« Колебательное движение. Свободные колебания. Маятники»
2015
“Науку все глубже постигнуть стремись,
Познанием вечного жаждой тянись.
Лишь первых познаний блеснет тебе свет,
Узнаешь: предела для знания нет”.
Урок физики в 9 классе.
Тема урока: Колебательное движение. Свободные колебания. Маятники
Цели урока: Сформировать представления о колебательном движении, виды колебаний, изучить свойства и основные характеристики колебательных движений. Развивать мышление
План
1. Проверка домашнего задания
Мы встречаемся с различными утверждениями в задачах. Как правильно их записать. Ведь успех решения зависит порой от правильной записи.
а) Ребята, посмотрите на слайды. Укажите, какие виды механического движения представлены на слайдах. Слайд 1(прямолинейное), Слайд 2 (Криволинейное движение и движение по окружности), Слайд 3 (Новый вид движения - колебательное)
Постановка учебной задачи.
Действительно на слайде представлено колебательное движение.
- Попробуйте определить тему урока. Тема: Колебательное движение. Свободные колебания. Колебательные системы. Маятник. (Слайд 4) Запись в тетради темы и числа. - Какие понятия для вас новые?
- Попытайтесь сформулировать цель урока (Нам надо разобраться с тем, что такое колебательное движение, что такое свободные колебания. Рассмотреть вопрос, связанный с колебательными системами, и узнать, что собой представляют маятники)
Итак, что - же такое колебания.
(Слайд 6) Колебание – повторяющийся с течением времени какой–либо процесс.
Надо сказать, что колебания самый распространенный вид движения в природе. Ну а уж если касаться вопроса связанного с механическими движениями, то это самый распространенный вид механического движения, и обычно говорят так, что:
(Слайд 6) Движение, которое с течением времени полностью или частично повторяется, называется колебанием.
Если говорить о колебаниях, то, конечно же, в первую очередь надо отметить, что это самый распространенный вид движения. И он встречается практически везде. Примеры:
Движение качели. Шевеление листьев, качание деревьев. Ходьба человека (движение ног и рук).
Колебания существуют не только в механике, существуют и электромагнитные колебания.
в) Виды колебаний.(слайд7)
[pic]
Все они имеют между собой много общего и поэтому описываются одними и теми же уравнениями(гармоническими), имеют общие величины характеризующие колебания(период, амплитуду, частоту, фазу), явления (резонанс)
Мы с вами сейчас в виде примера рассмотрим колебания пружинного маятника. (Опыты с пружинным и нитяным маятниками) Посмотрите, пожалуйста, здесь у нас на пружине укреплен груз. Это и есть модель пружинного маятника. Для того чтобы этот маятник совершал колебания, нам необходимо грузу сообщить начальную скорость. Посмотрите, мы вывели из положения равновесия груз, и теперь он совершает колебания вверх и вниз, проходя через точку равновесия.
Рассмотрим второй пример колебаний. Это колебания нитяного маятника. Твердое тело, укрепленное на нити совершающее колебания около точки равновесия в поле тяготения Земли. Маятник представляет собой колебательную систему. Для того чтобы он совершал колебания выведем его из положения равновесия. (Приподнимем над землей). Повторяющееся движение мы будем и можем называть колебанием.
г) Первые учёные изучающие колебания
Галилео Галилей (1564-1642).(слайд9).Великий итальянский ученый – один из создателей точного естествознания.
Родился в городе Пизе, известном своей наклонной башней. Учился сначала в монастырской школе, а затем в университете. Уже в студенческие годы Галилей увлекся изучением колебаний. Он обнаружил, что колебания маятника не зависят от его массы, а определяются длиной подвеса.
(Слайд 10).Сохранилось предание о том, как молодой студент медицинского факультета Галилео Галилей в одно из воскресений 1583 года с интересом следил за качаниями зажженных лампад в церкви. По ударам пульса он определил время, необходимое для полного размаха лампад. С этого времени медицину пришлось ему оставить и сосредоточиться на физике.
Гюйгенс Христиан (1629 – 1695). (слайд 11)Формула периода колебаний математического маятника впервые была получена.
(слайд12).В 1656 году в возрасте 27 лет Гюйгенсом были сконструированы первые маятниковые часы со спусковым механизмом. Создание часов, измеряющих время с невиданной точностью, имело далеко идущие последствия для развития физического эксперимента и практической деятельности человека. До этого, время измеряли по истечению воды, горению факела или свечи.
д [pic] [pic] ) Механические колебания.(слайд 13)
Свободные
[pic] ВЫНУЖДЕННЫЕ
Условия возникновения свободных колебаний: (слайд 14)
Тело должно быть первоначально выведено из положения равновесия.
Равнодействующая всех сил должна быть отличной от нуля и направленной к положению равновесия.
Трение в системе должно быть мало.
Существует одно положение равновесия в котором равнодействующая всех сил равна нулю
е) Величины характеризующие колебания. (слайд 15)
1) Амплитуда (Слайд16)
Ссылка на амплитуду колебаний
Амплитуда– это модуль наибольшего значения изменяющейся величины. [А] = м
2) Период (Слайд17)
С [pic] сылка на период колебаний
Период – это время, за которое совершается одно колебание
[T] = с
[pic] Задача из опыта
[pic] 3) Частота (слайд 18)
Ссылка на частоту колебаний
частота-это число колебаний совершаемых за 1 с
[v] = Гц
Задача из опыта [pic]
Единица измерения названа так в честь немецкого физика Генриха Герца
1Гц – это одно колебания в секунду.
[pic] Примерно с такой частотой бьётся человеческое сердце
ж) Превращения энергии при колебаниях и координаты, скорости и ускорение
1) Превращения энергии при свободных механических колебаниях (слайд 19)
[pic]
[pic]
Превращения энергии при свободных механических колебаниях (слайд 20)
маятника
Ссылка на Опыт с маятником Максвелла
2) Координата, скорость и ускорение при колебательном движении. (слайд 21)
[pic]
З) Задача.(слайд 22) Период колебания крыльев шмеля T = 5 мс, а частота колебаний крыльев комара ν = 600 Гц. Определите, какое насекомое чаще машет крыльями?
е)Значение колебаний (слайд 23)
Колебания играют важную роль в таких ведущих областях техники, как электричество и радио. Выработка, передача и потребление электрической энергии, телефония, радиовещание, телевидение, радиолокация - все эти важные отрасли основаны на использовании электрических и электромагнитных колебаний.
Ссылка на Опыт Фуко
ё) Закрепление
Тест из 5 заданий на два варианта (слайд 24)
рефлексия (слайд25)
Сегодня на уроке я:(поставить «+» или « - »)
дополнял ответы других учеников
работал самостоятельно в тетради
выполнял задания
участвовал в обсуждении проблемы
доказывал свою точку зрения
За урок я бы себе поставил оценку………….
Над чем мне надо работать, чтобы улучшить свои знания?
и) Д/з §24-25 Упр 23 (слайд 25)
Литература и источники (слайд 26-27)
