Урок информатики "Физические модели для изучения гармонических колебаний"

Разделы: Физика, Информатика


Тип урока: комбинированный.

Класс: 11.

Цели урока:

Образовательные

  • Закрепление навыков исследования гармонических колебаний построением их графиков.
  • Использования ПК для создания физических моделей.

Развивающие

  • Развивать познавательный интерес к учебным дисциплинам и умение применять свои знания в практических ситуациях.
  • Расширить кругозор учащихся, повысить их интеллект.
  • Развивать логическое мышление

Воспитательные

  • Развивать культуру общения и культуру речи.
  • Воспитание чувства ответственности и солидарности.

Оборудование урока

  • Мультимедийный проектор
  • Экран
  • Компьютерный класс с сетью
  • Программы:
    • Microsoft Office Excel.
    • Microsoft Office Power Point.
  • Раздаточный материал в электронном виде.

Форма организации учебно-познавательной деятельности: практическая работа.

Методы обучения: контроль и самоконтроль; создание ситуации занимательности.

Структура урока

Этапы урока Время (мин.) Приёмы и методы
  Организационный момент 1 Приветствие учителя
  Постановка образовательной задачи 1 Объявление учителем темы урока. (Приложение 4)
  Повторение понятия гармонических колебаний 5 Повторение с учащимися понятия гармонических колебаний с помощью слайдов. (Приложение 2)
  Знакомство с целями практической работы 5 Мастер-класс “Знакомство с целями практической работы” (Приложение 1)
  Выполнение практической работы 15 Разработка моделей учащимися для изучения гармонических колебаний за компьютерами в программе Microsoft Office Excel. (Приложение 3)
  Упражнение для глаз 1 Выполнение вместе с учащимися упражнений для глаз для снятия перенапряжения.
  Получение выводов 10 Практическая работа в программе Microsoft Office Excel. Получение выводов исследований. (Приложение 3)
  Анализ работы класса и подведение итогов урока 5 С помощью мультимедийного проектора и сети проектировать поочерёдно работы всех учащихся на экран и с обсуждениями поставить оценки в журнал. (Приложение 4)
  Домашнее задание 2 Составить модель для изучения поведения гармонических колебаний при изменении частоты.

Ход урока

I. Организационный момент

Учитель:

Добрый день ребята. Дежурный, сообщите, пожалуйста, все ли сегодня в классе.

Ученик:

Сегодня в классе все.

Учитель:

Спасибо, садитесь, пожалуйста.

II. Постановка образовательной задачи

Учитель:

Тема нашего занятия “Физические модели для изучения гармонических колебаний”

III. Повторение понятия гармонических колебаний

Учитель:

Для создания модели гармонических колебаний вспомним основные понятия гармонических колебаний. Какие колебания называются гармоническими?

Ученик:

Гармонические колебания, колебания, при которых физическая величина изменяется с течением времени по закону синуса или косинуса. (Слайд 1)

Учитель:

Каким уравнением описываются гармонические колебания?

Ученик:

х = хm (t + 0), где

xсмещение тела

t – время

xm – амплитуда колебаний

0 начальная фаза колебаний

– циклическая частота колебаний

(Слайд 2)

Учитель:

Что называют периодом колебаний?

Ученик:

Минимальный интервал времени, через который происходит повторение движения тела, называется периодом колебаний T. (Слайд 3)

Учитель:

Что показывает амплитуда колебаний?

Ученик:

Амплитуда колебаний – это максимальное смещение от положения равновесия.

(Слайд 4)

Учитель:

Что показывает циклическая частота?

Ученик:

Циклическая или круговая частота – это скорость изменения фазы со временем.

(Слайд 6)

Учитель:

Что называют частотой колебания?

Ученик:

Физическая величина, обратная периоду колебаний, называется частотой колебаний. Частота колебаний ? показывает, сколько колебаний совершается за 1 с. Единица частоты – герц (Гц). (Слайд 7)

IV. Знакомство целями практической работы

Учитель:

Дальнейшая наша задача построить модель для изучения гармонических колебаний в программе Microsoft Office Excel. Для этого я приготовила шаблоны выполнения практического задания, выполненные в программе Microsoft Office Excel.

Построить модель для изучения изменения положения тела от изменений амплитуды колебания при гармонических колебаниях. Построить графики, показывающие изменения гармонических колебаний при изменении амплитуды. В ячейки ввести формулы:

B9 – =$B$2*COS($B$4*A9+$B$3),

C9 – =$C$2*COS($B$4*A9+$B$3),

D9 – =$D$2*COS($B$4*A9+$B$3),

E9 – =COS(A9).

Выяснить, как влияет изменение амплитуды колебания на амплитуду, частоту, начальную фазу, период, циклическую частоту при гармонических колебаниях.

Приложение 1. Лист “амплитуда”.

Построить модель для изучения влияния изменения начальной фазы колебания на положение тела при гармоническом колебании. Построить соответствующие графики. Выяснить, как изменение начальной фазы колебания влияет на амплитуду, частоту, период, циклическую частоту при гармонических колебаниях.

Приложение 1. Лист “нач. фаза”.

Построить модель для изучения влияния изменения периода колебания на положения тела при гармонических колебаниях. Построить графики. Выяснить, как влияет изменение периода колебания на амплитуду, частоту, начальную фазу, период, циклическую частоту при гармонических колебаниях.

Приложение 1. Лист “период”.

V. Выполнение практической работы

Если нет вопросов, вы можете занять места за компьютерами и начать выполнение практической работы.

(Учащиеся самостоятельно за компьютерами выполнят практическое задание.

Звучит тихая музыка.

Через 15 минут работы)

VI. Упражнение для глаз

Учитель:

Для того чтобы ваши глаза не устали давайте сделаем упражнение для глаз. Посмотрите, пожалуйста, на меня.

  • Напрягаясь, закройте глаза, посмотрите вдаль. Повторите упражнение 2-3 раза.
  • Посмотрите вверх потом вниз. Повторите 2-3 раза.
  • Закройте глаза, посмотрите вдаль. Повторите 2-3 раза.
  • Посмотрите в левую верхнюю точку, а потом в правую нижнюю точку. Повторите 2-3 раза.
  • Закройте глаза, посмотрите вдаль. Повторите 2-3 раза.
  • Посмотрите в правую верхнюю точку, а потом в левую нижнюю точку. Повторите 2-3 раза.
  • Закройте глаза, посмотрите вдаль. Повторите 2-3 раза.
  • Посмотрите на кончик носа, а потом вдаль. Повторите 2-3 раза.
  • Сделайте лёгкое моргание глаз. Повторите 5-6 раз.

VII. Получение выводов

Сейчас ваши глаза немножко отдохнули от компьютера, и вы можете продолжить практическую работу.

(Учащиеся продолжают работу за компьютерами. Звучит тихая музыка. Через 10 минут работы.)

VIII. Анализ работы класса и подведение итогов урока.

Учитель:

Сейчас ребята займите, пожалуйста, места за партами для подведения итогов. Давайте посмотрим на экране ваши работы и совместными усилиями оценим их.

(С помощью сети и проектора поочерёдно проектируются все работы учащихся на экран)

Учитель:

Сегодня все вы получили оценки по этому уроку. Положите дневники на край стола, я поставлю подписи на дневники.

IX. Домашнее задание

Учитель:

Дома составьте модель для изучения поведения гармонических колебаний при изменении частоты колебаний в программе Microsoft Office Excel.

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

Литература:

  1. Угринович Н. Д. Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов.
  2. www.phusicon.ru
  3. www.nd.ru
  4. www.cultinfo.ru/fulltext/1/001/008/008/605.htm
  5. http://www.crimea.edu/tnu/structure/physic_fac/departments/general/common_phys/all/oscil.htm
  6. http://www.millionreferatov.ru/dir/040100.htm