生活中的共振现象.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,.,*,生活中的共振现象,怀柔区第二中学,高一（8）班,山 佳,3/13/2025,1,.,任务,根据老师布置的任务，我们小组准备研究的问题是：,生活中的共振现象,3/13/2025,2,.,共振是共同振动吗？,问题肯定没那么简单！,我们决定：,先向教科书学习,我们首先复习了机械振动的知识,我们又研究了课本上后边的内容,3/13/2025,3,.,我们明白了-,机械振动可以分为：自由振动,受迫振动,在此以前我们知道的振动是自由振动。,3/13/2025,4,.,我们学到了新的知识-,受迫振动,书上说：,受迫振动，就是物体在周期性外力作用下的振动。,还说：,这个周期性外力叫策动力。,3/13/2025,5,.,虽然有些抽象，但从下面我们举出的实际例子，您能看出我们已经有些明白了：,跳水运动员站在跳板一端上下颤动时，跳板的振动是受迫振动；,运动员离开跳板跳下后，跳板的振动是自由振动。,3/13/2025,6,.,动手实验,我们按照书上介绍的方法做了实验：,组装成右边的装置；,在一根绳子上栓好4个摆；,我们特别小心地其中的两,个摆,1和3,做成等长；,开始实验，我们认真观察：,我们把,3号摆,拉向前方，然,后放开手让它振动。,我们想看看另外三个摆会,怎样？,1,4,3,2,3/13/2025,7,.,我们发现：,3号摆振动几次后，1、2、4号摆也被带着振动起来；,奇怪的是：,1号摆比另两个摆振动的幅度越来越大。,我们轮换做操作手，还是1号摆振幅最大。,我们交换几个摆的位置重做，我们改变摆长重做，只是每次都保证1、3号等长。,实验的结果没有改变！,3/13/2025,8,.,我们思考：,这说明什么？,我们从主从关系考虑：3号摆是主动的，1、2、4号是被迫的。,噢，用术语说吧，1、2、4号是做受迫振动，3号充当“策动力”的角色。,我们分析：,根本原因是1、3号的周,期相同！,3/13/2025,9,.,我们终于得出结论：,当受迫振动的固有周期与策动力的周期相等,时，受迫振动的振幅最大。,对，这就是共振，1号摆发生了共振！,1、2、4号摆的周期也与3号摆周期相等，这说明：,受迫振动的周期,由策动力的周期决定，,等于策动力周期,。,3/13/2025,10,.,至此，我们理解共振曲线,A,f,F,固,3/13/2025,11,.,我们访问了工人师傅,了解到一件,共振机械震捣棒,建筑工地，工人师傅浇注水泥时用的“震捣棒”就是根据共振的原理工作的。,3/13/2025,12,.,生活中的共振现象,其实，共振现象就在我们身边：,家里的洗衣机，甩干桶在减速到停止的过程中，总有一个时刻洗衣机振动得最厉害。是因为电机的转速等于洗衣机的固有频率正好满足了共振条件。,3/13/2025,13,.,生活中的共振现象,当我们对着瓶口吹气时，可能吹不响。,但我们有办法使它发出“呜、呜”的响声只要吹气的力度、角度、口型最合适！,各种管乐器都是利用这个原理来发音的。,我看到一个广告：歌剧演员使劲唱较高的声音时，能把喝香槟的小酒杯振裂！,3/13/2025,14,.,你看过电影地道战吗？,“在地上埋上一口大缸，听听地下有没有挖地道的声音！”,现在你明白这句台词的原理了吧？,3/13/2025,15,.,我们从网上查到一件与共振有关的灾难,塔科马港吊桥的倒塌,在建造过程中，这座桥就开始发生了振荡，实际上，该建筑物的链波运动曾使建筑工人们患晕船病。在桥通行后，链波运动非常强烈，因而汽车驾驶员在数英里外就会因为,即将上桥而紧张。在白天，当桥的振荡达到5英尺时，桥上的驾驶员们真的会从彼此的视野中消失。,3/13/2025,16,.,在发生断裂的那一天，突然，链波运动停止了，瞬时间，桥开始猛烈的扭转振荡。当时在桥上有两个人，他们连滚带爬地逃走。一名教授在试图援救遗弃在桥上的一条狗之后，只能沿着扭曲的节线后撤。扭转运动持续了30分钟之后，一块路面板从主桥上掉了下去。又过了30分钟，掉下了另外600英尺长的桥面板其后，虽然扭动暂时停止片刻，但再次发生，其余桥面在数分钟之内都掉了下去。,3/13/2025,17,.,疑惑,怎样才能使一座桥的空气动力学方面的不稳定性减至最小？例如在两个对开的车道之间，设置一些纵向的间隙。为什么这样做有助于结构的稳定呢？,3/13/2025,18,.,发现,作为策动力的3号摆摆动后，1号摆做受迫振动。因为满足共振条件，1号摆振幅越来越大，这是毫无疑问的！,但是以后的现象当两个摆的振幅相等之后，1号摆的振幅还在增大，竟然大过了3号摆！？在我们看来，它无论如何不会大过3号摆！,帮我们分析吧！,3,1,3/13/2025,19,.,引用记录,生活中的物理学（美吉尔沃克 著 徐婉华、叶庆桐 译 科学普及出版社）,高中物理读本（人民教育出版社物理室编）,3/13/2025,20,.,谢谢倾听 欢迎指正！,3/13/2025,21,.,