Урок – лабораторное занятие по теме "Механические колебания нитяного маятника"

Разделы: Физика

Классы: 9, 10, 11

Ключевые слова: частота, маятник, период, колебания, груз, пружина


Урок с использованием электронных пособий "виртуальные лабораторные работы по физике 7-9 классы (авторы: Кудряшова Т.Г., Кудрявцев А.А., к.ф-м.н. Рыжиков С.Б., к.ф.н. Грязнов А.Ю.)

Вид урока: лабораторное занятие

Продолжительность: 45 минут

Цель урока: проведение лабораторной работы с использованием интерактивной модели нитяного математического маятника

Цель работы: определить зависимость периода колебаний нитяного маятника от его длины; аналитический способ расчета периода колебаний; определение ускорения свободного падения при помощи нитяного маятника

Задачи урока:

  • Обобщить материал тем: механические колебания, период колебаний, ускорение свободного падения
  • Повторить основные понятия, формулы и законы и закрепить основные умения по данным темам.

Учащиеся должны знать:

Понятия:

  • свободные колебания, амплитуда, период, частота, фаза, (сдвиг фаз), вынужденные колебания, резонанс, (автоколебания).

Учащиеся должны уметь:

  • измерять ускорение свободного падения с помощью маятника, рассчитывать его;
  • анализировать уравнение гармонического колебания и его график;
  • решать задачи на использование формулы периода математического маятника, на превращение энергии при колебательном движении, рассчитывать характеристики колебательного движении.

Дидактическая структура урока.

Организационный момент:

  • цели урока
  • техника безопасности
  • инструкции по выполнению лабораторной работы

Ход работы

Этот этап урока проводится полностью с использованием компьютера

Работа наглядная, хорошо воспринимается в электроном виде, имеется возможность проведения большего количества экспериментов и получить точные результаты, близкие к реальным значениям физических величин

Наглядность контрольных вопросов работы и интерактивность контроля ответов на вопросы также являются преимуществом и ступенью в развитии навыков самостоятельной деятельности учащихся.

Подведение итогов:

Опрос, выставление оценок учащимся за работу в течение урока, собирание тетрадей на проверку.

Интерактивный эксперимент.

В работе используются интерактивный эксперимент с использованием готового программного продукта "Виртуальные лабораторные работы по физике"

Эти же демонстрационные опыты были проведены учителем на предшествующих уроках по данной теме( демонстрация колебаний нитяного и пружинного маятника )

Возможности программы.

На экране монитора есть изображение маятника, который можно отклонять от положения равновесия, менять длину нити, есть счетчик времени процесса колебаний.

Также есть описание хода работы, присутствует таблица измерений, куда ученик сам записывает полученные результаты, при неудачном опыте есть возможность ученику вернуться назад и повторить эксперимент бесчисленное число раз для того, чтобы определить наилучшую длину нити для удобного снятия показаний.

Оборудование: компьютер ,программа "виртуальные лабораторные работы по физике 7-9 класс" (Кудряшова Т.Г., Кудрявцев А.А., к.ф-м.н. Рыжиков С.Б., к.ф.н. Грязнов А.Ю.)

Конспект урока.

Организационный момент (3 мин.)

Деятельность учителя: Приветствие. учащихся. Объяснение цели урока.

  • лабораторная работа по теме "механические колебания нитяного маятника"
  • учитель обращает внимание на строгое выполнение техники безопасности при выполнении лабораторных работ на компьютере (не включать без разрешения, не выключать без разрешения, руки должны быть сухими, ничего лишнего на столе не должно быть, начинать по команде после приготовления необходимых инструментов для записи)
  • просит открыть тетради с выполненной подготовкой к работе
  • проверка и разрешение на выполнение

Деятельность ученика: Раскладывают на рабочем месте инструменты для записи

Подготовительный этап (5 мин).

Деятельность учителя:

Учитель: "Внимание! Все попробуйте управлять физической моделью на экране. Меняйте длину нити, найдите показание счетчика (он показывает время). Подумайте, как определить период".

Деятельность ученика:

  • Знакомятся с изображением на экране
  • Пробуют работу маятника с использованием ручного манипулятора "мышь".

Основная часть урока (25 мин).

Деятельность учителя: следит за порядком проведения работы и соблюдением техники безопасности

Деятельность ученика:

  1. В тетрадях для лабораторных работ записать основные расчетные формулы.
  2. Продумать и предложить свой способ проведения эксперимента. Записать.
  3. Записать ход работы с использованием интерактивной модели.
  4. Проведение эксперимента.
  5. На экране монитора использовать интерактивную модель .
  6. Результаты занести в таблицу.
  7. Заполнить таблицу.
  8. Аналитическая часть работы: по расчетным формулам рассчитать период колебаний для каждого случая.
  9. Сравнить полученные расчетные результаты с данными таблицы измерений.
  10. Сделать вывод 1 части лабораторной работы.
  11. Определить ускорение свободного падения по формуле, используя данные таблицы измерений.
  12. Сделать выводы к лабораторной работе.
  13. Ответить на контрольные вопросы.
  14. Построить график колебаний на миллиметровой бумаге (дифференцированное задание).
  15. Проверить сохранность рабочего места.
  16. Убрать письменные принадлежности.
  17. Сдать работу.

Итоги (12 мин)

  1. Учитель выставляет оценки за работу на уроке.
  2. Сдача тетрадей на проверку.
  3. Обучающиеся заканчивают работу, по команде выходят из программы и по команде покидают свои рабочие места.