Конспект урока Гармонические колебания

Гармонические колебания. 11 класс

Пояснительная записка к уроку

Урок « Гармонические колебания» изучается в теме « Механические колебания». На эту тему отводится 7 часов , данный урок является 4 уроком данной темы . На предыдущих уроках физики были даны определения колебательного процесса, амплитуды, периода, частоты и циклической частоты, фазы колебаний, рассмотрены основные колебательные системы, выполнена лабораторная работа по определению ускорения свободного падения с помощью математического маятника. На дом было задано выучить определения амплитуды, частоты, периода, так как они лежат в основе материала урока "Гармонические колебания" и повторить формулы нахождения производных основных функций, физический смысл производной, построение косинусоиды и синусоиды, формулы приведения.

3) Сценарий урок

*Тема: Гармонические колебания.

*Цель урока: Освоение учащимися основной задачи механики для колебательного движения- формулы, показывающей , как координата колеблющего тела изменяется со временем.

*Учебные задачи, направленные на достижение личностных результатов обучения: продолжить формирование математической компетенции, совершенствование работы в группе, коммуникативные умения докладывать о результатах своего исследования, кратко и точно отвечать на вопросы, развивать регулятивные умения ( определение целей, планирование)

* Учебные задачи, направленные на достижение метапредметных результатов обучения: формирование умений воспринимать, перерабатывать и предъявлять информацию в словесной, образной, символических формах, анализировать и перерабатывать информацию в соответствии с поставленными задачами, умение выражать свои мысли и способность выслушивать собеседника, овладения навыками самоконтроля и оценки результатов своей деятельности.

* Учебные задачи , направленные на достижение предметных результатов обучения умение проводить наблюдения, планировать и выполнять эксперименты, обнаруживать зависимости между физическими величинами, умение решать физические задачи на применение полученных знаний.

*Оборудование урока: компьютер, проектор, модель математического маятника, таблицы с грфиками синуса и косинуса, сборники Рымкевича , ЕГЭ Универсальные материалы для подготовки учащихся « Физика 2013

* Технологическая карта урока

№п/п

Этапы урока

Деятельность учителя

Деятельность ученика

Формируемые

УУД

1.

Вхождение в тему урока и создание условий для осознанного восприятия нового материала

Приветствие учеников. Обращение внимания учащихся на записи на доске

математика

физика

Русский язык

Синус

Косинус

Косинусоида

синусоида

Амплитуда

Период

Частота

Смещение

Связь

Порядок

Слаженность

стройность

*Задает вопросы.

1.Посмотрев на слова 2 го столбика скажите что их объединяет? Слова 3-го столбика ?

2.Найдите связь между ними?

3. Почему для описания колебательного движения используют синус или косинус?

4. Что вам уже знакомо, что вызывает затруднение?

Слушает ответы учеников и вместе определяют тему урока.

Читают записи на доске и находят что объединят их сначала по столбцам, а потом делают предположение что объединяет их вместе и высказывают свои предположения,

Целеполагание как постановка учебной задачи на основе соотнесения того , что уже известно и усвоено учащимися, и того , что еще неизвестно

Выделение и формулирование познавательной цели

Планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками.

2.

Организация и самоорганизация учащихся в ходе дальнейшего усвоения материала. Организация обратной связи.

Показывает фрагмент темы «Гармонические колебании» (диск)

school-collection.edu.ru/catalog/res/34a0d17c-8cbd-4e3d-ba54-2043e7d09aeb/?interface=pupil&class[]=51&class[]=54&subject=30

Или

school-collection.edu.ru/catalog/res/669bc79c-e921-11dc-95ff-0800200c9a66/?interface=pupil&class[]=51&class[]=54&subject=30

Задает вопрос когда в уравнение используют синус

Косинус

Демонстрирует правильный ответ.

Предлагает учащимся выполнить задания из сборника Рымкевич на уравнение гармонических колебаний. Нахождение амплитуды, периода, частоты и фазы колебаний.

Определение смещения в заданный момент времени.

Индивидуальное задание сильным ученикам задание на определение скорости и ускорения колеблющего тела

Просматривают и делают записи в тетради. Число тема урока « Уравнение колебания»

Определение гармонических колебаний и уравнение

Отвечают и проверяют свои ответы демонстрацией правильных ответов

Сверяют с эталоном.

Один ученик выполняет на доске остальные оформляют решение в тетради

Формирование умений воспринимать, перерабатывать и предъявлять информацию в словесной, образной, символической формах, анализировать и перерабатывать полученную информацию в соответствии с поставленными задачами.

3.

Практикум.

Организует работу в группах по исследованию графиков колебаний математического и пружинного маятников используя интерактивный рисунок

files.school-collection.edu.ru/dlrstore/bc38ac36-df7e-456d-8a75-46f864fc528e/144.swf

Комментирует и координирует отчеты групп.

Задает вопрос .

какими способами можно описать гармонические колебания.

Предлагает учащимся в предложенных сборниках ЕГЭ найти такие задание и выполнить.

Приложение №

Проводят исследования и сдают отчет..

Слушают отчеты групп и делают выводы о зависимости графика от свойств колебательной системы.

Отвечают на вопрос и выясняют что еще не рассмотрен задание с помощью таблицы.

Формирование умений работать в группе с выполнением различных ролей,

Овладение навыками самостоятельного приобретения знаний, умение выдвигать гипотезы, отыскивать и формулировать доказательства выдвигаемых гипотез. Освоение приемов действий в нестандартной ситуации.

4.

Проверка полученных результатов. Коррекция.

Предлагает учащимся проверить себя . Выполнить самостоятельную работу ( приложение № )

Выясняет что большее затруднение у учащихся вызывает нахождение максимальной скорости предлагает ещё раз объяснение таких заданий

files.school-collection.edu.ru/dlrstore/1f6e9483-79b4-eccc-b0df-54a56de1463d/00119642366240533.htm

files.school-collection.edu.ru/dlrstore/33e93feb-f564-b768-7f41-d78433001dcd/00119642409680676.htm

files.school-collection.edu.ru/dlrstore/8c390e12-e5b8-12cf-be15-727d9e278cfe/00119691993159438.htm

Выполняют тест.

Ученики анализируют задания по данной теме и задают вопросы по затруднениям.

Сравнивают свое решение с правильным.

Овладение навыками самоконтроля и оценки результатов своей деятельности.

Умение решать физические задачи на применение полученных знаний.

Приложение1.

Задания группам.

Карточка 1.

1. Исследуйте график колебаний математического маятника с разной длиной нити.

2. Нарисуйте графики ( в одной системе координат) колебаний хода маятниковых часов ( стержень маятника металлический ) при наступлении жарких летних дней и холодными зимними днями в не утепленном помещении .

Карточка 2.

1. Исследуйте график колебаний математического маятника с разным ускорением свободного падения.

2. Нарисуйте графики ( в одной системе координат) колебаний хода часов-ходиков на Земле и на Луне.

Карточка 3.

1. Исследуйте график колебаний пружинного маятника.

-Выясните отчего зависит амплитуда колебаний.

-Изменяя массу груза, наблюдайте изменения периода колебаний, сделайте вывод.

-Изменяя жесткость пружины, наблюдайте изменение периода колебаний, сделайте вывод.

Приложение 2.

В таблице приведены значения смещения колеблющегося на горизонтально расположенной пружине шарика. Скорость шарика при прохождении им положения равновесия равна

t,с

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Х,м

0.1

0.05

0

-0.05

-0.1

-0.05

0

0.05

0.1

0.05

1. 0.08 м/с 2) 0.16 м\с 3) 0.8 м/с 4) 8 м/с

В таблице приведены значения смещения колеблющегося на горизонтально расположенной пружине шарика. Скорость шарика при прохождении им положения равновесия равна

t,с

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

Х,см

6

3

0

3

6

3

0

3

1. 1,24 м/с 2) 0,47 м/с 3) 0,62 м/с 4) 0,16 м/с

Приложение 3. Самостоятельная работа.

1 Какая из величин (х₁,х₂,х_3,х₄,) совершает гармонические колебания.

1. Х₁(t)= 0,01 3) Х₃ (t) =10^-2

2. Х₂(t)=0,1) 4)Х₄ (t)=0,05tt+π|3)

2. Скорость тела ,совершающего гармонические колебания, меняется с течением времени по закону υ(t)=3 10^-2. Амплитуда колебаний скорости равна.

1. 3*10^-2м/с 2) 6* 10^-2 м/с 3) 2 м/с 4 ) 2π м/с

3. Напишите закон гармонического колебания груза на пружине, если амплитуда колебаний 40 см, а частота колебаний 2,5 Гц.

4. Пользуясь графиком изменения координаты колеблющегося тела от времени, определите амплитуду, период и частоту колебаний. Напишите уравнение его движения.

5. В таблице приведены значения смещения колеблющегося на горизонтально расположенной пружине шарика. Скорость шарика при прохождении им положения равновесия равна

t,с

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

Х,см

4

2

0

2

4

2

0

2

1. 1,24 м/с 2) 0,31 м/с 3) 0,62 м/с 4) 0,4 м/с

Если колебание описывать по закону косинуса