Цель. Формировать умения ставить эксперимент, оформлять результаты исследования, делать правильные выводы.
Задачи.
- Повторить формулы периода и частоты колебаний (T=1/v, T=t/N, v=1/T, v=N/t).
- Научиться с их помощью оценивать результаты эксперимента.
Тип. Лабораторная работа (исследование).
Повторяемый материал.
1. Понятие нитяного маятника.
2. Определение и формула периода колебаний.
3. Определение и формула частоты колебаний.
Виды контроля знаний. Оформление работы в тетрадях. Расчеты. Выводы.
Форма организации урока. Фронтальная.
План урока.
I. Организационный момент (1 минута).
II. Учитель сообщает учащимся, какая работа предстоит на уроке (1 минута).
III. Оформление работы и проведение эксперимента (23 минуты).
IV. Практическое применение исследований в домашних условиях (1 минута).
V. Сообщения (10 минут).
VI. Итоги по уроку (2 минуты).
VII. Запись домашнего задания (1 минута).
VIII. Сообщение учащимся результатов деятельности на уроке (1 минута).
Ход урока
I. Организационный момент.
Учитель зачитывает строки из стихотворения “Весы” А. Л. Чижевского:
Сижу, как в забытьи, бесцельные часы,
Смотрю, как предо мной колеблются весы,
Как стрелка движется, медлительно склоняясь,
От средней линии размерно отклоняясь.
Вопрос классу. Какое движение совершает стрелка весов? (Колебательное).
II. Учитель сообщает учащимся, какая работа предстоит на уроке, что необходимо повторить и применить при выполнении работы.
III. Оформление работы и проведение эксперимента (по учебнику “Физика, 9”, 2005 г. Авторы А. В. Перышкин, Е. М. Гутник. Стр. 232–235). Эксперимент проводят учащиеся, поочерёдно по двое выходят к демонстрационному столу, на котором установлен прибор для демонстрации опыта.
Работа в тетрадях для контрольных и лабораторных работ оформляется по схеме.
На полях тетради записывают дату. В этой же строке пишут номер лабораторной работы.
Ниже – название работы.
Цель работы. Выяснить, как зависят период и частота свободных колебаний нитяного маятника от его длины.
Оборудование. Штатив с муфтой и лапкой, шарик с прикрепленной к нему нитью длиной около 130 см, протянутой сквозь кусочек резины, часы с секундной стрелкой или метроном.
Отчет о работе.
1. Схема опыта (по рисунку 151):
Перед проведением эксперимента проведен краткий инструктаж по безопасному пользованию установкой: не наклонять штатив во избежание падения, не отклонять шарик на большую амплитуду (не более 4 – 5 см).
2. Формулы: T = 1/v или T = 
(с), v = 1/T или v = 
(Гц).
3. Таблица 6.
| Физическая величина | № опыта | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| l,см | 5 | 20 | 45 | 80 | 125 |
| N | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 |
| t, с | 14,67 | 27,46 | 41,5 | 54,4 | 68 |
| T, с | 0,49 | 0,91 | 1,38 | 1,81 | 2,26 |
| v, Гц | 2,04 | 1,09 | 0,73 | 0,56 | 0,45 |
Вывод. При увеличении длины маятника период колебаний увеличивается, а число колебаний (частота) уменьшается.
4. Вопросы (№ 8):
а) период уменьшается, значит, длину нити уменьшили;
б) частота уменьшается, значит, длину нити увеличили.
5. Дополнительное задание.
Цель. Выяснить, какая математическая зависимость существует между длиной маятника и периодом его колебаний.
Таблица 7
Т2/Т1=1,86  2 |
Т3/Т1=2,8 3 |
Т4/Т1=3,69 4 |
Т5/Т1=4,61 5 |
| l2/l1=4 | l3/l1=9 | l4/l1=16 | l5/l1=25 |
Вывод. Общая закономерность, верно отражающая зависимость между периодом колебаний маятника Т и его длиной l, выражается равенством (5): (Tk/T1)2=lk/l1. Поэтому, верно утверждение: при увеличении длины маятника в 4 раза период его колебаний увеличивается в 2 раза (ответ 4-в).
IV. Практическое применение исследований в домашних условиях: для регулировки хода маятниковых часов.
Вопросы.
1. Что нужно сделать, если маятниковые часы “спешат”?
2. А если отстают?
V. Сообщения (ребята заранее подготовили краткие доклады).
1. Механические часы (Пацификус из Вероны, IX век).
2. Маятниковые часы (Х. Гюйгенс, 1673 г.).
3. Доказательство вращения Земли при помощи маятника (Л. Фуко, 1851 г.).
VI. Итоги по уроку.
1. Какие понятия и формулы повторили?
2. Где в жизни применяются данные исследования?
3. Что нового узнали на уроке?
VII. Запись домашнего задания в дневники. Выполнить упражнение 24 (стр. 96 учебника). Подготовить сообщения по указанным выше темам (желающие).
VIII. Сообщение учащимся результатов деятельности на уроке.
Оценки за урок. Оценку “3” получили 2 ученика, “4” - 10 учащихся, “5” - 4 ребят.