2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理选择性必修1 第2章机械振动2.6受迫振动 共振(4)课件

受迫振动共振\n一、受迫振动2、驱动力：维持受迫振动的周期性外力1、受迫振动：物体在外界驱动力作用下的振动思考：物体做受迫振动时,振动稳定后的频率与什么有关？\n3、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\n二、共振1、定义：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.2、条件：f驱=f固\n2、共鸣共鸣箱\n共鸣箱\n唐朝时候,洛阳某寺一僧人房中挂着的一件乐器,经常莫名其妙地自动鸣响,僧人因此惊恐成疾,四处求治无效.他有一个朋友是朝中管音乐的官员,闻讯特去看望他.这时正好听见寺里敲钟声,那件乐器又随之作响.于是朋友说：你的病我可以治好,因为我找到你的病根了.只见朋友找到一把铁锉,在乐器上锉磨几下,乐器便再也不会自动作响了.鸣沙洲^^^^^^\n三、共振的应用和防止微波炉加热原理食物中水分子的振动频率约为2500MHz,具有大致相同频率的电磁波称为“微波”.微波炉加热食品时,炉内产生很强的振荡电磁场,使食物中的水分子作受迫振动,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.\n1940年,美国的全长860米的塔柯姆大桥因大风引起的共振而塌毁风的力量.MPG\n古希腊的学者阿基米德曾豪情万丈地宣称：给我一个支点,我能撬动地球.而现代的美国发明家特士拉更是“牛气”,他说：用一件共振器,我就能把地球一裂为二.共振武器晕车^^^^^^^\n例1、两个弹簧振子,甲的固有频率为f,乙的固有频率为4f,当它们均在频率为2f的驱动力作用下做受迫振动时,则（）A、甲的振幅较大,振动频率为fB、乙的振幅较大,振动频率为4fC、甲的振幅较大,振动频率为2fD、乙的振幅较大,振动频率为2fC\n例2、汽车的车身是装在弹簧上的,如果这个系统的固有周期是0.5s,汽车在一条起伏不平的路上行驶,路上各凸起处大约都是相隔8m,汽车以多大速度行驶时,车身上下颠簸得最剧烈？16m/s\n例3、如图所示是一个单摆的共振曲线,求：（1）单摆的摆长L（g取9.8m/s2）（2）若摆长减小,共振曲线的峰将怎样移动？为什么？\n练习:如图为单摆在两次受迫振动中的共振曲线,则下列说法正确的是()\nA．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,lⅠ∶lⅡ=25∶4C．图线Ⅱ若是在地面上完成的,则该摆摆长约为1mD．若摆长均为1m,则图线Ⅰ是在地面上完成的\n[思路点拨]受迫振动的频率与国有频率无关,但当驱动力的频率与物体固有频率相等时,受迫振动的振幅最大,所以,可以根据物体做受迫振动的共振曲线判断出物体的固有频率．\n[解题过程]图线中振幅最大处对应频率应与做受迫振动单摆的固有频率相等,从图线上可以看出,两摆固有频率fⅠ=0.2Hz,fⅡ=0.5Hz．当两摆在月球和地球上分别做受迫振动且摆长相等时,根据公式f=图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线,所以A正确；若在地球上同一地点\n正确,D错误．本题答案为A．B．C．[小结](1)本题涉及知识点：共振、共振曲线、驱动力频率、固有频率、单摆周期(频率)公式．(2)本题解题关键：理解共振曲线物理意义,知道当驱动力频率等于固有频率时物体振幅最大,知道影响固有频率的因素,掌握单摆的周期(频率)公式,知道月球、地球表面重力加速度的大小关系．