阻尼振动受迫振动

发动机的转速计原理图
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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。
但物体做受迫振动的振幅是否与物体的 固有频率有联系呢?
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共振
观察思考
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结论2：受迫振动中， 驱动力的频率等于振动物体的固有频率时，振幅最 大；驱动力的频率跟固有频率相差越大，振幅越小。
横轴：表示驱动力的频率
纵轴：表示受迫振动的振幅 图象的意义：
2、 受迫振动: 系统在 驱动力作用下的振动叫做 受迫振动。
请举出你所知道的精受选pp迫t 振动的例子
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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
受迫振动的频率跟什么有关呢?
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结论1：
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
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共振的防止
①军队过桥随步走，火车过桥慢行
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1940年，美国的全长860米的塔柯姆大桥因大 风而塌毁
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结论：
利用共振时，应使驱动力的频率接近 或等于振动物体的固有频率；
防止共振时，应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．
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系统不受外力作用，也不受任何阻力，只在 自身回复力作用下的振动，称为自由振动 又叫做无阻尼振动。
自由振动的频率，叫做系统的固有频率
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思考： 用什么方法才能得到持续的振动呢？
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受迫振动
1、驱动力:如果用周期性 的外力作用于振动系统， 补偿系统的能量损耗，使 系统持续等幅地振动下去， 这种周期性的外力叫做驱 动力。
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
共振
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，这种现精象选p叫pt 做共振。
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声音的共鸣
实验演示
——声音的共振现象
共鸣箱 ————音叉下面所装的空箱
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共振的应用和防止
共振的应用
①测量发动机转速的转速计
②共振筛
4、阻尼振动 受迫振动
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阻尼振动：振幅逐渐减小 的振动叫做阻尼振动
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注：a、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．
b、物体做阻尼振动时频率不变。
c、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．
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小结
1、受迫振动：物体在外界驱动力作用下的振动
2、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
3、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，这种现象叫做共振。
4、利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于
振动物体的固有频率；
防止共振时，应使驱动力的频率与物体的固
B
A
E
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C D
二、 在火车的的车厢里用长0.4m悬线吊着 一个小钢球，由于火车通过铁轨接合处时受 到振动使球摆动。如果每根铁轨长12.5m， 悬线，则当火车速度达到多大时，摆球的振 幅最大。（g=10m/s.s）
10m/s
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巩固练习
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_。
有频率不同，而且相精选p差pt 越大越好．
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练习：
一、 如下图所示，五个摆球悬挂于同一根绷紧的水平绳上，A 是摆球质量较大的摆，让它振动后带动其它摆振动，下列结论
正确的是: （AC）
A.其它摆的振动周期与A摆相同 B.其它各摆的振幅都相同 C.其它各摆的振幅不同，E摆的振幅最大 D. 其它各摆的振动周期不同，D摆的周期最大
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