Урок физики "Механические колебания. Кинематика колебательного движения". 11-й класс

№
п/п

Этапы урока/ деятельность преподавателя

Время
(мин.)

Работа обучающихся

1

1. Организационный этап

Приветствует обучающихся.
Создает положительный настрой на урок.

1

Приветствуют преподавателя, настраиваются на урок

2

2.Мотивация

Задание 1. Посмотрите слайды, дайте краткий комментарий о том, что изображено на слайдах, перечислите физические явления, которые описывают представленные фотографии, по какому признаку можно связать все указанные явления
Показ Слайдов 2 – 8
Задание 2. Сформулируйте тему и цели урока. Слайды 9, 10

3

Просматривают слайды, комментируют увиденное, находят общее

Формулируют тему, цели урока, сравнивают с теми, что указаны на слайде 9

3

3.Актуализация опорных знаний по теме «Механические колебания»

Задание 3. Откройте § 31 учебника. Найдите формулировки понятий, указанных в первом столбце таблицы, а также формул физических величин, указанных во втором столбце таблицы
Слайд 11

5

Формулируют определения понятий, записывают формулы
физических величин с указанием единиц измерений

4

4. Систематизация и обобщение знаний по теме «Механические колебания»

Задание 4. Опишем движение материальной точки с постоянной скоростью по окружности:

- запишем выражение для изменения угловой скорости от времени при равномерном движении по окружности

φ(t) = φ0 + ω·t;

- запишем выражение для проекции радиуса-вектора на координатные оси

Rx = R cos φ; Ry = R sin φ;

- обобщим результат для проекции радиуса-вектора в любой момент времени:

y(t) = R sin φ(t) = R sin (ω·t);
x(t) = R cos φ(t) = R cos (ω·t)

Слайды 12, 13

Задание 5. Сравним движение материальной точки с постоянной скоростью по окружности и «осциллограмму» тела, совершающего гармонические колебания. Слайд 14

8

Участвуют в проблемной дискуссии, используя наглядную информацию, знания по теме тригонометрические функции, графики тригонометрических функций из курса алгебры

Делают вывод о том, что «осциллограмма» колеблющегося тела представляет собой синусоиду

5

5. Уравнение гармонических колебаний

Задание 6. Сформулируйте определение понятия гармонические колебания, а также определение  физических величин амплитуда, фаза колебаний, циклическая частота

- Колебания, происходящие по закону синуса или косинуса называют гармоническими

- Амплитуда колебаний – максимальное отклонение от положения равновесия

- Фаза колебаний (показывает, какая доля периода прошла от начала колебаний), начальная фаза колебаний;

- Циклическая частота или круговая частота – (скорость изменения фазы колебаний)

Уравнение гармонических колебаний физической величины имеет вид:

х(t) = Хмакс· sin (ω·t+φ0) или х(t) = Хмакс· cos (ω·t+φ0)

Слайд 15, 16

Задание 7. Укажем место каждой физической величины в уравнении гармонических колебаний.
Слайды 17, 18, 19

8

Формулируют определение понятия и физических величин, записывают уравнения гармонических колебаний

6

6. Примеры уравнений гармонических колебаний

Задание 8. Используя уравнения, назовите и запишите амплитудное значение физической величины; циклическую частоту; фазу колебаний, начальную фазу колебаний материальной точки.
Слайды,  20, 21, 22

8

Выполняют задания, записывая ответы на вопросы в тетради и на доске по алгоритму

7

7. Уравнения скорости и ускорения гармонических колебаний

1) Найдем закон изменения скорости, зная, что скорость – производная функции х(t) по времени

vx(t) = dx/dt = x´;
х(t) = Хмакс· cos (ω·t+φ0);
vx(t) = - Хмакс·ω· sin (ω·t+φ0),
где Vmax = Хмакс·ω;

(изменение скорости происходит по закону синуса);

2) Найдем выражение для ускорения, зная, что ускорение – первая производная скорости по времени (или вторая производная координаты по времени):

ах(t) = dv/dt = v´;
ах(t) = - Хмакс·ω2· cos (ω·t+φ0),
где amax = Хмакс·ω2
Слайды, 24, 25, 26, 27

8

Используя знания по теме производная, дифференцируют уравнения координаты и скорости, для получения уравнения скорости и ускорения соответственно

8

Задание 9. Закончите предложения, используя начала предложенные ниже:
1. Амплитудное значение физической величины указано …
2. Величина, являющаяся аргументом косинуса называется …
3. Постоянная физическая величина, стоящая перед переменной t  в уравнении гармонических колебаний …
Слайд 28

2

Формулируют окончания предложений

9

Заключительный этап

- Подведение итогов урока.

Рефлексия.

Домашнее задание:

- § 31 – определения понятий и формулы физических величин (Б);
- § 32; Упражнение 1, 2 (Б)
- § 32; Упражнение 3,4 (П)

Слайд 29

2

Проводят рефлексию учебной деятельности, записывают домашнее задание