Конспект урока по теме «Гармонические колебания»

ОТКРЫТЫЙ УРОК в 9 «Б» классе «ГАРМОНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ» Учитель:Концевич С.П. 16.12. 2013 уч.год КОНСПЕКТ УРОКА по теме «Гармонические колебания» 9Б класс, 16.12.13 ЦЕЛИ УРОКА: Образовательные Закрепить знания по предыдущим темам Экспериментальным путем сформировать представление о гармонических колебаниях. Ознакомиться с графическим представлением колебательного движения на примере пружинного и нитяного маятников; с расчетом характеристик колебательного движения. Воспитательные Формирование у учащихся интереса к предмету Воспитание инициативы Развитие умения самостоятельной работы Развивающие Развитие: логического мышления учащихся, их творческих способностей умения самостоятельно формулировать выводы компьютерной грамотности навыков и умения решения задач речевых навыков Оборудование к уроку: № п/п Название количество 1. Интерактивная доска 1 2. Медиапроектор 1 3. УИОД 1 4. Датчик силы 1 5. Датчик расстояния 1 6. Груз массой 50г 4 7. Груз массой 100 г 2 8. Пружина 3 9. Штатив 5 Программное обеспечение: Программа сбора данных LabQuestApp– 1 шт. Программа сбора и обработки данных LoggerPro– 1 шт. Дидактические материалы: Раздаточный материал для решения задач с графиками гармонических колебаний пружинного маятника, полученные с помощью программы LoggerPro Тест Домашнее задание (раздаточный материал) – самостоятельная работа ХОД УРОКА. Повторение материала. Актуализация знаний Учитель приветствует учащихся, отмечает отсутствующих. Учитель. На сегодняшнем уроке мы с вами познакомимся с темой «Гармонические колебания». Она очень важная, т.к. является основой того материала, который будет изучаться вами в 11 классе. Запишите в тетради число и тему урока. Ученики записывают число и тему урока. Учитель.Наш урок будет сегодня интересен тем, что на нем будет применяться современное цифровое оборудование для сбора и обработки данных УИОД Vernier, программы для сбора и обработки данных LabQuestApp и LoggerPro. Мы будем использовать графики, полученные с помощью этого оборудования, для расчетных задач по пройденной вами теме. Для изучения нового материала вспомним понятия прошлых тем Что такое колебательное движение? Ученики: колебательное движение – это движение тела, которое повторяется через определенный промежуток времени. Какие виды колебаний вы знаете? Ученики: свободные и вынужденные. Свободные колебания происходят только благодаря начальному запасу энергии, а вынужденные – под действием внешней периодически изменяющейся силы. С какими характеристиками вы познакомились на прошлом уроке?Ученики: амплитуда, период, частота, циклическая частота Каковы единицы измерения этих величин? Ученики:амплитуда – измеряется в метрах, период – в секундах, частота и циклическая частота – в Герцах. Какие колебательные системы вы знаете? Ученики:колебательные системы – нитяной и пружинный маятники. Выйти к доске и записать период колебаний математического и пружинного маятников. Ученик пишет на доске формулы математическогои пружинного маятника. Объяснение нового материала. Учитель:С колебательными движениями мы сталкиваемся довольно часто – колеблются мосты под действием ветра и проходящих по ним поездов, колеблются работающие станки, колеблется земля во время землетрясений. Даже наши голосовые связки колеблются, когда мы произносим слова. Перечисленные колебания являются механическими. Но есть еще и электромагнитные колебания, благодаря которым существует радиосвязь; производство электричества тоже связано с эти видом колебаний. Существуют химические, термодинамические и другие виды колебаний.Все эти примеры указывают на единство окружающего нас материального мира. Правомерно предположить, что и описываются эти колебания одинаковыми уравнениями. Вчастности, изучаемые в школе механические и электромагнитные колебания описываются похожими уравнениями. Сейчас мы с вами попытаемся понять, по какому закону меняются такие характеристики колебательного движения, как сила, смещение тела, скорость. Для этого сделаем следующий демонстрационный эксперимент. Рассмотрим свободные колебания пружинного маятника. Показания будем снимать с помощью цифровых датчиков силы и расстояния. Учитель показывает эти датчики учащимся. Эти датчики передают информацию через УИОД компьютеру и с помощью программы LoggerPro строятся графики силы, смещения (положения) и скорости в зависимости от времени. Учитель проводит демонстрационный эксперимент. Мы получили графики F(t), положения (t),v (t). Что они вам напоминают? Ученики:этот график представляет собой синусоиду или косинусоиду. Учитель:Правильно. Итак, если график зависимости силы, скорости, координаты от времени представляет собой синусоиду (косинусоиду), т.е. если указанные величины меняются со временем по закону синуса (косинуса), то в этом случае говорят, что сила, координата, скорость и даже само тело совершают гармонические колебания. Запишем в тетрадь определение. Гармонические колебания – периодические изменения с течением времени физической величины, происходящие по закону синуса или косинуса. Изменяются по гармоническому закону: F – сила ,x - смещение, υ - скорость, a - ускорение, E – механическая энергия. Нитяной маятник тоже колеблется по гармоническому закону. Просмотрим видео НИЯУ МИФИ (национальный исследовательский ядерный университет) «Гармонические колебания маятника –математический маятник- запись колебаний песком» - http://www.youtube.com/watch?v=ta3u4S62_zM - Запишем в тетрадь закон смещения х от времени: X(t) = xmsinωt, где ω= 2π/T – циклическая частота Аргумент синуса или косинуса – это фаза – обозначается буквой Фаза – физическая величина, показывающая, какая часть периода прошла с момента начала наблюдения. Колебания могут осуществляться синфазно (в любой момент времени скорости колеблющихся тел направлены в одну сторону), в противофазе – скорости в любое время направлены в противоположные стороны; с некоторой разностью фаз. Учитель Ребята,перед вами два нитяных маятника. Покажите, пожалуйста, движение двух маятников синфазное, в противофазе и с некоторой разностью фаз. Ученик показывает движение маятников. УчительПо графику очень удобно определять характеристики колебательного движения, чем мы сейчас и займемся. III. Решение задач Задача 1 По графикам колебания пружинного маятника массой 50 г (рис. 1) определить амплитуду, период, частоту, циклическую частоту колебаний. Примечание. Необходимо учитывать, Рис.1что измерения произведены с некоторой погрешностью, связанной в проведением эксперимента в реальных условиях, т.е. в присутствии сил сопротивления воздуха, силы трения. Поэтому все вычисления делаем приблизительно. Решение. График F(t): Fm =0,2Н по графику определяем, что совершается 4 колебания за 2 с, значит, период колебанийТ = 2с/4 = 0,5 с, частота колебаний ν=4/2с= 2Гц циклическая частота ω= 2π/T=2 ·3,14/0,5 с=12,56 Гц или по другой формуле ω= 2πν = 2 ·3,14 · 2 = 12,56 Гц График положения Т = 2с/4 = 0,5 с, частота колебаний ν=4/2с = 2Гц циклическая частота ω= 2π/T =2 •3,14/0,5 с = 12,56 Гц или по другой формуле ω= 2πν = 2 •3,14 • 2 = 12,56 Гц График скорости υ (t) Период, частота, циклическая частота имеют те же значения, что и для силы и положения. Задача 2. По графикам колебания пружинного маятника массой 200 г (рис. 2) определить амплитуду, период, частоту, циклическую частоту колебаний. Графики F(t), положения от t, υ (t): Т = 2с/2 = 1с, частота колебаний ν=2/2с= 1 Гц циклическая частота ω= 2π/T=2 ·3,14/ 1 с = 6,28 Гц или по другой формуле ω= 2πν = 2 ·3,14 · 1c = 6,28Гц Рис.2 Задача 3 По графику колебания пружинного маятника массой 200 г (рис. 2) определить жесткость пружины. Решение. , , значит Вычисляем коэффициент жесткости: Точно такие же вычисления можно произвести для первого графика, получится такое же значение жесткости пружины, т.к. пружину мы не меняли. IV. Итоги. Учитель подводит итоги урока, выставляет оценки за работу на уроке. Задается задание на дом. Задание на дом:§27, вопросы и задания к параграфу, выполнить самостоятельную работу по вариантам.

Похожие:

	Занятие №57 Механические колебания. Гармонические колебания. Резонанс. Колебания Цель урока: сформировать понятие механических волн, раскрыть природу механических волн, познакомить обучающихся с закономерностями,...		Урок по теме «Механические колебания» Цель урока : Обобщение навыков и систематизации умений решения задач по теме колебания
	Уроках. Урок по теме: "Гармонические колебания" (алгебра + физика) «Переменный электрический ток», «Электромагнитное поле и волны». Таким образом, цель данного урока создать своеобразный мостик между...		Учитель физики мобу сош №1 г. Агидель Республики Башкортостан Гилязов... «География начальный курс. Базовый курс», 6 класс, Герасимова Т. П., Неклюкова Н. П
	Конспект урока по физике в 9 классе тема «Звук». Цели урока Обучающая: закрепление понятий звуковые колебания, звук, распространение и отражение звука посредствам решения качественных, количественных...		План-конспект урока по теме «Choosing a profession» План конспект урока №4 по теме №6 Shopping for everything с проектной деятельностью в 4-а классе, аттестующегося учителя Шмарцевой...
	Конспект урока по окружающему миру в 3 классе по теме План конспект урока биологии в 7 классе по теме «Сфагновый мох. Образование торфа»		Конспект урока в 6а классе по теме «Нравственная суть взаимоотношений... План конспект урока биологии в 7 классе по теме «Сфагновый мох. Образование торфа»
	Урок по теме «cinema» Конспект открытого урока английского языка по теме "Кино" Цели урока: систематизировать знания чащихся по теме “Кино”; совершенсвовать знания, умения, навыкиучащихся в области устной речи,...		Конспект урока Предмет Номер урока в системе изучаемой темы Заключительный (6-й) урок по теме «Решение уравнений». На предыдущем уроке каждой из пяти групп...
	Конспект урока математики в начальной школе План конспект урока биологии в 7 классе по теме «Сфагновый мох. Образование торфа»		Конспект открытого урока по окружающему миру План конспект урока биологии в 7 классе по теме «Сфагновый мох. Образование торфа»
	Конспект игрового урока по теме «Рождество в Британии» План – конспект игрового урока по теме «Рождество в Британии» («Christmas in Great Britain») в 6 классе со средней языковой подготовкой...		Конспект урока окружающего мира 3 класс Тема: Животноводство План-конспект урока по английскому языку в 4-м классе по теме "Животные и их места обитания"
	Конспект и презентация урока по теме "Водород" Тема и номер урока в теме: Какой бывает вода? (десятый урок в разделе «Родная природа»)		Конспект урока по физике в 10 классе по теме «Изопроцессы». Учитель... ...