簡諧運(yùn)動(dòng)的能量轉(zhuǎn)化受迫振動(dòng)和共振演示文稿

簡諧運(yùn)動(dòng)的能量轉(zhuǎn)化受迫振動(dòng)和共振演示文稿目前一頁\總數(shù)三十五頁\編于七點(diǎn)（優(yōu)選）簡諧運(yùn)動(dòng)的能量轉(zhuǎn)化受迫振動(dòng)和共振目前二頁\總數(shù)三十五頁\編于七點(diǎn)（l）沿水平方向振動(dòng)的彈簧振子設(shè)振子以O(shè)為平衡位置在間振動(dòng)，回復(fù)力（彈力）做正功，動(dòng)能增加，彈簧的彈性勢能減少，經(jīng)O時(shí)，動(dòng)能最大，勢能為零，回復(fù)力做負(fù)功，動(dòng)能減小，勢能增加，到達(dá)時(shí)，勢能最大，動(dòng)能為零，同理可分析，過程中能量的轉(zhuǎn)化情況．

在此過程中，因?yàn)橹挥袕椈蓮椓ψ龉Γ钥倷C(jī)械能不變．目前三頁\總數(shù)三十五頁\編于七點(diǎn)（2）單擺：如圖所示，，回復(fù)力做正功（重力做正功），重力勢能減少，動(dòng)能增加，到O時(shí)，動(dòng)能最大，勢能最??；，回復(fù)力做負(fù)功，動(dòng)能減小，勢能增加，到達(dá)B時(shí)，動(dòng)能為零，勢能最大，同理可分析，過程中能量的轉(zhuǎn)化情況．

在此過程中，因?yàn)橹挥兄亓ψ龉?，所以總機(jī)械能不變目前四頁\總數(shù)三十五頁\編于七點(diǎn)（3）沿豎直方向振動(dòng)的彈簧振子：通過回復(fù)力（重力和彈簧彈力的合力）做功，動(dòng)能和勢能（包括重力勢能、彈性勢能）間相互轉(zhuǎn)化．

在此過程中，因?yàn)橹挥兄亓蛷椈蓮椓ψ龉Γ钥倷C(jī)械能不變．目前五頁\總數(shù)三十五頁\編于七點(diǎn)

簡諧運(yùn)動(dòng)中，通過回復(fù)力做功，動(dòng)能和勢能間相互轉(zhuǎn)化，總機(jī)械能保持不變．簡諧運(yùn)動(dòng)中的能量轉(zhuǎn)化特點(diǎn)（l）在振動(dòng)的一個(gè)周期內(nèi)，動(dòng)能和勢能間完成

次周期性的轉(zhuǎn)化兩（2）振動(dòng)勢能可以為重力勢能（例如單擺），可以是彈性勢能（例如水平方向振動(dòng)的彈簧振子），也可以是重力勢能和彈性勢能之和（例如沿豎直方向振動(dòng)的彈簧振子），我們約定振動(dòng)勢能是以平衡位置為零勢能位置．（3）振動(dòng)能量是振動(dòng)的動(dòng)能和振動(dòng)勢能的總和，對簡諧運(yùn)動(dòng)在振動(dòng)過程中保持不變．目前六頁\總數(shù)三十五頁\編于七點(diǎn)3．簡諧運(yùn)動(dòng)中的能量跟振幅有關(guān)，振幅越大，振動(dòng)的能量越大．在簡諧運(yùn)動(dòng)中，振動(dòng)能量保持不變，所以振幅保持不變，它將永不停息地振動(dòng)下去，可見簡諧運(yùn)動(dòng)是一種理想化的振動(dòng)，簡諧運(yùn)動(dòng)是等幅振動(dòng)．（二）阻尼振動(dòng)1．實(shí)際的振動(dòng)與理想化的振動(dòng)不同，由于振動(dòng)過程中要克服阻力做功，將一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，導(dǎo)致振動(dòng)的總能量不斷減小，即振幅不斷減?。?/p>

目前七頁\總數(shù)三十五頁\編于七點(diǎn)2．阻尼振動(dòng)：振幅逐漸減小的振動(dòng)叫做阻尼振動(dòng)，也叫減幅振動(dòng)．（相應(yīng)地，等幅振動(dòng)也叫無阻尼振動(dòng)）3．振幅減小的快慢跟所受的阻尼有關(guān)，阻尼越大，振幅減小得越快．4．阻尼振動(dòng)若在一段不太長的時(shí)間內(nèi)振幅沒有明顯的減小，可認(rèn)為是等幅振動(dòng)．目前八頁\總數(shù)三十五頁\編于七點(diǎn)阻尼振動(dòng)最終要停下來，那么怎樣才能得到持續(xù)的周期性振動(dòng)呢？受迫振動(dòng)的頻率跟什么有關(guān)？物體做受迫振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)穩(wěn)定后的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，跟物體的固有頻率沒有關(guān)系．最簡單的辦法是用周期性的外力作用于振動(dòng)系統(tǒng)，外力對系統(tǒng)做功，補(bǔ)償系統(tǒng)的能量損耗，使系統(tǒng)持續(xù)地振動(dòng)下去．這種周期性的外力叫做驅(qū)動(dòng)力，物體在外界驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)叫做受迫振動(dòng)。目前九頁\總數(shù)三十五頁\編于七點(diǎn)目前十頁\總數(shù)三十五頁\編于七點(diǎn)圖中所示的曲線表示受迫振動(dòng)的振幅A與驅(qū)動(dòng)力的頻率f的關(guān)系．可以看出：驅(qū)動(dòng)力的頻率f等于振動(dòng)物體的固有頻率f’時(shí)，振幅最大；驅(qū)動(dòng)力的頻率f跟固有頻率f’相差越大，振幅越小。驅(qū)動(dòng)力的頻率跟物體的固有頻率相等時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅最大，這種現(xiàn)象叫做共振。目前十一頁\總數(shù)三十五頁\編于七點(diǎn)1．彈簧振子在完成一次全振動(dòng)的過程中勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的周期性變化次數(shù)是（

）

A．1次B．2次

C．3次D．4次

B

課內(nèi)練習(xí)目前十二頁\總數(shù)三十五頁\編于七點(diǎn)2．彈簧振子在振動(dòng)過程中振幅逐漸減小，這是由于（）

A．振子開始振動(dòng)時(shí)的振幅太小

B．在振動(dòng)過程中要不斷克服阻尼的作用做功，消耗了系統(tǒng)的機(jī)械能

C．動(dòng)能總是不斷地減小

D．勢能總是不斷地減小B

目前十三頁\總數(shù)三十五頁\編于七點(diǎn)3．把一個(gè)小球套在光滑細(xì)桿上，球與輕彈簧相連組成彈簧振子，小球沿桿在水平方向做簡諧運(yùn)動(dòng)，它圍繞平衡位置O在C、B間振動(dòng)，如圖所示，下列結(jié)論正確的是（）

A．小球在O位置時(shí)，動(dòng)能最大，加速度最小

B．小球在C、B位置時(shí)，動(dòng)能最大，加速度最大

C．小球從C經(jīng)O到B的過程中，回復(fù)力一直做正功

D．小球從B到O的過程中，振動(dòng)的能量不斷增加A

目前十四頁\總數(shù)三十五頁\編于七點(diǎn)4．以頻率f做簡諧運(yùn)動(dòng)的單擺，其勢能隨時(shí)間變化的頻率為（）

A．f

B．0.5f

C．2f

D．4f

C

目前十五頁\總數(shù)三十五頁\編于七點(diǎn)5．如果沒有摩擦力和空氣阻力，彈簧振子和單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，振動(dòng)的總機(jī)械能

，振動(dòng)系統(tǒng)的總機(jī)械能大小對給定的系統(tǒng)來說只與振動(dòng)的

有關(guān)．振幅

守恒目前十六頁\總數(shù)三十五頁\編于七點(diǎn)1．受迫振動(dòng)的周期（）A．跟驅(qū)動(dòng)力的大小有關(guān)B．跟物體的固有頻率有關(guān)C．跟驅(qū)動(dòng)力的周期及物體的固有頻率有關(guān)D．只跟驅(qū)動(dòng)力的頻率有關(guān)能力·思維·方法D目前十七頁\總數(shù)三十五頁\編于七點(diǎn)2.一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像如下圖所示，由圖可知t=4s時(shí)質(zhì)點(diǎn)()A.速度為正的最大值，加速度為零B.速度為零，加速度為負(fù)的最大值C.位移為正的最大值，動(dòng)能為最小D.位移為正的最大值，動(dòng)能為最大能力·思維·方法BC目前十八頁\總數(shù)三十五頁\編于七點(diǎn)3.如圖所示：彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在A、B間做簡諧運(yùn)動(dòng)，AB間距為10cm，振子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)歷時(shí)0.2s，從此時(shí)再經(jīng)A點(diǎn)再一次回到P點(diǎn)又歷時(shí)0.4s，下列說法中正確的是（）A.它的振幅是10cmB.它的周期是1.6sC.它的頻率是0.5HzD.它由P點(diǎn)經(jīng)O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)歷時(shí)0.8s能力·思維·方法B目前十九頁\總數(shù)三十五頁\編于七點(diǎn)4.在張緊的水平繩上掛7個(gè)單擺，先讓D擺振動(dòng)起來，其余各擺也隨之振動(dòng)，已知A、D、G三擺的擺長相同，則下列判斷正確的是（）

A.7個(gè)單擺的固有頻率都相同

B.穩(wěn)定后7個(gè)單擺的振動(dòng)頻率都相同

C.除D擺外，A、G擺的振幅最大

D.除D擺外，C、E擺的振幅最大能力·思維·方法BC目前二十頁\總數(shù)三十五頁\編于七點(diǎn)5．下列關(guān)于共振在技術(shù)上的意義的說法中正確的是（）A．共振現(xiàn)象總是有害的，所以應(yīng)盡量防止共振的發(fā)生B．隊(duì)伍過橋慢行是為了不產(chǎn)生周期性變化的驅(qū)動(dòng)力，從而避免發(fā)生共振C．共振篩是通過調(diào)整篩的固有頻率跟做受迫振動(dòng)物體的固有頻率接近或相等D．應(yīng)用共振時(shí)，設(shè)法使驅(qū)動(dòng)力頻率與做受迫振動(dòng)物體的固有頻率接近或相等；防止共振時(shí)，應(yīng)設(shè)法使驅(qū)動(dòng)力頻率跟固有頻率相差很大能力·思維·方法BCD目前二十一頁\總數(shù)三十五頁\編于七點(diǎn)6.一只酒杯，用手指彈一下發(fā)出清脆的聲音，測得其振動(dòng)的固有頻率為300Hz，將它放在兩只大功率的音箱中間，調(diào)整音箱發(fā)音的頻率，能使酒杯碎掉，這是______現(xiàn)象，這時(shí)音箱所發(fā)出聲音的頻率為______Hz.能力·思維·方法共振300目前二十二頁\總數(shù)三十五頁\編于七點(diǎn)7.火車在鐵軌上勻速行駛，每根鐵軌長12.5m，某旅客在小桌上放了一杯水，杯中水晃動(dòng)的固有頻率是2Hz，當(dāng)火車行駛速度是多少km/h時(shí)，杯中水的晃動(dòng)最厲害?90km/h目前二十三頁\總數(shù)三十五頁\編于七點(diǎn)8.在張緊的水平繩上掛7個(gè)單擺，先讓D擺振動(dòng)起來，其余各擺也隨之振動(dòng)，已知A、D、G三擺的擺長相同，則下列判斷正確的是A.7個(gè)單擺的固有頻率都相同B.穩(wěn)定后7個(gè)單擺的振動(dòng)頻率都相同C.除D擺外，A、G擺的振幅最大D.除D擺外，C、E擺的振幅最大ABCDEFG返回目前二十四頁\總數(shù)三十五頁\編于七點(diǎn)共振的應(yīng)用和防止利用共振時(shí)，應(yīng)如何去做?利用共振時(shí)，應(yīng)使驅(qū)動(dòng)力的頻率接近或等于物體的固有頻率

防止共振時(shí)，應(yīng)如何做?在需要防止共振時(shí)，應(yīng)使驅(qū)動(dòng)力的頻率與振動(dòng)物體的固有頻率不同，而且相差越大越好返回目前二十五頁\總數(shù)三十五頁\編于七點(diǎn)目前二十六頁\總數(shù)三十五頁\編于七點(diǎn)目前二十七頁\總數(shù)三十五頁\編于七點(diǎn)共振的應(yīng)用共振篩返回目前二十八頁\總數(shù)三十五頁\編于七點(diǎn)共振的防止1、軍隊(duì)或火車過橋時(shí)要放慢速度或便步走2、機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)為了防止共振要調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速

3、在振動(dòng)物體底座加防振墊4、裝修劇場、房屋時(shí)使用吸聲材料等返回目前二十九頁\總數(shù)三十五頁\編于七點(diǎn)目前三十頁\總數(shù)三十五頁\編于七點(diǎn)1940年華盛頓的塔科曼大橋在大風(fēng)中產(chǎn)生振動(dòng)