Механические колебания. Величины, характеризующие колебательное движение

Разделы: Физика


Цель урока:

  • сформировать понятие механических колебаний, о его частоте, периоде и амплитуде; рассмотреть виды колебаний, их характеристики;
  • формировать умения анализировать, устанавливать связи между элементами содержания ранее изученного материала;
  • вырабатывать наблюдательность, навыки культуру проведения физического эксперимента, учить делать выводы по результатам, способствовать развитию самостоятельности;
  • умения применять свои знания для решения учебных задач различного характера;
  • прививать культуру умственного труда и интерес к предмету.

Методы обучения: беседа, сообщение учителя, демонстрация опыта, наблюдение, обобщение наблюдения.

Тип урока: изучение нового материала.

Технология: ИКТ.

Оборудование: демонстрационное: шарик на нити, груз на пружине, сосуд с вязкой жидкостью(растительное масло), компьютер с проектором.

Структура урока:

  1. Организационный момент.
  2. Актуализация опорных знаний.
  3. Изучение нового материала и закрепление.
  4. Закрепление изученного материала.
  5. Итог урока
  6. Домашнее задание.

Ход урока

1. Организационный момент. Презентация.

Добрый день! Я рада всех вас видеть и желаю каждому хорошего настроения, а оно начинается с улыбки.

Когда мы улыбаемся,
Мы самоисцеляемся
И с силой наполняется,
Дарующей успех.

Поработаем, ребята, сегодня для ума и души.

2. Актуализация опорных знаний. Сообщение темы урока.

О чем идет речь, вы узнаете, разгадав кроссворд, по вертикали которого прочитается тема урока.

Вопросы к кроссворду:

1. Физическая величина, характеризующая быстроту движения.

  • Назовите единицы измерения скорости.
  • С помощью какого прибора измеряют скорость?

2. Физическая векторная величина, равная изменению скорости с течением времени?

  • В каких единицах измеряется ускорение?
  • Какой буквой обозначается ускорение?

3. Характеристика взаимодействия тел.

  • Назовите виды сил?
  • С помощью какого прибора можно измерять силу?

4. Физическая векторная величина, измеряющаяся в метрах.

  • Что называется перемещением?
  • Какие единицы перемещения вы знаете?

5. Как называется падение тел под действием силы тяжести?

  • Чему равно ускорение свободного падения?

6. В каких единицах измеряют углы?

  • Какие единицы измерения углов вы знаете?
  • Каким приборам мы измеряем углы?

7. Изменение положения тела в пространстве с течением времени называется…

  • Назовите виды движения.
  • Что называется равномерным и неравномерными движением?

8. Явление, возникающее между двумя соприкасающимися телами.

  • Назовите виды трения?
  • Назовите способы уменьшения и увеличения трения?

9. Физическая величина, единицами измерения которой является век, год.

  • Назовите единицу измерения времени в системе СИ.
  • С помощью каких приборов измеряют время?

Назовите мне ключевое слово – Колебания.

Запишите тему урока. Начнем мы работу со строк Николая Заболоцкого:

Рожденный пустыней,
Колеблется звук,
Колеблется синий,
На ветке паук.
Колеблется воздух
Прозрачен и чист,
В сияющих звездах
Колеблется лист.

(Формулируется цель урока.)

3. Изложение нового материала.

Урок начинается с демонстрации: 1)колебание шарика на нити. 2)колебание маятников часов и т.д.

Учитель: Рассмотрите примеры движений и скажите, пожалуйста, что общего в этих движениях.

Учащиеся: повторение.

Учитель: Правильно. Как можно назвать эти движения?

Учащиеся: колебания.

Учитель: Все эти тела совершают периодически повторяющиеся движения около неподвижной точке, т.е. колеблются. Приведите свои примеры колебательного движения.

Учащиеся приводят примеры колеблющихся тел из демонстраций, которые они наблюдали и из окружающей жизни.

Учитель: Демонстрация: (тело на нити) Назовите мне тела, которые участвуют в колебаниях.

Учащиеся дают ответы.

Учитель: Система тел, способная совершать колебания называется колебательной системой. Примерами колебательной системы является маятник. Маятники бывают двух видов: нитяной и пружинный.

Учитель: Демонстрация: пружинного и нитяного маятника.

Учащимся предлагается привести в колебание математической и пружинный маятники, находящиеся у них на столах.

Учитель: Что необходимо сделать, чтобы маятники начали совершать колебания?

Учащиеся: подействовали силой.

Учитель: Для того, чтобы система совершала колебания, необходимо наличие внешней силы, выводящей тело из положения равновесия.

Демонстрация: Я отклоняю шарик на нити, но не отпускаю. На шарик действует сила, но колебаний нет. Почему?

Учащиеся: Нужна сила, которая будет возвращать тело в положение равновесия.

Учитель: Как вы думаете, как будет ввести себя маятник, если его поместить в масло или глицерин?

Учащиеся: Колебания сразу прекратятся, т.к. возникает большое сопротивление движению.

Учитель: Так, какие условия необходимо создать, чтобы возникали и существовали механические колебания:

  • колебательная система должна быть выведена из положения равновесия;
  • силы трения в системе должны быть малы.

Учитель: В зависимости, какие силы действую на тело различают свободные и вынужденные колебания.

Свободные – это колебания, происходящие под действием внутренних сил.

Вынужденные – это колебания, происходящие под действием внешних сил.

Учитель: Как и любое движение, колебательное движение характеризуется рядом величин. Основными такими величинами при колебательном движении являются: период, частота и амплитуда.

Учитель: Таким образом, мы изучили колебательное движение и рассмотрели величины, характеризующие колебательное движение. Тогда проведем закрепление пройденного материала.

4. Закрепление нового материала.

 

5. Итог урока. Выставление оценок за работу в классе.

Всюду в нашей жизни мы встречаемся с колебательными движениями: периодически движение участков сердца и легких, колеблются ветви деревьев при порыве ветра, ноги и руки при ходьбе, пульсируют звезды (будто дышат), а возможно и вся Вселенная, колеблется 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.

“ Науку все глубже постигнуть стремись,
Познанием вечного жаждой тянись
Лишь первых познаний блеснет тебе свет,
Узнаешь: предела для знания нет”
Фирдоуси (персидский поэт).

6. Домашнее задание.

§24–6, упр. 23.