Разработка урока по физике

Разработка урока по теме «Колебания. Гармонические колебания. Характеристики колебаний. Резонанс.»

Тип урока: урок формирования новых знаний.

Цели урока:

• формирование представлений о колебаниях, как о физических процессах;

• выяснение условий возникновения колебаний;

• формирование понятия о гармоническом колебании, характеристиках колебательного процесса; умение применять формулы колебаний для решения задач;

• формирование понятия резонанса, его вредное воздействие и способы борьбы с ним;

• формирование умения работать в группах;

• развитие логического мышления

Ход урока

I. Мотивация.

Учитель:

Утро

Рождённый пустыней,
Колеблется звук,
Колеблется синий
На нитке паук.
Колеблется воздух,
Прозрачен и чист,
В сияющих звёздах
Колеблется лист.

Н.А. Заболотский

Итак, вы поняли, сегодня мы будем говорить о колебаниях. Подумайте и назовите, где встречаются колебания в природе, в жизни, в технике.

Учащиеся называют разные примеры колебаний .Учитель помогает дополняя список колебаний. При проведении урока можно воспользоваться презентацией, которая поможет сделать урок более эффективным и интересным.

Учитель: Что же общего между всеми этими движениями?

Учащиеся: Эти движения повторяются

Учитель: Такие движения называются колебаниями. Сегодня мы о них будем говорить. Запишите тему урока в тетради: «Колебания. Гармонические колебания. Характеристики колебаний. Резонанс ».

II. Актуализация знаний и изучение нового материала.

Учитель: Задачи урока мы должны:

1. Выяснить, что такое колебание?

2. Условия возникновения колебаний.

3. Виды колебаний.

4. Что такое гармонические колебания.

5. Характеристики гармонического колебания.

6. Научится решать задачи

7. Выполнить экспериментальное задание

8. Познакомится с резонансом.

Объяснение нового материала сопровождается показом слайдов и одновременным проведением опытов с маятниками.

Учитель: Посмотрите на колебания математического и пружинного маятников (демонстрируются колебания пружинного и математического маятника). Абсолютно ли точно повторяются колебания?

Учащиеся: Нет.

Учитель: Почему? Выясняется, что мешает сила трения. Так что же такое колебание?

Учащиеся: Колебания - это движения, которые точно или приблизительно повторяются с течением времени. Определение записывается в тетрадь.

Учитель: Почему так долго продолжаются колебания? На пружинном и математическом маятниках, но все-таки они прекращаются. Почему?

Учитель: Выясним условия возникновения колебаний. Что нужно, чтобы начались колебания?

Учащиеся: Нужно толкнуть тело, приложить к нему силу. Чтобы колебания длились долго, нужно уменьшить силу трения. Условия записываются в тетрадь.

Учитель: Колебаний встречается много. Попробуем их классифицировать. Они делятся на два вида: свободные и вынужденные. Демонстрируются колебания, на пружинном и математическом маятниках - свободные колебания.

Учитель: Если действует внешняя сила, то колебания называются вынужденными. Учащиеся в тетрадь записывают определения свободных, вынужденных колебаний

Учитель: Ещё колебания бывают затухающие и незатухающие. Затухающие колебания - это колебания, которые, под действием сил трения или сопротивления, со временем уменьшаются, показываются эти колебания на графике на слайде.

Незатухающие колебания - это колебания, которые со временем не изменяются; силы трения, сопротивления отсутствуют. Для поддержания незатухающих колебаний необходим источник энергии.

Учитель: Среди всех видов колебаний выделяют особый вид колебаний - гармонические - это колебания графиком, которых является математические функции синус или косинус.

Учащиеся записывают в тетрадь уравнения гармонических колебаний.

Учитель: Теперь нам нужно рассмотреть основные характеристики колебаний т.е.каждую величину в уравнении гармонического колебания. (На математическом и пружинном маятниках показывается смещение Х). Х-смещение - отклонение тела от положения равновесия. Какая единица измерения смещения? Учащиеся: Метр

Учитель: На графике колебаний определите смещение в моменты времени 1 с, 2 с, 3 с, 4 . Учитель: Следующая величина - Х мах. Что это?

Максимальное смещение называется амплитудой колебаний. Определим амплитуду затухающих и незатухающих колебаний на графике: сверху Х мах, и снизу величина - Х мах.

Учитель: Прежде чем рассматривать следующую величину, давайте посчитаем число колебаний на математическом маятнике. Можно ли определить время одного колебания? Учащиеся: Да.

Учитель: Время одного полного колебания называется периодом - Т. Измеряется в секундах. Можно рассчитать период по формуле. На графике хорошо видны величины. Учащиеся на графике определяют период. Учитель на математическом маятнике демонстрирует разную частоту при разной длине маятника. Частота ν - число полных колебаний за единицу времени. Единица измерения - Гц. Между периодом и частотой существуют формулы связи. ν=1/Т Т=1/ν Рассмотрим таблицу частот взмахов крыльев насекомых и птиц.

III. Закрепление материала

Учитель: А теперь закрепим материал. Рассмотрим биение сердца человека.

Экспериментальное задание №1

Учитель предлагает учащимся приложить пальцы правой руки к запястью левой руки нащупать пульс и посчитать число ударов за минуту. Зная эти величины найти период и частоту.

Решим 2 задачи

Задача 1.

Чему равен период колебаний и частота работы сердца между 60 и 80 годами?

Задача 2.
У ребенка частота вдоха и выдоха за 1 минуту 35, а у подростка 20.
Найти период и частоту колебаний ребенка и подростка?

IV .Экспериментальное задание №2 (в группах)

Найти период колебаний математического маятника 1 группа , пружинного маятника 2 группа .

Приборы: Нитяной (пружинный) маятник, секундомер.

V. Физкультминутка.

• А теперь не ради шутки

• Проведем физкультминутку!

• Для урока закрепления

• Мы усвоим упражнения.

• Попрошу Вас дети встать

• И за мною повторять

• Руки вверх, прямо.

• Ветер дует, завывает

• Ветки тополей качает

• Колебания затухают-

• Только ветер исчезает

Полунаклон вперед, руки свисают вниз, движения часового маятника.

• Тик-так, тик-так!

• Ходит маятник вот так

• Частоты не нарушает,

• Четко время отмечает

• Вам пошла зарядка впрок,

• Вы усвоили урок!

• Колебанья вам не в тягость

• Коль они приносят радость

VI. Знакомство с резонансом

Учитель: Как выталкивают машину, если она застряла?

Учащиеся: Нужно дружно по команде раскачивать машину.

Учитель: Правильно. У нас неизученным осталось еще одно физическое явление резонанс. Резонанс - это резкое возрастание амплитуды вынужденных колебаний при совпадении частоты колебаний силы и собственной частоты колебательной системы. Познакомимся какими способами можно избавится от вредного воздействия резонанса ( сообщения учащихся).

В результате работы на уроке учитель выставляет общую оценку.

VII. Домашнее задание: параграфы 24-25, упр21.

VIII. Итоги урока.

Учитель: проводит рефлексию