Урок по физике на тему "Колебания математического и пружинного маятников. Период колебаний математического и пружинного маятников" (9 класс)

Открытый  урок в 9 классе                                                                                         

Тема:  Колебания математического и пружинного  маятников.

           Период колебаний математического и пружинного маятников.             

Цели урока:

Образовательная: усвоению понятий: математического и пружинного  маятников, период колебаний математического и пружинного маятников, формирование навыков поисковой деятельности и умений теоретически обосновывать явления, с помощью простых опытов вызвать удивление учащихся, побудить их к изучению нового материала.

Развивающая: развитие умений и способностей учащихся работать самостоятельно; расширение кругозора, развитие интереса к экспериментальной физике.

Воспитательная: воспитание внимательного, доброжелательного отношения к ответам одноклассников; личной ответственности за выполнение коллективной работы.

Тип урока: урок изучения нового материала

Методы обучения: беседа, объяснительно-иллюстративный, информационно-компьютерный, самостоятельная работа.

Цель урока: уяснить от чего зависит период колебаний математического и пружинного  маятников.

Оборудование: штативы – 2 шт, нити разной длины, шарики разной массы, пружины – 2 шт,

                          карта урока – каждому ученику, раздаточный материал, интерактивная доска;  

                         презентация урока.

                                                           Ход урока

1.      Орг. Момент.  Слайд 1 – 3.

Деление на 2  группы. (с четными номерами 1 группа, с нечетными номерами  -  2 группа).

      1.   Работаем вместе, чтобы достичь общей цели.

2. Помогаем  каждому достичь успеха.
3. Успех одного приносит пользу всем.
4. Помогаем друг другу.
5. Сотрудничаем.
6.  Разбираемся в вопросах.
7. Приобретаем знания.
8. Делимся знаниями с другими.

2.Повторение (ВОУД) .Слайд 4.

  Физминутка:  по карточкам назвать физическую величину, единицу физической величины

   (кто быстрее).

   S ,t ,υ, m,V, ρ , F, A, N

   1 м, 1 м/с , 1 с, 1 м³ , 1кг/м³, 1 Па, 1Дж, 1 Вт,  1 кг.

2. Актуализация знаний. Слайд 5,6.

1 ) Закончить предложение:

1.      Движения, которые точно или приблизительно точно повторяются через определенный промежуток времени, называются…МЕХАНИЧЕСКИМИ   КОЛЕБАНИЯМИ.

2.      Колебания, которые возникают после того, как система была выведена из состояния равновесия и представлена самой себе, называются …СВОБОДНЫМИ.

3.      Колебания, происходящие под действием внешней периодической силы, называются … ВЫНУЖДЕННЫМИ,

4.      Механические колебания, которые происходят под действием силы, пропорциональной смещению и направленной противоположно ему,  являются  … ГАРМОНИЧЕСКИМИ КОЛЕБАНИЯМИ.

5.      Минимальный интервал времени, через который происходит повторение движения, называется … ПЕРИОДОМ КОЛЕБАНИЙ.

6.      Число колебаний в единицу времени называется  … ЧАСТОТОЙ  КОЛЕБАНИЙ.

7.      Наибольшее по модулю смещение тела от положения равновесия называется …  АМПЛИТУДОЙ.

8.      Свободные колебания являются  … ЗАТУХАЮЩИМИ.

9.      Вынужденные  колебания являются  .… НЕЗАТУХАЮЩИМИ.

10.  Явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний при совпадении частоты колебаний вынуждающей силы и собственной частоты колебательной системы называется  …  РЕЗОНАНСОМ.

2) Кто быстрее запишет формулу? Слайд 7.

1.      Закон Гука.

2.      Частота колебаний.

3.      Период колебаний.

4.      Величина обратная периоду.

5.      Величина обратная частоте.

6.      Кинетическая энергия.

7.      Потенциальная энергия упругодеформированного тела (например, сжатой или растянутой пружины).

8.      Сила тяжести.

9.      Полная энергия колебательного тела.

10.  Второй закон Ньютона.

3. Изучение нового материала. Слайд 9  - 13.

Учитель: устройства в которых могут осуществляться колебательные процессы , называются колебательными системами.

Рассмотрим колебания простейших из таких систем : математического и пружинного маятников.

Группы получают задания для изучения маятников.: Слайд 6.

1 группа изучает математический маятник.

Задание: заполнить кластер (одновременно обе группы)

Опыт: по наблюдению колебаний тяжелого шарика

на длинной нити:

А) сохраняя одну и туже длину, подвешивать

разные шары

В) отклонять его на разные углы

С) менять длину маятника

 

                  Период колебаний                                                                            Период колебаний

                          зависит от:                                                                                        не  зависит от:

 

                                               Определение                         Формула для периода колебаний

                                                                                                  математического маятника

2 группа  - пружинный  маятник.

Опыт: по наблюдению колебаний груза подвешенного

на пружине :

А) изменить массу груза

В) изменить смещение

С) изменить жесткость пружины –

                       1) соединив последовательно две пружины;

             2) соединив параллельно две пружины.

 

                  Период колебаний                                                                            Период колебаний

                          зависит от:                                                                                        не  зависит от:

 

                                               Определение                         Формула для периода колебаний

                                                                                                  пружинного маятника

Защита у доски. Из каждой группы по одному ученику у доски рассказывает о маятнике.

Если частота гармонических колебаний показывает число колебаний в 1 с, то

циклическая частота  - равна числу колебаний маятника за 2 πс, т.е.

ω = 2πν = 2π        ω =

                  Т

Задание. Жесткость пружины  можно менять, соединяя две стандартные пружины последовательно  ( k )  или  параллельно  (2 k ).  

                                  2

4. Закрепление нового материала. Слайд 15 - 16

   Физминутка: (по карточкам)  l, k, T, m, π, g, ω, ν, х, А;

                                               1c, 1c^-1, 1м, 1 Н, 1 кг, 1м , 1 Гц, 1рад, 1м , 3,14.

                                                                      М             с²                    с      с²  

Решение задач. Упр.22

1  группа .№1 Вычислите период колебаний  математического маятника длиной 1 м.

Дано:                      Решение:

l = 1 м                   Т = 2π          Т = 2* 3,14*        =  2 с      

g = 9,8 м/с²                                    g                                 9,8

Т -?

                                    Ответ: Т = 2 с.

2  группа .№ 2 Вычислите период колебаний  тела массой  1 кг, подвешенного к пружине с коэффициентом жесткости 10  Н/м.

Дано:                      Решение:

m = 1 ru                Т = 2π         Т = 2* 3,14*        =  2 с      

k = 10 Н/м                                      k                                 10

Т -?

                                                               Ответ: Т = 2 с.

№ 2 (Весь класс)  Какой длины должна быть длина математического маятника, чтобы период его колебаний был равен 1 с?

Дано:                      Решение:

Т = 1 с                  Т = 2π                    l =  1² *10     = 0,25 м

g = 9,8 м/с²                                    g                          4 * 3,14²     

l -?                         l = Т² g

                                    4 π²

                                                                 Ответ:  l = 0,25 м.

7. Задание на дом. Слайд 17.

    §  27  Упр.  2 1 № 3,4

6. Итог урока

   Выставление оценок. Слайд 18.

   Благодарность ученикам.

    Оценивание учащихся по карте урока, учителю помогают учащиеся , самооценка.

    От  31 – 26    оценка «5»

    От 25 – 21  оценка  « 4»

    От  20  -  15  оценка  « 3»

8. Рефлексия. Слайд 19.

     Возникло много вопросов?

     Что было сложно на уроке?

     Что понравилось?

     Что не понравилось?