Методическая разработка: конспект урока по физике для учащихся 9 класса по теме «Величины, характеризующие колебательное движение»

Методическая разработка

Конспект урока Гавриловой Марины Александровны, учителя физики

Учебный предмет: Физика

Класс: 9

Тема урока: Величины, характеризующие колебательное движение

Цели урока:

• Образовательная: дать определение основных характеристик колебательного движения, закрепить навыки работы с формулами, навыки решения задач.

• Развивающая: развивать представление учащихся о различных видах движения.

• Воспитательная: продолжить формирование представлений о взаимосвязи явлений природы и единой физической картины мира, воспитывать умение наблюдать, слушать и делать выводы.

Оборудование к уроку: математические маятники, ноутбук, цифровой проектор, презентация к уроку, технологическая карта к уроку для учащихся (Приложения №1), дидактический материал к уроку (Приложение №2, Приложение №3).

Для работы в группах: три математических маятника, 3 секундомера, набор грузов, сантиметровая лента, транспортир.

Ход урока

1.Организационный момент (1 минута)

- готовность учащихся к уроку, настрой на урок (на столе дидактические материалы к уроку)

2.Актуализация знаний (5 минут)

Учитель: На столах у вас лежит технологическая карта к уроку (Приложение №1), в которой отражены те учебные элементы (УЭ-1,2,3,4) которые вам предстоит выполнить для достижения цели и задач урока.

Учитель: Для достижения цели урока нам необходимо вспомнить материал прошлого урока (в картах УЭ-1).

2.1.Физический диктант «Дополните предложение» (Приложение №2): 4 минуты

1.Движения (или процессы), которые точно или приблизительно повторяются через определенный промежуток времени, называются…. (колебаниями)……

2.Общая черта разнообразных колебаний - их ….. (периодичность)….

3.Колебания, происходящие только благодаря начальному запасу энергии называются …. (свободными)…..

4.Системы тел, которые способны совершать свободные колебания, называются …. (колебательными)…..

5.Твердое тело, совершающее под действием приложенных сил колебания около неподвижной точки или вокруг оси, называется ….. (маятник)…..

6.Маятники бывают …. (нитяной (математический), пружинный)……

(взаимопроверка, сопровождающаяся слайдом презентации к уроку)

2.2.Фронтальный опрос: 1 минута

- каково отличие колебательного движения от других видов движения?

- какое движение называется колебательным?

-условия возникновения колебаний.

Учитель: Своеобразные движения, которые называются колебательными (или колебаниями), всем хорошо известны. Они широко распространены в окружающем нас мире.

- приведите примеры колебательных движений (поплавок на поверхности воды, струна музыкального инструмента, биение сердца и т.д.).

- демонстрация творческих работ обучающихся, заранее подготовленных к уроку: мини-презентация (фильм) «Колебания и наша жизнь» (1-2 ученика) -2 минуты.

3.Новая тема: Величины, характеризующие колебательное движение (15 минут)

Учитель: Всюду в нашей жизни мы встречаемся с колебательными движениями: периодически движутся участки сердца и легких, колеблются ветви деревьев, ноги и руки при ходьбе, пульсируют звёзды, колеблются атомы в узлах кристаллической решётки. Леонид Исаакович Мандельштам говорил, что если посмотреть историю физики, то можно увидеть, что главные открытия были связаны с колебаниями. Мы знаем, что колебательное движение - частный случай механического движения. Каждое движение характеризуется своими величинами. Какими же величинами характеризуется любое колебательное движение? Именно это мы сегодня и должны выяснить.

3.1.Самостоятельная работа с учебником (5-7 минут): решение проблем (в картах УЭ-2)

1.Проблемная демонстрация: демонстрируются колебательные системы - 2 математических маятника, системы находится в равновесии, выведем их из состояния равновесия, отклоняя нить маятников на разные углы. Чем отличаются эти движения?

(учащиеся должны увидеть по демонстрации, что маятники отклоняются от положения равновесия на разные углы и найти в учебнике информацию, что смещение тела (шарика) на расстояние от положения равновесия - амплитуда (одна из величин, характеризующих колебание) - это модуль наибольшего смещения от положения равновесия, обозначается буквой А, измеряется в метрах в системе СИ).

2. Колебательное движение периодично. Что это значит?

(учащиеся должны обратить внимание на характер колебаний маятника - как выглядит полное колебание, найти в учебнике информацию, что такое период (еще одна величина, характеризующая колебание) - это промежуток времени, за которое происходит одно полное колебание; обозначается буквой Т, измеряется в секундах в системе СИ, записать формулу для нахождения периода).

-учащиеся должны найти в учебнике еще одну характеристику - частоту колебаний - число колебаний за одну секунду, обозначается греческой буквой ᵥ(ню). Единица измерения названа Герц (Гц) в честь немецкого ученого Генриха Герца. Записать формулу для нахождения частоты колебаний.

3.2.Фронтальная проверка (сопровождается слайдами презентации к уроку):

-обучающиеся зачитывают результаты работы (называют проблемные вопросы, отвечают на них, обосновывая свой ответ)

- работа с величинами, характеризующими колебания, с формулами (запись формул на доске, анализ формул и преобразование формул)

4.Первичное закрепление (15 минут)

4.1. Применение полученных знаний при выполнении конкретных дифференцированных заданий (10 минут) (в картах УЭ - 3)

- работа в парах: проведение эксперимента №1, №2, №3 (работают три пары сильных учащихся, на их столах находится оборудование, с помощью которого они проводят свой эксперимент (определяют зависимость периода колебаний математического маятника от его массы (группа №1), от амплитуды колебаний (группа №2), от длины нити маятника (группа №3); на столах у этих учащихся листы с заданием (Приложение №3.1.)).

- остальные обучающиеся решают задачи (дифференцированно: на «5», «4», «3», листы с задачами на столах обучающихся (Приложение № 3.2)).

4.2.Презентация результатов работы в группах (5 минут):

- один ученик каждой группы рассказывает о проведенном эксперименте и формулирует свой вывод;

Обучающиеся записывают общий вывод проведенных экспериментов: период колебаний математического маятника не зависит от его массы и амплитуды колебаний, но зависит от его длины.

- самопроверка решенных задач (на слайде презентации выводятся правильные ответы к задачам).

5.Подведение итогов (4 минуты)

Итак, вы познакомились с основными величинами, характеризующими колебательное движение (колебание).

- какие величины характеризуют колебательное движение? С какими величинами вы познакомились?

На слайде презентации шаблон опорного конспекта урока (ОК), который необходимо закончить. Заполняя шаблон ОК, вы сможете оценить свою работу на уроке (все ли вы усвоили). (в картах УЭ - 4)

Д/З п.26 (физическая величина - фаза, рассмотреть). Упр.24 (7).

Приложение №1

Технологическая карта урока по теме «Величины, характеризующие колебательное движение», 9 класс

№ УЭ

Краткие рекомендации по работе с учебным элементом (УЭ)

Пояснения

УЭ-1

Входной контроль

Цель: проверить себя, насколько хорошо тобой усвоен материал предыдущего урока (по теме «Механические колебания. Колебательное движение») и готов ли ты к изучению новой темы.

Выполни задание физический диктант «Дополни предложения»

Смотреть Приложение №2

-поменяйтесь работами (выполните взаимопроверку по слайду презентации)

Работай самостоятельно.

Время выполнения 4 минуты

Изучение нового материала с элементами закрепления

УЭ-2

Цель: работая с текстом учебника выяснить, какие величины характеризуют колебательное движение. Решить поставленные проблемы:

Проблемная демонстрация: демонстрацию проводит учитель фронтально на демонстрационном столе

- Чем отличаются эти движения?

1.Прочитайте: стр.98 (§ 26)

2.Ответьте на вопросы:

2.1.Что называют амплитудой колебаний? (запишите определение в тетрадь)

2.2.Как обозначается данная величина, в каких единицах в СИ измеряется (запишите обозначение, единицу измерения)

Колебательное движение периодично.

Что это значит? Обратите внимание на характер колебаний. Посмотрите, как выглядит полное колебание.

1. Прочитайте: стр.99 (§ 26)

2.Ответьте на вопросы:

2.1.Что называется периодом колебаний? Частотой колебаний? (запишите определения в тетрадь)

2.2.Как обозначаются данные величины, в каких единицах в СИ измеряются (запишите обозначения и единицы измерения)

2.3.Подумайте, как можно записать формулы для определения этих величин (из определений) (запишите их в тетрадь)

Фронтальная проверка, работа с величинами и формулами

Способ работы над этим УЭ выбирай самостоятельно.

Можно работать в паре или самостоятельно, а потом сверить свои результаты работы с результатами работы класса.

Время выполнения 10 минут

УЭ - 3

Цель: применить полученные знания при выполнении конкретных заданий

- работа в парах (экспериментальное задание: выполняют те, у кого на столах листы с заданием 3.1.)

- индивидуальная работа (дифференцированное решение задач: выполняют те, у кого на столах листы с заданием 3.2.)

Смотреть Приложение 3

3.1.Работайте в паре, выполняйте предложенный вам эксперимент (смотрите описание эксперимента на листах)

3.2.Работай самостоятельно, выберите ту задачу, которую можете выполнить (смотрите задачи на листах)

Время выполнения 10 минут

УЭ - 4

Цель: заполняя шаблон опорного конспекта (ОК) (смотри слайд) ты можешь оценить свою работу на уроке.

Запиши Д/З: § 26 (физическая величина, называемая фазой), Упр. 24 (7)

Работай только самостоятельно.

Время выполнения 2 минуты

Приложение №2

ФИ: _________________________, ______кл

Физический диктант «Дополни предложения»

1.Движения (или процессы), которые точно или приблизительно повторяются через определенный промежуток времени, называются ….…….

2.Общая черта разнообразных колебаний - их ….........

3.Колебания, происходящие только благодаря начальному запасу энергии называются ………

4.Системы тел, которые способны совершать свободные колебания, называются ….…..

5.Твердое тело, совершающее под действием приложенных сил колебания около неподвижной точки или вокруг оси, называется …..…..

6.Маятники бывают …. ……

ФИ: _________________________, ______кл

Физический диктант «Дополни предложения»

1.Движения (или процессы), которые точно или приблизительно повторяются через определенный промежуток времени, называются ….…….

2.Общая черта разнообразных колебаний - их ….........

3.Колебания, происходящие только благодаря начальному запасу энергии называются ………

4.Системы тел, которые способны совершать свободные колебания, называются ….…..

5.Твердое тело, совершающее под действием приложенных сил колебания около неподвижной точки или вокруг оси, называется …..…..

6.Маятники бывают …. ……

ФИ: _________________________, ______кл

Физический диктант «Дополни предложения»

1.Движения (или процессы), которые точно или приблизительно повторяются через определенный промежуток времени, называются ….…….

2.Общая черта разнообразных колебаний - их ….........

3.Колебания, происходящие только благодаря начальному запасу энергии называются ………

4.Системы тел, которые способны совершать свободные колебания, называются ….…..

5.Твердое тело, совершающее под действием приложенных сил колебания около неподвижной точки или вокруг оси, называется …..…..

6.Маятники бывают …. ……

ФИ: _________________________, ______кл

Физический диктант «Дополни предложения»

1.Движения (или процессы), которые точно или приблизительно повторяются через определенный промежуток времени, называются ….…….

2.Общая черта разнообразных колебаний - их ….........

3.Колебания, происходящие только благодаря начальному запасу энергии называются ………

4.Системы тел, которые способны совершать свободные колебания, называются ….…..

5.Твердое тело, совершающее под действием приложенных сил колебания около неподвижной точки или вокруг оси, называется …..…..

6.Маятники бывают …. ……

Приложение №3.1.

Задание для группы 1. Определить опытным путем зависит ли период колебаний математического маятника от его массы.

Оборудование: нитяной маятник (математический маятник), пластилин, секундомер.

Проведите эксперимент три раза, увеличивая массу шарика (используя пластилин). Отсчитывая 5 полных колебаний (N) определите с помощью секундомера время колебаний (t) и рассчитайте период колебаний по формуле в каждом случае.

№

опыта

Масса

m

Число колебаний

N

Время колебаний

t, c

Период колебаний

T, c

(рассчитать по формуле)

1.

m1

5

T1=

2.

m 2

5

T2=

3.

m 3

5

T3=

Сделайте вывод о зависимости периода колебаний математического маятника от его массы.

_______________________________________________________________________________________

Приложение №3.1.

Задание для группы 2. Определить опытным путем зависит ли период колебаний математического маятника от амплитуды колебаний.

Оборудование: нитяной маятник (математический маятник), транспортир, секундомер.

Отклоните маятник на угол α=20° (=40°, =60°) от положения равновесия (отмерить с помощью транспортира) и определите с помощью секундомера время колебаний (t) за которое совершается 5 полных колебаний (N). Проведите эксперимент три раза, увеличивая угол. Рассчитайте период колебаний по формуле в каждом случае.

№

опыта

Угол отклонения

Число колебаний

N

Время колебаний

t, c

Период колебаний

T, c

(рассчитать по формуле)

1.

α1=20°

5

T1=

2.

α2=40°

5

T2=

3.

α3=60°

5

T3=

Сделайте вывод о зависимости периода колебаний математического маятника от амплитуды колебаний.

_______________________________________________________________________________________

Приложение №3.1.

Задание для группы 3. Определить опытным путем зависит ли период колебаний математического маятника от его длины нити.

Оборудование: нитяной маятник (математический маятник), сантиметровая лента, секундомер.

Проведите эксперимент три раза, уменьшая длину нити маятника (произвольно, перевязывая нить на штативе). Отсчитывая 5 полных колебаний (N) определите с помощью секундомера время колебаний (t) и рассчитайте период колебаний по формуле в каждом случае.

№

опыта

Длина нити

L, м

Число колебаний

N

Время колебаний

t, c

Период колебаний

T, c

(рассчитать по формуле)

1.

L1

5

T1=

2.

L 2

5

T2=

3.

L 3

5

T3=

Сделайте вывод о зависимости периода колебаний математического маятника от длины нити.

_______________________________________________________________________________________

Приложение 3.2.

Реши задачи (оформляя по всем требованиям):

На «3»

1.За какое время маятник совершил 20 колебаний, если период колебаний равен 0,25с? Чему равна частота колебаний?

На «4»

2.Период колебаний крыльев шмеля 5мс. Частота колебаний крыльев комара 600Гц. Какое из насекомых сделает больше взмахов крыльями и на сколько?

На «5»

3.Сердце бьётся 600-850 раз в минуту. Нормальный пульс человека 60-80 ударов в минуту. Определите частоту и период колебаний сердца у живых организмов.

_______________________________________________________________________________________

Приложение 3.2.

Реши задачи (оформляя по всем требованиям):

На «3»

1.За какое время маятник совершил 20 колебаний, если период колебаний равен 0,25с? Чему равна частота колебаний?

На «4»

2.Период колебаний крыльев шмеля 5мс. Частота колебаний крыльев комара 600Гц. Какое из насекомых сделает больше взмахов крыльями и на сколько?

На «5»

3.Сердце бьётся 600-850 раз в минуту. Нормальный пульс человека 60-80 ударов в минуту. Определите частоту и период колебаний сердца у живых организмов.