Конспект урока по физике на тему "Резонанс" (9 класс)

Технологическая карта урока

ФИО педагога: Соловьева Маргарита Владимировна

Полное название ОУ: МОУ «Чистостемская ООШ»

Предмет: Физика                Класс: 9         УМК: Перышкин А.В., Е.М. Гутник Физика 9 кл.

Тема урока: Резонанс

Оборудование: компьютер, карточки с заданиями, карточки с кейсами, карточки с тестами, учебник, штативы, шарики на нитях разной длины, нить, диагностические карты для взаимооценки и самооценки, доска, мел.

Дата проведения урока: 11.12.2017.

Характеристика учебных возможностей и предшествующих достижений класса, для которых планируется урок:

Ученики знают основные характеристики колебательного движения, знакомы с понятиями «свободные, гармонические, затухающие и вынужденные колебания». Учебные возможности данного класса хорошие.

Цели урока как планируемые результаты обучения, планируемый уровень их достижений:

Вид планируемых учебных действий		Учебные действия	Планируемый уровень достижений результатов обучения
Предметные		1.                  Формирование представления о механическом резонансе и  причине его возникновения. 2.                  Способность применять полученные знания о резонансе при решении кейса, задач, теста, и в качестве аргументов для защиты своей точки зрения при рефлексии.	33% - выше среднего 33% - средний уровень 33% - ниже среднего
Метапредметные	Познавательные УУД	Выделение наиболее важной информации при смысловом чтении учебника для выполнении экспериментов.	67% - выше среднего 33% - средний уровень
	Регулятивные УУД	Умение осуществлять контроль и оценку результатов деятельности по предложенному эталону при самооценке и взаимооценке.	100% - выше среднего
	Коммуникативные УУД	1.                  Умение осознанно строить речевое высказывание в устной форме при высказывании ответов на вопросы к кейсу, на этапе рефлексии. 2.                  Включаемость в коллективное обсуждение вопросов при выполнении заданий к кейсу. 3.                  Умение слушать и вступать в диалог при выполнении эксперимента, при решении кейса. 4.                  Умение аргументировать свою точку зрения на этапе рефлексии.	67% - выше среднего 33% - средний уровень
Личностные		1.                  Способность взаимодействовать с товарищами в группе при выполнении эксперимента, при решении кейса. 2.                  Развитие познавательных интересов, учебных мотивов при просмотре видеофрагмента, презентации, решении кейса.	100% - средний уровень

Этапы урока, время	Задача этапа	Универсальные учебные действия, предметные учебные действия	Деятельность учителя	Деятельность ученика	Методы и приемы
Организаци-онный момент 1 мин	Организация учащихся перед уроком		1.      Приветствует учащихся. 2.      Отмечает отсутствующих учащихся. 3.      Проверяет готовность учащихся к уроку.	1.      Приветствуют учителя, присаживаются на места.
Мотивация 2 мин	Пробуждение интереса к новой теме.	Личностные действия -        Развитие познавательных интересов Коммуникативные действия -        Включаемость в коллективное обсуждение вопросов. -        Умение слушать и вступать в диалог. -        Умение осознанно строить речевое высказывание в устной форме.	1.      Предлагает познакомиться с диагностическими картами и занести свои имена в диагностические карты. 2.      Предъявляет видеофрагмент из мультфильма «Лунтик» и предлагает разобраться в том, что вызвало данное явление: -        Какие виды движения дети увидели? -        Почему разрушился мост?	1.      Подписывают свои диагностические карты. 2.      Ученики смотрят видеофрагмент и делают свои предположения, почему это могло произойти.	Проблемная ситуация
Актуализация знаний 6 мин	Подготовка мышления детей к изучению новой темы. Фиксация новой учебной задачи.	Регулятивные действия -        Умение осуществлять контроль и оценку результатов деятельности по предложенному эталону	1.      Предлагает учащимся работу на повторение ранее изученного материала по карточкам «Установи соответствие» (см. в приложении). 2.      Предлагает проверить ответы друг друга по эталону, оценить друг друга по критериям. 3.      Предлагает сформулировать тему урока и его цель, определив какое слово для них новое. 4.      Предлагает записать тему урока в тетрадь. (Называет тему урока, если у учеников возникают трудности).	1.      Работают по карточкам, записывая ответы в диагностические карты. 2.      Проверяют работы друг друга по предложенному эталону и оценивают ответы по критериям: 9 - 10 правильных ответов – «5» 7 – 8 правильных ответов – «4» 5 – 6 правильных ответов – «3» 0 – 4 правильных ответа – «2» 3.      Ученики делают свои предположения о теме изучения урока и его целях. 4.      Записывают тему урока в тетрадь.	Работа по карточкам Взаимопроверка и взаимооценка по эталону
Изучение нового материала 7 мин	Открытие нового знания	Предметные -        Формирование представления о механическом резонансе и  причине его возникновения. Познавательные действия -        Выделение наиболее важной информации при работе с текстом учебника, при проведении экспериментов Личностные действия -        Способность взаимодействовать с товарищами в группе Коммуникативные действия -        Включаемость в коллективное обсуждение вопросов. -        Умение слушать и вступать в диалог. -        Умение осознанно строить речевое высказывание в устной форме.	1.      Предлагает ответить на вопросы: -        Почему вынужденные колебания моста достигли такой большой амплитуды? -        Можно ли было предотвратить аварию? 2.      Организует работу в группе по проведению эксперимента, предложенного в учебнике, проводит инструктаж по ТБ. 3.      Предлагает ответить на вопросы: -        Что же такое резонанс? -        Какова причина возникновения резонанса? -        Каково следствие резонанса? -        Можно ли было предотвратить разрушение моста? 4.      Предлагает зарисовать резонансную кривую А – амплитуда вынужденных колебаний  – частота вынуждающей силы  – собственная частота колебательной системы 5.      Рассказывает о подобном разрушении Египетского моста в Петербурге в январе (феврале) 1905 года с показом презентации.	1.      Отвечают на поставленные учителем вопросы. 2.      Выполняют эксперимент по предложенному описанию в учебнике. 3.      Отвечают на вопросы: -        Резонанс – это явление, при котором амплитуда установившихся вынужденных колебаний достигает своего наибольшего значения при условии, что частота  вынуждающей силы равна собственной частоте  колебательной системы. -    Если частота  вынуждающей силы равна собственной частоте  колебательной системы, то возникает резонанс. -        Резкое возрастание амплитуды колебаний. -        Да, можно, если бы перед входом на мост была отдана команда идти не «в ногу». 4.      Зарисовывают  резонансную кривую 5.      Ученики слушают новую для них информацию и смотрят презентацию.	Проблемный диалог Лабораторная работа в группе, работа с текстом учебника Беседа
Первичное закрепление с проговариванием 14 мин	Усвоение учениками способа действий при решении задач	Коммуникативные действия -        Включаемость в коллективное обсуждение вопросов. -        Умение слушать и вступать в диалог. -        Умение осознанно строить речевое высказывание в устной форме. Предметные -        Способность применять полученные знания о резонансе	1.      Предлагает решить задачи по теме (см. приложение) в тетрадях. На выбор: коллективно или самостоятельно. 2.      Организует работу с кейсом «Маятник длиною … в жизнь» (см. в приложении): предлагает учащимся прочитать текст и подготовить ответы на вопросы к нему (каждый ученик должен ответить на один вопрос). 3.      Предлагает занести свои результаты в диагностические карты.	1.      Решают задачи в тетрадях: самостоятельно или по очереди у доски с коллективным обсуждением. 2.      Самостоятельно читают текст, в группе распределяют вопросы, готовят на них ответы и отвечают по очереди. 3.      Ставят себе баллы в диагностические карты по результатам ответа на вопрос.	Решение задач Работа с текстом, беседа Самооценка по критериям
Самостоятельная работа 5 мин	Контроль усвоения полученных знаний и самопроверка	Предметные -        Способность использовать полученные знания о резонансе Регулятивные действия -        Умение осуществлять контроль и оценку результатов деятельности по предложенному эталону	1.      Предлагает каждому ученику самостоятельно решить тест (см. в приложении). 2.      Предлагает сравнить полученные ответы с эталоном, оценить себя по критериям и занести результат в диагностическую карту.	1.      Решают тест 2.      Проверяют свои работы по предложенному эталону и оценивают ответы по критериям: 5 правильных ответов – «5» 4 правильных ответов – «4» 3 правильных ответа – «3» 0-2 правильных ответа – «2», ставят себе оценки в диагностических картах.	Самостоятельная работа Самопроверка по эталону.
Рефлексия 4 мин	Обмен мнениями о новой информации. Выработка собственной позиции.	Коммуникативные действия -        Умение аргументировать свою точку зрения. Предметные -        Способность использовать полученные знания о резонансе в качестве аргументов для защиты собственной точки зрения.	1.      Учитель предлагает учащимся оценить свою работу на уроке по предложенной формуле: П – позиция (Я считаю, что…) О – обоснование (Потому что…) П – пример (Я могу подтвердить это тем, что…) С – следствие (В связи с этим …) 2.      Предлагает оценить свою работу за весь урок и поставить себе отметки в диагностические карты.	1.      Ученики, желающие высказать свою позицию, оценивают себя вслух. 2.      Оценивают свою работу за весь урок и ставят себе отметки в диагностические карты.	Формула «П-О-П-С»
Задание на дом 1 мин	Фиксация учебной задачи на дом.	Регулятивные действия -        Умение осуществлять контроль и оценку результатов деятельности по предложенному эталону	Предлагает записать домашнее задание: 1. Изучить пункт 27 учебника. 2. Подготовить сообщение по теме «Резонанс – это хорошо или плохо».	Записывают домашнее задание	Работа с текстом (учебник, внеклассная литература)

Приложения:

1.      Диагностическая карта ученика______________________________________

1.      Установи соответствие

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10

Итого баллов: _________

Оценка____________

2.      Эксперимент

Не принимал участие в работе группы – 0 баллов	Принимал участие в работе группы, но не всех этапах – 1 балл	Принимал активное участие в работе группы – 2 балла

3.      Работа с кейсом

Ответ правильный – 1 балл	Ответ неправильный – 0 баллов

4.      Тест

1	2	3	4	5

Итого баллов: _________

Оценка____________

5.      Итоговая отметка за урок __________

2.      Карточка «Установи соответствие»

1.      Время, за которое совершается одно полное колебание	А. Колебательная система
2.      Число колебаний, совершенных в единицу времени, называется …	Б. Резонанс
3.      Модуль наибольшего смещения от положения равновесия	В. Частота колебаний
4.      Колебания, происходящие только благодаря начальному запасу энергии	Г. Период колебаний
5.      Система, способная совершать свободные колебания	Д. Свободные колебания
6.      Колебания, совершаемые телом под действием внешней периодически изменяющейся силы	Е. Амплитуда колебаний
7.      Периодические изменения во времени физической величины, происходящие по закону синуса или косинуса.	Ж. Гармонические колебания
8.      Материальная точка, колеблющаяся на не меняющемся со временем расстоянии от точки подвеса	З. Вынужденные колебания
9.      Амплитуда колебаний постепенно уменьшается, и через некоторое время колебания прекращаются. Какие это колебания?	И. Затухающие колебания
10.    Явление, при котором амплитуда установившихся вынужденных колебаний достигает своего наибольшего значения при условии, что частота  вынуждающей силы равна собственной частоте  колебательной системы.	К. Математический маятник

Ответы: 1 – Г; 2 – В; 3 – Е; 4 – Д; 5 – А; 6 – З; 7 – Ж; 8 – К; 9 – И; 10 – Б.

3. История о разрушении Египетского моста

20 января 1905 г., когда по Египетскому мосту проходил кавалерийский эскадрон, пролеты неожиданно рухнули на лед Фонтанки. Вечерние газеты писали: «Сегодня в 12 ½ час дня при следовании лейб-гвардии конно-гренадерского полка через Египетский Цепной мост через Фонтанку, в тот момент, когда головная часть полка уже подходила к противоположному берегу, мост обрушился. Находившиеся впереди офицеры успели проскочить на берег, нижние же чины, в количестве двух взводов, шедшие в строю справа по три в ряд, вместе с лошадьми упали в воду. Упали также в воду проезжавшие в обратную сторону один ломовой и четыре легковых извозчика без седоков и несколько пешеходов… К 2 часам дня люди и лошади были извлечены из воды. Пострадавшие были отправлены в ближайшие приемные покои и в лазарет Николаевского артиллерийского училища. Серьезно пострадавших, по официальным сведениям, не оказалось».

4. Задачи

1.      Период собственных колебаний ведра с водой на коромысле 1,6 с. При какой скорости наступит резонанс, если длина шага несущего ведро равна 60 см?

Ответ: Резонанс наступит при условии, что собственная частота колебаний ведра совпадет с частотой колебания человека. То есть, если он будет делать один шаг за время, равное периоду собственных колебаний ведра, или другими словами 60 см за 1,6 с – 0,375 м/с.

2.      (Дополнительная) На конец пружины маятника, груз которого имеет массу 0,1 кг, действует переменная сила, частота которой равна 16 Гц. Будет ли при этом наблюдаться резонанс, если жесткость пружины равна 400 Н/м?

Ответ: Период колебаний пружинного маятника можно определить по формуле . Собственная частота этих колебанийи равна 10 Гц. Она не совпадает с частотой вынуждающей силы, поэтому резонанс наблюдаться не будет.

3.      (Дополнительная) При какой скорости поезда возникает резонанс, если длина железнодорожного рельса равна 25 м, а период собственных колебаний вагона 1,25 с?

Ответ: Резонанс наступит при условии, что собственная частота колебаний вагона совпадет с частотой колебания рельса. То есть, если поезд будет проезжать один рельс  время, равное периоду собственных колебаний вагона. Поезд должен двигаться со скоростью  25 м за 1,25 с или 20 м/с.

5. Кейс «Маятник длиною ….в жизнь»

Есть остроумный способ охоты на медведя.

На дерево, где живут дикие пчелы, часто лезут медведи, чтобы полакомиться медом. А охотник по дороге к меду подвешивает на веревке тяжелый чурбан так, чтобы он мешал медведю. Зверь толкает чурбан лапой, тот приходит в колебательное движение и на обратном ходу ударяет медведя . Медведь злится и еще сильнее бьет по чурбану. А тот, приобретая размах, или, по-научному амплитуду, соответственно бьет медведя. Постепенно размах колебаний растет, и на каком-то из них сраженный чурбаном медведь падает вниз прямо «в лапы» охотнику.

(Удивительная физика, Н.В.Гулиа)

Задание:

1. Почему возникли колебания чурбана? 

2. Что сделал бы  медведь, был бы он поумнее?

3. Как выбирать длину веревки, на которой подвешен чурбан?

Предполагаемые ответы:

1.                  От медвежьего толчка чурбан отодвинулся в сторону, но, будучи подвешен на веревке, снова устремился к положению равновесия. Это происходит потому, что, отклонившись на веревке, чурбан чуть приподнялся над положением, которое он занимал при равновесии, и сила тяжести чурбана с силой упругости веревки влекут его снова занять прежнее, наиболее низкое положение равновесия.

2.                  Если бы медведь был поумнее и отодвинулся бы в сторону, то чурбан совершал бы свои колебания сам по себе, свободно.

3.                  Чем длиннее веревка, тем больше размах, но тем больше и время, через которое чурбан снова вернется к медведю и ударит его. Так вот если период будет слишком велик, то медведь успеет проскочить к меду, минуя удар чурбаном. Значит, длиной веревки, на которой подвешен чурбан, мы регулируем период колебаний. Чем длиннее веревка, тем больше период.

6. Тест

1.      Явление резонанса может наблюдаться в

a.       Любой колебательной системе

b.      Системе, совершающей свободные колебания

c.       Системе, совершающей вынужденные колебания

d.      Системе, совершающей гармонические колебания

2.      Можно ли раскачать тяжелые качели, прилагая малую силу, и получить большую амплитуду колебаний этих качелей?

a.       Можно, если частота прикладываемой силы будет больше собственной частоты колебаний качелей

b.      Можно, если частота прикладываемой силы будет равна собственной частоте колебаний качелей

c.       Можно, если частота прикладываемой силы будет меньше собственной частоте колебаний качелей

d.      Нельзя раскачать тяжелые качели

3.      Примером вредного проявления резонанса может быть

А: сильное раскачивание железнодорожного вагона

Б: сильное раскачивание кораблей на волнах

Верно(-ы) утверждение(-я)

a.       Только А

b.      Только Б

c.       И А, и Б

d.      Ни А, ни Б

4.      Примером полезного проявления резонанса может быть

А: постепенное раскачивание тяжелого языка колокола

Б: дребезжание стекол в автобусе

Верно(-ы) утверждение(-я)

a.       Только А

b.      Только Б

c.       И А, и Б

d.      Ни А, ни Б

5.      На рисунке представлен график зависимости амплитуды А вынужденных колебаний от частоты ν вынуждающей силы. Резонанс происходит при частоте

a.       30 Гц b.       20 Гц c.       10 Гц d.      0 Гц

Ответы: 1 – с, 2 – b, 3 – c, 4 – a, 5 – c.