Конспект урока по физике по теме Колебательное движение. Свободные колебания. Маятники. 9 класс

« Колебательное движение. Свободные колебания. Маятники»

2015

"Науку все глубже постигнуть стремись,

Познанием вечного жаждой тянись.

Лишь первых познаний блеснет тебе свет,

Узнаешь: предела для знания нет".

Урок физики в 9 классе.

Тема урока: Колебательное движение. Свободные колебания. Маятники

Цели урока: Сформировать представления о колебательном движении, виды колебаний, изучить свойства и основные характеристики колебательных движений. Развивать мышление

План

1. Проверка домашнего задания

Мы встречаемся с различными утверждениями в задачах. Как правильно их записать. Ведь успех решения зависит порой от правильной записи.

а) Ребята, посмотрите на слайды. Укажите, какие виды механического движения представлены на слайдах. Слайд 1(прямолинейное), Слайд 2 (Криволинейное движение и движение по окружности), Слайд 3 (Новый вид движения - колебательное)

Постановка учебной задачи.

Действительно на слайде представлено колебательное движение.

- Попробуйте определить тему урока. Тема: Колебательное движение. Свободные колебания. Колебательные системы. Маятник. (Слайд 4) Запись в тетради темы и числа. - Какие понятия для вас новые?

- Попытайтесь сформулировать цель урока (Нам надо разобраться с тем, что такое колебательное движение, что такое свободные колебания. Рассмотреть вопрос, связанный с колебательными системами, и узнать, что собой представляют маятники)

Итак, что - же такое колебания.

(Слайд 6) Колебание - повторяющийся с течением времени какой-либо процесс.

Надо сказать, что колебания самый распространенный вид движения в природе. Ну а уж если касаться вопроса связанного с механическими движениями, то это самый распространенный вид механического движения, и обычно говорят так, что:

(Слайд 6) Движение, которое с течением времени полностью или частично повторяется, называется колебанием.

Если говорить о колебаниях, то, конечно же, в первую очередь надо отметить, что это самый распространенный вид движения. И он встречается практически везде. Примеры:

Движение качели. Шевеление листьев, качание деревьев. Ходьба человека (движение ног и рук).

Колебания существуют не только в механике, существуют и электромагнитные колебания.

в) Виды колебаний.(слайд7)

• Все они имеют между собой много общего и поэтому описываются одними и теми же уравнениями(гармоническими), имеют общие величины характеризующие колебания(период, амплитуду, частоту, фазу), явления (резонанс)

Мы с вами сейчас в виде примера рассмотрим колебания пружинного маятника. (Опыты с пружинным и нитяным маятниками) Посмотрите, пожалуйста, здесь у нас на пружине укреплен груз. Это и есть модель пружинного маятника. Для того чтобы этот маятник совершал колебания, нам необходимо грузу сообщить начальную скорость. Посмотрите, мы вывели из положения равновесия груз, и теперь он совершает колебания вверх и вниз, проходя через точку равновесия.

Рассмотрим второй пример колебаний. Это колебания нитяного маятника. Твердое тело, укрепленное на нити совершающее колебания около точки равновесия в поле тяготения Земли. Маятник представляет собой колебательную систему. Для того чтобы он совершал колебания выведем его из положения равновесия. (Приподнимем над землей). Повторяющееся движение мы будем и можем называть колебанием.

г) Первые учёные изучающие колебания

• Галилео Галилей (1564-1642).(слайд9).Великий итальянский ученый - один из создателей точного естествознания.

• Родился в городе Пизе, известном своей наклонной башней. Учился сначала в монастырской школе, а затем в университете. Уже в студенческие годы Галилей увлекся изучением колебаний. Он обнаружил, что колебания маятника не зависят от его массы, а определяются длиной подвеса.

• (Слайд 10).Сохранилось предание о том, как молодой студент медицинского факультета Галилео Галилей в одно из воскресений 1583 года с интересом следил за качаниями зажженных лампад в церкви. По ударам пульса он определил время, необходимое для полного размаха лампад. С этого времени медицину пришлось ему оставить и сосредоточиться на физике.

• Гюйгенс Христиан (1629 - 1695). (слайд 11)Формула периода колебаний математического маятника впервые была получена.

• (слайд12).В 1656 году в возрасте 27 лет Гюйгенсом были сконструированы первые маятниковые часы со спусковым механизмом. Создание часов, измеряющих время с невиданной точностью, имело далеко идущие последствия для развития физического эксперимента и практической деятельности человека. До этого, время измеряли по истечению воды, горению факела или свечи.

д) Механические колебания.(слайд 13)

Свободные

ВЫНУЖДЕННЫЕ

Условия возникновения свободных колебаний: (слайд 14)

1. Тело должно быть первоначально выведено из положения равновесия.

2. Равнодействующая всех сил должна быть отличной от нуля и направленной к положению равновесия.

3. Трение в системе должно быть мало.

4. Существует одно положение равновесия в котором равнодействующая всех сил равна нулю

е) Величины характеризующие колебания. (слайд 15)

1) Амплитуда (Слайд16)

Ссылка на амплитуду колебаний

Амплитуда- это модуль наибольшего значения изменяющейся величины. [А] = м

2) Период (Слайд17)

Ссылка на период колебаний

Период - это время, за которое совершается одно колебание

[T] = с

Задача из опыта

3) Частота (слайд 18)

Ссылка на частоту колебаний

частота-это число колебаний совершаемых за 1 с

[v] = Гц

Задача из опыта

Единица измерения названа так в честь немецкого физика Генриха Герца

1Гц - это одно колебания в секунду.

Примерно с такой частотой бьётся человеческое сердце

ж) Превращения энергии при колебаниях и координаты, скорости и ускорение

1) Превращения энергии при свободных механических колебаниях (слайд 19)

Превращения энергии при свободных механических колебаниях (слайд 20)

• Для груза на пружине

• Для математического

маятника

Ссылка на Опыт с маятником Максвелла

2) Координата, скорость и ускорение при колебательном движении. (слайд 21)

З) Задача.(слайд 22) Период колебания крыльев шмеля T = 5 мс, а частота колебаний крыльев комара ν = 600 Гц. Определите, какое насекомое чаще машет крыльями?

е)Значение колебаний (слайд 23)

Колебания играют важную роль в таких ведущих областях техники, как электричество и радио. Выработка, передача и потребление электрической энергии, телефония, радиовещание, телевидение, радиолокация - все эти важные отрасли основаны на использовании электрических и электромагнитных колебаний.

Ссылка на Опыт Фуко

ё) Закрепление

Тест из 5 заданий на два варианта (слайд 24)

рефлексия (слайд25)

Сегодня на уроке я:(поставить «+» или « - »)

• дополнял ответы других учеников

• работал самостоятельно в тетради

• выполнял задания

• участвовал в обсуждении проблемы

• доказывал свою точку зрения

• За урок я бы себе поставил оценку………….

• Над чем мне надо работать, чтобы улучшить свои знания?

и) Д/з §24-25 Упр 23 (слайд 25)

Литература и источники (слайд 26-27)