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高中物理 11.5《外力作用下的振動》課件 新人教版選修3-4.ppt

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高中物理 11.5《外力作用下的振動》課件 新人教版選修3-4.ppt

高中物理新人教版 選修- 4系列課件,11.5外力作用下 的振動,教學目標,知識與能力 1.知道什么是受迫振動,知道受迫振動的頻率等于驅動力的頻率。 2.知道什么是共振以及發(fā)生共振的條件。 3.知道共振的應用和防止的實例。 重點: 1.什么是受迫振動. 2.什么是共振及產(chǎn)生共振的條件 難點: 1.物體發(fā)生共振決定于驅動力的頻率與物體固有頻率的關系,與驅動力大小無關. 2.當f驅固時,物體做受迫振動的振幅最大。,一、受迫振動,2、驅動力:維持受迫振動的周期性外力,1、受迫振動:物體在外界驅動力作用下的振動,思考:物體做受迫振動時,振動穩(wěn)定后的頻率與什么有關?,3、物體做受迫振動時,振動穩(wěn)定后的頻率等于驅動力的頻率,跟物體的固有頻率無關,二、共振,1、定義:驅動力的頻率接近物體的固有頻率時,受迫振動的振幅增大,這種現(xiàn)象叫做共振。,2、條件:f驅=f固,2、共鳴,唐朝時候,洛陽某寺一僧人房中掛著的一件樂器,經(jīng)常莫名其妙地自動鳴響,僧人因此驚恐成疾,四處求治無效。他有一個朋友是朝中管音樂的官員,聞訊特去看望他。這時正好聽見寺里敲鐘聲,那件樂器又隨之作響。于是朋友說:你的病我可以治好,因為我找到你的病根了。只見朋友找到一把鐵銼,在樂器上銼磨幾下,樂器便再也不會自動作響了。 鳴沙洲,三、共振的應用和防止,微波爐加熱原理 食物中水分子的振動頻率約為2500MHz ,具有大致相同頻率的電磁波稱為 “微波” 。微波爐加熱食品時,爐內產(chǎn)生很強的振蕩電磁場,使食物中的水分子作受迫振動,發(fā)生共振,將電磁輻射能轉化為內能,從而使食物的溫度迅速升高。微波加熱是對物體內部的整體加熱,極大地提高了加熱效率。,1940年,美國的全長860米的塔柯姆大橋因大風引起的共振而塌毀 風的力量.MPG,古希臘的學者阿基米德曾豪情萬丈地宣稱:給我一個支點,我能撬動地球。而現(xiàn)代的美國發(fā)明家特士拉更是“牛氣”,他說:用一件共振器,我就能把地球一裂為二。 共振武器 暈車,例1、兩個彈簧振子,甲的固有頻率為f,乙的固有頻率為4f,當它們均在頻率為2f的驅動力作用下做受迫振動時,則 ( ) A、甲的振幅較大,振動頻率為f B、乙的振幅較大,振動頻率為4f C、甲的振幅較大,振動頻率為2f D、乙的振幅較大,振動頻率為2f,C,例2、汽車的車身是裝在彈簧上的,如果這個系統(tǒng)的固有周期是0.5s,汽車在一條起伏不平的路上行駛,路上各凸起處大約都是相隔8m,汽車以多大速度行駛時,車身上下顛簸得最劇烈?,16m/s,例3、如圖所示是一個單擺的共振曲線,求: (1)單擺的擺長L(g取9.8m/s2) (2)若擺長減小,共振曲線的峰將怎樣移動?為什么?,練習:如圖為單擺在兩次受迫振動中的共振曲線,則下列說法正確的是( ),A若兩次受迫振動分別在月球上和地球上進行,且擺長相同,則圖線表示月球上單擺的共振曲線 B若兩次受迫振動是在地球上同一地點進行,則兩次擺長之比,ll=254 C圖線若是在地面上完成的,則該擺擺長約為1 m D若擺長均為1 m,則圖線是在地面上完成的,思路點撥 受迫振動的頻率與國有頻率無關,但當驅動力的頻率與物體固有頻率相等時,受迫振動的振幅最大,所以,可以根據(jù)物體做受迫振動的共振曲線判斷出物體的固有頻率,解題過程 圖線中振幅最大處對應頻率應與做受迫振動單擺的固有頻率相等,從圖線上可以看出,兩擺固有頻率f=0.2 Hz,f=0.5 Hz當兩擺在月球和地球上分別做受迫振動且擺長相等時,根據(jù)公式f= 圖線表示月球上單擺的共振曲線,所以A正確;若在地球上同一地點,正確,D錯誤本題答案為ABC 小結 (1)本題涉及知識點:共振、共振曲線、驅動力頻率、固有頻率、單擺周期(頻率)公式 (2)本題解題關鍵:理解共振曲線物理意義,知道當驅動力頻率等于固有頻率時物體振幅最大,知道影響固有頻率的因素,掌握單擺的周期(頻率)公式,知道月球、地球表面重力加速度的大小關系,

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