2019-2020学年度人教版选修3-4 11.5外力作用下的振动 教案(1)
2019-2020学年度人教版选修3-4 11.5外力作用下的振动 教案(1)第2页

例如一块架起的跳板,如果我们敲它一下,它就会按自己的固有频率颤动起来,这就是固有振动。

可是,现在有人在跳板上晃动,跳板在人脚下,按人的步伐频率而振动,这个振动频率就完全取决于在它上面的人了, 这种振动就是受迫振动。课件展示:人在跳板上走动

(师)那么大家能不能再举出一些受迫振动的实例呢?

①跳板在人走过时发生的振动

②机器底座在机器运转时发生的振动

③听到声音时耳膜的振动

④电磁打点计时器的振针所做的振动

从这些例子中,我们知道了什么叫受迫振动。

课件展示

二、受迫振动

1、驱动力

作用在振动系统上的周期性外力

2、受迫振动

系统在驱动力作用下所做的振动

(师)那请大家再思考:受迫振动的频率跟什么因素有关呢?

学生分组实验:轻质弹簧下面挂一个钩码,一手竖直提着,

(1) 另一只手分别把钩码拉开不同的距离(在弹性限度内),然后释放,看钩码振动的周期有没有变化?

固有振动:振动系统不受驱动力作用的自由振动

固有周期:固有振动的周期T0

固有频率:固有振动的频率f0

固有周期和固有频率

振动系统的振动周期与频率由其本身性质决定,与振幅无关。

如:弹簧振子:

单摆:

(2) 另一只手有节奏的周期性拍打提着钩码的这只手。两个学生分别数拍的次数、钩码振动的次数。同时开始计时,同时停止。看次数是否相等。

3、受迫振动的特点

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。

还可课件展示:摇把带动弹簧振子作受迫振动

(师)思考:通过以上的研究我们知道,不管系统的固有频率如何,它做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。那么,在一定驱动力作用下的受迫振动,其振幅是否也跟它的固有频率无关呢?

实验:共振摆

三、共振

1、定义:驱动力的频率f等于物体的固有频率f0时,受迫振动的振幅最大,这种现象叫做共振。

2、共振曲线

横轴:表示驱动力的频率

纵轴:表示受迫振动的振幅

f驱= f固时,振幅有最大值