Разработка урока по теме «Колебания. Гармонические колебания. Характеристики
колебаний. Резонанс.»
Тип
урока: урок формирования новых знаний.
Цели
урока:
- формирование
представлений о колебаниях, как о физических процессах;
- выяснение
условий возникновения колебаний;
- формирование
понятия о гармоническом колебании, характеристиках колебательного
процесса; умение применять формулы колебаний для решения задач;
- формирование
понятия резонанса, его вредное воздействие и способы борьбы с ним;
- формирование
умения работать в группах;
- развитие
логического мышления
Ход урока
I. Мотивация.
Учитель:
Утро
Рождённый
пустыней,
Колеблется звук,
Колеблется синий
На нитке паук.
Колеблется воздух,
Прозрачен и чист,
В сияющих звёздах
Колеблется лист.
Н.А. Заболотский
Итак,
вы поняли, сегодня мы будем говорить о колебаниях. Подумайте и назовите, где
встречаются колебания в природе, в жизни, в технике.
Учащиеся
называют разные примеры колебаний .Учитель помогает дополняя список колебаний.
При проведении урока можно воспользоваться презентацией, которая поможет
сделать урок более эффективным и интересным.
Учитель: Что
же общего между всеми этими движениями?
Учащиеся: Эти
движения повторяются
Учитель: Такие
движения называются колебаниями. Сегодня мы о них будем говорить. Запишите тему
урока в тетради: «Колебания. Гармонические колебания. Характеристики
колебаний. Резонанс ».
II. Актуализация знаний и изучение нового материала.
Учитель:
Задачи урока мы должны:
1.
Выяснить, что такое колебание?
2.
Условия возникновения колебаний.
3.
Виды колебаний.
4.
Что такое гармонические колебания.
5.
Характеристики гармонического колебания.
6.
Научится решать задачи
7.
Выполнить экспериментальное задание
8.
Познакомится с резонансом.
Объяснение
нового материала сопровождается показом слайдов и одновременным проведением опытов
с маятниками.
Учитель: Посмотрите
на колебания математического и пружинного маятников (демонстрируются колебания
пружинного и математического маятника). Абсолютно ли точно повторяются
колебания?
Учащиеся: Нет.
Учитель: Почему?
Выясняется, что мешает сила трения. Так что же такое колебание?
Учащиеся: Колебания
– это движения, которые точно или приблизительно повторяются с течением времени. Определение
записывается в тетрадь.
Учитель: Почему
так долго продолжаются колебания? На пружинном и математическом маятниках, но
все-таки они прекращаются. Почему?
Учитель: Выясним
условия возникновения колебаний. Что нужно, чтобы начались колебания?
Учащиеся: Нужно
толкнуть тело, приложить к нему силу. Чтобы колебания длились долго, нужно
уменьшить силу трения. Условия записываются в тетрадь.
Учитель: Колебаний
встречается много. Попробуем их классифицировать. Они делятся на два вида:
свободные и вынужденные. Демонстрируются колебания, на пружинном и
математическом маятниках – свободные колебания.
Учитель: Если
действует внешняя сила, то колебания называются вынужденными. Учащиеся в
тетрадь записывают определения свободных, вынужденных колебаний
Учитель:
Ещё колебания бывают затухающие и незатухающие. Затухающие
колебания – это колебания, которые, под действием сил трения или сопротивления,
со временем уменьшаются, показываются эти колебания на графике на слайде.
Незатухающие
колебания – это колебания, которые со временем не
изменяются; силы трения, сопротивления отсутствуют. Для поддержания
незатухающих колебаний необходим источник энергии.
Учитель: Среди
всех видов колебаний выделяют особый вид колебаний – гармонические - это
колебания графиком, которых является математические функции синус или косинус.
Учащиеся записывают
в тетрадь уравнения гармонических колебаний.
Учитель: Теперь
нам нужно рассмотреть основные характеристики колебаний т.е.каждую величину в
уравнении гармонического колебания. (На математическом и пружинном маятниках
показывается смещение Х). Х-смещение – отклонение тела от положения
равновесия. Какая единица измерения смещения? Учащиеся: Метр
Учитель: На
графике колебаний определите смещение в моменты времени 1 с, 2 с, 3 с, 4 .
Учитель: Следующая величина – Х мах. Что это?
Максимальное
смещение называется амплитудой колебаний. Определим амплитуду
затухающих и незатухающих колебаний на графике: сверху Х мах, и снизу величина
– Х мах.
Учитель: Прежде
чем рассматривать следующую величину, давайте посчитаем число колебаний на
математическом маятнике. Можно ли определить время одного колебания? Учащиеся: Да.
Учитель: Время
одного полного колебания называется периодом – Т. Измеряется в
секундах. Можно рассчитать период по формуле. На графике хорошо видны
величины. Учащиеся на графике определяют период. Учитель на
математическом маятнике демонстрирует разную частоту при разной длине маятника.
Частота ν – число полных колебаний за единицу времени. Единица
измерения – Гц. Между периодом и частотой существуют формулы связи. ν=1/Т Т=1/ν
Рассмотрим таблицу частот взмахов крыльев насекомых и птиц.
III.
Закрепление материала
Учитель: А
теперь закрепим материал. Рассмотрим биение сердца человека.
Экспериментальное
задание №1
Учитель
предлагает учащимся приложить пальцы правой руки к запястью левой руки нащупать
пульс и посчитать число ударов за минуту. Зная эти величины найти период и
частоту.
Решим
2 задачи
Задача
1.
Чему
равен период колебаний и частота работы сердца между 60 и 80 годами?
Задача
2.
У ребенка частота вдоха и выдоха за 1 минуту 35, а у подростка 20.
Найти период и частоту колебаний ребенка и подростка?
IV
.Экспериментальное задание №2 (в группах)
Найти
период колебаний математического маятника 1 группа , пружинного маятника 2
группа .
Приборы:
Нитяной (пружинный) маятник, секундомер.
V.
Физкультминутка.
А теперь не ради шутки
Проведем физкультминутку!
Для урока закрепления
Мы усвоим упражнения.
Попрошу Вас дети встать
И за мною повторять
Руки вверх, прямо.
Ветер дует, завывает
Ветки тополей качает
Колебания затухают-
Только ветер исчезает
Полунаклон
вперед, руки свисают вниз, движения часового маятника.
Тик-так, тик-так!
Ходит маятник вот так
Частоты не нарушает,
Четко время отмечает
Вам пошла зарядка впрок,
Вы усвоили урок!
Колебанья вам не в тягость
Коль они приносят радость
VI. Знакомство с резонансом
Учитель: Как
выталкивают машину, если она застряла?
Учащиеся: Нужно
дружно по команде раскачивать машину.
Учитель: Правильно.
У нас неизученным осталось еще одно физическое явление резонанс. Резонанс
– это резкое возрастание амплитуды вынужденных колебаний при совпадении
частоты колебаний силы и собственной частоты колебательной системы.
Познакомимся какими способами можно избавится от вредного воздействия резонанса
( сообщения учащихся).
В
результате работы на уроке учитель выставляет общую оценку.
VII. Домашнее задание: параграфы 24-25, упр21.
VIII. Итоги урока.
Учитель: проводит
рефлексию
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.