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第二章：第6節
受迫振動 共振
高中物理選擇性必修第一冊
目錄
CONTENT
高中物理選擇性必修第一冊
能量損失
受迫振動
共振及應用
課堂小結
新課引入
01.
高中物理選擇性必修第一冊
“洗”是古代盥洗用的臉盆，多用青銅鑄成，現代亦有許多仿制的工藝品。倒些清水在其中，用手掌慢慢摩擦盆耳，盆就會發出嗡嗡聲，到一定節奏時還會濺起層層水花。這是為什么？
高中物理選擇性必修第一冊
溫故知新
02.
自由振動：振動系統在自身結構影響下的振動
固有周期(頻率)：由自身結構所決定的周期T0(f0)
物體的振動周期與頻率由振動物體本身性質決定的，與振幅無關。
彈簧振子：
單擺：
振動中的
能量損失
第一部分
高中物理選擇性必修第一冊
阻尼振動
01.
思考：現實生活中是否存在簡諧運動？
若振動過程中存在阻力，它的振幅又發生如何變化呢？
阻尼振動：
振動系統在阻尼（摩擦或其他阻力）作用下的振幅逐漸減小的振動.
生活中的實際的振動一定是阻尼振動
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單擺的回復力
01.
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阻尼振動的圖像
03.
振動系統受到的阻尼越大，振幅減小得越快，阻尼過大時，系統將不能發生振動。
高中物理選擇性必修第一冊
問題與思考
04.
思考：阻尼振動中，由于存在阻力，振幅不斷減小，故振動系統的機械能將不斷減少，那么，振動系統的周期和頻率也會發生變化嗎？
振動周期與振幅無關，故阻尼振動中周期和頻率不變！
T
T
T
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簡諧運動與阻尼振動對比
05.
簡諧運動 阻尼振動
產生條件 理想模型，不受阻力
受到阻力作用
振幅 不變 減小
頻率 由系統本身決定 頻率不變
振動圖像
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問題與思考
06.
用周期性的外力作用于振動系統，補償系統機械能的損耗，使系統持續地振動下去。
想一想：用什么辦法才能得到持續的振動呢？
受迫振動
第二部分
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受迫振動
01.
1.驅動力：周期性作用于振動系統的外力叫做驅動力。
2.受迫振動：系統在驅動力作用下的振動，叫做受迫振動。
3.受迫振動的特點：受迫振動的頻率總等于驅動力的頻率，與系統的固有頻率無關。
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共振現象
及其應用
第三部分
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1.定義：驅動力的頻率f 等于物體的固有頻率f0時，受迫振動的振幅最大，這種現象叫做共振。
橫軸：表示驅動力的頻率
縱軸：表示受迫振動的振幅
2.共振曲線：
3.受迫振動的規律
f驅= f固 時，振幅有最大值；
f驅 與 f固差別越大時，振幅越小。
共振
01.
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觀察與思考
02.
結論：驅動力的頻率等于振
動物體的固有頻率時，振幅最
大；驅動力的頻率跟固有頻率
相差越大，振幅越小。
哪個擺球的振幅最大？
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學以致用
03.
現象一：唐朝的時候，洛陽某寺一僧人房間的一件樂器磬，經常莫名其妙的自動鳴響，這是什么物理原理呢？
現象二：登山隊員在登山過程中不能大聲說話，為什么？
現象三：各國都規定大隊人馬過橋，要便步通過，為什么？
古代的磬
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1831年，一隊騎兵通過曼徹斯特附近的一座便橋時，由于馬蹄節奏整齊，橋梁發生共振而斷裂。
軍隊過橋便步走,火車過橋慢行
歷史事件
共振現象
04.
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利用共振：應使驅動力的頻率接近或等于振動物體的固有頻率；
防止共振：應使驅動力的頻率與物體的固有頻率不同，而且相差越大越好。
1940年，美國的全長860米的塔柯姆大橋在建成后的4個月就因風共振而倒塌。
共振現象
05.
歷史事件
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共振現象
04.
高中物理選擇性必修第一冊
高中物理選擇性必修第一冊
物理與生活
08.
微波爐加熱原理：食物中水分子的振動頻率約為2500MHz。微波爐加熱食品時，爐內產生大致相同頻率的
電磁波，也稱為 “微波”。使
食物中的水分子做受迫振動，
發生共振，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。
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單擺的回復力
09.
大千世界： 美國有一農場農婦，習慣于用吹笛的方式招呼丈夫回家吃飯，可當她有一次吹笛時，居然發現樹上的毛毛蟲紛紛墜地而死，驚訝之余，她到自己的果園吹了幾個小時，一下子將果樹上的毛毛蟲收拾的一干二凈.這是怎么回事呢？大家能解釋嗎？
原因： 笛子發出的聲音引起毛毛蟲內臟發生劇烈共振而死亡.
課堂小結
第四部分
課堂小結
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阻尼振動
受迫振動
共振
振動系統在阻尼（摩擦或其他阻力）作用下的振幅逐漸減小的振動.
受迫振動的頻率總等于驅動力的頻率，與系統的固有頻率無關。
驅動力的頻率f 等于物體的固有頻率f0時，受迫振動的振幅最大，這種現象叫做共振。

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