Методическая разработка урока физики "Распространение волн в упругой среде"

Тема урока:

Распространение волн в упругой среде.

Тип урока: введение в тему, объяснение нового материала.

Цель: познакомить учащихся с понятием механических волн, их основными видами и механизмом их возникновения и распространения.

Задачи

Образовательные:

• Получение новых знаний о волнах, распространяющихся в упругой среде.

Воспитательные:

• Закрепление умений индивидуальной и командной работы.

Развивающие:

• Активизация познавательной деятельности учащихся.
• Расширение кругозора учащихся.
• Выработка умений работать с дополнительными источниками информации.
• Установление межпредметных связей.

Технические средства:

- персональный компьютер;
- мультимедиапроектор;
- фото- и видеоматериалы на магнитных и оптических носителях информации;
- демонстрационный экран;
- интерактивная доска – при ее наличии;
- канал связи с сетью Интернет – при необходимости.

Раздаточный материал:

Карточки с заданиями по вариантам.
Чайные ложки для проведения опытов

Информационные технологии:

• мультимедийные демонстрации
• использование анимаций с Интернет-сайтов

Ход урока:

1 КАДР – Титульный

1. Организация работы.

2 КАДР – тема урока

Объявление темы урока, порядка работы на уроке.

2. Актуализация знаний

3 КАДР

Волны в поэзии

Учитель предлагает ученикам вспомнить строки из поэтических произведений, где упоминались бы волны.

Например:

“А волны все выше, а волны все круче, а волны уходят под самые тучи” (К.Чуковский)

“Ты волна моя волна, ты гульлива и вольна” (А.С.Пушкин)

“На берегу пустынных волн, стоял он, дум высоких полн” (А.С.Пушкин)

“Волны катятся одна за другою c плеском и шумом глухим” (М.Ю.Лермонтов)

“Пусть грубой музыки обрушится волна,

Пусть хриплый марш пересечет молчанье.” (А.Ахматова)

4 КАДР

Волны в живописи.

Демонстрируется картина современного художника Владимира Волосова, доктора физико-математических наук

Вопрос учителя: Какой из художников, изображавших море, вам известен?

Ученики называют Айвазовского.

5 КАДР

Волны в живописи.

Демонстрируется одна из картин Айвазовского.

Вопрос учителя: Как называется самая известная картина Айвазовского?

Ученики отвечают: “Девятый вал”

6 КАДР

Волны в живописи.

Демонстрируется картина И.Айвазовского “Девятый вал”

7 КАДР

Волны на планете Земля

На экране демонстрируются фотографии цунами и барханов. Обсуждается вопрос о том, что движение песка в пустыне тоже подчиняется законам распространения волн

8 КАДР

Волны на планете Земля

На экране приведена фотография расходящихся волн от капли воды (точечного источника)

Учитель обращает внимание учеников на надпись “Невидимые волны”

Обсуждается вопрос о существовании невидимых волн. После обсуждения ученики приходят к выводу о том, что существуют невидимые звуковые волны.

Звучит фрагмент вальса “Амурские волны”

3. Изложение нового материала.

9 КАДР

Ученики записывают определение волн и упругих механических волн. Учитель акцентирует внимание на том, что волны могут быть различной природы.

Вопрос учителя: в каких упругих средах могут распространяться механические волны?

Обсуждаются вопросы о распостранении волн в жидкостях (ответ очевиден), в твердых и газообразных средах (возникают сомнения). Ученики вспоминают, что звуковые волны распространяются в воздухе. Это служит доказательством того, что в газах волны могут существовать. Наибольшие сомнения возникают при обсужении вопроса распространения волн в твердом теле.

Проводим опыт. Чайной ложкой ударим по столу. Слышен звук. Теперь приложим ухо к поверхности стола и снова ударим ложечкой. Звук слышен лучше. Это доказывает, что в твердых телах волны распространяются. Можно вспомнить, что о приближении вражеской конницы узнавали, приложив ухо к земле.

Проводим второй опыт. Привязываем к ложечке две нити равной длины и прикладываем их к ушам. Ложечкой ударяем по краю стола. Слышен звук, похожий на удар колокола. (звук передается по натянутым нитям)

10 КАДР

Ученики делают вывод о том, что механические волны могут распространяться в различных средах и записывают это в своих тетрадях.

11 КАДР

Виды упругих волн.

Демонстрируется анимация, объясняющая принцип распространения продольной волны

12 КАДР

Виды упругих волн.

Демонстрируется анимация, объясняющая принцип распространения поперечной волны.

Учитель обращает внимание на то, что для существования поперечной волны должна существовать свободная поверхность, точки которой могут совершать колебания в поперечном направлении (по отношению к направлению распространения волны). Делается вывод, что поперечная волна может распространяться только в твердых телах и жидкостях (условно, с некоторыми оговорками).

13 КАДР

Виды упругих волн.

Демонстрируется анимация, показывающая смешанную волну.

14 КАДР

Виды упругих волн.

Демонстрируется волна на поверхности жидкости. Учитель обращает внимание на то, что она не является ни продольной, ни поперечной.

15 КАДР

Виды упругих волн.

Демонстрируется волна на поверхности жидкости. Учитель обращает внимание на то, что частица среды на поверхности жидкости движется по окружности.

16 КАДР

Виды упругих волн.

Ученики записывают в тетрадь два основных вида волн: продольные и поперечные.

17 КАДР

Проблемный вопрос

Учитель ставит перед классом проблему: а происходит ли перенос вещества при распространении волн?

Как правило, мнения разделяются. Учитель предлагает классу поставить “эксперимент на себе”.

4. Физическая и эмоциональная разгрузка

18 КАДР

Фотография, демонстрирующая “физкультминутку”

Класс разбивается на 2-3 группы. Ученики выстраиваются в шеренгу, держась за руки, или в колонну по одному, кладя руки на плечи впереди стоящего. По команде учителя один из учеников начинает совершать периодические движения в указанном направлении. Колебания передаются другим учащимся и возникает “волна”, которую наблюдают учащиеся. Вторая группа учащихся моделирует другой вид волны.

Учитель при этом обращает внимание учащихся на то, что при распространении колебаний в пространстве не происходит переноса вещества. Учащиеся остаются на месте, в то время как колебания передаются от одного к другому.

Таким образом, при проведении своеобразной “физкультминутки” темп уока сохраняется и полученные знания закрепляются.

5. Закрепление новых знаний

Учитель раздает карточки с заданиями по вариантам. Учащиеся отвечают на вопросы и сдают карточки учителю. В случае невозможности обеспечить учащихся карточками, возможна демонстрация аналогичных контрольных вопросов на экране:

19 КАДР

На каком из рисунков показана поперечная волна? Продольная волна?

20 КАДР

Продольная волна возбуждается:

А. В твердых телах
Б. В жидкостях
В. В газах

21 КАДР

Поперечная волна возбуждается:

А. В твердых телах.
Б. В жидкостях.
В. В газах.

22 КАДР

В продольных волнах колебания распространяются

А. В плоскостях, перпендикулярных направлению распространения волны.
Б. В направлении распространения волны.

23 КАДР

В поперечных волнах колебания распространяются

А. В плоскостях, перпендикулярных направлению распространения волны
Б. В направлении распространения волны

24 КАДР

Волна, возбуждаемая струной в воздухе, является

А. Продольной.

Б. Поперечной.

25 КАДР

Волна, возбуждаемая смычком в струне, является

А. Продольной.
Б. Поперечной.

6. Подведение итогов урока и домашнее задание.

Учитель подводит итоги урока, выставляет оценки, дат задание на дом:

26 КАДР

Домашнее задание.

По учебнику:

А.В.Перышкин, Е.М.Гутник, “Физика” - 9 §§ 31, 32. Ответы на вопросы – письменно. Повторить основные характеристики гармонических колебаний: период, частота, амплитуда, фаза.

Приложение