Разработка учебного занятия: Решение задач по теме «Механические колебания»

Тема: Решение задач по теме «Механические колебания»

Тип урока: комбинированный (решение задач, повторение); урок закрепления и комплексного применения знаний.

Цель урока:

Обобщить и систематизировать знания учащихся по теме «Механические колебания»

Этапы урока:

1.     Организационный этап (1 мин)

2.     Повторение материала (5 мин)

3.     Физминутка (4 мин)

4.     Работа в группах (15 мин)

5.     Подведение итогов (3 мин)

6.     Рефлексия (2 мин)

1.     Организационный этап

Приветствие обучающихся, проверка готовности к работе на занятии.

2.     Повторение материала

На предыдущем занятии мы с вами изучали тему «Механические колебания». Сегодня у нас урок повторения, обобщения и систематизации изученного материала.

И начинаем мы, как обычно, с повторения.

1.     Верно-неверно:

Для повторения пройденного материала, я предлагаю выполнить графический тест «Верно – неверно» по теме «Механические колебания».

Вам необходимо записать номера утверждений в нужную колонку. Если вы считаете, что утверждение, которое я зачитаю верно, значит, ставите номер этого утверждения в первую колонку «ВЕРНО», если считаете, что утверждение неверно, то ставите его номер во вторую колонку «НЕВЕРНО»

«ВЕРНО»	«НЕВЕРНО»

Утверждения:

1)                Механические колебания – это движения или процессы, характеризующиеся повторяемостью во времени и имеющие положение устойчивого равновесия. (верно)

2)                Частота колебаний измеряется в СИ в секундах. (неверно)

3)                Период колебаний – это промежуток времени, через который происходит повторение движения тела, или время одного полного колебания. (верно)

4)                Пружинный маятник – это груз, подвешенный на абсолютно упругой пружине и совершающий колебания под действием силы упругости. (верно)

5)                Математический маятник – это идеализированная система, состоящая из тела, подвешенного на абсолютно упругой пружине и колеблющегося под действием силу упругости. (неверно)

6)                Формула для периода колебаний пружинного маятника имеет следующий вид: Т=2*π* (верно)

7)                Свободные колебания – это колебания тела, предоставленного самому себе после сообщения первоначального воздействия. (верно)

8)                Формула для периода колебаний математического маятника имеет следующий вид: Т=2*π* (неверно)

Самопроверка. Эталон ответов:

«ВЕРНО»	«НЕВЕРНО»
1	2
3	5
4	8
6
7

Критерии оценивания:

7-8 баллов – «5»

5-6 баллов – «4»

4 балла – «3»

Прикрепите стикер с примером колебаний в нужный столбик (свободные или вынужденные).

1.     колебания листьев на деревьях во время ветра (с);

2.     биение сердца (в);

3.     колебания метлы дворника (в);

4.     раскачивание качелей (в);

5.     вращение вентилятора в конвекционной печи (в);

6.     колебание груза на пружине (с);

7.     перестановка ног при ходьбе (в);

8.     движение стрелки часов (в);

9.     колебание струны после того, как её выведут из положения равновесия (с);

10. колебания поршня в цилиндре (в);

11. колебания качелей, с которых соскочил ребенок (с);

12. колебание голосовых связок (в);

13. колебания щёток стеклоочистителя (дворники в машине) (в);

14. колебания иглы швейной машины (в);

15. колебания шарика, подвешенного на нитке (с)

16. вращение месильной лопасти в тестомесильной машине (в)

17. колебания мембраны микрофона во время выступления (в)

3.     Физминутка

На прошлом занятии в качестве домашнего задания я вас просила подготовить упражнения для физминутки, связанные непосредственно с темой нашего занятия.

Мы с вами хорошо поработали над повторением на местах, и сейчас настало самое время размяться.

4.     Работа в группах

У Аристотеля есть такое высказывание «Ум заключается не только в знании, но и в умении прилагать знания на деле».

Сегодня вы будете прилагать свои знания. В каком деле? (в решении задач).

Для дальнейшей работы вам необходимо будет разделиться на группы. Каждая группа должна будет решить полученную  задачу, и представитель от каждой группы должен будет озвучить результат.

Определение жесткости пружины опытным путем

Имея в наличии пружину, груз массой 100 г, секундомер, линейку, опытным путем определить жесткость пружины. Использовать можно только предложенное оборудование.

Для выполнения работы необходимо:

1)                Отклонить груз вниз от положения равновесия на небольшую амплитуду (1-2 см) и отпустить, посчитать количество колебаний за время 10 секунд.

2)           . Рассчитать по формуле период колебаний T =.

3)                Используя формулу для периода колебаний пружинного маятника, определить жесткость пружины. Результат округлить до целого числа. Единица измерения жесткости [Н\м]

Т=2*π* => k=

Подтверждение формулы опытным путем

Имея в наличии нить, шарик, линейку, секундомер опытным путем подтвердить достоверность формулы для определения периода колебаний математического маятника. Использовать можно только предложенное оборудование.

Для выполнения работы необходимо:

1)                Поставить математический маятник на край парты.

2)                С помощью линейки определить длину нити маятника.

3)           По формуле Т₁=2*π* рассчитать теоретическое значение периода колебаний математического маятника. Ускорение свободного падения принять равным g=10 м/с².

4)                Опытным путем определить период колебаний математического маятника T₂ =Отклоняя маятник на небольшую амплитуду (15-20 см), посчитать количество колебаний, засечь время 10 секунд.

5)                Сравнить полученные значения в пункте 2 и пункте 3. Если значения получились неодинаковые, то необходимо найти разницу значений ΔT=T₁-T_2. Если ΔT≤0,3с, то считаем значения периодов колебаний близкими.

6)                Сделать вывод о том, подтвердили ли достоверность формулы для периода колебаний математического маятника.

Определение периода и частоты работы сердца

Определить период и частоту работы вашего сердца, используя секундомер.

Для выполнения работы:

1)                Нащупайте пульс.

2)                Подсчитайте количество ударов вашего сердца за 1 минуту (пульс), для этого воспользуйтесь секундомером.

3)        Рассчитайте период работы вашего сердца T =

4)           Рассчитайте частоту работы вашего сердца ν =

5)                Запишите значение частоты работы сердца (пульса) в единицах измерения – [уд/мин].

6)                Сравните полученные данные с таблицей.

Нормативные значения пульса человека для разного возраста

Возраст человека	Минимально допустимое значение пульса (уд/мин)	Максимально допустимое значение пульса (уд/мин)	Средний показатель пульса (уд/мин)
Период новорожденности (от 0 до 1 месяца)	110	170	140
От 1 до 12 мес.	102	162	132
От 1 до 2 лет	94	154	124
От 4 до 6 лет	86	126	106
От 6 до 8 лет	78	118	98
От 8 до 10 лет	68	108	88
От 10 до 12 лет	60	100	80
От 12 до 15 лет	55	95	75
От 15 до 50 лет	60	80	70
От 50 до 60 лет	64	84	74
От 60 до 80 лет	69	89	79

Определение зависимости периода колебаний математического маятника от длины нити

Имея в наличии шарик  на нити, линейку, секундомер, опытным путем определить зависимость периода колебаний математического маятника от длины нити. Использовать можно только предложенное оборудование.

Для выполнения работы необходимо:

1)                С помощью линейки установить длину математического маятника l₁ = 15 см.

2)                Отклонить шарик от положения равновесия примерно на 10 см и отпустить, засечь время 10 полных колебаний.

3)                Рассчитать период колебаний математического маятника (первая длина нити) T₁ =

4)                С помощью линейки установить длину второй нити математического маятника l₂ =  25 см.

5)                Отклонить шарик от положения равновесия примерно на 10 см и отпустить, засечь время 10 полных колебаний.

6)                Рассчитать период колебаний математического маятника (вторая длина нити) T₂ =

7)                Сравнить полученные значения в пункте 2 и пункте 4 и сделать вывод о зависимости периода колебаний от длины нити.

5.     Подведение итогов

Итак, сегодня на уроке вы выполняли разные задания по теме «Механические колебания».

Давайте еще раз повторим, какие практические задачи мы с вами можем решить используя теоретические знания: (определять период и частоту колебаний, определять пульс человека, определять зависимость периода и частоты колебаний от характеристик маятника, определять жесткость пружины, доказывать достоверность формул.)

6.     Рефлексия

Выбери одно слово, которое наиболее точно передает твое состояние на протяжении урока и озвучь его:

1) Раздражение

2) Удовлетворение

3) Злость

4) Покой

5) Радость

6) Тревога

7) Интерес

8) Скука

9) Вдохновение

10)Уверенность

11)Неуверенность

12) Наслаждение

Я хочу вам пожелать меньше колебаний в вашей жизни. Шагайте по дороге знаний уверено.