2.6受迫振动+共振+课件-2025-2026学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册.pptxVIP

素养目标

新课讲解

课堂练习;

·素养目标

1.了解受迫振动、阻尼振动、固有频率的概念

2.知道受迫振动的频率由驱动力的频率决定

3.了解共振的概念，知道发生共振的条件

4.了解共振的防止和应用;

“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。这是为什么?;

温故知新

问题1:弹簧振子周期公式是什么?

问题2:单摆的周期公式是什么?

通过对弹簧振子及单摆的研究，我们知道弹簧振子于单摆在没有外力

干预的情况下做简谐运动，周期或频率于振幅无关，仅由系统自身的性质决定。我们把这种振动称为固有振动，其振动频率称为固有频率。

如果振动系统受到外力作用，它将如何运动?;

生产生活中，如果想让物体尽快停止振动，需增大阻力。例如，

汽车在凹凸不平路面行驶时会发生剧烈震动，通过减震器增大阻力;

为什么摇曳的树叶会停下来?摆动的秋千为什么会停止运动?

由于实际的振动系统都会受到摩擦力、粘滞力等

阻碍作用，振幅必然逐渐减小。;

阻尼振动：

振动系统在阻尼(摩擦或其他

阻力)作用下的振幅随时间逐渐减小的振动。

原因：○受力：受到阻力(外力)

●能量：机械能转化为内能;

思考：无阻尼振动是不是不受任何阻力的振动?

【提示】物体做无阻尼振动，并不一定指它不受阻力，而是指它

在振动过程中保持振幅不变。;

思考用力敲锣，注意听其音调，在响度减小的过程中，体

验其音调是否变化。并分析思考为什么会这样。

【提示】用力敲锣，由于锣受到阻尼作用，振幅越来越小，锣声

减弱(响度减小),但音调不变(频率不变)。这是因为，物体做阻尼振动时，振幅虽然不断减小，但振动的频率仍由振动系统

的结构特点所决定，并不会随振幅的减小而变化。;

能力衰减的方式通常有两种：

①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。

例如：单摆运动时受到空气的阻力。

②由于振动系统引起邻近介质中质点的振动，使能量向四周辐射出

去，从而自身机械能减少。

例如：音叉发声时，一部分机械能随声波辐射到周围空间。导致音

叉振幅减小。;

思考与讨论：

根据图像可知阻尼振动最终要停下来，那么怎样才能

产生持续的振动呢?;

用周期性的外力作用于振动系统，补偿系统机械

能的损耗，使系统持续地振动下去

受迫振动：在周期性外力作用下产生的振动

驱动力：

为了获得稳定的振动，通常需要给振动物体施加一个周期性的外力，这种周期性的外力称为驱动力。

如为使秋千稳定荡漾，定期推动秋千的力；为使振针稳定打点，

带动振片振动的电磁力(交流电产生的周期性变化的力);……;

做一做研究受迫振动的频率

如图，架子上面的电动机向下面的两组

弹簧—钩码系统施加周期性的驱动力，使钩码做受迫振动。改变电动机的转速可以调整驱动力的频率。

接通电源，使钩码做受迫振动，记录驱

动力的频率和钩码振动的频率。改变驱动力的频率，再做记录。钩码做受迫振动的频率与驱动力的频率有什么关系?;

振动类型

比较

项目;

振动类型

比较

项目;

如图，铁甲横梁上挂着几个摆长不同

的摆。其中，A与D、G的摆长相同，D的摆球质量大于其它摆球。使D摆偏离平衡位置释放后，D摆在振动中通过横梁对其它几个摆施加周期性的驱动力。在振动

稳定后比较各摆的振幅。;

通过实验会发现，固有频率与D摆相同的A摆、G摆振幅最大，

固有频率与D摆相差较多的C摆、E摆振幅最小。

这说明物体在做受迫振动时由以下特点：

①驱动力的频率与物体固有频率相差越小，

受迫振动的振幅越大；

当驱动力的频率与物体的固有频率相等时，

受迫振动的振幅达到最大。;

2.条件：驱动力的频率等于系统的固有频率。

3.特点：共振时受迫振动的振幅达到最大。

4.共振曲线：如图所示，表示受迫振动的振幅A与驱动力频率f的关系图象，图中f为振动物体的固有频率。;

5.共振曲线的意义：

①纵坐标：表示受迫振动的振幅A;横坐标：表示驱动力频率f;

②f表示固有频率；

③f=fo,共振，振幅最大；

ffo或ffo,振幅较小；

f与f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fo,受迫振动的振幅越大，反之振幅越小。;

正确教育

共振的应用

在应用共振时，应使驱动力频率接近或等于振动系统的固有频率，;

共振的防止

在防止共振时，驱动力频率与系统的固有频率相差越大越好。

轮船航行时，常会受到周期性

的