外力作用下的振动
问题的提出：
问题一：唐朝的时候，洛阳的 一座寺院里出了一件怪事。寺院 的房间里有一口铜铸的磬(qing， 古代打击乐器，用玉或石制成） 古代的磬 ，没人敲它，常常自己"嗡嗡"地 响起来，这里是什么原因呢？ 问题二：登山队员在登山过程中为什么 不能大声说话？ 问题三：各国都规定大队人马过桥，要 便步通过，为什么？
本节研究的问题： 1.何为受迫振动?受迫振动的频度由什么决定? 2.何为共振?产生共振的条件是什么? 复习回顾： 1.简谐振动的能量 2.振动的能量与振幅有关吗? 振动的能量与振幅有关，振幅越大，振动的能量越大 3.实际问题会是简谐振动吗? 思考:何为阻尼振动?
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一、阻尼振动 1、阻尼振动：振幅逐渐减小的振动 2、阻尼振动的图像
古代的磬
原来，这口磬和饭堂的一口大钟，它们 的固有频率正好相同。每当小和尚敲响大钟 时，大钟的振动使得周围的空气也随着振动 起来，声波的频率等于大钟的固有频率，当 声波传到老和尚房内的磬上时，由于磬的固 有频率跟声波频率相同，使磬产生共振。发 出了"嗡嗡"的响声。这就是发生振动的共振 现。
为什么登山队员在登山过程中不能大声说话？
3、振动系统受到的阻尼越大，振幅减小得越 快，阻尼过大时，系统将不能发生振动。 4、实际的自由振动一定是阻尼振动
思考:怎样才能使做阻尼振动的物体持续不断地周期性振 动下去? 一.受迫振动 1.概念:在实际振动中，为了不因阻尼的存在而使振动停 止，我们通常给系统加一个周期性的外力，来补偿系统 的能量损失，使系统持续的振动下去. 这种周期性的外力叫驱动力. 物体在外界驱动力作用下的振动叫受迫振动 思考:受迫振动的频率与什么有关?
3. 把一个筛子用四根弹簧支起来, 筛子上固定 一个电动偏心轮, 它每转一周, 给筛子一个驱动力, 这样就做成了一个共振筛. 筛子做自由振动时, 完 成10次全振动用时15s, 在某电压下, 电动偏心轮转 速是36r/min. 已知增大电压可使偏心轮转速提高; 增加筛子质量, 可以增大筛子的固有周期, 那么要 使筛子的振幅增大, 下列哪些做法是正确的. ( AC ) A. 提高输入电压 B. 降低输入电压
大速度行驶时，车身上下颠簸得最剧烈？
16 m/s 3
1.图为某物体做受迫 振动时的共振曲线, 从图 可知该物体振动的固有频 率为 Hz, 在驱动力的 频率由 150Hz增加到 250Hz的过程中, 物体振 动的振幅变化情况是 . 200Hz,先增大后减小
2. A 、B两个弹簧振子, A固有频率为f, B 固有频率为4f, 若它们均在频率为3f 的驱动 力作用下做受迫振动, 则 ( B ) A. 振子A的振幅较大, 振动频率为f B. 振子B的振幅较大, 振动频率为3f C. 振子A的振幅较大, 振动频率为3f D. 振子B的振幅较大, 振动频率为4f
在我国西北一带，山头终年积雪。每当春 暖花开，山上冰雪融化，雪层会离开原来的地 方滑动。往往一次偶然的大吼声，厚厚的雪层 就会因为共振而崩塌下来，因此规定攀登雪山 的勘察队员，登山队员不能大声说话。
为什么各国都规定大队人马过桥，要便步通过。
１８世纪中叶，法国昂热市一座１０２米长的大桥上有 一队士兵经过。当他们在指挥官的口令下迈着整齐的步 伐过桥时，桥梁突然断裂，造成２２６名官兵和行人丧 生。究其原因是共振造成的。因为大队士兵迈正步走的 频率正好与大桥的固有频率一致，使桥的振动加强，当 它的振幅达到最大以至超过桥梁的抗压力时，桥就断了。 类似的事件还发生在俄国和美国等地。 鉴于成队士兵正步走过桥时容易造 成桥的共振，所以后来各国都规定 大队人马过桥，要便步通过。
2.物体做受迫振动时, 振动稳定后的频率等于 外力驱动力的频率，跟物体的固有频率没有 关系.
思考:虽然物体做受迫振动的频率跟物体的固有频率无关, 但物体的固有频率对物体的受迫振动有否影响?
演示实验:P.19图11.5-3 二.共振------特殊的受迫振动 1.定义:驱动力的频率接近物体的固有频率时，受迫振动的 振幅最大，这种现象叫做共振. 2.产生共振的条件:
f固 f 驱
受迫振动的振幅 A 与驱动力的 f’ 振动物体的固有 频率之间的关系有关，它们之间的这种关系可用 图象来表示：这个图象叫共振曲线 3.共振曲线:
声音的共振现象叫共鸣.
声音的共振现象
声音怎么会 将酒杯震碎?
唐朝的时候，洛阳的一座寺院里 出了一件怪事。寺院的房间里有一 口铜铸的磬，没人敲它，常常自己" 嗡嗡"地响起来，这里是什么原因呢 ？
5.如图所示演示装置，一根张紧的水平绳 上挂着四个单摆，让b摆摆动，其余各摆也摆动 起来，可以发现（A ） A.各摆摆动的周期均与b摆相同 B.a 摆摆动周期最短 C.c摆摆动周期最长 D.c摆振幅最大
6.汽车的车身是装在弹簧上的，如果这个系
统的固有周期是1.5s，汽车在一条起伏不平的路
上行驶，路上各凸起处大约都相隔8m，汽车以多
美国有一农场农妇，习惯于用吹笛的方式 招呼丈夫回家吃饭，可当她有一次吹笛时，居 然发现树上的毛毛虫纷纷坠地而死，惊讶之余， 她到自己的果园吹了几个小时，一下子将果树 上的毛毛虫收拾的一干二净，究其原因，还是 笛子发出的声音引起毛毛虫内脏发生剧烈共振 而死亡。
4.共振的应用与防止 请学动物 体的固有频率,在需要防止共振时,应使驱动力的频率与 振动物体的固有频率不同,而且相差越大越好 小结: 课堂练习:
C. 增加筛子质量 D. 减少筛子质量
4.如图所示，是用来测量各种发动机转速的 转速计原理图。在同一铁支架NM上焊有固有频率 依次为80Hz、60Hz、40Hz、20Hz的四个钢片a、b、 c、d。将M端与正在转动的电动机接触，发现b钢 片振幅最大，则电动机转速为_______r/min ， a、 3600 b、c、d此时振动频率为_________ 60Hz 。