Инфоурок / Физика / Конспекты / Повторительно - обобщающий урок по теме: « АНАЛОГИЯ МЕЖДУ МЕХАНИЧЕСКИМИ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ КОЛЕБАНИЯМИ »
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

Педагогическая деятельность в соответствии с новым ФГОС требует от учителя наличия системы специальных знаний в области анатомии, физиологии, специальной психологии, дефектологии и социальной работы.

Только сейчас Вы можете пройти дистанционное обучение прямо на сайте "Инфоурок" со скидкой 40% по курсу повышения квалификации "Организация работы с обучающимися с ограниченными возможностями здоровья (ОВЗ)" (72 часа). По окончании курса Вы получите печатное удостоверение о повышении квалификации установленного образца (доставка удостоверения бесплатна).

Автор курса: Логинова Наталья Геннадьевна, кандидат педагогических наук, учитель высшей категории. Начало обучения новой группы: 20 сентября.

Подать заявку на этот курс    Смотреть список всех 203 курсов со скидкой 40%

Повторительно - обобщающий урок по теме: « АНАЛОГИЯ МЕЖДУ МЕХАНИЧЕСКИМИ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ КОЛЕБАНИЯМИ »

библиотека
материалов

Назаретова Зинаида Георгиевна,

Учитель физики МБОУ СОШ №12 ст. Незлобной


Повторительно - обобщающий урок по теме:

« АНАЛОГИЯ МЕЖДУ МЕХАНИЧЕСКИМИ И
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ КОЛЕБАНИЯМИ »

Необходимым условием формирования глубоких и прочных знаний является их систематичность, достижение которой требует от учителя определённых усилий. Установлено, что в запоминании, сохранении и воспроизведении изученного материала участвуют различные операции по переработке материала, в том числе и такие мыслительные операции, как анализ, синтез, обобщение, сравнение и другие.

Формирование у учащихся умения обобщать учебный материал является необходимым условием их мышления и является характеристикой умственного и творческого развития учащихся. Необходимым условием осуществления систематизации знаний учащихся является умение учителя использовать разнообразные приёмы работы с учебным материалом и знакомство с этими приёмами учащихся, чтобы они могли их применять самостоятельно в процессе учебного познания.

В течение последних 8 лет у меня, как у учителя физики разработано множество уроков по данной методике; составлено большое количество таблиц, помогающих организовать плодотворную работу учащихся по повторению.

Сегодня я хочу предложить повторительно-обобщающий урок по теме «Аналогия между механическими и электромагнитными колебаниями». Этот урок помогает учащимся систематизировать знания по данной теме, учит их анализировать, сравнивать, искать аналогии между механическими и электромагнитными колебаниями.

Дидактическая цель урока: провести полную аналогию между механическими и электромагнитными колебаниями, выявив сходство и различие между ними.

Развивающая цель урока: научить обобщению, синтезу, анализу и сравнению теоретического материала.

Воспитательная цель урока: воспитание отношения к физике, как к одному из фундаментальных компонентов естествознания.

ХОД УРОКА

Проблемная ситуация: Какое физическое явление мы будем наблюдать, если отклонить шарик от положения равновесия и опустить? (продемонстрировать)

Вопросы классу: Какое движение совершает тело? Сформулируйте определение колебательного процесса.

Колебательный процесс - это процесс, который повторяется через определённые промежутки времени.

1. Сравнительные характеристики колебаний

Фронтальная работа с классом по плану (проверка осуществляется через проектор).

План:

  1. Определение

  2. Как можно получить? (с помощью чего и что для этого надо сделать)

  3. Можно ли увидеть колебания?

  4. Сравнение колебательных систем.

  5. Превращение энергии

  6. Причина затуханий свободных колебаний.

  7. Аналогичные величины

  8. Уравнение колебательного процесса.

  9. Виды колебаний.

  10. Применение

Учащиеся в ходе рассуждений приходят к полному ответу на поставленный вопрос и сравнивают его с ответом на экране.


кадр на экране

Механические колебания

Электромагнитные колебания

Сформулируйте определения механических и электромагнитных колебаний

это периодические изменения координаты, скорости и ускорения тела.

это периодические изменения заряда, силы тока и напряжения

Вопрос учащимся: Что общего в определениях механических и электромагнитных колебаний и чем они отличаются!

Общее: в обоих видах колебаний происходит периодическое изменение физических величин.

Отличие: В механических колебаниях - это координата, скорость и ускорение В электромагнитных - заряд, сила тока и напряжение.

Вопрос учащимся

кадр на экране

Механические колебания

Электромагнитные колебания

Как можно получить колебания?


С помощью колебательной системы (маятников)

С помощью колебательной системы (колебательного контура), состоящего из конденсатора и катушки.

hello_html_m2ecaeabe.png


а) пружинного;


hello_html_m61ca0dea.png

б) математического


hello_html_m34e946c1.png

Вопрос учащимся: Что общего в способах получения и чем они отличаются?

Общее: и механические, и электромагнитные колебания можно получить с помощью колебательных систем

Отличие: различные колебательные системы - у механических - это маятники,
а у электромагнитных - колебательный контур.

Демонстрация учителя: показать нитяной, вертикальный пружинный маятники и колебательный контур.

кадр на экране

Механические колебания

Электромагнитные колебания

«Что необходимо сделать, чтобы в колебательной системе возникли колебания?»

Вывести маятник из положения равновесия: отклонить тело от положения равновесия и опустить

hello_html_m6e5e607d.png


вывести контур из положения равновесия: зарядить конденса­тор от источника постоянного напряжения (ключ в положении 1), а затем перевести ключ в положение 2.

hello_html_m53727195.png

Демонстрация учителя: Демонстрации механических и электромагнитных колебаний (можно использовать видеосюжеты)

Вопрос учащимся: « Что общего в показанных демонстрациях и их отличие?»

Общее: колебательная система выводилась из положения равновесия и получала запас энергии.

Отличие: маятники получали запас потенциальной энергии, а колебательная система - запас энергии электрического поля конденсатора.

Вопрос учащимся: Почему электромагнитные колебания нельзя наблюдать также как и механические (визуально)

Ответ: так как мы не можем увидеть, как происходит зарядка и перезарядка конденсатора, как течёт ток в контуре и в каком направлении, как меняется напряжение между пластинами конденсатора

2 Работа с таблицами

Сравнение колебательных систем

Работа учащихся с таблицей № 1 , в которой заполнена верхняя часть (состояние колебательного контура в различные моменты времени), с самопроверкой на экране.

Задание: заполнить среднюю часть таблицы (провести аналогию между состоянием колебательного контура и пружинного маятника в различные моменты времени)

Таблица № 1: Сравнение колебательных систем ( см. приложение таблица2)


После заполнения таблицы на экран проецируется заполненные 2 части таблицы и учащиеся сравнивают свою таблицу с той, что на экране.

Кадр на экране (см. приложение таблица 1)


Вопрос учащимся: посмотрите на эту таблицу и назовите аналогичные величины:

Ответ: заряд - смещение, сила тока - скорость.

Дома: заполнить нижнюю часть таблицы № 1 (провести аналогию между состоянием колебательного контура и математического маятника в различные моменты времени).

Превращение энергии в колебательном процессе

Индивидуальная работа учащихся с таблицей № 2 , в которой заполнена правая часть (превращение энергии в колебательном процессе пружинного маятника) с самопроверкой на экране.

Задание учащимся: заполнить левую часть таблицы, рассмотрев превращение энергии в колебательном контуре в различные моменты времени (можно использовать учебник или тетрадь).

на конденсаторе находится максимальный заряд – qm,

hello_html_31e3b61.gif

смещение тела от положения равновесия максимально – xm,

hello_html_m53d4ecad.gifhello_html_5182a038.gif

hello_html_63533fb5.gif

при замыкании цепи конденсатор начинает разряжаться через катушку; возникает ток и связанное с ним магнитное поле. Вследствие самоиндукции сила тока нарастает постепенно

hello_html_m64c7b424.gif

тело приходит в движение, его скорость возрастает постепенно вследствие инертности тела

hello_html_7c24a73e.gif

hello_html_16ff5a15.gif

конденсатор разрядился, сила тока максимальна – Im,

hello_html_14aa7ae4.gif

при прохождении положения равновесия скорость тела максимальна – vm,

hello_html_m37774ada.gif

hello_html_m4820d27e.gif

вследствие самоиндукции сила тока уменьшается постепенно, в катушке возникает индукционный ток и конденсатор начинает перезаряжаться

hello_html_m76aab857.gif

тело, достигнув положение равновесия, продолжает движение по инерции с постепенно уменьшающейся скоростью

hello_html_m1fac55a3.gif

hello_html_7b15349f.gif

конденсатор перезарядился, знаки заряда на обкладках поменялись

hello_html_58c951b2.gif

пружина максимально растянута, тело сместилось в другую сторону

hello_html_6326da09.gif

hello_html_7beb02e1.gif

разрядка конденсатора возобновляется, ток течёт в другом направлении, сила тока постепенно растёт

hello_html_m64c7b424.gif

тело начинает движение в противоположном направлении, скорость постепенно растёт

hello_html_7c24a73e.gif

hello_html_7f525b34.gif

конденсатор полностью разрядился, сила тока в цепи максимальна - Im

hello_html_14aa7ae4.gif

тело проходит положение равновесия, его скорость максимальна - vm

hello_html_m37774ada.gif

hello_html_m1751d18a.gif

вследствие самоиндукции ток продолжает течь в том же направлении, конденсатор начинает заряжаться

hello_html_m76aab857.gif

по инерции тело продолжает двигаться в том же направлении к крайнему положению

hello_html_1185a542.gif

hello_html_m4e4e7652.gif

конденсатор снова заряжен, ток в цепи отсутствует, состояние контура аналогично первоначальному

hello_html_58c951b2.gif

смещение тела максимально. Его скорость равна 0 и состояние аналогично первоначальному

hello_html_1b1086cb.gif


После индивидуальной работы с таблицей учащиеся анализируют свою работу, сравнивая свою таблицу с той, что на экране.

Вопрос классу: аналогию каких величин вы увидели в этой таблице?

Ответ: кинетическая энергия - энергия магнитного поля,

потенциальная энергия - энергия электрического поля

инерция - самоиндукция

смещение - заряд, скорость - сила тока.

Затухание колебаний:


Вопрос учащимся

кадр на экране

Механические колебания

электромагнитные колебания

Почему свободные колебания затухают?

колебания затухают под действием силы трения (сопротивления воздуха)

колебания затухают, так как контур обладает сопротивлением

Вопрос учащимся: аналогию каких величин вы здесь увидели?

Ответ: коэффициента трения и сопротивления

В результате заполнения таблиц учащиеся пришли к выводу, что существуют аналогичные величины.

Кадр на экране:

Аналогичные величины:

Дополнение учителя: аналогичными так же являются: масса - индуктивность, жёсткость - величина, обратная ёмкости.


Видеосюжеты: 1) возможные видеосюжеты свободных колебаний

Механические колебания


Электромагнитные колебания

шарик на нити, качели, ветка дерева, после того как с неё слетела птица, струна гитары


колебания в колебательном контуре


2) возможные видеосюжеты вынужденных колебаний:

игла швейной машины, качели, когда их раскачивают, ветка дерева на ветру, поршень в двигателе внутреннего cгорания

работа электробытовых приборов, линии электропередач, радио, телевидение, телефонная связь, магнит, который вдвигают в катушку




кадр на экране

Механические колебания

Электромагнитные колебания

Сформулируйте Определения свободных и вынужденных колебаний.

Свободные - это колебания, которые происходят без воздействия внешней силы Вынужденные - это колебания, которые происходят под воздействием внешней периодической силы.

Свободные - это колебания, которые происходят без воздействия переменной ЭДС Вынужденные — это колебания, которые происходят под воздействием переменной ЭДС

Вопрос учащимся: Что общего в этих определениях?

Ответ; свободные колебания происходят без воздействия внешней силы, а вынужденные - под воздействием внешней периодической силы.

Вопрос учащимся: Какие ещё виды колебаний вы знаете? Сформулируйте определение.

Ответ: Гармонические колебания - это колебания, которые происходят по закону синуса или косинуса.

Возможные применения колебаний:

  1. Колебание геомагнитного поля Земли под действием ультрафиолетовых лучей и солнечного ветра (видеосюжет)

  2. Влияние колебаний магнитного поля Земли на живые организмы, движение клеток крови (видеосюжет)

  3. Вредная вибрация ( разрушение мостов при резонансе, разрушение самолётов при вибрации) - видеосюжет

  4. Полезная вибрация (полезный резонанс при уплотнении бетона, вибросортировка - видеосюжет

  5. Электрокардиограмма работы сердца

  6. Колебательные процессы в человеке ( колебание барабанной перепонки, голосовых связок, работа сердца и лёгких, колебания клеток крови)

Дома: 1) заполнить таблицу № 3 (используя аналогию вывести формулы для колебательного процесса математического маятника и колебательного контура),

2) заполнить таблицу № 1 до конца (провести аналогию между состояниями колебательного контура и математического маятника в различные моменты времени.

Выводы по уроку: в ходе урока учащиеся провели сравнительный анализ на основе ранее изученного материала, тем самым систематизировали материал по теме: «Колебания»; рассмотрели применение на примерах из жизни.

Таблица №3. Уравнение колебательного процесса

Выразим h через х из подобия ∆АОЕ и ∆АВС

hello_html_m53d4ecad.gifhello_html_mc7dbfae.gifhello_html_m53d4ecad.gif

hello_html_m5b7153b.jpg

hello_html_m45580908.gifhello_html_m53d4ecad.gif

hello_html_m45580908.gif

hello_html_m45580908.gifhello_html_m53d4ecad.gif

hello_html_m7a306e65.gif

hello_html_mcf1deb2.gif

hello_html_mcf1deb2.gif

hello_html_m9885b6a.gif

hello_html_m25494e1f.gif

hello_html_2d82bf3a.gif


hello_html_m6be528b9.gif


hello_html_m177f714c.gif


hello_html_4f5d116c.gif


hello_html_m1237bbcc.gif


hello_html_7977f31.gif


hello_html_5f617f72.gif


hello_html_2c075d4b.gif


hello_html_2c075d4b.gif


hello_html_21d9987d.gif


hello_html_m2fe7d8a9.gif

hello_html_m682581d7.gif

hello_html_m2b3419c3.gif

hello_html_m1ee8dbaa.gif

hello_html_m3b28ee49.gif

hello_html_me2722a6.gif


hello_html_m7b83caa9.gif


hello_html_m7b83caa9.gif


hello_html_590cee1c.gif

hello_html_131f59ac.gif

hello_html_m2a6062ef.gif

hello_html_322de5b5.gif

hello_html_m5f421d60.gif

hello_html_5bc51265.gif

hello_html_5e997a13.gif

hello_html_m35b5a4af.gif

hello_html_32dc7bf2.gif







hello_html_m7cd4f486.gif


hello_html_32dc7bf2.gif







hello_html_m219471bf.gif


hello_html_m59f03c6b.gif







hello_html_e46d8b0.gif




Самые низкие цены на курсы переподготовки

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 50% 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).

Обучение проходит заочно прямо на сайте проекта "Инфоурок", но в дипломе форма обучения не указывается.

Начало обучения ближайшей группы: 20 сентября. Оплата возможна в беспроцентную рассрочку (10% в начале обучения и 90% в конце обучения)!

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: https://infourok.ru

Общая информация

Номер материала: ДБ-380669

Похожие материалы

2017 год объявлен годом экологии и особо охраняемых природных территорий в Российской Федерации. Министерство образования и науки рекомендует в 2017/2018 учебном году включать в программы воспитания и социализации образовательные события, приуроченные к году экологии.

Учителям 1-11 классов и воспитателям дошкольных ОУ вместе с ребятами рекомендуем принять участие в международном конкурсе «Законы экологии», приуроченном к году экологии. Участники конкурса проверят свои знания правил поведения на природе, узнают интересные факты о животных и растениях, занесённых в Красную книгу России. Все ученики будут награждены красочными наградными материалами, а учителя получат бесплатные свидетельства о подготовке участников и призёров международного конкурса.

Конкурс "Законы экологии"