資源簡介

(共27張PPT)
第二章 機械振動
2.6 受迫振動 共振
選擇性必修 第一冊
【學習目標】
1.知道阻尼振動和阻尼振動能量的轉化情況；
2.知道什么是受迫振動及其產生條件，掌握物體做受迫振動的特點；
3.知道共振現象，掌握產生共振的條件，知道常見的共振的應用和危害
【生活化引入】
“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？
【復習回顧】
2.單擺的周期公式
1.彈簧振子周期公式
由此可知：周期或頻率與振幅無關，僅由系統自身的性質決定，我們把這種振動稱為固有振動，其振動頻率稱為固有頻率
一、阻尼振動
【生活中的振動】
樹葉的擺動 蕩秋千
共同特點：由于阻力作用，振幅逐漸減小。
一、阻尼振動
1.定義：振幅隨時間逐漸減小的振動稱為阻尼振動
2.阻尼振動的圖像：
3.阻尼振動的能量：振動系統能量衰減
小結提升1
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
簡諧運動與阻尼振動的比較：
振幅 不變 減小
頻率 由系統本身決定 頻率不變
振動圖像
【教學目的】
提問：瀏覽全詩，思考，作者在這首詩表達了那樣的一些感情？
萬里悲秋常作客，百年多病獨登臺。
鄙：1．顧不如蜀鄙之僧哉（邊遠的地方）
讓學生用燭之武的言行來證實這句詩。
1.人們常說，活到老，學到老，荀子《勸學》篇中的學不可以已 這句話印證了這句話。
二、要歷史地看待古人，看待英雄人物，要實事求是地分析評價。
讓學生分析他這是一種什么心理。明確：嫉妒、紅眼病。
根據學生回答總結:戴望舒生于杭州,望舒是他給自己起的筆名,出自屈原的《離騷》:”前望舒使先驅兮,后飛廉使奔屬 。”望舒是神話傳說中替月亮駕車的天神,純潔而溫柔,多情又瀟灑。
一、要了解戰國末期燕國與秦國的斗爭形勢，從整體出發，再來觀察燕太子丹遣荊軻刺奏王的意義。
荊軻刺秦王的故事發生在戰國末期的公元前227年，即秦統一中國之前的六年。當時，秦已于公元前230年滅韓，又在公元前228年破趙，秦統一天下的大局已定。
（板書課題）
2．越國以鄙遠，君知其難也（邊境）
例1.(多選)下列說法中錯誤的是(　 　)
A．阻尼振動的振幅不斷減小
B．物體做阻尼振動時，隨著振幅的減小，頻率也不斷減小
C．阻尼振動的振幅逐漸減小，所以周期也逐漸減小
D．阻尼過大時，系統將不能發生振動
答案：BC
【思考】
阻尼振動最終要停下來，那么怎樣才能產生持續的振動呢？
提示：最簡單的辦法是使周期性的外力
問：為什么會這樣？（補充背景介紹）
四、延伸拓展：
(讓學生思考本段的作用)寥寥25字，寫出了形勢(“晉侯、秦伯圍鄭”，兩大國圍一小國——兵臨城下，形勢嚴峻)；寫出圍鄭原因(“以其無禮于晉，且貳于楚”，兩事與晉利害相關，和秦利害關系不大——秦可以爭取)；寫出駐軍位置(“晉軍函陵，秦軍汜南”，分兵駐扎——鄭有機會單獨與秦接觸)。參照“春秋時期形勢圖”和“秦晉圍鄭形勢圖”（《教師教學用書》P162-163），讀過下文，就可以看出作者伏筆的巧妙、行文的縝密。
11.寫作者在江面上自由飄蕩，似乎是在浩蕩的宇宙間乘風飛行，飄飄忽忽升入仙境里去的句子：浩浩乎如馮虛御風，而不知其所止；飄飄乎如遺世獨立，羽化而登仙。
太子丹恐懼，乃請荊卿曰：“秦兵旦暮渡易水，則雖欲長侍足下，豈可得哉？”荊卿曰：“微太子言，臣愿得謁之。今行而無信，則秦未可親也。夫今樊將軍，秦王購之金千斤，邑萬家。誠能得樊將軍首，與燕督亢之地圖獻秦王，秦王必說見臣，臣乃得有以報太子。”太子曰：“樊將軍以窮困來歸丹，丹不忍以己之私，而傷長者之意，愿足下更慮之！”
生1：應該是一個纖弱的、優雅的、楚楚動人的、惹人愛憐的小家碧玉。
一到陰雨的天氣,天是濕漉漉的,地是濕漉漉的,讓我們的心情不由得也有幾分濕漉漉的 。雨總是帶給我們一些莫名的憂郁、無可名狀的哀傷，但這種微妙的情緒又很難準確把握，用語言傳神地表達,“雨巷詩人”戴望舒非常成功地做到了這一點,下面,就讓我們共同走進<<雨巷>>。
生回答，師歸納總結：對丁香姑娘的期盼，對眼前現狀的迷茫和對往昔之美的深深追憶。
（4）畫出自己不理解的問題及難點。
根據學生回答總結:戴望舒生于杭州,望舒是他給自己起的筆名,出自屈原的《離騷》:”前望舒使先驅兮,后飛廉使奔屬 。”望舒是神話傳說中替月亮駕車的天神,純潔而溫柔,多情又瀟灑。
材料一：
3．荀子在《勸學》中說，君子需要通過廣泛學習來提升自己的兩個句子是：君子博學而日參省乎己，則知明而行無過矣。
2．掌握文章中出現的古漢語常識，注意多義詞在不同語境中的不同意義和用法。
1.自由振動:在沒有任何外力干預的情況下，給振動系統一定能量，使它開始振動，這樣的振動叫自由振動.
二、受迫振動
2.驅動力:對振動系統施加的周期性的外力，這種周期性的外力叫作驅動力．
3.受迫振動:
(1)定義：系統在驅動力作用下的振動，叫作受迫振動．
【做一做】
1.開始時不轉動搖把，讓振子上下自由振動，記錄其頻率
2.勻速轉動搖把，當振子振動穩定時，記錄振動頻率
3.受迫振動的頻率與什么因素有關呢？
1.自由振動:
二、受迫振動
2.驅動力:
3.受迫振動:
(1)定義：
(2)受迫振動的頻率(周期)
做受迫振動的物體，其振動頻率由驅動力頻率決定，與系統的固有頻率無關．
例2.如圖所示，曲軸上懸掛一彈簧振子，轉動搖把，曲軸可以帶動彈簧振子上下振動．開始時不轉動搖把，而讓振子上下自由振動，測得其頻率為2 Hz，然后勻速轉動搖把，轉速為240 r/min，當振子振動穩定時，其振動周期為(　　)
A．0.5 s　　　　 B．0.25 s
C．2 s D．4 s
答案：B
三、共振現象及其應用
【實驗】
先讓c振動，帶動a、b、d的振動。觀察：
1. a、b、d的振動周期與c的振動周期的關系
2.a、b、d的振幅與c的振幅的關系
三、共振現象及其應用
1.共振:驅動力頻率f 等于系統的固有頻率f0時，受迫振動的振幅最大，這種現象叫作共振
2.共振產生的條件：驅動力的頻率與物體的固有頻率相等，即f＝f0
3.共振曲線:
少焉，月出于東山之上，徘徊于斗牛之間。
閱讀下面的文字，完成7-9題。
2．若舍鄭以為東道主（假如）
生：象牛毛、象花針、象細絲，細細的、密密的。
8.《離騷》中表明自己所處的社會本來就是善于投機取巧，違背規矩的現狀的兩句：
4、至此，丁香姑娘已經成為抒情主人公和我們讀者共同的期盼和向往，那麼，我們是不是可以說，這個美好的令人向往的姑娘就是詩人愛情向往的象征？
1．《蜀道難》的主旨句是：蜀道之難，難于上青天。
A. 由政府倡導的共享單車出行模式有效緩解了公共出行“最后一公里”的問題，而網絡技術的強大是促進其發展的重要原因。
三、體會課文的寫作特色，提高鑒別欣賞能力。
6.作者提出自己的觀點——“無所待”才是真正的逍遙的并列句了三類人的句子是：至人無己，神人無功，圣人無名。
10．李白在《蜀道難》一詩中，運用神話、夸張、襯托的手法來寫蜀山之高險的句子有“上有六龍回日之高標，下有沖波逆折之回川。黃鶴之飛尚不得過，猿猱欲度愁攀援。”
戰國末期燕秦兩國的斗爭形勢
5.本段敘述了太子為荊軻赴秦所做的準備工作：這是從“物”方面，即備匕首一事做的十分細致的準備。
今年夏天有一個很明顯的天氣特征,是什么
例3.如圖所示,在一根張緊的水平繩上掛幾個擺,其中A,E擺長相等；先讓A擺振動起來,其他各擺隨后也跟著振動起來,則( )
A.其它各擺擺動周期跟A擺相同
B.其它各擺振動振幅大小相同
C.其它各擺振動振幅大小不相同,E擺振幅最大
D.其它各擺振動周期大小不同,D擺周期最大
答案：AC
三、共振現象及其應用
4.共振的應用與防止:
共振的應用:
應用1:蕩秋千
應用2:
在建筑工地上，我們經常可以看到．建筑工人在澆灌混凝土的墻壁或地板時，為了提高質量，總是一邊灌混凝土，一邊用電振泵進行振動，使混凝土之間因振動的作用而變得更緊密、更結實。像粉碎機、測振儀、電振泵等，這些都是利用共振原理工作的
應用3:微波爐
應用4:借助了共振的原理，靠摩擦身體的某一部位與空氣產生共鳴而發聲。
應用5:
18世紀中葉，法國昂熱市一座102米長的大橋上有一隊士兵經過．當他們在指揮官的口令下邁著整齊的步伐過橋時，橋梁突然斷裂，造成226名官兵和行人喪生．你知道這是什么原因造成的嗎？
提示：是共振造成的．因為大隊士兵邁步的頻率正好與大橋的固有頻率一致，使橋體的振動加強，當它的振幅達到甚至超過橋梁的形變能力時，橋就斷了．要便步過橋．
共振的防止1:
共振的防止2:唐朝開元年間，洛陽有個和尚，他的房間內掛著一口磬，常敲磬解煩。有一天，和尚沒有敲磬，磬卻自動響起來了。這使他大為驚奇，終于驚擾成疾。他的一位好朋友曹紹夔是宮廷的樂令，精通音律(即通曉聲學理論)，聞訊前來探望和尚。經過一番觀察，他發現每當寺院里的鐘響起來時，和尚房里的磬也跟著響了。于是曹紹夔拿出刀來把磬磨去幾處，從此以后就不再自鳴了。他告訴和尚，這磬的音律(即固有頻率)和寺院鐘的音律一致，敲鐘時由于共振，磬也就響了。將磬磨去幾處就是改變它的音律，這樣就不會引起共鳴。和尚恍然大悟，病也隨之痊愈了。
共振的防止3:登山運動員登山時嚴禁大聲喊叫。因為喊叫聲中某一頻率若正好與山上積雪的固有頻率相吻合，就會因共振引起雪崩，其后果十分嚴重。
共振的防止4:人體是一個彈性體，各器官都有它的固有頻率，當外來振動的頻率與人體某器官的固有頻率一致時，會引起共振，因而對那個器官的影響也最大。人體固有的振動頻率經科學研究，人腦是8～12Hz，內臟器官為4～18Hz。在外來振動的不斷激發下，人腦和內臟器官的振動頻率與外來振動頻率相近或相同，吸收外來振動的能量而共振，輕者能使人產生頭暈、煩躁、耳鳴、惡心，如果強度大，就能使人的心臟及其內臟劇烈抖動、狂跳，以致血管破裂，使人死亡。
例4.(多選)將一個鐵篩四角用四根彈簧支起，篩子上裝一個電動偏心輪，它每轉動一周給篩子提供一次驅動力．已知增大電動偏心輪的輸入電壓，可提高轉速；增大篩子質量，可增大篩子的固有周期．篩子自由振動時完成10次全振動用15 s，電動偏心輪轉速為36 r/min，則要使篩子振動的振幅最大，可采用的辦法是(　　)
A．提高電動偏心輪的輸入電壓
B．降低電動偏心輪的輸入電壓
C．增大篩子的質量
D．減小篩子的質量
答案：AC
例5.如圖所示是一個單擺的共振曲線．
(1)若單擺所處環境的重力加速度g＝9.8 m/s2，試求此擺的擺長；
(2)若將此擺移到高山上，共振曲線的峰將怎樣移動？
解析：（1）由圖可知：單擺的頻率為0.3Hz，周期為
由 得：l=2.8m
（2）將此擺移到高山上，重力加速度減小，周期變大，頻率減小，共振曲線的峰將向左移動。
小結提升2
對共振曲線的理解：
1．兩坐標軸的意義：縱軸：受迫振動的振幅．橫軸：驅動力頻率．如圖所示．
2．f0的意義：表示固有頻率．
3．認識曲線形狀：f＝f0，共振；f>f0或f4．結論：驅動力的頻率f越接近振動系統的固有頻率f0，受迫振動的振幅越大，反之振幅越小．
課堂小結
1．受迫振動：受迫振動的頻率由 決定．即
2．共振：受迫振動的特殊情況.
驅動力頻率
（1）驅動力頻率＝物體固有頻率.即
（2）振幅最大，振動最劇烈
（3）共振曲線

展開更多......

收起↑