Инфоурок / Физика / Конспекты / Конспект урока по теме "Пружинный и математический маятники" (11 класс)

Конспект урока по теме "Пружинный и математический маятники" (11 класс)



Московские документы для аттестации!

124 курса профессиональной переподготовки от 4 795 руб.
274 курса повышения квалификации от 1 225 руб.

Для выбора курса воспользуйтесь поиском на сайте KURSY.ORG


Вы получите официальный Диплом или Удостоверение установленного образца в соответствии с требованиями государства (образовательная Лицензия № 038767 выдана ООО "Столичный учебный центр" Департаментом образования города МОСКВА).

ДИПЛОМ от Столичного учебного центра: KURSY.ORG


библиотека
материалов

Цупа Ирина Дмитриевна

учитель физики

ГУО «Средняя школа №1 г. Пинска»

первая квалификационная категория

педагогический стаж – 15 лет.


Урок проводиться с целью объяснения нового материала по теме маятники, закрепления знаний по теме «Колебательное движение», формирование умений применять знания, полученные при изучении этих тем, на практике.

Урок физики в 11 классе

Пружинный и математический маятники.


Цель урока: уметь решать задачи по теме «Колебательное движение», знать суть понятий пружинный и математический маятник.


Задачи:

Применять знания по теме «Колебательное движение» в измененной ситуации;

Способствовать формированию навыков коллективной работы в сочетании с самостоятельной деятельностью;

Развивать умения учащихся применять знания на практике при решении задач.

Оборудование: Математический и пружинный маятники, пружины различной толщины, нитки, грузики, компьютер, экран, мультимедийный проектор, презентация Power Point


Надпись на доске: «Лучше всего продвигается естественное исследование, когда физическое завершается в математическом»

Ф. Бэкон.


Структура урока


  1. Организационный момент

  2. Актуализация ранее изученного материала

  3. Целеполагание

  4. Восприятие изучаемого материала

  5. Физкультминутка

  6. Первичное осмысление нового материала

  7. Подведение итогов

  8. Рефлексия

  9. Домашнее задание §2Упр.26 (3)

Ход урока


  1. Организационный момент

- проверка отсутствующих

- настроение класса.


2. Актуализация ранее изученного материала

1. Какое движение называется колебательным?

2. Какие колебания называются свободными?

3. Что такое линейная частота?

4. Что такое циклическая частота?

5. Что называется фазой гармонических колебаний?

6. Что называют периодом?

7. Что называют амплитудой?

8. Что называют частотой?

Дано

СИ

Формулы

Расчеты

t = 60 c

n = 120

A = 10cм

t11 = 0

x11 =5 cм




0,1 м


0,05 м

х = A sin (ω t + φ0)

ω = hello_html_6bc1da77.gif

T = hello_html_24bd06d1.gif

X11 = A sin (4π t + φ0 )= A sin φ0

T = hello_html_m32693c36.gif = 0,5 c

0,05 = 0,1 sin φ0

sin φ0 =hello_html_5d07da97.gif = hello_html_6eec8aff.gif

φ0 = hello_html_1efe9eb4.gif

x = 0,1 sin (4 πt +hello_html_1efe9eb4.gif)


x(t) -?



Ответ: x = 0,1 sin (4 πt +hello_html_1efe9eb4.gif)


3. Целеполагание

Учитель вместе с учащимися формулирует цель урока и задачи.

  1. Восприятие изучаемого материала

Пружинным маятником называется груз, прикрепленный к одному концу пружины.

Демонстрация (приборы и видеофрагмент)

hello_html_m3f02a642.png

hello_html_m37c20a5f.png

Примеры пружинного маятника


hello_html_m328369ba.pnghello_html_m5335eaa8.pnghello_html_m64576293.pnghello_html_61590682.pnghello_html_19af56e5.png


Второй закон Ньютона

ma = Fуп + mq + N

Fуп = k x

0X: ma =- k x

ma + k x = 0

Гармонический осциллятор

a + hello_html_m73eea245.gif =0

T=2πhello_html_43422635.gif

  1. Физкультминутка

Капля первая упала – кап! (поднимают руки вверх)

И вторая пробежала – кап! (руки в стороны)

Мы на небо посмотрели, (голову поднять вверх)

Капельки кап-кап запели, (наклоны головы вправо-влево)

Намочились лица, (наклоны головы вперёд-назад)

Мы их вытирали. (поднять руки вверх и встряхнуть кистями рук)

Туфли – посмотрите –

Мокрыми стали. (наклоны вперёд)

Плечами дружно поведем (плечи вверх-вниз)

И все капельки стряхнем. (кисти рук встряхнули)

От дождя убежим, (бег на месте)

Под кусточком посидим. (сесть за парту)

Всюду в нашей жизни мы встречаемся с колебательными движениями: периодически движутся участки сердца и легких, колеблются ветви деревьев при порыве ветра, ноги и руки при ходьбе, колеблются струны гитар, колеблется спортсмен на батуте и школьник, пытающийся подтянуться на перекладине, пульсируют звезды (будто дышат), а возможно и вся Вселенная, колеблются атомы в узлах кристаллической решетки: Остановимся! На прошлых уроках мы уже познакомились с механическими колебаниями и их характеристиками. А сегодня наша задача - исследовать колебания математического маятника.

Ученый Л.И. Мандельштам говорил, что если посмотреть историю физики, то можно увидеть, что главные открытия были связаны по существу с колебаниями. И нам тоже сегодня предстоят открытия.

В сентябре1985 года в Мехико произошло землетрясение. Оно было очень разрушительным. Как установили эксперты, возникшие во время землетрясения колебания, случайно совпали с собственными колебаниями почвы под зданиями, а также с собственными колебаниями самих зданий. Длительность землетрясения привела к развитию резонансных явлений, которые и привели к разрушению зданий. Главной причиной разрушений в большинстве случаев была частота собственных колебаний зданий. Отсюда практический вывод: при строительстве в сейсмической зоне новых зданий следует неуклонно следить за тем, чтобы собственные колебания зданий не совпадали с собственными колебаниями грунта, - таким путем удастся значительно смягчить резонансный эффект. А для того, чтобы это уметь учитывать, нужно знать, от чего зависит частота и период колебаний.

Давайте выясним эту зависимость с помощью одной из колебательных систем - математического маятника. Итак, наша задача сегодня, выяснить, от чего зависит период колебаний математического маятника, и углубить знания по теме механические колебания.

Для того чтобы начать исследования, давайте сделаем предположения, выдвинем гипотезы отчего может зависеть период колебаний математического маятника.

Учащиеся выдвигают гипотезы:

Обсуждение условий проведения эксперимента.

Математическим маятником называется материальная точка массой m, подвешенная на нерастяжимой невесомой нити длиной l в поле каких-либо сил.

Демонстрация ( приборы и видеофрагмент )

hello_html_m58035252.pnghello_html_40fdc42.png

Галилео Галилей экспериментально установил, что период математического маятника не зависит от амплитуды, массы.

Примеры математического маятника

hello_html_649aaa8d.pnghello_html_m1f68a286.pnghello_html_6b717e4d.png

Свойства независимости периода колебаний математического маятника от амплитуды называется изохронностью.

Формула Гейгенса

T=2πhello_html_m75e680a5.gif



Гармонические механические колебания


период

Собственная частота

Циклическая частота

амплитуда

фаза

Разность фаз

Т,с


ʋ, Гц

ω, рад/с

А, м

φ, рад

φ, рад


Основные уравнения гармонических колебаний


x = A sin (ωt + φ0 )

x = A соs (ωt + φ0 )


Математический маятник

T=2πhello_html_m75e680a5.gif


Пружинный маятник

T=2πhello_html_43422635.gif



6. Первичное осмысление нового материала

Условие возникновения механических колебаний

  • Наличие положения устойчивого равновесия, при котором равнодействующая сила равна нулю.

  • Хотя бы одна из сил должна зависеть от координаты.

  • Наличие в колеблющем теле положения равновесия.

  • Силы трения в системе достаточно малы.

1. Какой маятник называется пружинный?

2. Какой маятник называется математическим?

3. Какое свойство называется изохронностью?

4. Чему равен период пружинного и математического маятника?


Упр 2(1)


Дано

СИ

Формулы

Расчеты

m = 100 г

k = 0,05Н/м

0,1 кг

T=2πhello_html_43422635.gif

ν= 1/Т

Т= 8,9 с

ν = 0,1 Гц

T-?

ν-?



Ответ: Т= 8,9 с

ν = 0,1 Гц

588

Дано

СИ

Формулы

Расчеты

T = 1c

g = 10Н/кг


T=2πhello_html_m75e680a5.gif


L= hello_html_m4390d96b.gif


L = 0,25 м

L-?



Ответ: L = 0,25 м

Решение Упр2(2)

7. Подведение итогов

8. Рефлексия

Австрийский физик П.Эренфест, выступая перед молодыми исследователями, сказал: "Ради бога, не бойтесь говорить глупости! Лучше 99 раз сказать ерунду, чтобы один раз что-нибудь выскочило!"

9. Домашнее задание §2Упр.26 (3)















Очень низкие цены на курсы переподготовки от Московского учебного центра для педагогов

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 65% скидки при обучении на курсах профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: KURSY.ORG


Общая информация

Номер материала: ДВ-292035

Похожие материалы

Получите наградные документы сразу с 38 конкурсов за один орг.взнос: Подробнее ->>