Урок по физике на тему: Механические колебания. Звук. (10 класс)

«Механические колебания и волны. Звук».

Цели урока:

• Повторить, обобщить и оценить знания учащихся по теме «Механические колебания и волны. Звук».

• Проверить умение учащихся применять теоретические знания на практике:

Задачи урока:

• Активизировать и систематизировать знания учащихся о колебательных процессах.

• Создавать на уроке проблемную ситуацию, находить способы ее решения; ситуацию занимательности, познавательной новизны, поддерживать работоспособность учащихся, учитывая уровень подготовки.

Оборудование: таблицы, опорные конспекты, кроссворды, волновая машина, камертоны

На столах учащихся: штатив с муфтой и лапкой, шарик, нити длиной 100см и 25см, грузы массой 50 г и 100г, линейка.

Ход урока

1. Вступительное слово учителя:

Мы с вами завершили изучение большого раздела физики «Механические колебания и волны, звук». Сегодня у нас последний урок по этой теме, повторительно-обобщающий.

Во врему урока у нас будет возможность повторить изученный материал.

Класс делится на 2 группы, в конце урока выявляется группа-победитель и самые активные ученики получают оценки. Во время урока ученики заполняют специальную таблицу.

II. Повторение темы «Механические колебания»

1. Разминка.

- Что называют механическими колебаниями?

- Приведите примеры колебательного движения?

- Каковы основные характеристики колебаний?

- Время, за которое совершается одно полное колебание, -…

- Модуль наибольшего смещения тела от положения равновесия, -…

- Число колебаний, совершенных в единицу времени, -…

2. Выполнение экспериментального задания.

Задание первой группе - «Выясните, зависит ли период колебаний математического маятника от его длины».

Задание второй группе - «Выясните, зависит ли период колебаний математического маятника от массы груза».

Ученики должны составить краткий отчет, сделать выводы о проделанной работе.

Отчет первой группы.

1) Измерили время N-колебаний маятника длиной 100см;

2) Вычислили период колебаний.

3) Уменьшили длину маятника в 4 раза и определили вновь период колебаний.

Вывод. Период уменьшился в 2 раза.

Отчет второй группы.

1) Определили период колебания маятника, когда его масса равна 100г.

2) Не меняя длину маятника определили период колебаний, когда его масса равна 50г.

Вывод: Период колебаний нитяного маятника от массы груза не зависит.

3. Повторение следующих понятий.

-Какие колебания называют свободными?

- Какие колебания называют вынужденными?

- Что называется резонансом?

- Может ли от колебаний разрушиться мост?

4. Сообщение о резонансе ученика первой группы.

Учитель. Вопрос к группе: какие существуют способы для гашения колебаний, вызывающих резонанс?

Следующий этап повторения первой темы.

Что общего между колебаниями математического и пружинного маятников?

Какие колебания называют гармоническими?

Выводы. Колебания широко распространены в окружающей нас жизни. И в природе, и в технике человеку часто приходится иметь дело с такими повторяющимися движениями.

Сообщение ученика 2 группы «Роль колебаний в жизни человека».

III. Повторение и обобщение темы «Волны».

Вопросы учителя к ученикам 1 группы.

1. Какие существуют волны по:

а) механизму передачи колебаний

б) по виду среды распространения

в) по длине волны?

Вопросы учителя к ученикам 2 группы.

1. У всех видов упругих волн существуют общие свойства. Какие?

2. Обладая этими свойствами волны имеют определенные характеристики. Перечислите какие?

3. Приведите примеры практического использования энергии волны.

2. При изучении данной темы мы решали много задач, применяя различные формулы.

Ученики получают задания по группам.

1. Допишите формулы

2. Ответьте на вопросы

а) как изменится период колебания пружинного маятника при уменьшении его массы в 4 раза?

б) как изменится частота колебаний маятника при увеличении длины нити в 4 раза?

в) как изменится длина волны при увеличении частоты колебаний источника в 2 раза?

3. Физический ринг «Ты мне - я тебе».

Вы должны были подготовить вопросы, качественные задачи для учеников другой группы по теме «Волны».

1. По морю идет, а как на берег выползет так и пропадет.

2. Какого вида волну можно возбудить в металлическом стержне? Почему?

3. В трубке имеется столб воздуха. Можно ли в нем возбудить поперечную волну?

4. Морские волны, приближаясь к берегу, увеличивают высоту, достигая 43 метров. Почему это происходит?

5. Вопрос учителя. Продольные волны в земной коре, вызванные землетрясением, распространяются на большую глубину и иногда пронизывают весь земной шар. Поперечные волны проникают лишь на глубину до 2900 км. Какой вывод можно сделать о состоянии ядра земного шара? (Поперечные волны возможны только в твердых телах, а продольные могут распространяться в любых средах. Вывод - ядро земного шара жидкое).

4. Выводы (формулируют ученики). Волны существуют продольные и поперечные. Упругие продольные волны могут распространяться в любой среде. Упругие поперечные волны могут распространяться только в твердых телах. Длина волны зависит от частоты (или периода) колебаний источника, порождающего эту волну, и от скорости распространения волны.

V. Повторение темы «Звук».

Мы знаем, что источником волн может служить любое колеблющееся тело.

1. Эксперимент.

Учитель:

1. Выводит шарик из положения равновесия.

2. Ударяет по линейке, зажатой в тисках.

Что общего между движением маятника и линейки?

Чем они отличаются?

Почему не всякое колеблющееся в воздухе тело является источником звука?

Вывод - При некоторых формах глухоты, когда слуховой нерв не поврежден, звук проходит через кости. Такие глухие могут танцевать, воспринимая ритм музыки через колебания площадки пола. Известно, что велики композитор Людвиг Ван Бетховен, будучи глухим, слушал музыку с помощью трости, одним концом которой опирался на рояль, а другой держал в зубах.

3. Решение качественных задач.

1) Что такое эхо?

2) Почему в комнате обычных размеров эхо не возникает? (Отраженная и падающая волна приходят в ухо почти одновременно).

3) Может ли возникнуть эхо в степи?

Почему в горах эхо многократное?

4) Живет без тела, говорит без языка, никто его не видит, а всякий слышит? (эхо)

5) Два человека пытаются услышать шум приближающегося поезда. Один из них приложил ухо к рельсам, другой - нет. Кто из них раньше узнает о приближении поезда и почему?

6) Может ли звук сильного взрыва на Луне быть услышан на Земле? (нет, так как на Луне нет атмосферы)

4. Учитель. Мы живем в мире звуков: пение птиц, шум леса, звуки музыки. Чудо-звуком называют человеческий голос. Голосом люди могут передавать чувства и настроение: радость и гнев, нежность и угрозу, насмешку и ласку, могут петь песни.

5. Качественные задачи.

1. Почему летучие мыши даже в полной темноте не налетают на препятствия? (Летучая мышь облучает ультразвуковыми импульсами пространство перед собой. Эхо)

2. Медузы являются хорошими предсказателями шторма. Объясните это? (Медуза способна улавливать инфразвуковые колебания (8-13 Гц) хорошо распространяющиеся в воде и появляющиеся за 10-15 часов до шторма)

3. Известно, что у многих лягушек имеются большие шарообразные пузыри по бокам головы, которые раздуваются при крике? Каково их назначение?

4. Что является резонатором у человека? (полость рта)

Выводы (делают ученики).

- источником звука являются колеблющиеся тела

- звук распространяется в упругой среде

- громкость звука можно увеличить, используя резонатор.

Учитель. Человеческие органы слуха и звука сложно устроены, процессы восприятия звука до конца еще не изучены. Но владея основами знаний, вы сможете творить и открывать новое, ведь белых пятен в науке еще так много. Возможности человека настолько беспредельны, что даже тяжелый недуг не помеха. Человек постоянно, изо дня в день, должен стремиться к вершинам мастерства, к совершенству.

Домашнее задание: составить кроссворды по теме, подготовить сообщения.