Ученики на Учителя.com


Конспект урока "Амплитуда, период и частота механических колебаний" 10 класс

Открытый урок в 10в классе
«Амплитуда, период и частота механических колебаний»
Цель урока: учащиеся должны иметь представление о величинах, характеризующих
колебательное движение.
Планируемые результаты:
Метапредметные
Коммуникативные:
Уметь с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли.
Регулятивные:
Осознавать самого себя как движущую силу своего научения, свою способность к
преодолению препятствий и самокоррекцию.
Познавательные:
Объяснять физические процессы, продолжить развивать представления о
колебательном движении.
Предметные
1. Научиться вычислять частоту, период по формуле.
2. Знать определения и единицы измерения амплитуды, периода и частоты
колебаний.
3. Проводить измерение площади опоры и массы тела и вычислять давление,
которое тело оказывает на стол.
4. Познакомить обучающихся с величинами, характеризующими колебательное
движение.
Личностные УУД
Формирование целостного мировоззрения, соответствующего современному
уровню развития науки, и устойчивого интереса к самостоятельной
экспериментальной деятельности.
Технологии: Здоровьесбережения, Проблемного обучения, ТРИЗ, ИКТ-технология
Формы: Фронтальная, групповая, индивидуальная.
Ресурсы. оборудование:
• два длинных нитяных маятника, один короткий;
• два пружинных маятника и два груза различной массы.
• презентация к уроку
• Нить
• Грузы различной формы и массы
• Проектор, интерактивная доска
Тип урока: урок изучения нового материала.
Ход урока:
I. Организационный момент.
Учитель: - Здравствуйте, ребята. Сегодня наш урок пройдет не в той форме, как
раньше. Сегодня на нашем уроке присутствуют гости. Поприветствуйте их.
Настройтесь на плодотворную работу, на получение новых знаний, необходимых в
вашей жизни. Давайте же начнем.
Кто мне скажет: что мы изучили с вами на предыдущем уроке?
Учитель: - Давайте повторим основные моменты.
II. Опрос домашнего задания:
1. Какое движение называют колебательным?
2. Приведите примеры колебательного движения, встречающиеся в нашей
жизни.
3. Что общего у этих примеров колебательного движения?
4. Как называются колебания, происходящие только благодаря начальному
запасу энергии?
5. Какие системы называют колебательными?
6. Рассмотрите рисунок и скажите, какие системы являются
колебательными, а какие нет.
7. Что называют маятником?
8. Какие маятники бывают?
III. Актуализация опорных знаний и жизненного опыта учащихся
Учитель: - Итак, мы с вами рассмотрели несколько примеров колебательных
систем. Общей чертой назвали периодичность. Но это все общие словах.
Допустим, вы изучаете колебание нитяного маятника. Что вам потребуется для
того, чтобы описать подробнее его колебание? Давайте проверим. (запускаем
несколько маятников, рассуждают). Скажите, чем отличаются их движения
друг от друга?
Учащиеся: - У маятников разная длина, колеблются разные грузы, разные
пружины.
Учитель: - А чем отличаются их колебания друг от друга?
Учащиеся: - Одни колеблются быстрее, другие медленно…
Учитель: - И что же нам потребуется, что бы отличить эти колебания?
Учащиеся: - Нужны какие – то характеристики, нужно что – то измерить и
сравнить.
IV. Формулировка темы и целей урока
Учитель: - итак, получается, что колебательное движение можно описать с
помощью каких – то величин. Сформулируйте тему урока.
Тема урока: Величины, характеризующие механические колебания
Учитель: - Хорошо. А теперь, зная тему урока, сформулируйте цели урока.
Учащиеся: - Узнать о величинах, характеризующих колебания;
- научиться применять их при объяснении механических колебаний и
при решении задач;
- научиться рассуждать и делать выводы при изучении новых величин.
V. Изучение нового материала.
Учитель: - Итак, давайте же посмотрим , какие величины мы можем измерить
при изучении колебаний.
Учащиеся: - Например, мы можем рассмотреть, на какое расстояние отклоняется
маятник с момента начала колебаний.
Учитель: - Правильно! Ребята, как вы думаете, когда маятник будет отклоняться
на большее расстояние: в начале или конце колебания?
Учащиеся: - В начале!!!
Учитель: - А давайте проверим. Запустим маятник и понаблюдаем. (
маятник начинает колебаться, наблюдаем). Действительно, в начале маятник
отклоняется на большее расстояние. А вы знаете, как называется это расстояние?
Учащиеся: - Нет!
Учитель: - Первая величина, характеризующая максимальное расстояние, на
которое отклоняется тело при колебании, называется амплитудой. Запишите.
Обозначается буквой А. В каких единицах будем измерять амплитуду?
Учащиеся: - Так как это расстояние, то конечно же, ее основной единицей будет
метр. А неосновные – см, мм, км, дм и т.д.
Учитель: - Отлично! Продолжим. Скажите, ребята, что мы еще можем измерить
при изучении колебательного движения?
Учащиеся: - Так как один маятник колеблется медленно, а другой – быстро, то
наверное можно измерить время колебания маятника.
Учитель: - Правильно. Время колебаний можно измерить с помощью…
Учащиеся: - Часов, секундомера.
Учитель: - Верно. Но есть величина, показывающая время одного колебания. Эта
величина называется периодом.Запишите, давайте дадим определение. Период –
это …
Учащиеся: - Это время одного колебания.
Учитель: - Период обозначают буквой Т. А в каких единицах будем измерять
период в СИ?
Учащиеся: - Так это промежуток времени, то основная единица измерения
периода в СИ будет секунда. Неосновные – мин, час, мс, мкс и т.д.
Учитель: - Правильно! Решите небольшую задачу. Маятник за 30с совершил 20
колебаний. Чему равен период?
Учащиеся: - 30с/20=1,5с.
Учитель: - Итак, чтобы вычислить период колебания, нужно…
Учащиеся: - Надо общее время колебаний разделить на число колебаний.
Учитель: - Хорошо! Давайте введем обозначения и запишем формулу:
T = t/n (1)
- Молодцы! Мы уже узнали 2 величины: амплитуду и период. А что еще можно
измерить в ходе изучения колебательного движения ?
Учащиеся: - Можно посчитать число колебаний.
Учитель: - Правильно! Есть еще одна величина, характеризующая число колебаний
за 1 секунду. Называется она частотой. Обозначается буквой υ. Единица измерения
названа герцем в честь немецкого физика Генриха Герца.
- Итак, еще задачка . Известно, что за 10с тело совершает 20 колебаний. Сколько
колебаний оно совершит за 1 секунду?
Учащиеся: - 20/10с = 2 Гц
Учитель: - А что вы вычислили только что?
Учащиеся: - Частоту.
Учитель: - Получается, чтобы вычислить частоту, надо…
Учащиеся: - Общее число колебаний разделить на время.
Учитель: - Введем обозначения и получим формулу: υ = n/t (2)
Молодцы! А вы знаете, что между Т и υ существует зависимость. Они обратно
пропорциональны друг другу:
Т =1/ υ (3) υ= 1/ Т (4)
Чем больше υ, тем меньше Т. И наоборот, чем больше Т, тем меньше υ.
- Молодцы! Мы уже изучили 3 величины, описывающие колебания. Остается еще
одна величина. Давайте рассмотрим колебания 2 маятников, абсолютно
одинаковых.
Провести опыты:
1) Синхронно;
2) В разные стороны;
3) С запозданием (друг за другом).
Учитель: - Скажите, чем отличаются эти колебания друг от друга?
Учащиеся: - Маятники отстают в колебаниях друг от друга.
Учитель: - Значит, есть еще одна величина, характеризующая эти отличия.
Называется она фаза. Фаза – это физическая величина, показывающая, какая
часть периода прошла с момента начала колебания. Обозначается буквой φ. С
учетом понятия «фаза» колебания могут осуществляться: 1) синфазно – скорости
в любой момент времени направлены в одну сторону; 2) в противофазе –
скорости в любое время направлены в противоположные стороны; 3) с
некоторой разностью фаз.
- Итак, давайте перечислим все величины, которыми можно описать
колебательное движение.
Учащиеся: - Амплитуда, период, частота и фаза.
VI. Решение задач.
Задача 1Железный сплошной грузик совершает малые свободные колебания на
легкой нерастяжимой нити. Затем этот грузик заменили на сплошной алюминиевый
грузик тех же размеров. Амплитуда колебаний в обоих случаях одинакова.
Ответ: Так период колебания нитяного маятника не зависит от массы груза, то
замена железного груза на алюминиевый не приведет к изменению периода
колебаний. Так как Т и υ обратно пропорциональны друг другу, то и частота тоже не
изменится. Ответ 33.
Задача 2
В школьной лаборатории изучают свободные колебания пружинного маятника при
различных значениях жесткости пружины маятника. Как изменятся период и
частота свободных колебаний маятника, если увеличить жесткость пружины, не
изменяя массу маятника? Для каждой величины определите соответствующий
характер изменения:
1) Увеличится
2) Уменьшится
3) Не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в
ответе могут повторяться.
Период колебания
Частота колебания
Ответ: мы выяснили, что при увеличении жесткости период уменьшается. Так как
Т и частота обратно пропорциональны друг другу, то уменьшение периода приведет
к увеличению частоты колебаний. Ответ:21
VIII. Закрепление.
С какими величинами вы сегодня познакомились?
IX. Рефлексия
X. Оценивание
XI. Домашнее задание §24, Упр №24
Скачать материал

Физика - еще материалы к урокам: