«Величины, характеризующие колебательные движения». 9-й класс

Пояснительная записка:

Урок физики, «Величины, характеризующие колебательное движение», проводится в 9 классе, при изучении раздела: «Механические колебания и волны. Звук». На уроке демонстрируется презентация и виртуальный эксперимент. Презентация состоит из 12 слайдов, на 7 слайде имеется гиперссылка, запускающая виртуальную лабораторную работу. После закрытия лабораторной работы продолжается показ презентации.
Виртуальная лабораторная работа «Изучение колебаний маятника» оснащена математическим маятником, с возможностью изменения длины нити, смены массы груза, имеет изменяющийся коэффициент трения среды и осциллограф. Наличие осциллографа позволяет наглядно увидеть зависимость смещения от времени, а так же влияние коэффициента трения на затухание колебаний.

Цели урока: Ввести понятие амплитуды, периода и частоты колебаний; сформировать представление о гармонических колебаниях.

Оборудование: компьютер, проектор, экран, ПО «Лабораторная работа. «Изучение колебаний маятника»».

ХОД УРОКА

Организационный момент.
Озвучивание темы урока, запись темы в тетради.	Слайд 1
Фронтальный опрос. Вопросы появляются, по мере необходимости, по щелчку мыши.	Слайд 2
Данный слайд позволяет выделить основные моменты и перейти к необходимому моменту по выбору. Последующие слайды имеют значек -ссылку на данный слайд.	Слайд 3
Вводим понятие периода колебаний. Записываем в тетрадь определение, формулу, единицы измерения в СИ.	Слайд 4
Вводим понятие частоты колебаний. Записываем в тетрадь определение, формулу, единицы измерения в СИ.	Слайд 5
Вводим понятие циклической частоты и амплитуды колебаний. Записываем в тетрадь определение, формулу, единицы измерения в СИ.	Слайд 6
Ссылка «Эксперимент» запускает программу Лабораторной работы. После закрытия программы, на этом слайде, рассматриваем графики зависимости смещения от времени. Определяем амплитуду, период и частоту по графику.	Слайд 7
Титульную страничку программы на данном уроке можно не рассматривать, так как на следующем уроке, учащиеся будут выполнять лабораторную работу, используя данную виртуальную модель.
1 эксперимент: устанавливаем в среде коэффициент силы трения отличный от нуля, на маятник подвешиваем груз массой 1 кг, отклоняем груз от положения равновесия, отпускаем и наблюдаем на экране осциллографа график зависимости смещения от времени.
График показывает, что на каждом периоде колебаний Т амплитуда колебаний убывает. Это связано с наличием трения в системе. Если трение очень мало, то амплитуда убывает очень медленно, и колебания долго не затухают.
2 эксперимент: устанавливаем в среде коэффициент силы трения равный нулю, на маятник подвешиваем груз массой 1 кг, отклоняем груз от положения равновесия, отпускаем и наблюдаем на экране осциллографа график зависимости смещения от времени На экране осциллографа изображен график зависимости смещения от времени в системе без трения, амплитуда не убывает. Полученная кривая называется синусоидой (во втором случае, в первом случае – более сложная функция)
Вводим понятие гармонического колебания. Записываем в тетрадь определение и закон изменения смещения от времени.	Слайд 8
Делаем записи в тетради. Необходимо отметить отличие гармонических колебаний от негармонических. Период гармонических колебаний не зависит от способа выведения системы из положения равновесия.	Слайд 9
Закрепление изученного материала: вопросы для повторения: пустой слайд	Какие колебания называют гармоническими? Что называют частотой колебаний? Какова единица измерений? Что называют амплитудой колебаний? Что называют периодом колебаний? Какая формула выражает смысл этого понятия? Какова единица измерения периода колебаний? Какое уравнение выражает смысл гармонического колебания? Как найти период математического маятника? Пружинного маятника?
Решение задач: Условия задач появляются на слайде по щелчку мыши, что позволяет воспринимать информацию не только на слух (учитель озвучивает условия задач), но и зрительно.	Маятник совершил 20 колебаний за 1 мин. 20 с. Найти период и частоту колебаний. (Т = 4с; ν = 0,25Гц.) Амплитуда незатухающих колебаний точки струны 2 мм, частота колебаний 1кГц. Какой путь пройдет точка струны за 0,4 с? Какое перемещение совершит эта точка за один период колебаний? (l = 3,2 м; S = 0.) Координата колеблющегося тела изменяется по закону: x=5 cos πt. Чему равны амплитуда, период и частота колебаний, если в формуле все величины выражены в единицах СИ? (А = 5м; Т = 2с; ν = 0,5Гц.) Математический маятник длиной 2,45 м совершил 100 колебаний за 314 с. Определите ускорение свободного падения для данной местности. (g = 9,8м/с2.) Какова длина математического маятника, совершающего гармонические колебания с частотой 0,5 Гц на поверхности Луны? Ускорение свободного падения на поверхности Луны 1,6 м/с2. (l = 0,16м.) Груз массой 0,4 кг, подвешен к невесомой пружине совершает 30 колебаний в минуту. Чему равна жесткость пружины? (k = 4Н/м.)
Домашнее задание: Если не все задачи решены на уроке, можно задать их на дом.	§26, 27;  Подготовиться к выполнению лабораторной работы.

Источники информации:

1. Учебник физики. 9 класс. А.В. Перышкин , Е.М. Гутник. – 7-е изд., испр. – М.: Дрофа, 2003.
2. Поурочные разработки по физике к учебным комплексам С.В. Громова и А.В. Перышкина: 9 класс. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: ВАКО, 2007.
3. Виртуальная лабораторная работа «Изучение колебания маятника» разработанная преподавателями и студентами ДальРыбВТУЗ, предоставленная школе для проведения уроков физики.
4. http://5terka.com/node/5202
5. http://class-fizika.narod.ru/9_22.htm