物理学中，震动可以通过振幅、频率和周期来描述，这些参数决定了震动的强度和速度。

震动的原理在生活中有广泛的应用，从传感器到医疗设备，都离不开震动的工作原理。

2. 振动传感器2.1 加速度传感器加速度传感器是一种常见的应用震动原理的设备。

它可以测量物体的加速度和震动。

加速度传感器通常使用微机电系统（MEMS）技术制造，并通过微型震动元件将加速度转化为电信号。

这些传感器广泛应用于汽车、航空航天和工业控制等领域。

2.2 惯性导航系统惯性导航系统是一种常见的基于震动原理的定位技术。

该系统使用加速度传感器和陀螺仪测量物体的加速度和角速度，并通过积分计算出物体的位置和方向。

惯性导航系统在航空航天、船舶和无人驾驶等应用中发挥着重要的作用。

3. 震动清洁器3.1 声波技术震动原理广泛应用于清洁设备，例如洗衣机和洗碗机。

这些设备使用震动来剥离物体（例如污渍和污垢）并将其从表面上移除。

在洗衣机中，水和洗衣粉与物体产生摩擦，通过震动去除污渍。

3.2 空气震动清洁器空气震动清洁器是一种使用空气震动原理来清洁物体的设备。

它通过产生气流震动物体表面并去除灰尘和污垢。

这种清洁器常见于电子设备和键盘清洁中。

4. 医疗设备4.1 声波治疗声波治疗是一种利用震动原理来治疗疾病和促进伤口愈合的方法。

声波通过机械振动刺激体内组织，以加速血液循环和细胞再生。

这种治疗方法被广泛应用于物理治疗和康复领域。

4.2 超声波成像超声波成像技术利用声波的震动原理来生成人体内部的图像。

超声波通过体内组织的回波声波来获取身体内部器官和结构的图像。

这项技术在医学诊断和妇科检查中被广泛使用。

5. 震动传输技术5.1 震动触觉反馈震动触觉反馈技术通过震动装置将信息传达给用户，以增强用户体验。

这种技术在虚拟现实和游戏中得到广泛应用，例如游戏手柄和VR头盔。

5.2 震动警报系统震动警报系统利用震动原理来触发警报信号。

生活中的振动

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：在周期性外力作用下的振动
请你举出生活中受迫振动的例子
（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
思考：
自由状态下，振动物体的固有频率是由振动物体本身的性质决定的。那么,受迫振动的频率是否也是由振动物体本身性质决定的呢?
声音的共振现象叫做共鸣
声音的共振现象
声音怎么会将酒杯震碎?
声音的共振现象声音怎么会将酒杯震碎?
（2）共鸣箱一些乐器利用共振来提高音响效果
声音的共振现象叫做共鸣
（3）收音机利用电磁的共振进行选台
2.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
实验研
究
3.受迫振动的特点
受迫振动稳定后的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关。
思考：
物体做受迫振动的振幅是否也只与外力的大小有关,而与振动物体的固有频率无关呢?
演示共振摆实验
Hale Waihona Puke 三、共振1.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，这种现象叫做共振。 2.特点：驱动力的频率接近或等于物体的固有频
在实际生活中，我们经常发现有的往复运动很快停止，如我们做弹簧振子、音叉的实验时，振动几次后就停下来.
一、阻尼振动 1.阻尼振动：振幅不断减小的振动 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，

第4节生活中的振动

实验研
究
3.受迫振动的特点
受迫振动稳定后的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关。
思考：
物体做受迫振动的振幅是否也只与外力的大小有关,而与振动物体的固有频率无关呢?
演示共振摆实验
三、共
振
1.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，这种现象叫做共振。 2.特点：驱动力的频率接近或等于物体的固有频
率时，受迫振动的振幅越大；驱动力的频率跟固有频率相差越大，受迫振动的振幅越小。 3.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
四、共振的利用和防止
1.共振的利用（1）共振筛
1.共振的利用（1）共振筛
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
四、共振的利用和防止
（2）共鸣箱一些乐器利用共振来提高音响效果
声音的共振现象叫做共鸣
生活中的振动
塔科马悬索桥的垮塌
引入新课：通过前面的学习，我们认识了两种典型的简谐运动：弹簧振子和单摆。
1.简谐运动是等幅振动。
2.简谐运动中动能和势能发生相互转化，总机械能保持不变，即机械能守恒。 3.振动系统的总机械能与振幅有关，振幅越大，总机械能越大。
第4节生活中的振动
在实际生活中，我们经常发现有的往复运动很快停止，如我们做弹簧振子、音叉的实验时，振动几次后就停下来.
一、阻尼振动 1.阻尼振动：振幅不断减小的振动 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。
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。

1.4 生活中的振动同步课件

机的固有频率小
率等于洗衣机的固有频率
④当洗衣机振动最剧烈时，
波轮的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率 A．① C．①④ B．③ D．②④
自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练
解析
洗衣机切断电源，波轮的转动逐渐慢下来，在某一小
段时间内洗衣机发生了强烈的振动，说明了此时波轮的频率与洗衣机固有频率相同，发生了共振．此后波轮转速减慢，
A．若两次受迫振动分别在月球上和地
球上进行，且摆长相同，则图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线 B．若两次受迫振动是在地球上同一地点进行，则两次摆长之比l1∶l2＝图1－4－3
25∶4
自主学习
名师解疑
分类例析
课堂对点演练
C．图线Ⅱ若是在地球上完成的，则该摆摆长约为1 m
D．若摆长均为1 m，则图线Ⅰ是在地球上完成的
振动，所以振幅越来越小，机械能越来越小．振动周期不变．答案 BD
自主学习
名师解疑
分类例析
课堂对点演练
受迫振动和共振现象【典例2】如图1－4－2所示，曲轴上悬挂一弹簧振子，转动摇把，曲轴可以
带动弹簧振子上下振动．开始时不转
动摇把，而让振子自由上下振动，测得其频率为2 Hz，然后匀速转动摇把，转速为240 r/min，当振子振动稳定时，它们振动周期为 ( )．图1－4－2
自主学习
名师解疑
分类例析
课堂对点演练
A．0.5 s C．2 s
B．0.25 s D．4 s
解析匀速转动摇把后，振子将做受迫振动，驱动力的周期跟摇把转动的周期是相同的，振子做受迫振动的周期又等于驱动力的周期，其频率也等于驱动力的频率，与原自由上下振动的频率无关．摇把匀速转动的转速为 240 r/min＝4 r/s. 2π 角速度 ω＝8π rad/s，所以驱动力的周期 T＝ ω ＝0.25 s.

共振在生活中的应用和原理

共振在生活中的应用和原理一、共振的概念和原理•共振是指当一个物体以自然频率振动时，另一个物体受到激励后会以相同频率加入振动的现象。

•共振的原理是由于受到外界激励后，物体内部的能量交换达到最佳匹配，振幅呈指数级增长。

二、共振在机械领域的应用1.音乐乐器•音乐乐器如弦乐器、风笛等都是通过共振来发出声音的，乐器的共振腔体会放大特定频率的声波，产生音色。

2.摇摆和秋千•当人在摇摆或秋千上努力向前或向后推动时，要在正确的节奏和力度下产生最大幅度的摆动，就要利用共振现象。

3.桥梁和建筑物的设计•共振的出现会导致物体发生严重破坏，在设计桥梁、建筑物时需要避免与外部激励频率接近的自然频率。

三、共振在电子领域的应用1.无线电调谐•无线电中的调谐电路利用共振现象来选择特定频率的信号，实现接收和发射。

2.振荡器•振荡器利用共振的原理产生连续的波形，应用于电子设备的时钟电路、射频电路等。

3.共振电路•天线基本上是一个共振电路，接收或发射特定频率的无线电信号。

四、共振在光学和光谱学中的应用1.激光•激光是一种通过光的共振放大产生的高度聚集的光束，广泛应用于科学、医学和工业领域。

2.光谱学•光谱学中的各种光谱分析技术是利用物质共振的原理，通过检测物质吸收、发射光谱来分析其成分和性质。

五、共振在环境工程中的应用1.超声波清洗•超声波清洗利用共振产生的高频声波，通过液体震荡使污垢剥离，广泛应用于电子、制药、汽车等行业。

2.地震预警•地震预警系统通过监测、分析地下振动信号来判断地震的发生与规模，基于共振原理提前进行预警和保护。

六、共振在生物学和医学中的应用1.脑电图（EEG）•脑电图是通过检测大脑电活动的电信号来诊断与研究脑功能，依赖于脑细胞的共振传导。

2.核磁共振成像（MRI）•核磁共振成像利用共振信号来观察人体内部组织和器官的特征，常用于医学诊断和科研领域。

共振是自然界中普遍存在的物理现象，它在生活中的应用十分广泛。

从机械、电子、光学、环境工程到生物学和医学，共振的原理被运用到各个领域，推动着科技的进步和生活的改变。

生活中振动的十个例子

生活中振动的十个例子
1. 手机振动
手机在接到来电或消息时会进行振动提示，这种振动可以让我们随时注意到手机的消
息或电话，方便我们及时处理。

2. 路面震动
在行驶汽车或骑车时，路面的不平整和交通流量的变化会导致车辆产生震动。

这种振
动可能会影响行车安全，特别是在高速行驶时。

洗衣机在洗涤衣物时，内桶高速旋转会产生振动。

如果洗衣机不平稳或者固定不牢靠，振动会更强，可能会产生噪音或者对家居造成损坏。

4. 地铁震动
地铁在运行时会产生振动，包括起步、刹车、行驶过程中的颠簸等。

地铁运行的频率
和速度非常高，振动一般比汽车更强烈。

5. 风扇振动
风扇通过旋转产生风，风扇叶片和支架之间的摩擦和空气动力学产生的振动可能导致
噪音和不稳定感。

6. 步行及奔跑
人类行走和奔跑时，地面对脚底的反作用力会导致人体产生振动，而不同的地面会对
这种振动产生不同的影响。

7. 音响震动
音响设备在发出声音时，声波的振动也会导致设备本身产生振动，这种振动可能会影
响音质和设备的寿命。

机器设备在工作时可能会产生很强的振动，例如摆锤式锉刀。

如果机器设计不合理或
维修不到位，振动会影响机器的稳定性和工作效率。

9. 震动平台
震动平台是一种实验工具，通过在一定频率和振幅下的振动实现针对物体的研究与测试，例如仿真地震条件下建筑或桥梁的耐震性能等。

10. 模拟震动
在航空、汽车工业等领域，为了测试产品的耐用性和抗振性，在实验室中会对其进行模拟震动测试，以模拟产品在不同环境条件下的使用情况。

物理课件：生活中的振动

T
【课堂回眸】
课堂检测·素养达标
1.下列说法中正确的是 ( ) A.阻尼振动一定是减幅振动 B.物体做阻尼振动时,随着振幅的减小,频率也不断减小 C.受迫振动稳定时的频率等于驱动力的频率,与物体的固有频率无关 D.受迫振动的频率由驱动力和物体结构特点共同决定【解析】选C。物体做阻尼振动时,如果有恰当的能量补充,也可以保持振幅不变, 做等幅振动,所以阻尼振动的振幅是不一定改变的,所以A错误。物体做阻尼振动时,振幅虽然不断减小,但是振动的频率仍由自身的结构特点所决定,不随振幅的减小而变化,所以B错误。受迫振动稳定时的频率,只是取决于驱动力的频率,与物体自身结构特点无关,即与物体的固有频率无关,所以D错误,C正确。
第5节生活中的振动
必备知识·素养奠基
一、阻尼振动 1.定义:在实际振动过程中,由于存在_阻__力__,振动系统的_机__械__能__不断减小,_振__幅__ 不断减小的振动叫作阻尼振动。 2.阻尼振动的振动图像:如图所示,阻尼振动的_振__幅__不断减小,最后停止运动。
3.阻尼振动的应用:如果想让物体尽快停止振动,就需要增大阻力。例如: (1)汽车在凹凸不平的路面行驶时,会发生剧烈振动,通过_减__震__器__增大阻力,可使振动很快停止。 (2)仪表的指针在指示测量结果时常左右摆动,很难准确读数,设计时可让指针的转动部分受到适当的阻力,使之迅速停下来,便于读数。 4.阻尼振动的防止:有时我们希望物体在某一段时间内的运动接近简谐运动,则应减小阻力。例如,我们隔一段时间就要对摆钟进行清洗,并在轴承上加润滑油, 以减小阻力。
(2)音叉共鸣箱: ①共鸣的定义:把某一频率的音叉插在一端开口的共鸣箱上,当敲击音叉使它振动时,箱内的空气柱就能产生共振,发出较响的声音,这种现象称为_共__鸣__。 ②共鸣的实质:共鸣是一种_声__共__振__现象。

振动在生活中的例子和运用

振动在生活中的例子和运用
1. 嘿，你知道吗，手机的振动模式就是振动在生活中的一个超棒例子呀！当你把手机调为振动，放在兜里，来电话或消息时那“嗡嗡”的感觉，是不是很神奇？就好像它在轻轻拍你的腿，提醒你有事儿啦！
2. 想想看，那些按摩器也是利用振动呢！你往按摩椅上一躺，它启动振动帮你放松肌肉，哎呀，那感觉简直爽翻了，不就像是有好多小手在给你按摩一样嘛。

3. 还有啊，地震不也是一种大地的振动嘛。

虽然这是很可怕的振动，但它也让我们更加了解地球呀！这难道不是大自然在以一种特别的方式和我们交流吗？
4. 扬声器发出声音的时候也有振动哦！你听听那美妙的音乐，都是通过振动传递到我们耳朵里的，那不亚于一场听觉的盛宴呀，真让人陶醉！
5. 你家的洗衣机在脱水的时候也会振动呢！那“轰轰”的动静，可不就是在努力工作的表现嘛，它通过振动把衣服里的水甩出去，多有趣！
6. 咱小时候玩的那种弹簧玩具，一按下去就弹起来，这也是振动呀！每次玩都觉得好有意思，好像它们有着无尽的活力似的。

7. 甚至在工厂里，很多机器也靠振动来工作呢！它们就像不知疲倦的小战士，通过振动完成各种任务，是不是很了不起？总之，振动在我们生活中可真是无处不在，发挥着各种神奇又重要的作用呢！我觉得振动真的太奇妙了，给我们的生活带来了这么多不一样的体验和帮助呀！。

生活中的隔振原理及应用

生活中的隔振原理及应用1. 什么是隔振原理隔振原理是指将振动的物体与周围环境分隔开，阻断振动的传递或减小振动的幅度。

其核心原理是阻尼和共振。

2. 隔振原理的应用场景隔振原理在日常生活中有着广泛的应用，下面列举了一些常见的应用场景：•建筑隔振：在地震发生时，通过将建筑物与地面隔离，可以减小地震对建筑物的破坏。

•汽车隔振：通过在汽车底盘安装橡胶垫或减震器，可以减轻汽车行驶时的颠簸感。

•音响隔振：在音响等设备的底部安装隔振垫，可以有效减小声音传递所产生的振动和噪音。

•电子设备隔振：在电脑的硬盘、机箱等部件上添加隔振垫，可以减小设备震动对硬件的影响，延长设备的使用寿命。

3. 阻尼的作用阻尼是隔振原理中的关键概念之一，它通过给振动系统施加阻力，将系统的振动能量转化为热能，从而降低振动的幅度。

阻尼的作用包括以下几个方面：•减小振动幅度：通过增加阻尼，可以减小振动的幅度，从而降低振动对周围环境的影响。

•提高系统稳定性：合适的阻尼可以提高系统的稳定性，防止系统发生共振。

•保护设备：阻尼可以减小振动对设备的影响，延长设备的使用寿命。

4. 共振的危害共振是振动系统中的一种现象，当外界激励频率与系统固有频率接近时，会引发共振效应。

共振的危害包括以下几个方面：•增加振动幅度：当系统处于共振状态时，振动幅度会大大增加，可能造成设备的破坏。

•增加噪音产生：共振效应产生的振动会引起噪音，对周围环境和人的健康产生不利影响。

•减少设备寿命：共振效应产生的振动会对设备造成损害，缩短设备的使用寿命。

5. 隔振材料隔振材料是隔振应用中常用的材料，根据不同的需求和应用场景选择不同的隔振材料可以达到最佳的隔振效果。

常见的隔振材料包括：•橡胶：橡胶是一种优良的隔振材料，具有良好的弹性和阻尼性能，能够有效地吸收和减小振动。

•弹性体：弹性体材料具有良好的弹性恢复性能，在隔振应用中起到卓越的隔振效果。

•隔振垫：隔振垫是一种常见的隔振材料，可以根据需要选择不同厚度和硬度的隔振垫来实现不同的隔振效果。

共振在生活中的例子

共振在生活中的例子
共振是物理学中的一个重要现象，但是它也存在于生活中。

下面是几个共振在生活中的例子：
1. 摇摆：当摇摆被推动时，它会在特定的频率下摆动。

如果在
摆动时不断给予恰当的力量，摇摆会继续摆动，并且振幅会不断增加，直到达到最大值。

这就是共振现象。

2. 歌唱：如果两个人在唱同一首歌，并且唱的音调非常接近，
这两个声波就会发生共振。

这意味着两个声波会互相增强，使得声音更加响亮。

3. 演奏乐器：当一个乐器演奏时，它会产生一定的频率。

如果
在附近有另一个相同类型的乐器演奏，两个乐器就会发生共振。

这种共振可以让声音更加深厚和响亮。

4. 桥梁崩塌：当桥梁的频率与外部力的频率相同时，桥梁就会
发生共振。

这会导致桥梁发生振动，可能导致崩塌。

5. 玻璃碎裂：玻璃杯的频率通常是一个固定的值。

如果在附近
有一个频率与玻璃杯相同的声源，声波就会与玻璃杯的频率发生共振，导致玻璃杯破碎。

这些例子表明共振不仅在物理学中存在，而且在生活中也非常普遍。

了解共振现象可以帮助我们更好地理解我们周围的世界。

- 1 -。

生活中的振动课件

驱动力旳频率 f 驱
三.共振现象
1.共振现象
A
受迫振动旳振幅
当 f驱 = f时固，
受迫振动振幅最大旳现象，叫做共振.
试验探究
o

f固
驱动力旳频率 f 驱
共振曲线
驱动力旳频率与系统旳固有频率相差
越少，振幅越大，相差越多，振幅越小。
四.共振旳应用
1.共振应用
• 工业：共振筛
• 微波炉
共鸣箱
共鸣箱
共鸣箱
生活中旳共振现象
美国有一农场农妇，习惯于用吹笛旳方式招呼丈夫回家吃饭，可当她有一次吹笛时，居然发觉树上旳毛毛虫纷纷坠地而死，惊讶之余，她到自己旳果园吹了几种小时，一下子将果树上旳毛毛虫收拾旳一干二净，究其原因，还是笛子发出旳声音引起毛毛虫内脏发生剧烈共振而死亡。
生活中旳共振现象 1831年，一队骑兵经过曼彻斯特附近旳一
7．把一种小球套在光滑细杆上，球与轻弹簧相连构成弹簧振子，小球沿杆在水平方向做简谐运动，
它围绕平衡位置O在A、B间振动，如图所示，下列
结论正确旳是（） A
A．小球在O位置时，动能最大，加速度最小
B．小球在A、B位置时，动能最大，加速度最大
C．小球从A经O到B旳过程中，回复力一直做正功
D．小球从B到O旳过程中，振动旳能量不断增长
0.5
跟踪练习
1.一只酒杯，用手指弹一下发出清脆旳声音，测得其振动旳固有频率为300Hz，将它放在两只大功率旳音箱中间，调整音箱发音旳频率，能使酒杯碎掉，这是
________共____振___现象，这时音箱所发出声音旳频率接近_______3__0__0_Hz.
课堂练习
汽车旳车身是装在弹簧上旳，假如这个系统旳固有周期是1.5s，汽车在一条起伏不平旳路上行驶，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？

共振现象在实际生活中的应用

共振现象在实际生活中的应用
1、收音机的调谐就是利用共振来接收某一频率的电台广播。

2、弦乐器的琴身和琴筒，当短频率与长频率出现倍数的关系时，就会产生共振，成为用来增强声音的共鸣器。

3、股市技术分析中存在的共振现象往往能提供非常有效的介入时机。

4、消声器利用共振吞掉噪声，而且还能转变为热量来进行使用。

5、女高音高频的歌声会造成玻璃杯周遭的空气分子随之振动，并且频率与其共振频率相同，于是这个玻璃杯也会随之发生振动。

而这名歌唱家的嗓音足够嘹亮，玻璃杯就可能因为大幅度的振动而碎裂。

共振现象的原理：
荷兰科学家贺金斯所发现的共振原理：当两种有着不同周期的物质能量相遇时，振动韵律强大的物质会使较弱的一方以同样的速率振动，而形成同步共振现象。

也就是说，强大韵律的振动，投射到另一有相对应频率的物体上，因此振动韵律弱的物体由于受到相对应频率之周期性的刺激，因而与较强的物体产生共鸣而振动。

一切的振动其表现形式必然是位移，其背后则必然是能量的流动。

普朗克的能量公式说明，振动频率越高，它的能量越强。

共振原理在生活中的应用

共振原理在生活中的应用1. 起源和基本原理共振原理是指当一个物体以自然频率振动时，在外界作用下，将与之具有相同频率的物体共同振动。

共振现象在生活中随处可见，它是许多技术和设备中的关键原理。

2. 共振在音乐中的应用共振在音乐中的应用是最为人熟知的。

乐器中的音色、音量、音质都与共振有关。

以下是几种典型的情况：•管乐器：如长笛、单簧管等，其音色由共鸣腔体的共振产生。

•弦乐器：如小提琴、大提琴等，将弦拉紧后，共振频率与弦本身的频率相等，发出特定音调。

•木琴：由许多长短不同的木棒组成，不同长度的木棒具有不同的共振频率，敲击木棒时会发出不同的音调。

3. 共振在建筑和桥梁中的应用共振原理在建筑和桥梁工程中也起着重要作用。

•摩天大楼：在高层建筑中，会考虑到共振问题。

例如，当风速达到某一临界值时，共振可能会导致楼房摇晃，从而对整个结构产生破坏。

因此，设计师会采取措施降低共振现象，如增加结构的稳定性。

•桥梁：大型桥梁存在共振的风险，特别是在强风等恶劣气候条件下。

为了降低共振危险，工程师会对桥梁进行结构设计，以使其能够抵抗共振的影响。

4. 共振在电子设备中的应用共振在电子设备中也有广泛的应用。

•无线通信：无线电和无线电波利用共振的原理来传递信息。

发射器和接收器之间通过共振频率的匹配来传输信号。

•电子谐振器：电子谐振器是利用共振原理工作的电子设备。

它们被广泛应用于射频（RF）和微波电路中。

•音频设备：共振也在音频设备中发挥作用，如扬声器、麦克风等。

音箱中的共振腔体可以增加低音的共振效果，使音质更加丰富。

5. 共振在医学和医疗中的应用共振在医学和医疗领域也有一系列的应用。

•磁共振成像（MRI）：磁共振成像是一种利用共振现象来获取人体结构和功能信息的无创检查方法。

通过对人体放置在强磁场中，利用共振频率来探测人体内部的信号，从而生成图像。

•聆听器：人们已经开发出一些用于治疗听力损失的共振装置。

聆听器用于帮助听力受损的人们恢复听力功能。

高中物理鲁科课标版生活中的振动《生活中的振动》教学部优课件部优课件

化简谐运动（弹簧振子、单摆）
正弦曲线 A不变，振动系统机械能守恒
固有周期/频率取决于系统属性

生活中阻尼振动受迫振动共振现象
环境阻尼做负功，振动机械能衰减，A减小振动周期大于固有周期，具有等时性
驱动力做正功，补充振动机械能驱动力的频率决定受迫振动的频率 f=f驱当f驱=f固时，振动系统的振幅最大，振动最强描绘共振曲线，可以测量固有频率
环境阻尼做负功，振动机械能衰减，A减小振动周期大于固有周期，具有等时性
驱动力做正功，补充振动机械能驱动力的频率决定受迫振动的频率 f=f驱当f驱=f固时，振动系统的振幅最大，振动最强描绘共振曲线，可以测量固有频率
模拟简谐运动
① 实验
简谐运动理想模型固有周期与固有频率
三轴加速度传感器
观察阻尼振动
② 实验
阻尼振动图线振幅与能量
30s+区间 40s+区间
观察受迫振动
③ 实验
受迫振动的频率驱动力频率
测量共振曲线
④ 实验
共振现象的条件共振曲线的获取及其意义
驱动水杯摆
⑤ 实验
让指定的水杯摆动撒出水
本节课知识的思维导图
"Mind map" is useful
科学探究无处不在
Scientific Inquiring Study
智能信号数据应用终端采集处理分享
本节课知识的思维导图
"Mind map" is useful
机械振动
理想化简谐运动（弹簧振子、单摆）
正弦曲线 A不变，振动系统机械能守恒
固有周期/频率取决于系统属性

生活中阻尼振动受迫振动共振现象