Цель: - создать условия для формирования понятия “колебательное движение”, выделив его отличительные признаки.
Задачи:
- научить учащихся самостоятельно работать с дополнительной литературой по заданной теме;
- выработать у учащихся умения составлять и делать сообщения по заданной теме и оформлять информационные стенды;
- научить систематизировать знания, упорядочивать их;
- продолжить формирование умений работать с приборами и оборудованием.
Оборудование: вертикальный пружинный маятник, груз на нити, ножовочное полотно, зажатое в тисках, поплавок в цилиндре с водой.
Ход урока
1. Вступительное слово учителя.
- Здравствуйте, ребята! Я рада приветствовать вас на уроке! Тема сегодняшнего занятия “Механические колебания”. Мы живем в мире колебаний. Маятник стенных часов, фундамент быстроходной турбины, кузов железнодорожного вагона, струна гитары и т. д. По современным воззрениям, все звуковые, тепловые, световые, электрические и магнитные явления, то есть важнейшие физические процессы окружающего нас мира, сводятся к различным формам колебания материи. Колебания играют важную роль в таких ведущих областях техники, как электричество и радио. Выработка, передача и потребление электрической энергии, телефония, радиовещание, телевидение, радиолокация – все эти важные отрасли основаны на использовании электрических и электромагнитных колебаний. С колебаниями мы встречаемся и в живом организме. Биение сердца, сокращение желудка, деятельность кишечника имеют колебательный характер. Строители и механики имеют дело с колебаниями сооружений и машин. Кораблестроители – с качкой и вибрацией корабля и т. д.
На этом уроке нас ждет “встреча” с известными давно жившими учеными Христианом Гюйгенсом и Галилео Галилеем. А также, вы узнаете, какие важные открытия в истории человечества были сделаны с помощью маятника.
Работать на уроке нам поможет план. (Записан на доске )
План.
- Знакомство с колебаниями.
- Особенности этого вида движения.
- Исторические экскурсы.
- Систематизация знаний о колебательных системах.
- Суперигра.
- Фронтальный эксперимент.
- Сравнение различных видов движения.
2. Итак, давайте познакомимся с колебательным движением и распознаем его среди других видов движения. Для этого на “листках заданий” укажите, какие виды механического движения представлены в предложенных вам примерах. (Работа имеет три варианта – А, В, С.)
А. Трамвай проезжает три остановки.
Сосулька падает с крыши.
Парашютист приземляется на парашюте.
Паром переправляется через реку.
В. Фигурное катание на льду.
Движение солнца над горизонтом.
Движение стрелки часов.
На крутом повороте машину “бросает” в кювет.
С. Качание ветвей деревьев при ветре.
Действие игрушки неваляшки.
Движение качелей.
Движение маятника часов.
Подведение итога. В группе А представлены прямолинейные движения. В группе В криволинейные. А в группе С – новый вид движения – колебательное.
3. Демонстрация системы тел, в которых при определенных условиях могут происходить колебания: ножовочное полотно зажатое в тисках, поплавок в цилиндре с водой.
4. Проблемный вопрос.
1. - Какое движение вы наблюдаете?
2. - Какова же основная особенность этого вида движения? Слушаю ваши мнения.
(Верно, колебательное движение – движение, которое повторяется).
3. - Что именно повторяется? Выслушиваю ответы. Делаем выводы. (Схема 1.) Ученики записывают схему в тетради.
- Есть еще одна особенность колебаний: колеблющееся тело всегда связано с другим телом и вместе с ним образует систему, которая получила название колебательной системы (К. С.) А вы вернитесь к примерам группы С и найдите в каждом это второе тело и назовите тела, которые образуют К. С.
5. Работа с учебником. Предлагаю вслух по очереди читать текст учебника на стр. 90 по фрагментам и выделим свойства К. С.
Подводим итог (см. Приложение. Схема 2.) Схему записываем в тетрадь.
- Так как колебательных систем существует очень много и они разнообразны, то для более детального изучения колебательного движения удобно использовать их упрощение – модели: пружинный и математический маятники. (см. Приложение. Схема 3.)
6. Демонстрация моделей. Эти модели соответствуют всем требованиям, перечисленным выше (см. Приложение. в Схеме 1, 2).
7. А сейчас у нас на уроке историческая пауза. Из сообщений учащихся вы узнаете: Кто впервые увлекся изучением колебаний? Кем впервые были сконструированы первые маятниковые часы со спусковым механизмом? Как с помощью маятника люди узнали многие свойства Земли? (Слушая сообщения письменно ответьте на вопросы в тетради).
Сообщения: 1. Г. Галилей 2. Христиан Гюйгенс. 3. Маятник на службе у человека.
Вступаем в четвертый этап знакомства с колебательными движениями, этап систематизации знаний. Продолжаем сбор фактов. Необходимо придумать по 2 примера: из жизни, техники, транспорта, медицины, науки. (На доске записываем в столбик их). Известно, что знания только тогда представляют какую-либо ценность, когда они систематизированы, упорядочены. Накопление все большего числа примеров колебаний приводит к необходимости разделения их на группы в соответствии с характерными особенностями колебательных систем и их действия.
(см. Приложение. Схема 4.) Из схемы узнаем, какими бывают колебания. (Схему зарисовать в тетрадь).
8. Суперигра.
В предлагаемых вам примерах выделить колебательные движения и разделить их на 3 группы: простые, параметрические и релаксационные. В тетради запишите виды колебаний в строчку, а под ними номера ответов.
Примеры.
- Ребенок прыгает на батуте.
- Шмель машет крыльями.
- Смерч, тайфун.
- Движение поршня в двигателе.
- Катание на карусели.
- Движение голосовых связок.
Предлагаю оценить свои результаты, используя критерий: если допустили одну ошибку- “5”, если ошибок не более двух – “4”, если ошибки три – “3”.
9. Фронтальный эксперимент.
Подвесьте на шнуре груз массой 100 г, поднимите шнур с грузом над столом. Выведите груз из положения равновесия, оттянув его вниз на 4-5 см, и отпустите. Наблюдайте за колебаниями груза. Изобразите на рисунке силы, действующие на груз моменты:
- Груз движется вертикально вверх
- Груз проходит положение равновесия
- Груз движется вертикально вверх в верхней точке траектории.
Как направлены вектора скорости и ускорения во всех случаях? Почему колебания груза с течением времени затухают?
10. Закрепление изученного материала.
Сравните различные виды движения. Заполнить таблицу: (см. Приложение. Таблица 1.)
11. Подведение итогов.
Мы с вами удачно поработали, и я бы хотела услышать ваши мнения о сегодняшнем уроке. Закончить фразы:
- Больше всего мне понравилось…
- У меня пока не получается…