高中物理受迫振动共振PPT课件
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物理人教版(2019)选择性必修第一册2.6受迫振动 共振(共18张ppt)
四.共振现象及其应用
刚刚我们探究了在受迫振动中，物体频率与驱动力频率的关系， 那么做受迫振动的振幅会不会也受驱动力频率的影响呢？
试一试： 打篮球时，我们怎么样拍击及其应用
做一做：
阅读教材P55“做一做” 内容
实验结论：物体在做受迫振动时，驱动力的频率越接近物体固有频率，受
A．E摆发生振动，其余摆均不动 B．所有的摆以相同的频率振动 C．所有的摆以相同的摆角振动 D．以上说法均不正确
3.翻船：轮船在航行时，会受到周期性的波浪冲击而左右摇摆. 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. 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.
课堂巩固：
如图所示，五个摆悬挂于同一根绷紧的水平绳上，A是摆球质量较大
的摆，让它摆动后带动其他摆运动，下列结论正确的是( B )．
3.共振的应用与危害：
应用： 1.钢片与机器相连组成转速计，通过共振能很方便的读出机器
的转速。
2.吉他琴弦的声音很小，几乎听不见，但是弦被安装在吉他箱 体上，琴弦振动时容易与箱体的内空腔发生共鸣，从而起到将 声音放大的效果。
3.核磁共振技术将人体置于特殊的磁场中，用无线电射频脉冲 激发人体内氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量，氢原 子核按特定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放出来，被 体外的接受器收录，经电子计算机处理获得图像，可以帮助我 们获取身体内部的信息。
迫振动的振幅越大；当驱动力的频率等于物体固有频率时，受 迫振动的振幅达到最大
四.共振现象及其应用
1.定义：当驱动力的频率等于固有频率时，物体做
受迫振动的振幅达到最大值，这种现象称 为共振。
2.规律： (1)f驱= f固时，振幅有最大值； (2)f驱与f固差别越大时，振幅 越小.
高中物理沪科版 选修第一册 受迫振动 共振 课件1
2.4受迫振动 共振
“洗”是古代盥洗用的脸盆，多 用青铜铸成，现代亦有许多仿制的工 艺品。倒些清水在其中，用手掌慢慢 摩擦盆耳，盆就会发出嗡嗡声，到一 定节奏时还会溅起层层水花。
这是因为点啥？
一、固有振动 （我命由我不由天）
1.定义：振动系统不受外力作用，仅由系统自身的性质决定的振动。
固有周期：固有振动的周期T 固有频率：固有振动的频率f 物体在固有振动下周期或频率与振幅无关， 仅由系统自身的性质决定。
2.共振产生的条件：驱动力的频率与物体的固有频率相等，即f＝f0
3.共振曲线:
（1）两坐标轴的意义：纵轴：受迫振动的振幅．横轴：驱 动力频率．如图所示． （2）f0的意义：表示固有频率． （3）认识曲线形状：f＝f0，共振；f>f0或f<f0，振幅较 小．f与 f0相差越大，振幅越小． （4）结论：驱动力的频率f越接近振动系统的固有频率f0， 受迫振动的振幅越大，反之振幅越小．
2、受迫振动：系统在驱动力作用下的振动
3、特点： 受迫振动的频率总等于驱动力的频率，与系统
的固有频率无关。 f迫 f驱
思考：
振幅
简谐运动、阻尼振动与受迫振动的比较
产生条件 频率 振幅
简谐运动 不受阻力作用
固有频率 不变
阻尼振动 受阻力作用 频率不变
减小
受迫振动 受阻力和驱动力作用
驱动力频率 大小变化不确定
解析：（1）由图可知：单摆的频率为0.3Hz，周期为 T 1 10 s
f3
由 T 2 l
得：l=2.8m
g
（2）将此摆移到高山上，重力加速度减小，周期变大，频率减小，共振曲线的峰将向左移动。
简谐运动与阻尼振动的比较： 简谐运动
阻尼振动
“洗”是古代盥洗用的脸盆，多 用青铜铸成，现代亦有许多仿制的工 艺品。倒些清水在其中，用手掌慢慢 摩擦盆耳，盆就会发出嗡嗡声，到一 定节奏时还会溅起层层水花。
这是因为点啥？
一、固有振动 （我命由我不由天）
1.定义：振动系统不受外力作用，仅由系统自身的性质决定的振动。
固有周期：固有振动的周期T 固有频率：固有振动的频率f 物体在固有振动下周期或频率与振幅无关， 仅由系统自身的性质决定。
2.共振产生的条件：驱动力的频率与物体的固有频率相等，即f＝f0
3.共振曲线:
（1）两坐标轴的意义：纵轴：受迫振动的振幅．横轴：驱 动力频率．如图所示． （2）f0的意义：表示固有频率． （3）认识曲线形状：f＝f0，共振；f>f0或f<f0，振幅较 小．f与 f0相差越大，振幅越小． （4）结论：驱动力的频率f越接近振动系统的固有频率f0， 受迫振动的振幅越大，反之振幅越小．
2、受迫振动：系统在驱动力作用下的振动
3、特点： 受迫振动的频率总等于驱动力的频率，与系统
的固有频率无关。 f迫 f驱
思考：
振幅
简谐运动、阻尼振动与受迫振动的比较
产生条件 频率 振幅
简谐运动 不受阻力作用
固有频率 不变
阻尼振动 受阻力作用 频率不变
减小
受迫振动 受阻力和驱动力作用
驱动力频率 大小变化不确定
解析：（1）由图可知：单摆的频率为0.3Hz，周期为 T 1 10 s
f3
由 T 2 l
得：l=2.8m
g
（2）将此摆移到高山上，重力加速度减小，周期变大，频率减小，共振曲线的峰将向左移动。
简谐运动与阻尼振动的比较： 简谐运动
阻尼振动
2.5受迫振动与共振 课件-高中物理沪科版(2019)选择性必修第一册(共20张PPT)
受迫振动与共振
港珠澳大桥为什么 能抵抗16级台风？
世界上最长的跨海大桥——港珠澳大桥
复习回顾
没有外力干预
（理想化模型） 简谐运动
系统内机械能守恒
单摆模型
（固有频率）
弹簧振子模型
思考和讨论
同学们，现实生活中存在简谐运动吗？ 简谐运动是理想模型，现实生活不存在
生活中所见到的自由振动都是什么样子？请举例 例如我小时候经常玩的荡秋千
学习任务三：共振现象及其应用
共振的利用
拨动琴弦 共鸣箱空气共振
f驱=f固
学习任务三：共振现象及其应用
共振的利用 f驱=f固
核磁共振
共振筛
学习任务三：共振现象及其应用
共振的危害
1940年美国全长850米的塔科马大桥大桥因风共振而倒塌
学习任务三：共振现象及其应用
共振的防治 f驱≠f固
TMD技术是一种建筑减 震技术。由质块，弹簧 与阻尼系统组成，将振 动频率调整至主结构频 率附近，改变结构共振 特性，以达到减振作用。
利用TMD技术建成的港珠澳大桥能抵抗超强台风
总结学习成果：梳理知识，绘制导图 振动
无驱动 有能损
阻尼振动
f0=f固
有驱动 补能损
受迫振动 f驱=f固 共振
f0=f驱
振幅最大
少年强则国强
学习任务一：振动中的能量损失——阻尼振动
1、阻尼振动：存在介质阻力振幅随时间逐渐减小的振动。 2、阻尼振动的图像：
TTT
3、阻尼振动的特点： 振幅逐渐减小（能量损失） 周期和频率不变（固有频率）
学习任务一：振动中的能量损失——阻尼振动
树枝的自由摆动
秋千的自由摆动
问题：我们在荡秋千的时候，如何能让秋千一直摆动呢？ 不断用力推
港珠澳大桥为什么 能抵抗16级台风？
世界上最长的跨海大桥——港珠澳大桥
复习回顾
没有外力干预
（理想化模型） 简谐运动
系统内机械能守恒
单摆模型
（固有频率）
弹簧振子模型
思考和讨论
同学们，现实生活中存在简谐运动吗？ 简谐运动是理想模型，现实生活不存在
生活中所见到的自由振动都是什么样子？请举例 例如我小时候经常玩的荡秋千
学习任务三：共振现象及其应用
共振的利用
拨动琴弦 共鸣箱空气共振
f驱=f固
学习任务三：共振现象及其应用
共振的利用 f驱=f固
核磁共振
共振筛
学习任务三：共振现象及其应用
共振的危害
1940年美国全长850米的塔科马大桥大桥因风共振而倒塌
学习任务三：共振现象及其应用
共振的防治 f驱≠f固
TMD技术是一种建筑减 震技术。由质块，弹簧 与阻尼系统组成，将振 动频率调整至主结构频 率附近，改变结构共振 特性，以达到减振作用。
利用TMD技术建成的港珠澳大桥能抵抗超强台风
总结学习成果：梳理知识，绘制导图 振动
无驱动 有能损
阻尼振动
f0=f固
有驱动 补能损
受迫振动 f驱=f固 共振
f0=f驱
振幅最大
少年强则国强
学习任务一：振动中的能量损失——阻尼振动
1、阻尼振动：存在介质阻力振幅随时间逐渐减小的振动。 2、阻尼振动的图像：
TTT
3、阻尼振动的特点： 振幅逐渐减小（能量损失） 周期和频率不变（固有频率）
学习任务一：振动中的能量损失——阻尼振动
树枝的自由摆动
秋千的自由摆动
问题：我们在荡秋千的时候，如何能让秋千一直摆动呢？ 不断用力推
物理人教版(2019)选择性必修第一册2.6受迫振动 共振(共19张ppt).ppt
2.观察实际振动，你会发现什 么现象？将振动装置放入水中， 你会发现什么现象？
阻尼振动 1.定义：当系统受到阻力的作用时（我们说振动受到了阻尼）振 幅减小，最后停下来。这种振幅逐渐减小的振动，叫做阻尼振动。 2.特点：振幅减小，频率不变。
思考：荡秋千最终停下来，那么怎样才能不停下来呢？
二：受迫振动 演示：实验装置为一挂在曲轴上的弹簧振子,匀速摇动手柄,下面 的弹簧振子就会振动起来。
受迫振动 1.定义：使振动维持下去的这种周期性的外力叫做驱动力，系统在 驱动力下的振动叫做受迫振动。 2.特点：受迫振动稳定后的频率等于周期性驱动力的频率，跟系统 的固有频率无关
思考：那么在受迫振动中的振幅有何变化？
三：共振 结论：当驱动力频率f等于系统的固有频率fo时，受迫振动的振幅 最大。这种现象叫做共振。 Nhomakorabea习题
1.如图所示是单摆做阻尼振动的位移—时间图线，下列说法中正 确的是( AD ) A.摆球在P与N时刻的势能相等 B.摆球在P与N时刻的动能相等 C.摆球在P与N时刻的机械能相等 D.摆球在P时刻的机械能大于N时刻的机械能
2.如图所示，把两个弹簧振子悬挂在同一支架上，已知甲弹簧振子的固有 频率为8Hz，乙弹簧振子的固有频率为72Hz，当支架在受到竖直方向且频率 为9Hz的驱动力作用下做受迫振动时，两个弹簧振子的振动情况是( B) A.甲的振幅较大，且振动频率为8Hz B.甲的振幅较大，且振动频率为9Hz C.乙的振幅较大，且振动频率为9Hz D.乙的振幅较大，且振动频率为72Hz
3.一个单摆做受迫振动，其共振曲线(振幅A与驱动力的频率f的 关系)如图所示，则( B ) A.此单摆的固有周期约为0.5s B.此单摆的摆长约为1m C.若摆长增大，单摆的固有频率增大 D.若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动
阻尼振动 1.定义：当系统受到阻力的作用时（我们说振动受到了阻尼）振 幅减小，最后停下来。这种振幅逐渐减小的振动，叫做阻尼振动。 2.特点：振幅减小，频率不变。
思考：荡秋千最终停下来，那么怎样才能不停下来呢？
二：受迫振动 演示：实验装置为一挂在曲轴上的弹簧振子,匀速摇动手柄,下面 的弹簧振子就会振动起来。
受迫振动 1.定义：使振动维持下去的这种周期性的外力叫做驱动力，系统在 驱动力下的振动叫做受迫振动。 2.特点：受迫振动稳定后的频率等于周期性驱动力的频率，跟系统 的固有频率无关
思考：那么在受迫振动中的振幅有何变化？
三：共振 结论：当驱动力频率f等于系统的固有频率fo时，受迫振动的振幅 最大。这种现象叫做共振。 Nhomakorabea习题
1.如图所示是单摆做阻尼振动的位移—时间图线，下列说法中正 确的是( AD ) A.摆球在P与N时刻的势能相等 B.摆球在P与N时刻的动能相等 C.摆球在P与N时刻的机械能相等 D.摆球在P时刻的机械能大于N时刻的机械能
2.如图所示，把两个弹簧振子悬挂在同一支架上，已知甲弹簧振子的固有 频率为8Hz，乙弹簧振子的固有频率为72Hz，当支架在受到竖直方向且频率 为9Hz的驱动力作用下做受迫振动时，两个弹簧振子的振动情况是( B) A.甲的振幅较大，且振动频率为8Hz B.甲的振幅较大，且振动频率为9Hz C.乙的振幅较大，且振动频率为9Hz D.乙的振幅较大，且振动频率为72Hz
3.一个单摆做受迫振动，其共振曲线(振幅A与驱动力的频率f的 关系)如图所示，则( B ) A.此单摆的固有周期约为0.5s B.此单摆的摆长约为1m C.若摆长增大，单摆的固有频率增大 D.若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动
新教材高中物理第二章机械振动6受迫振动共振pptx课件新人教版选择性必修第一册
2．在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的机翼很 快就抖动起来，而且越抖越厉害，后来人们经过了艰苦地探索，利用 在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法，解决了这一问题．在飞机 机翼前装置配重杆的主要目的是( )
A．加大飞机的惯性 B．使机体更加平衡 C．使机翼更加牢固 D．改变机翼的固有频率
答案：D
解析：当驱动力的频率与物体的固有频率相等时，发生共振，振幅最大，因此要 减弱机翼的振动，必须改变机翼的固有频率，D正确．
3．脱水机把衣服脱完水后切断电源，电动机还要转一会儿才能停下 来，在这一过程中，发现脱水机在某一时刻振动得很剧烈，然后又慢 慢振动直至停止运转，其中振动很剧烈的原因是( )
【答案】 BC
思维方法
分析共振问题的方法 (1)在分析解答有关共振问题时，要抓住产生共振的条件：驱动力的 频率等于振动系统的固有频率时，振动的振幅最大． (2)利用与防止共振问题：利用共振时要使物体所受驱动力的频率等 于或接近物体的固有频率；防止共振时，要使驱动力频率远离物体的 固有频率．
针对训练3 (多选)如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，下列说 法正确的是( )
于__驱__动__力__的频率，与物体的_固__有__频_率__无关．
三、共振现象及其应用 1．共振：当驱动力的频率等于_固__有__频_率__时，物体做受迫振动的振幅 达到___最__大___值，这种现象称为共振． 2．条件：驱动力频率___等__于___物体的固有频率． 3.受迫振动振幅与驱动力频率的关系
2．简谐运动、阻尼振动与受迫振动的比较
振动 类型 产生 条件 频率
振幅
简谐运动
不受阻力作用 固有频率 不变
阻尼振动
受阻力作用 固有频率
受迫振动与共振PPT课件
受迫振动与共 振
第十一章 振动
11.3.1 受迫振动的动力学方程
现象：受迫振动是外力使振动系统保持持 续振动的一类振动。
原因：振动过程中始终有外力作用并对系 统做功，是外界与系统有能量交换
动力学分析：
F o
m
x
Fr
x Ft
mdd2t2xFFr Ft
Fkx
第十一章 振动
阻强令 尼迫力0 力2 ：：m kFFrt H 2 cm ostC dd xt H m
华盛顿州的工程师克拉克·艾尔德里奇（Clark Eldridge）提出一个初步计划，桥梁必须通过严格的实验 并使用常规设计，资金则由联邦政府公共工程管理处 （PWA）拨款一千一百万美元。但是来自纽约的工程师 莱昂·莫伊塞夫（Leon Moisseiff）上书联邦政府公共工程 管理处，认为他可以花更少的钱建桥。
1940年11月28日，美国海军水文办公室报告说，大桥残骸位于北纬 47 °16'，西经122 °33'，水深180英尺（55米）处。
第十一章 振动
视频 大桥最终被摧毁的画面被当地照相馆的老板巴 尼·埃利奥特（Barney Elliott）拍摄了下来。1998 年，塔科马海峡大桥的坍塌视频被美国国会图书 馆选定保存在美国国家电影登记处，这段震撼人 心的视频被誉为“在文化、历史和审美学方面有 着重要意义”。这段珍贵的电影胶片目前仍然对 学习工程学、建筑学和物理学的学生起着警示的 作用。
第十一章 振动
塔科马海峡大桥的建造计划最终还是在1937年得以继续， 华盛顿州立法机关制定了华盛顿州的桥梁税并拨款5000 美元研究塔科马市和皮尔斯县对塔科马海峡建桥的需求。
从一开始，资金问题就是最大的问题，拨款并不足 以支付建桥成本。但是大桥的建设却得到了美国军方的 大力支持，大桥的建成将大大方便海军在布雷默顿的造 船厂和陆军在塔科马的军事基地的交通。
第十一章 振动
11.3.1 受迫振动的动力学方程
现象：受迫振动是外力使振动系统保持持 续振动的一类振动。
原因：振动过程中始终有外力作用并对系 统做功，是外界与系统有能量交换
动力学分析：
F o
m
x
Fr
x Ft
mdd2t2xFFr Ft
Fkx
第十一章 振动
阻强令 尼迫力0 力2 ：：m kFFrt H 2 cm ostC dd xt H m
华盛顿州的工程师克拉克·艾尔德里奇（Clark Eldridge）提出一个初步计划，桥梁必须通过严格的实验 并使用常规设计，资金则由联邦政府公共工程管理处 （PWA）拨款一千一百万美元。但是来自纽约的工程师 莱昂·莫伊塞夫（Leon Moisseiff）上书联邦政府公共工程 管理处，认为他可以花更少的钱建桥。
1940年11月28日，美国海军水文办公室报告说，大桥残骸位于北纬 47 °16'，西经122 °33'，水深180英尺（55米）处。
第十一章 振动
视频 大桥最终被摧毁的画面被当地照相馆的老板巴 尼·埃利奥特（Barney Elliott）拍摄了下来。1998 年，塔科马海峡大桥的坍塌视频被美国国会图书 馆选定保存在美国国家电影登记处，这段震撼人 心的视频被誉为“在文化、历史和审美学方面有 着重要意义”。这段珍贵的电影胶片目前仍然对 学习工程学、建筑学和物理学的学生起着警示的 作用。
第十一章 振动
塔科马海峡大桥的建造计划最终还是在1937年得以继续， 华盛顿州立法机关制定了华盛顿州的桥梁税并拨款5000 美元研究塔科马市和皮尔斯县对塔科马海峡建桥的需求。
从一开始，资金问题就是最大的问题，拨款并不足 以支付建桥成本。但是大桥的建设却得到了美国军方的 大力支持，大桥的建成将大大方便海军在布雷默顿的造 船厂和陆军在塔科马的军事基地的交通。
高中物理《受迫振动 共振》课件
受迫振动与共振对生活的影响
音乐和声音的产生
在音乐和声音的产生过程中，受迫振动和共振起着重要的作用。例如，弦乐器中 的弦在受到弓的摩擦力时会产生受迫振动，而共振则会使某些频率的声音更加突 出。
机械振动和运输
在机械和运输领域中，受迫振动和共振也有着广泛的应用。例如，在振动筛中， 受迫振动可以使物料按照一定的规律进行运动；在振动输送机中，共振则可以使 物料在运输过程中更加均匀地分散。
受迫振动与共振的相互作用
当外界驱动力频率接近物体的固有频 率时，物体的振动幅度会逐渐增大， 最终引发共振现象。
共振现象可以用于能量的传递和转换 ，例如机械振动中的能量可以通过共 振传递给周围的介质。
在共振过程中，物体的振动幅度会达 到最大值，此时物体与外界驱动力之 间的相互作用力最强。
在工程应用中，可以利用共振原理实 现能量的有效利用和传输，但同时也 需要注意防止共振带来的破坏作用。
特性
受迫振动的频率与驱动力的频率相同或 成整数倍关系。
受迫振动的应用
振动机械
许多机械设备，如振动筛、振动 输送机等，利用受迫振动原理来
工作。
振动测试技术
通过施加外部激励并测量系统的响 应，可以检测设备的状态和性能。
振动控制
通过调整外部激励的频率和幅度， 可以控制系统的振动，如减震、隔 振等。
受迫振动的实验演示
03
受迫振动与共振的关系
受迫振动与共振的联系
受迫振动是物体在外界周期性驱动力 作用下的振动，而共振是当外界驱动 力频率与物体固有频率接近时，物体 产生的大振幅振动的现象。
共振是受迫振动中的一个特殊情况， 当外界驱动力频率等于物体固有频率 时，物体的振动幅度最大。
受迫振动中，如果外界驱动力频率接 近物体的固有频率，就会引发共振现 象。
物理人教版(2019)选择性必修第一册2.6受迫振动 共振(共16张ppt)
二、阻尼振动
1、定义：振幅随时间逐渐减小的振动称为阻尼振动，也称减幅振动
2、阻尼振动图像： 说明： （1）振幅是非线 性变化的，故阻尼 振动是非简谐运动
TTT
（2）阻尼振动的周期是不变的，但它不是周期性运动 （3）实际的自由振动都是阻尼振动
二、阻尼振动
3、振动系统能量衰减的两种方式： 由于摩擦阻力(包括介质粘滞阻力)使振动系统的能量逐渐转变为
内能，常称为摩擦阻尼。例如单摆摆动的过程中振幅减小或停下来 就是由于系统的阻力作用使摆的机械能转化为空气的内能。
由于振动系统引起周围介质的振动，使系统的能量转变为波动 的能量向四周辐射出去，常称为辐射阻尼。例如：琴弦发出声音不 仅因为有空气的阻力要消耗能量，同时也因为以波的形式辐射而减 少能量。最后琴弦会停止振动。
看来振幅除了与驱动力频率有关， 还与这个值有关，它是什么呢？
思考5 影响受迫振动振幅的这个值到底是什么呢？
演示实验3
实验现象
摆长与驱动摆Hale Waihona Puke 摆长相等的摆，它的振幅最大
说明什么？
实验结论
这样的摆的固有周期或固有频率与驱 动摆的周期或频率相等，这时它做受迫
振动的振幅最大，这种现象称为共振
四、共振
1、共振：当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，物体做受 迫振动的振幅达到最大值，这种现象称为共振 2、共振曲线：
四、共振
4、共振的防止：
共振有时也具有危害性
2020年“五一”假期，广东虎门大 桥发生异常晃动，专家解释是因为风 速太大而产生的涡振
不仅大桥会在风的作用下发生共 振，高楼大厦也会出现这种问题，怎 么办呢？
科学漫步：调谐质量阻尼器
思考2 阻尼振动最终要停下来，那么怎样才能产生持续 的振动呢？
受迫振动与共振概要课件
THANKS
感谢观看
受迫振动和共振都受到外界因 素的影响，如力、阻尼等。
受迫振动与共振的区别
受迫振动是由周期性外力引起的， 而共振是当外界激励频率与系统 固有频率相同时产生的。
受迫振动的振幅和频率会随着外 力的变化而变化，而共振时振幅
会显著增大。
受迫振动不一定产生声波，而共 振往往伴随着声波的产生。
受迫振动与共振的应用
在机械工程中，通过合理设计避免共 振，减少机械振动和噪声。
在物理学实验中，受迫振动被用于测 量各种物理量，如重力加速度、质量 等。
在航空航天领域，利用共振原理进行 无损检测，确保结构安全。
PART 04
受迫振动与共振的实验研 究
实验目的与原理
实验目的
通过实验研究受迫振动与共振现象， 加深对振动系统的理解。
PART 05
受迫振动与共振的实际应 用
在工程中的应用
机械工程
受迫振动与共振在机械工程中有着广泛的应用，如振动筛分 机、振动压实机等。这些设备利用受迫振动产生的振动力， 使物料在筛面上产生周期性的运动，从而实现物料的筛分或 压实。
航空航天工程
在航空航天工程中，受迫振动与共振的应用也十分重要。例 如，飞机和火箭的起飞和着陆过程中，需要利用受迫振动产 生的振动力来减小与地面的冲击力，提高起飞和着陆的安全性。
在生活中的应用
音乐
受迫振动与共振在音乐中也有着广泛的应用。例如，弦乐器中的弦线受到外力的作用产生振动，通过共振使得声 音更加悦耳动听。
建筑
在建筑领域，受迫振动与共振也有着重要的应用。例如，在建筑物的抗震设计中，可以利用受迫振动与共振的原 理，设计出具有减震功能的建筑物结构，提高建筑物的抗震性能。
高中物理《受迫振动 共振》课件
通过学习受迫振动和共振现象，可以深入理解振动现象和物理实践中的应用。
强制振动的共振现象
1
定义强制振动的共振现象
当受迫振动的频率与外界作用力的频率相等时，产生共振现象。
2
共振规律
共振发生时，振幅达到最大值。
3
受迫振动与共振的图象展示
通过示波器观察受迫振动和共振的波形图，可以深入理解共振现象。
共振的应用
共振的原理及其实际应用
通过了解共振现象的原理，可以应用于设计和建 造高耐力的桥梁，以提高结构的稳定性。
共振在不同领域中的应用案例
共振现象也被应用于歌剧演唱中，歌手可以通过 共振来改变音色和音量。
总结
1 受迫振动和共振的区别
受迫振动是受外力作用下的振动，而共振是指受迫振动频率与外界作用力频率相等的现 象。
2 受迫Байду номын сангаас动和共振的联系
共振是受迫振动的一个特殊情况，可通过调节外力的频率达到共振。
3 对物理知识的理解和运用
高中物理《受迫振动 共振》 ppt课件
什么是受迫振动？
受迫振动是指物体在受外界力作用下进行的振动。通过外力的作用，物体被 迫以特定的频率振动，并且具有固定的运动状态。
受迫振动的特点
频率与自由振动的关系
外加作用力的频率与自然频率近似相等时，振幅达到最大。
振幅特点
振幅受外力大小和频率的影响，在共振时振幅较大。
强制振动的共振现象
1
定义强制振动的共振现象
当受迫振动的频率与外界作用力的频率相等时，产生共振现象。
2
共振规律
共振发生时，振幅达到最大值。
3
受迫振动与共振的图象展示
通过示波器观察受迫振动和共振的波形图，可以深入理解共振现象。
共振的应用
共振的原理及其实际应用
通过了解共振现象的原理，可以应用于设计和建 造高耐力的桥梁，以提高结构的稳定性。
共振在不同领域中的应用案例
共振现象也被应用于歌剧演唱中，歌手可以通过 共振来改变音色和音量。
总结
1 受迫振动和共振的区别
受迫振动是受外力作用下的振动，而共振是指受迫振动频率与外界作用力频率相等的现 象。
2 受迫Байду номын сангаас动和共振的联系
共振是受迫振动的一个特殊情况，可通过调节外力的频率达到共振。
3 对物理知识的理解和运用
高中物理《受迫振动 共振》 ppt课件
什么是受迫振动？
受迫振动是指物体在受外界力作用下进行的振动。通过外力的作用，物体被 迫以特定的频率振动，并且具有固定的运动状态。
受迫振动的特点
频率与自由振动的关系
外加作用力的频率与自然频率近似相等时，振幅达到最大。
振幅特点
振幅受外力大小和频率的影响，在共振时振幅较大。
人教版高二物理 选择性必修 第一册 第二章 第六节 受迫振动 共振(共21张PPT)
A．7200r/min C．600r/min
B．3600r/min D．60r/min
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
桥梁的共振
• 在需要利用共振时, 应使驱
动力的频率接近或等于振动物体 的固有频率.
单摆，先让D摆振动起来，
其余各摆也随之振动，已
F
知A、D、G三摆的摆长相
B A
E
同，则下列判断正确的是
D
G
C
A.7个单摆的固有频率都相同
B.稳定后7个单摆的振动频率都相同
C.除D摆外，A、G摆的振幅最大
D.除D摆外，C、E摆的振幅最大
4.图为某物体做受迫 振动时的共振曲线, 从 图可知该物体振动的固有 频率为200 Hz, 在驱动力 的频率由150Hz增加到 250Hz的过程中, 物体振 动的振幅变化情况 是 先增大后减小.
2、关于共振的防止和利用，应做到（
）
A、利用共A振D 时，应使驱动力的频率接近或等于振动 物体的固有频率
B、利用共振时，应使驱动力的频率大于或小于振动 物体的固有频率
C、防止共振危害时，应尽量使驱动力的频率接近或 等于振动物体的固有频率
D、防止共振危害时，应使驱动力的频率远离振动物 体的固有频率
3. 张紧的水平绳上挂7个
解析: 火车施加给摆球的驱动力的周
期
摆球振动固有周期
T固 = 2π
l g
T驱
=
L v
当两个周期值相等时, 摆球振幅达到最大
即:
L v
=
2π
l g
物理人教版(2019)选择性必修第一册2.6受迫振动 共振(共18张ppt)
(4)阻尼振动系统机械能衰减的两种方式
评
①一种是由于振动系统受到摩擦阻力的作用，使振动系
统的机械能逐渐转化为内能。
举例：单摆运动时受到空气阻力
②另一种是由于振动系统带动邻近介质中各质点的振动，
使能量向四周传递出去，从而自身机械能减少。
举例：音叉振动带动空气振动，导致音叉振幅减小
(5)阻尼振动系统的周期和频率
5、完成提纲内容
二. 阻尼振动
评
(1)定义:振幅随时间逐渐减小的振动称为阻尼振动。
(2)特点：振动时，系统所受外力一直做负功，系统机械能
一直减小，直到减为0，振动停止
(3)由于摩擦力、空气阻力等外力的存在，实际的振动振幅
会越来越小，做阻尼振动。例如：摇曳的树叶、摆动的秋千
最终会停止运动
阻尼振动的x-t图像
2、驱动力定义，受迫振动频率与固有频率有关系吗？
3、共振的定义与条件，图像最高点物理意义
4、共振的防止与利用
5、完成提纲内容
展
阅读课本回答下列问题
1、阻尼振动定义，振幅、频率与能量变化情况。
2、驱动力定义，受迫振动频率与固有频率有关系吗？
3、共振的定义与条件，图像最高点物理意义
4、共振的防止与利用
致相同频率的电磁波，也称为 “微波”。使
食物中的水分子做受迫振动，
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。
(1)防止共振时，应使驱动力的频率远离系统的固有频率，
而且相差越大，振幅越大，效果越好
评
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
1940年，美国的全长860米的塔柯姆大
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4.支持火车车厢的弹簧的固有频率为2Hz，行驶在每节铁 轨长10米的铁路上，则当运行速度为__2_0____m/s时，车 厢振动最剧烈。
受迫振动 共振
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？
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
受迫振动
受迫振动
实验表明：
物体在外力驱动下振动时，振动稳定后的频率等于 外力驱动的频率，跟物体的固有频率没有关系。
共振的应用和防止
利用共振时，应如何去做? 利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于物体的固有频率
防止共振时，应如何做?
在需要防止共振时，应使驱动力的频率与振动物体的固有频率 不同，而且相差越大越好
1.在张紧的水平绳上挂7个单摆，先让D摆振动起来，其余
各摆也随之振动，已知A、D、G三摆的摆长相同，则下列
共振
实验表明：
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 的振幅将达到最大.
因此：受迫振动的振幅 A与驱动力的f’振动物 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）.
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.
声音的共鸣 (声音的共振现象叫共鸣)
共振的应用
共 振 筛
共振的应用
共鸣箱（在乐器上用的比较多）
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
判断正确的是
ห้องสมุดไป่ตู้
A.7个单摆的固有频率都相同
B.稳定后7个单摆的振动频率都相同
C.除D摆外，A、G摆的振幅最大
A
D.除D摆外，C、E摆的振幅最大
F
B
E
D
G
C
2.下列哪些实例中要应用共振?哪些实例中要防止共振? A.跳水运动员从跳板后端走向前端的过程中 B.跳水运动员做起跳动作的“颠板”过程 C.轮船在风浪中行驶时 D.制作小提琴的音箱时
应用共振的有：BD；防止共振的有：AC
3.如图所示为单摆做受迫振动时的共振曲线，从图可 知该单摆振动的固有频率为 0.5 Hz，在驱动力的 频率由0.4Hz增大加0.6Hz的过程中，单摆振动的振幅 变化情况是_先__增__大_后__减__小_ ,其摆长是___1_m___. (g=10m/s2)
0.5