Конспект урока "Величины, характеризующие колебательное движение" 9 класс
Учитель физики первой категории
МКОУ Чухломская СШ имени А. А. Яковлева
Комарова Е.П.
КОНСПЕКТ УРОКА
Тема :«Величины, характеризующие колебательное движение»
Название урока
«Величины, характеризующие колебательное движение»
Класс
Учебник, программа
9
А.В. Перышкин, Е.М. Гутник , «Физика», 9кл, М., Дрофа ,2011
Тип
Форма
Изучение нового материала
практикум
Технология урока:
Технология группового обучения
Обучение – это общение человека с человечеством. А Петровский
Цели и изучения темы:
Образовательные цели:
Узнать физические величины, которые характеризуют колебательное
движение. Развивающие цели:
Совершенствовать умение анализировать, сравнивать.
Опытным путем установить от чего зависит и не зависит период
колебания маятника на нити
Формировать навыки работы в группе
Воспитательные цели:
Формировать нравственную культуру учащихся
Работа в группах по выполнению опытов, анализ текста учебника,
сообщения учащихся
Оборудование урока
Штатив с лапкой
Маятник на нити разной длины
Набор грузов, электронный секундомер
Транспортир
Часы маятниковые
Раздаточный материал
Магнитная доска и иллюстрационными материалами
Применяемые формы работы
План урока
Время
1.
Актуализация знаний. Физический диктант
5
мин
2.
Изучение нового материала
10
мин
3.
Групповая работа. Практикум
15
мин
4.
Закрепление материала во внешней речи
5
мин
5.
Тестовая работа . Подведение итогов
5
мин
План урока
№
Этап урока
Деятельность учителя
Деятельность ученика
1.
Актуализация
знаний
Рассказ учителя о колебательных
движениях:
Колебательные движения часто
встречаются в нашей жизни:
- колеблется пшеница в поле, трава
на лугу, листья на ветках, деревья в
лесу
Колеблется корпус самолета в
полете, фундаменты
турбины,поршень в ДВС
Приведите пример известных Вам
колебаний?
Пульсируют звезды (будто дышат), а
возможно и вся Вселенная
- колеблются атомы в узлах
кристаллической решетки.
Ученый Л.И. Мандельштам говорил,
что если посмотреть историю физики,
то можно увидеть, что главные
открытия были связаны по существу с
колебаниями. Сегодня на уроке мы
познакомимся с величинами, которые
характеризуют колебательное
движение.
Приводят примеры:
Периодические
колебания участков
- сердца и легких
- крови в сосудах
- колеблются голосовые
связки.
2
Проверка знаний.
Физический
диктант
А сейчас предлагаю физический
диктант(приложение №1), задания на
карточке, работаем индивидуально.
Осуществите взаимопроверку по
эталону
Дополняют
предложения, а затем
поменяемся вариантами
и проверим
Осуществите
взаимопроверку по
эталону
Изучение нового материала
3
Начнем изучение нового материала
со строк Николая Заболотского
Рожденный пустыней,
Колеблется звук.
Колеблется синий,
На ветке паук.
Колеблется воздух
Прозрачен и чист,
Слушают стихи
В сияющих звездах
Колеблется лист.
4
Демонстрация
опыта
Опыт « Маятник» Рассмотрим
физические величины, которые
характеризуют данные
колебательные движения. Смотрим –
отклоняю маятник на небольшой
угол от положения устойчивого
равновесия и на больший угол. Чем
отличаются эти движения?
Наблюдают за
проведением
эксперимента.
Ответы учащихся:
Ответ: Маятник в обоих
случаях проходит разное
расстояние. Это
расстояние и есть
амплитуда колебания.
5
Вывод формулы
Амплитуда колебаний обозначается
А. Измеряется в метрах,
сантиметрах. Получаем определение
Дf……
Смотрим на рисунок (рисунок на
доске, на А-4)
А ОА
А2 ОА
Видно, что А1 А
Обратим внимание на характер
колебаний. Посмотрите, как
выглядит полное колебание –
движение тела из крайней точки и
обратно в эту крайнюю точку.
Сколько амплитуд проходит тело за
одно полное колебание?
И так одно полное колебание равно
4А
Ответ 4А
6
Промежуток времени, в течение
которого совершается одно полное
колебание называется периодом
колебаний – это вторая физическая
величина, характеризующая
колебательное движение
Обозначается Т. Измеряется в
сантиметрах.
Для нахождения периода нам
необходимо измерить время
наблюдения за колебаниями и
сосчитать число полных колебаний, а
затем это время разделить на число
колебаний и найдем период Т.
Записи в тетради
Т
7
Постановка опыта
Отклоним и отпустим маятники на
короткой и длинной нити от
положения устойчивого равновесия.
Чем отличаются эти движения?
Короткий маятник совершит больше
колебаний, чем длинный.
Наблюдают за
проведением
эксперимента.
8
Вывод формулы
Число колебаний в единицу времени
называется частотой колебаний
- это третья физическая величина,
характеризующая колебания
движения. Обозначается
Измеряется в Гц 1 Гц
с
Названа в честь немецкого физика Г.
герца за его большие заслуги в
изучении колебаний.
Допустим маятник совершил за 1
секунду 5 колебаний т.е.
Гц
Чему равен Т колебаний? Т
с
Следовательно чтобы найти Т мы
т.е. Т
Или
Т
называетсясобственнаячастотаколебательнойсистемы
Т и находятся в обратно -
пропорциональной зависимости.
Записи в тетради
9
Постановка опыта
Берем 2 одинаковых маятника, один
отклоним влево, другой вправо от
положения устойчивого равновесия
на одинаковое А и отпустим
Чем отличаются эти движения?
Обратите внимание на рисунок 54.
Наблюдение за
экспериментом.
Примерный ответ
учащегося.
Направлением скорости
направлены в
противоположные
стороны. В этом случае
говорят, что колебания
маятников происходит в
противоположных фазах.
;-ая физическая
величина
характеризующая
колебательное движение
– это фаза колебаний.
Обозначается – .
Измеряется в радиусе –
угловая мера времени.
10
Постановка опыта
Отклоним 2 одинаковых маятника в
одну сторону и от пустим. Что
видим?
Рассмотрим еще один случай.
Рисунок 57. Скорости маятников
направлены вправо, но через
некоторое время они будут
направлены в разные стороны. В
этом случае колебания происходят с
некоторой разностью фаз.
Более подробно о фазе колебаний
будет рассмотрено в 11 классе.
Итак сделаем вывод:
Анализ проведенного
опыта.
Ответ – маятники
колеблются одинаково,
т.е. в одинаковых фазах.
Колебательное движение
характеризуется
амплитудой, периодом,
частотой и фазой
колебаний.
11
Организация
исследований
Итальянский ученый Г. Галилей в
1583 году установил от чего зависит
и не зависит Т колебаний маятника.
Ответим на этот вопрос опытным
путем. Эксперимент проведем по
рядам ( приложение №2 алгоритм
выполнения опыта)
Проведение
эксперимента
Вывод: Т колебаний
маятника на нити не
зависит от
- амплитуды колебаний
- массы маятника
А зависит
- от длинны нити
12
Представление
результатов
исследований
Учитель предлагает учащимся
прокомментировать опыты.
1 ряд
Чем больше длина нити,
тем больше период
колебания
2 ряд
Нить зависит от
амплитуды колебания
3 ряд
Чем больше частота,
тем меньше период
колебаний
13
Сообщения
учащихся
Учитель предоставляет слово
учащимся « Из истории
маятниковых колебаний»
Сообщение №1
« Из истории
маятниковых
колебаний»
Сообщение№2
« Маятниковые часы»
Итог урока: Вот и закончился наш урок, кому-то показался он несложным, а
кто-то делал ошибки и учился их исправлять. Хочу чтобы вы помнили, что в
жизни дорогу осилит идущий и я вам желаю:
Идти не сгибаясь,
Идти до конца,
Идти улыбаясь,
И в поте лица.
Идти, что отпущено
Надо прожить.
Идти, не стремясь
По течению плыть.
Пешком иль иначе –
Преграды смести.
Идти – это значит
До цели дойти
(ответ учащихся достигли ли цели урока…….)
Приложение №1
1 вариант
1.Движения или процессы, которые
точно или приблизительно
повторяются называются …….
Колебаниями
2.Колебания, происходящие только
благодаря начальному запасу
энергии называются …….
Свободными
3.Сила, вызывающая колебательные
движения направлена ….. к
положению равновесия
4.Твердое тело, совершающее
колебания под действием
приложенных сил называется ….
Маятником
2 вариант
1.общая черта разнообразных
колебаний – их ….. периодичность
2.Системы тел, которые способны
совершать свободные колебания
называются ….. колебательными
3.Колебание тела через
определенный промежуток времени
…. Повторяется
4.Маятник бывает ….. нитяной и
пружинный
5.Пружинный маятник состоит из
…. Шарика, пружины и штатива
5.Нитяной маятник состоит из …..
шарика. Нити, штатива и Земли
Приложение №2
1 ряд
Определить
зависимость периода
колебаний маятника на
нити от его массы.
Оборудование: штатив,
маятник на нити, набор
грузов, секундомер.
Ход работы:
1.Укрепите нить
маятника в штатива
лапке.
2.определите
промежуток времени за
который маятник
совершил 10 полных
колебаний
T1…… с
3.Рассчитайте Т
колебаний
Т1
где N 10
колебаний.
4.Увеличив массу
маятника, а длину нити
не меняя вновь
укрепите на нить в
лапке штатива.
5.определите
промежуток времени,
за который маятник
своершил 10 полных
колебаний t2….с
6.Рассчитайте Т
колебаний
Т2
где N равно 10
колебаниям.
7.Сравните результаты
ответов. Сделайте
вывод
Т маятника на нити не
зависит от его массы.
2 ряд
Определить
зависимость периода
колебаний маятника на
нити от амплитуды
колебаний.
Оборудование: штатив,
маятник на нити,
транспортир,
секундомер.
Ход работы
1.Укрепите нить
маятника в лапке
штатива.
2.отклоните маятник на
угол 30гр. от вертикали
и отпустите
3.определите
промежуток времени за
который маятник
совершил 15 полных
колебаний
T1 …. С
4.Рассчитывайте Т
колебаний Т1
где N
равно 15 колебаний
5. Повторите опыт,
отклонив маятник на
угол 60гр. рассчитайте
Т2
где N равно 15
колебаний
6. Сравните результаты
опытов сделайте вывод
Т маятника на нити не
зависит от А колебаний
3 ряд
Определить
зависимость периода
колебаний маятника на
нити от его длинны
Оборудование: штатив,
маятник произвольной
длинны, линейка,
секундомер.
Ход работы:
1.Укрепить маятник в
лапке штатива длинна
нити 20 см.
2.отклоните нить
маятника от вертикали
на 2 см и отпустите
Определите
промежуток времени,
за который маятник
совершил 20
колебаний.
T1 …. С
3.рассчитайте Т
колебаний
Т1
где N равно 20
колебаний
4.Повторите опыт
изменив длину
маятника l2 равно 45
см.. рассчитайте Т2
где N равно 20
колебаний
5. сравните результаты
опытов. Сделайте
вывод
Чем больше длинна
нити тем больше Т
колебаний и тем
меньше колебаний
Сообщение №1
« Из истории маятниковых колебаний»
В 16 веке эту зависимость установил Г. Галилей, всю свою жизнь посвятил
физике и астрономии, родился в Италии, в городе известным своей
наклонной башней . Уже в студенческие годы Галилей увлекался изучением
колебаний. Сохранилось предание о том, что молодой студент медицинского
факультета Г. Галилей в одно из воскресений 1583 г. 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. Это было сделано 430
лет назад. Один их учеников Г. Галилея писал: «Благодаря остроте своего
ума он изобрел простейший и верный способ измерения времени с помощью
маятника, никем прежде не усмотренный».
Сообщение№2
« Маятниковые часы»
Галилей высказал также мысль, что колебания маятника можно использовать
для регулирования хода часов. В бумагах Галилея был найден чертёж таких
часов, но изготовить маятниковые часы лишенный к тому времени зрения
Галилей не успел. По его поручению эту работу продолжил его сын
Винченцо и ученик Вивиани, которые и разработали «первую из известных
конструкций маятниковых часов». Однако о них вскоре забыли. Несколько
позже голландский ученый Хр. Гайгенс (портрет на доску) разработал
современную законченную конструкцию маятниковых часов. В 1657 году
маятниковые часы с анкерным механизмом, обеспечивающий равномерный
ход часов были изобретены Хр. Гайгенсом (демонстрация маятниковых
часов)). А сейчас я вам предлагаю послушать несколько отрывок из сказок
разных народов, а вы постарайтесь ответить на вопросы обозначенные на
карточке .
Литература:
1. А.В. Перышкин, Е.М. Гутник , «Физика», 9кл, М., Дрофа ,2011
2.Л.В. Алмаева «Тесты. Физика 9 класс. Издательство лицей 2002.
3. Газета « Приложение к 1 сентября» Серия Физика.
4. А.В. Перышкин. Н.А. Родина, Х.Д. Рошаковская « Преподавание физики в
9 классе
5. http://festival.1september.ru/ Фестиваль педагогических наук.
