Лабораторная работа по физике "Колебания"

 « Колебательное движение. Свободные колебания. Маятники»

2015

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

                       Урок физики в 9 классе.

Тема урока: Колебательное движение. Свободные колебания. Маятники

Цели урока: Сформировать представления о колебательном движении, виды колебаний, изучить свойства и основные характеристики колебательных движений. Развивать мышление

План

 1. Проверка домашнего задания

           Мы встречаемся с различными утверждениями в задачах. Как правильно их записать. Ведь успех            решения зависит порой от правильной записи.

   а) Ребята, посмотрите на слайды. Укажите, какие виды механического движения представлены на слайдах. Слайд 1(прямолинейное), Слайд 2 (Криволинейное движение и движение по окружности), Слайд 3 (Новый вид движения - колебательное)

Постановка учебной задачи.

Действительно на слайде представлено колебательное движение.

 - Попробуйте определить тему урока. Тема: Колебательное движение. Свободные колебания. Колебательные системы. Маятник. (Слайд 4) Запись в тетради темы и числа. -  Какие понятия для вас новые?

 - Попытайтесь сформулировать цель урока (Нам надо разобраться с тем, что такое колебательное движение, что такое свободные колебания. Рассмотреть вопрос, связанный с колебательными системами,  и узнать, что собой представляют маятники)

Итак, что - же такое колебания.

(Слайд 6) Колебание – повторяющийся  с течением времени какой–либо процесс.

Надо сказать, что колебания самый распространенный вид движения в природе. Ну а уж если касаться вопроса связанного с механическими движениями, то это самый распространенный вид механического движения, и обычно говорят так, что:

(Слайд 6) Движение, которое с течением времени полностью или частично повторяется, называется колебанием.

            Если говорить о колебаниях, то, конечно же, в первую очередь надо отметить, что это самый распространенный вид движения. И он встречается практически везде. Примеры:

 Движение качели. Шевеление листьев, качание деревьев. Ходьба человека (движение ног и рук).

Колебания существуют не только в механике, существуют и электромагнитные колебания.

в)                                      Виды колебаний.(слайд7)

 

•      Все они имеют между собой много общего и поэтому описываются одними и теми же уравнениями(гармоническими), имеют общие величины характеризующие колебания(период, амплитуду, частоту, фазу), явления (резонанс)

Мы с вами сейчас в виде примера рассмотрим колебания пружинного маятника. (Опыты с пружинным и нитяным маятниками)  Посмотрите, пожалуйста, здесь у нас на пружине укреплен груз. Это и есть модель пружинного маятника. Для того чтобы этот маятник совершал колебания, нам необходимо грузу сообщить начальную скорость. Посмотрите, мы вывели из положения равновесия груз, и теперь он совершает колебания вверх и вниз, проходя через точку равновесия.

            Рассмотрим второй пример колебаний. Это колебания нитяного маятника. Твердое тело, укрепленное на нити  совершающее колебания около точки равновесия в поле тяготения Земли. Маятник представляет собой колебательную систему. Для того чтобы он совершал колебания выведем его из положения равновесия. (Приподнимем над землей). Повторяющееся движение мы будем и можем называть колебанием.

г) Первые учёные изучающие колебания

•       Галилео Галилей (1564-1642).(слайд9).Великий итальянский ученый – один из создателей точного естествознания.

•        Родился в городе Пизе, известном своей наклонной башней. Учился сначала в монастырской школе, а затем в университете. Уже в студенческие годы Галилей увлекся изучением колебаний. Он обнаружил, что колебания маятника не зависят от его массы, а определяются длиной подвеса.

•       (Слайд 10).Сохранилось предание о том, как молодой студент медицинского факультета Галилео Галилей в одно из воскресений 1583 года 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.

•       Гюйгенс Христиан (1629 – 1695). (слайд 11)Формула периода колебаний математического маятника впервые была получена.

•       (слайд12).В 1656 году в возрасте 27 лет Гюйгенсом были сконструированы первые маятниковые часы со спусковым механизмом. Создание часов, измеряющих время с невиданной точностью, имело далеко идущие последствия для развития физического эксперимента и практической деятельности человека. До этого, время измеряли по истечению воды, горению факела или свечи.

д)                   Механические колебания.(слайд 13)

Свободные

                               ВЫНУЖДЕННЫЕ

Условия возникновения свободных колебаний: (слайд 14)

1. Тело должно быть первоначально выведено из положения равновесия.
2. Равнодействующая всех сил должна быть отличной от нуля и направленной к положению равновесия.
3. Трение в системе должно быть мало.
4.  Существует одно положение равновесия в котором равнодействующая всех сил равна нулю

е) Величины характеризующие колебания. (слайд 15)

         1) Амплитуда  (Слайд16)

Ссылка на амплитуду колебаний

 Амплитуда– это модуль  наибольшего значения изменяющейся величины. [А] = м

           2) Период (Слайд17)

Ссылка на период  колебаний

              Период – это время, за которое совершается одно колебание

                                 [T] = с

                      Задача из опыта

              3) Частота (слайд 18)

Ссылка на частоту  колебаний

частота-это число колебаний совершаемых за 1 с                                                       

                                                                                     [v] = Гц

                                    Задача из опыта

Единица измерения  названа  так в честь немецкого физика Генриха Герца

1Гц – это одно колебания в секунду.

Примерно с такой частотой бьётся  человеческое сердце

ж) Превращения энергии  при  колебаниях и координаты, скорости и ускорение

1) Превращения энергии при свободных механических колебаниях (слайд 19)

 

Превращения энергии при свободных механических колебаниях (слайд 20)

•       Для груза на пружине

•      Для математического

      маятника

 Ссылка на Опыт с маятником  Максвелла

2) Координата, скорость и ускорение при колебательном движении. (слайд 21)

З) Задача.(слайд 22)   Период колебания крыльев шмеля T = 5 мс, а частота колебаний крыльев комара ν = 600 Гц. Определите, какое насекомое чаще машет крыльями?

е)Значение колебаний (слайд 23)

Колебания играют важную роль в таких ведущих областях техники, как электричество и радио. Выработка, передача и потребление электрической энергии, телефония, радиовещание, телевидение, радиолокация - все эти важные отрасли основаны на использовании электрических и электромагнитных колебаний.

Ссылка на  Опыт Фуко

ё) Закрепление            

Тест из 5 заданий на два варианта   (слайд 24)

рефлексия (слайд25)

Сегодня на уроке я:(поставить «+» или « - »)

•      дополнял ответы других учеников

•      работал самостоятельно в тетради

•       выполнял задания

•       участвовал в обсуждении проблемы

•       доказывал свою точку зрения

•      За урок я бы себе поставил оценку………….

•      Над чем мне надо работать, чтобы улучшить свои знания?

и) Д/з §24-25 Упр 23 (слайд 25)

Литература и источники (слайд 26-27)