Цели:
- познакомить учащихся с величинами, характеризующими колебательное движение, выяснить от чего зависит период колебаний;
- развить умения применять знания на практике, включать в разрешение учебных проблемных ситуаций, развивать логическое мышление;
- воспитать познавательный интерес, активность, интерес к познанию нового учебного материала.
Тип урока: изучение нового материала.
Оборудование: компьютер, экран, мультимидийный проектор, штативы, секундомеры, линейка, циркуль, шарик с нитью.
Демонстрации: маятник пружинный, маятник нитяной.
ХОД УРОКА
I. Организационный момент
Объявление темы и цели урока. (Cлайд 1)
II. Актуализация опорных знаний
Фронтальный опрос: продолжите фразу: (Слайды 2, 3)
1. Движение, при котором тело откланяется то в
одну то в другую сторону, называется …
2. Основной признак …
3. Колеблется тело на нити или тело на пружине …
4. Математическим маятником называется …
5. Колебания, происходящие только благодаря
начальному запасу энергии, называются …
6. Свободно колеблющиеся тела взаимодействуют с
другими телами и вместе с ними образуют систему
тел, которая называется …
7. Одно из основных общих свойств колебательных
систем заключается в …
Выберите правильный ответ: (Слайд 4)
1. Какие из перечисленных ниже движений являются механическими колебаниями?
А. Движение качелей.
Б. Движение мяча, падающего на землю.
В. Движение звучащей струны гитары
2. Свободными называют колебания, которые происходят под действием…
А. … силы трения
Б. … внешних сил
В. … внутренних сил
Беседа (Слайд 5)
1. Как вы понимаете утверждение, что
колебательное движение периодично?
2. Какой общей чертой (кроме периодичности)
обладают движения тел, изображенных на рис. 48,
стр. 87.
3. Какие тела входят в колебательную систему,
называемую пружинным маятником?
III. Основная часть. Изучение нового материала
Демонстрации колебаний тела на пружине и на нити. Введем основные характеристики колебательного движения: амплитуда, период, частота и фаза колебаний: (Слайд 6)
Амплитуда – максимальное отклонение
относительно положения равновесия (А, м)
Период – время полного колебания (Т, с)
Частота – число колебаний за единицу времени (v,
Гц)
Фаза колебания – угловая мера времени
Формулы: (Слайд 7)
Т = 1/v; Т = t/n – период { с }
v = 1/Т; v = n/t – частота { Гц }
А – амплитуда { м }
– фаза { рад }
IV. Закрепление: (Слайд 8)
1. Определить период и частоту материальной
точки, совершающей 50полных колебаний за 20 с.
2. Сколько колебаний совершит материальная точка
за 5с при частоте колебаний 440 Гц.
Перед классом ставится задача: выяснить, от чего зависит период колебаний математического маятника. Разбивается класс на 3 группы «экспериментаторов». (Слайд 9) Каждая руппа получает задание:
Задание для группы 1. Определить
опытным путем зависит ли период колебаний
математического маятника от его массы.
Оборудование: штатив с муфтой, нить, набор грузов,
секундомер.
Задание для группы 2. Определить,
зависит ли период колебаний математического
маятника от амплитуды колебаний.
Оборудование: штатив с муфтой, маятник
произвольной длины, транспортир, секундомер.
Задание для группы 3. Определить,
зависит ли период колебаний математического
маятника от его длины.
Оборудование: штатив с муфтой, маятник
произвольной длины, сантиметровая лента,
секундомер.
Далее, один из учащихся каждой группы рассказывает о проведенных опытах и записывает результаты опытов на доске в таблицу:
| № опыта | длина, м | масса, кг | период, с |
| 1 | 1 | ||
| 2 | 1 |
| № опыта | длина, м | амплитуда, м | период, с |
| 1 | 1 | ||
| 2 | 1 |
| № опыта | длина, м | масса, кг | период, с |
| 1 | 0,1 | ||
| 2 | 0,1 |
Учащиеся самостоятельно приходят к выводу: период колебаний математического маятника не зависит от массы тела, не зависит от амплитуды колебаний, а зависит только от длины математического маятника.
V. Обобщение: (Cлайды 10, 11)
От чего зависит период колебаний математического маятника:
Подвешенный на нити груз совершает малые колебания. Укажите все правильные утверждения:
А. Чем длиннее нить, тем больше период колебаний.
Б. Частота колебаний зависит от массы груза.
В. Груз проходит положение равновесия через равные интервалы времени
Подвешенный на нити груз совершает малые незатухающие колебания, укажите все правильные утверждения
А. Чем длиннее нить, тем больше частота колебаний
Б. При прохождении грузом положения равновесия скорость груза максимальна
В. Груз совершает периодическое движение
Характеристики колебательного движения: амплитуда, период и частота. (Слайд 12)
Период колебаний математического маятника не зависит ни от амплитуды, ни от массы груза, а зависит от длины нити и ускорения свободного падения
VI. Домашнее задание: § 26, упр. 24 (2, 3, 4). (Слайд 13)
Подготовить доклад или сообщение на тему «Как используется в геологоразведке зависимость периода колебаний математического маятникам от ускорения свободного падения?»
VII. Рефлексия. Подведение итогов урока: (Cлайд 14)
Ваше настроение на уроке:
1. Нет впечатлений
2. Хорошее
3. Плохое
Литература:
1. Оснащение школы техническими средствами в
современных условиях. Под ред. Л. С.
Зазнобиной. – М.: УЦ «Перспектива», 2000.
2. Горлова Л.А. «Нетрадиционные уроки,
внеурочные мероприятия по физике» – М.:
«ВАКО», 2006.
3. Перышкин А.В., Гутник Е.М. Физика-9, М:
«Дрофа», 2003