Урок физики в 9 классе 'Величины, характеризующие колебательное движение'

Величины, характеризующие колебательное движение

Учитель физики, информатики: Ананьева Надежда Петровна

Пояснительная записка:

Урок физики, «Величины, характеризующие колебательное движение», проводится в 9 классе, при изучении раздела: «Механические колебания и волны. Звук». На уроке демонстрируется презентация и виртуальный эксперимент. Презентация состоит из 12 слайдов, на 7 слайде имеется гиперссылка, запускающая виртуальную лабораторную работу. После закрытия лабораторной работы продолжается показ презентации.

Виртуальная лабораторная работа «Изучение колебаний маятника» оснащена математическим маятником, с возможностью изменения длины нити, смены массы груза, имеет изменяющийся коэффициент трения среды и осциллограф. Наличие осциллографа позволяет наглядно увидеть зависимость смещения от времени, а так же влияние коэффициента трения на затухание колебаний.

Тема урока: Величины, характеризующие колебательное движение.

Цели урока: Ввести понятие амплитуды, периода и частоты колебаний; сформировать представление о гармонических колебаниях.

Оборудование: компьютер, проектор, экран, ПО «Лабораторная работа. «Изучение колебаний маятника»».

Ход урока.

Организационный момент.

Озвучивание темы урока, запись темы в тетради.

Фронтальный опрос. Вопросы появляются, по мере необходимости, по щелчку мыши.

Данный слайд позволяет выделить основные моменты и перейти к необходимому моменту по выбору. Последующие слайды имеют значек -ссылку на данный слайд.

Вводим понятие периода колебаний. Записываем в тетрадь определение, формулу, единицы измерения в СИ.

Вводим понятие частоты колебаний. Записываем в тетрадь определение, формулу, единицы измерения в СИ.

Вводим понятие циклической частоты и амплитуды колебаний. Записываем в тетрадь определение, формулу, единицы измерения в СИ.

Ссылка «Эксперимент» запускает программу Лабораторной работы. После закрытия программы, на этом слайде, рассматриваем графики зависимости смещения от времени. Определяем амплитуду, период и частоту по графику.

Титульную страничку программы на данном уроке можно не рассматривать, так как на следующем уроке, учащиеся будут выполнять лабораторную работу, используя данную виртуальную модель.

1 эксперимент: устанавливаем в среде коэффициент силы трения отличный от нуля, на маятник подвешиваем груз массой 1 кг, отклоняем груз от положения равновесия, отпускаем и наблюдаем на экране осциллографа график зависимости смещения от времени.

График показывает, что на каждом периоде колебаний Т амплитуда колебаний убывает. Это связано с наличием трения в системе. Если трение очень мало, то амплитуда убывает очень медленно, и колебания долго не затухают.

2 эксперимент: устанавливаем в среде коэффициент силы трения равный нулю, на маятник подвешиваем груз массой 1 кг, отклоняем груз от положения равновесия, отпускаем и наблюдаем на экране осциллографа график зависимости смещения от времени

На экране осциллографа изображен график зависимости смещения от времени в системе без трения, амплитуда не убывает. Полученная кривая называется синусоидой (во втором случае, в первом случае - более сложная функция)

Вводим понятие гармонического колебания. Записываем в тетрадь определение и закон изменения смещения от времени.

Делаем записи в тетради.

Необходимо отметить отличие гармонических колебаний от негармонических. Период гармонических колебаний не зависит от способа выведения системы из положения равновесия.

Закрепление изученного материала:

вопросы для повторения:

пустой слайд

• Какие колебания называют гармоническими?

• Что называют частотой колебаний? Какова единица измерений?

• Что называют амплитудой колебаний?

• Что называют периодом колебаний? Какая формула выражает смысл этого понятия? Какова единица измерения периода колебаний?

• Какое уравнение выражает смысл гармонического колебания?

• Как найти период математического маятника? Пружинного маятника?

Решение задач:

Условия задач появляются на слайде по щелчку мыши, что позволяет воспринимать информацию не только на слух (учитель озвучивает условия задач), но и зрительно.

1. Маятник совершил 20 колебаний за 1 мин. 20 с. Найти период и частоту колебаний. (Т=4с; ν=0,25Гц.)

2. Амплитуда незатухающих колебаний точки струны 2 мм, частота колебаний 1кГц. Какой путь пройдет точка струны за 0,4 с? Какое перемещение совершит эта точка за один период колебаний? (l=3,2 м; S=0.)

3. Координата колеблющегося тела изменяется по закону: x=5 cos πt. Чему равны амплитуда, период и частота колебаний, если в формуле все величины выражены в единицах СИ? (А=5м; Т=2с; ν=0,5Гц.)

4. Математический маятник длиной 2,45 м совершил 100 колебаний за 314 с. Определите ускорение свободного падения для данной местности. (g=9,8м/с².)

5. Какова длина математического маятника, совершающего гармонические колебания с частотой 0,5 Гц на поверхности Луны? Ускорение свободного падения на поверхности Луны 1,6 м/с². (l=0,16м.)

6. Груз массой 0,4 кг, подвешен к невесомой пружине совершает 30 колебаний в минуту. Чему равна жесткость пружины? (k=4Н/м.)

Домашнее задание:

Если не все задачи решены на уроке, можно задать их на дом.

§26,27; Подготовиться к выполнению лабораторной работы.

Источники информации:

1. Учебник физики. 9 класс. А.В. Перышкин , Е.М. Гутник. - 7-е изд., испр. - М.: Дрофа, 2003.

2. Поурочные разработки по физике к учебным комплексам С.В. Громова и А.В. Перышкина: 9 класс. - 2-е изд., испр. и доп. - М.: ВАКО, 2007.

3. Виртуальная лабораторная работа «Изучение колебания маятника» разработанная преподавателями и студентами ДальРыбВТУЗ, предоставленная школе для проведения уроков физики.