Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Конспекты / Открытый урок "Колебания пружинного и математического маятника" (9 класс)

Открытый урок "Колебания пружинного и математического маятника" (9 класс)

  • Физика

Название документа дополнительный материал.doc

Поделитесь материалом с коллегами:












РАЗДАТОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ УРОКА


В 9 КЛАССЕ ПО ТЕМЕ:


«ПЕРИОД КОЛЕБАНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОГО И ПРУЖИННОГО МАЯТНИКОВ»



ФОТОГРАФИИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ УСТАНОВОК ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА ПО ГРУППАМ.

hello_html_622151ae.gif

hello_html_6741baa6.gif

hello_html_mde8663e.gif

hello_html_m7fd4f2e0.gifhello_html_579bec3d.gif

hello_html_m758fa744.gif

УСТАНОВКИ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА ПО ГРУППАМ.


hello_html_m127bc096.jpghello_html_m303d25e7.jpg

Группа № 1 Группа № 2


hello_html_25908089.jpghello_html_m381ed96.jpg

Группа № 3 Группа № 4


hello_html_m18f23943.jpg
hello_html_1f4ce141.jpg Группа № 5 Группа № 6


Название документа конспект.doc

Поделитесь материалом с коллегами:

План-конспект урока


Класс: 9

Тема урока: Колебания пружинного и математического маятника.

Дата:

Тип урока: урок изучение нового материала

Форма урока: урок-исследование

Форма работы: групповая, индивидуальная

Цели:

обучающий аспект: добиться усвоения учащимися вывода уравнения движения пружинного и математического маятников и формул периода колебаний; продолжить формирование понятия о гармоническом колебании; познакомить учащихся с причинами и особенностями колебаний пружинного и математического маятников; продолжить развивать умения сравнивать явления, выделять основное, применять законы механики к анализу колебательного движения; сформировать умение решать задачи по данной теме.

развивающий аспект: развивать физическое мышление учащихся, их творческие способности, развивать умение самостоятельно формулировать выводы, расширить познавательный интерес, развивать речевые навыки; развивать мотивацию изучения физики, используя разнообразные приемы.

воспитательный аспект: формировать интерес к предмету, учебе, воспитывать инициативу, творческое отношение к учебной деятельности.

Задачи урока: уметь применить знания на практике.

Оборудование: интерактивная доска, презентация, видеофрагмент, флипчарт

1) Штативы – 10 штук.

2) Груз на нити – 5 штук.

3) Пружины с разной жесткостью – 5 штук.

4) Набор грузов (по 100 г) – 5 штук.

5) Линейка (50 см) – 10 штук.

6) Часы с секундной стрелкой – 1 штука.

7) Магнит постоянный.

Ход урока

1 этап. Организационный момент.

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

Фирдоуси (персидский и таджикский поэт 940–1030 гг.)

Вступительное слово учителя.

Ребята! Сегодня на уроке мы познакомимся с решением некоторых практических задач по теме “Математический и пружинный маятники”. Вы будете одновременно и учениками и авторами “Сборника задач по теме “Математический и пружинный маятники”, который мы “издадим” в конце урока.

Итак, начинаем урок.

2 этап. Мотивация и целеполагание.

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 прошлом уроке мы познакомились с кинематическими характеристиками колебаний. Тема сегодняшнего занятия “Колебания пружинного и математического маятника”. Запишем ее в тетрадь. 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. Вместе с ребятами выясняем цели урока – проанализировать причины и основные закономерности свободных колебаний.

3 этап. Актуализация ЗУН, необходимых для творческого применения знаний.

Вопросы к учащимся:

Для достижения цели урока нам необходимо вспомнить материал прошлого занятия.

Фронтальная беседа проводится среди слабоуспевающих учащихся, один тянет вопрос и задают его другому ученику, тот ответив, тянет другой вопрос и т.д.

- Что такое механические колебания?

- Какие колебания называют свободными?

- Какие условия необходимы для возникновения свободных колебаний?

- Какие колебания называются гармоническими?

В это время остальные ученики делают задание на доске.

По графику определить основные кинематические характеристики колебательного движения, давая им определения. Получить уравнение зависимости х от t. Учащиеся в тетрадях выполняют работу, один у доски, одновременно даются определения величинам. Затем проводится взаимопроверка.

4 этап. Этап изучения нового материала.

Динамику колебаний рассмотрим на двух классических примерах – на примере колебаний тела, прикрепленного к пружине, и на примере колебаний груза, подвешенного на нити.

Анализ этих примеров мы будем проводить по общему плану:

1) определение колебательной системы;

2) формулировка упрощающих предположений;

3) составление уравнения движения;

4) выяснение причин колебаний

5) определение периода колебания.

Пример 1. Математический маятник.

1) Математический маятник – это материальная точка, подвешенная на невесомой и нерастяжимой нити, находящейся в поле тяжести Земли. Идеальный и реальный маятники.

2) Прежде, чем приступить к выводу уравнения движения математического маятника, примем два упрощающих условия:

- силы трения должны быть малы, и потому их можно не учитывать;
- будем рассматривать лишь малые колебания маятника с небольшим углом размаха.

3) По второму закону Ньютона произведение массы тела на его ускорение равно сумме всех сил приложенных к телу. Этих сил в данном случае две: сила натяжения нити и сила тяжести. Поэтому уравнение движения маятника принимает вид: ma=T+mg, Перепишем уравнение в проекциях на ось ОХ. Имеем: hello_html_1a91b0d8.jpg Таким образом max = - mg/Ix.Отсюда

a =hello_html_m37978f4d.png.

4) Для установления причин свободных колебаний математического маятника рассмотрим процесс колебания более подробно.

Причинами свободных колебаний математического маятника являются:

- действие на маятник силы натяжения и силы тяжести, препятствующей его смещению из положения равновесия и заставляющей его снова опускаться;

- инертность маятника, благодаря которой он, сохраняя свою скорость, не останавливается в положении равновесия, а продолжает движение.

5) Для нахождения периода свободных колебаний математического маятника воспользуемся формулой hello_html_m5f8853f5.jpg. Эта формула содержит циклическую частоту hello_html_m2566ca0.jpg, которая измеряется в 1/с и должна выражаться через те характеристики пружинного маятника, которые входят в его уравнение движения. В этом уравнении в качестве коэффициента перед координатой х стоит отношение g/i. В каких единицах измеряется это соотношение? м/с2/м=1/с2 1/с2= (1/с)2. Таким образом hello_html_7eee55d4.jpg Подставляя в формулу для периода, получаем hello_html_22a6d92d.jpg

Применение – точное определение g/Аномалии – залежи руды.

Устали? Тогда я предлагаю отвлечься на физминутку.

Пример 2. Пружинный маятник.

1) Колебательная система в этом случае представляет собой совокупность некоторого тела и прикрепленной к нему пружины. Вертикальный и горизонтальный маятники.

2) Попробуем вместе по аналогии с математическим маятником принять упрощающие предположения. Анализ свободных колебаний, совершаемых пружинным маятником, значительно упрощается, если:

-силы трения, действующие на тело, пренебрежимо малы и, поэтому их можно не учитывать;
- деформации пружины в процессе колебаний тела невелики, так что можно их считать упругими и пользоваться законом Гука.

3) Предлагаю получить уравнение свободных колебаний учащегося. Получим уравнение движения пружинного маятника.

- запишем 2 закон Ньютона в векторном виде и в проекциях на ось ОХ. ma=F(упр) ; ma= -kx; a= -k/m*x. Это уравнение называют уравнением свободных колебаний пружинного маятника.

4) Для установления причин свободных колебаний пружинного маятника рассмотрим процесс колебания более подробно.

-действие на тело силы упругости, пропорциональной смещению тела от положения равновесия и направленной к этому положению;
-инертность колеблющегося тела, благодаря которой оно не останавливается в положении равновесия, а продолжает двигаться в прежнем направлении.

5) Для нахождения периода свободных колебаний пружинного маятника воспользуемся формулой hello_html_m5f8853f5.jpg. Эта формула содержит циклическую частоту hello_html_m2566ca0.jpg, которая измеряется в 1/с и должна выражаться через те характеристики пружинного маятника, которые входят в его уравнение движения. В этом уравнении в качестве коэффициента перед координатой х стоит отношение k\m. В каких единицах измеряется это соотношение? Жесткость измеряется в Н/м, а 1Н-это 1кг· м/с2. Поэтому для наименований отношения k\m получаем: Н/м/кг= кг ·м/ с2· м· кг = 1/с2= (1/с)2. Таким образом hello_html_541ae70d.jpg. Подставляя в формулу для периода, получаем hello_html_m1567052f.jpg

Полученное выражение позволяет найти массу тела, если известны период и жесткость. Такой способ определения массы может быть использован в состоянии невесомости, когда обычные весы непригодны. Если сравнить это уравнение с уравнением колебаний математического маятника, то между ними можно заметить много общего: и в том и в другом случае проекция ускорения тела пропорциональна координате тела, взятой с противоположным знаком.

5 этап. Практическая работа “Определение периода математического и пружинного маятников”.

Учитель: Давайте определим период маятника двумя способами и сравним полученные результаты.

Учащиеся выполняют работу в парах, каждая пара работает или с математическим или с пружинным маятником.

Ученики определяют период маятника разными способами.

Учитель: Сравните полученные результаты.

Учащиеся сравнивают полученные результаты. В случае несовпадения результатов нужно найти ошибку и исправить ее.

6 этап. Домашнее задание. По полученным результатам составьте тексты задач. Помните, что мы должны составить “Сборник задач” по теме “Математический и пружинный маятники”.

Учитель просит некоторые тексты зачитать. Параграф 27, конспекты.

Учитель презентует обложку “Сборника задач по теме…” (см. приложение №1 к уроку). Тексты предложенных учениками задач заносятся в этот “сборник” (см. приложение №2 к уроку).

7 этап. Рефлексия.

hello_html_34aa42c9.png

Название документа презентация.ppt

Поделитесь материалом с коллегами:

Колебания пружинного и математического маятника
«Науку все глубже постигнуть стремись, Познанием вечного жаждой тянись. Лишь...
Цели урока: 1. Выяснить причины свободных колебаний 2. Составить уравнения дв...
Механические колебательные системы
План 1. Определение колебательной системы 2. Формулировка упрощающих предпол...
Математический маятник x
Пружинный маятник mg N Х о
Домашнее задание § 27, конспекты По полученным результатам составьте тексты з...
Спасибо за урок!
1 из 10

Описание презентации по отдельным слайдам:

№ слайда 1 Колебания пружинного и математического маятника
Описание слайда:

Колебания пружинного и математического маятника

№ слайда 2 «Науку все глубже постигнуть стремись, Познанием вечного жаждой тянись. Лишь
Описание слайда:

«Науку все глубже постигнуть стремись, Познанием вечного жаждой тянись. Лишь первых познаний блеснет тебе свет, Узнаешь: предела для знания нет».          Фирдоуси ( Персидский и таджикский поэт 940–1030 г.г)

№ слайда 3 Цели урока: 1. Выяснить причины свободных колебаний 2. Составить уравнения дв
Описание слайда:

Цели урока: 1. Выяснить причины свободных колебаний 2. Составить уравнения движения 3. Определить период колебания

№ слайда 4
Описание слайда:

№ слайда 5 Механические колебательные системы
Описание слайда:

Механические колебательные системы

№ слайда 6 План 1. Определение колебательной системы 2. Формулировка упрощающих предпол
Описание слайда:

План 1. Определение колебательной системы 2. Формулировка упрощающих предположений 3. Составление уравнения движения 4. Выяснение причин колебаний 5. Определение периода колебаний

№ слайда 7 Математический маятник x
Описание слайда:

Математический маятник x

№ слайда 8 Пружинный маятник mg N Х о
Описание слайда:

Пружинный маятник mg N Х о

№ слайда 9 Домашнее задание § 27, конспекты По полученным результатам составьте тексты з
Описание слайда:

Домашнее задание § 27, конспекты По полученным результатам составьте тексты задач

№ слайда 10 Спасибо за урок!
Описание слайда:

Спасибо за урок!

Название документа приложение 1.doc

Поделитесь материалом с коллегами:


















hello_html_m3cdf7a2b.gif














Авторы – составители:

Ученики 9 «А» класса

ГУ «Средняя школа № 1» ОО акимата города Лисаковска




Название документа приложение 2.doc

Поделитесь материалом с коллегами:

Ф.И. ученика (цы)

Составленные задачи:


1----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

2----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

3-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

4-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

5-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Выберите курс повышения квалификации со скидкой 50%:

Автор
Дата добавления 01.03.2016
Раздел Физика
Подраздел Конспекты
Просмотров553
Номер материала ДВ-496164
Получить свидетельство о публикации

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх