幅也就越大,因此简谐运动的振幅与能量相对应。
问:怎样才能使受阻力的振动物体的振幅不变,而一直振动下去呢?引导学生答出,应不断地向系统补充损耗的机械能,以使振动物体的振幅不变。
指出:这种振幅不变的振动叫等幅振动。
举几个等幅振动的例子,例如电铃响的时候,铃锤是做等幅振动。电磁打点计时器工作时,打点针是做等幅振动。挂钟的摆是做等幅振动。......它们的共同特点是,工作时振动物体不断地受到周期性变化外力的作用。
这种周期性变化的外力叫驱动力。
在驱动力作用下物体的振动叫受迫振动。
再让学生举几个受迫振动的例子,例如内燃机气缸中活塞的运动,缝纫机针头的运动,扬声器纸盆的运动,电话耳机中膜片的运动等都是受迫振动。
问:受迫振动的频率跟什么有关呢?
让学生注意观察演示(图)。用不同的转速匀速地转动把手,可以发现,开始振子的运动情况比较复杂,但达到稳定后,振子的运动就比较稳定,可以明显地观察到受迫振动的周期等于驱动力的周期。这样就可以得到物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率,而跟振子的固有频率无关。
问:受迫振动的振幅又跟什么有关呢?
演示摆的共振(装置如图),在一根绷紧的绳上挂几个单摆,其中、、球的摆长相等。当使摆动起来后,球的振动通过张紧的绳给其余各摆施加周期性的驱动力,经一段时间后,它们都会振动起来。驱动力的频率等于摆的频率。实验发现,在摆多次摆动后,各球都将以球的频率振动起来,但振幅不同,固有频率与驱动力频率相等的、球的振幅最大,而频率与驱动力频率相差最大的、球的振幅最小。
明确指出:驱动力的频率跟物体的固有频率相等时,振幅最大,这种现象叫共振。
讲解一下共振在技术上有其有利的一面,也存在不利的一面。结合课本让同学思考,在生活实际中利用共振和防止共振的实例。
三、请同学小结一下本节要点
.振动物体都具有能量,能量的大小与振幅有关,振幅越大,振动能量也越大;