Колебательное движение

Дата: Урок№

Класс: 11

Тема: Колебательное движение

Тип: Урок «открытия» нового знания

Цели:

Предметная: сформировать понятия о механических колебаниях, их видах. Изучить особенности различных видов колебаний. Дать определения понятиям: «механические колебания», «свободные колебания», «затухающие колебания», «вынужденные колебания».

Личностная: формирование у обучающихся умения видеть и понимать ценность образования, значимость физического знания для каждого человека;

Метапредметная: умения объяснять объекты и процессы окружающей действительности – природной, социальной, культурной, технической среды, используя для этого физические знания;

Задачи:

• обеспечить в ходе урока усвоение основных, понятий;

• создать условия для развития таких аналитических способностей учащихся, как умение анализировать, сопоставлять, сравнивать, обобщать познавательные объекты, делать выводы;

• способствовать развитию умения отстаивать свою точку зрения;

• содействовать воспитанию культуры общения, потребности в самовоспитании;

Ход урока

1. Организационный момент

2. Мотивирование на учебную деятельность. Сообщения темы, цели, задач урока

Вы видите у меня на демонстрационном столе стоит оборудование (математический маятник и груз на пружине). Что они из себя представляют? И как называются? В чем особенность маятников? – Они совершают колебательные движения. Как вы считаете, как будет звучать тема нашего урока? Тогда, что будет целью нашего урока?

1. Актуализация знаний

Какие примеры колебаний вы можете назвать? – Качели, волны, колебание повышения – понижения температуры днем и ночью, электромагнизные колебания, звук и т.п.

1. Изучение нового материала

Вы назвали много разных примеров колебаний. Но мы сегодня говорим о механических колебаниях.

Давайте начнём с определения: механические колебания – это процессы, при которых движения или состояния системы повторяются во времени. Если колебания с течением времени в точности повторяются, то такие колебания называются периодическими.

Наиболее наглядно демонстрирует колебательный процесс качающийся маятник, но колебания свойственны практически всем явлениям природы.

Колебательные процессы характеризуются следующими физическими величинами.

У нас есть x(t) - изменение положения тела в течении времени.

x(t + T) = x(t) – условие периодичности.

Период колебаний Т – время в течении, которого совершается одно полное колебание. [T]= c.

Как найти количество колебаний за время t, зная период? N=t/T. Но чаще всего используется число колебаний в единицу времени. Как называется эта величина?

Частота колебаний  – число колебаний в единицу времени. В чем измеряется []? Размерность 1/с^-1, но единицы измерения Гц.

Как найти количество колебаний зная t и ?

N=t. Тогда, =1/Т.

Давайте рассмотрим условие периодичности для скорости: v(t+T)=v(t), следовательно периодически будет меняться и ускорение а(t+T)=а(t), тогда из второго закона Нютона равнодействующая сила тоже изменяется периодически F(t+T)=F(t).

В системе, состоящей из груза и пружины существуют внутренние силы.

Колебания под действие внутренних сил называются свободными колебаниями.

Колебательная система – осциллятор.

Если приложить внешнюю силу (периодическую), то такие колебания называются вынужденными.

Условия существования свободных колебаний:

Здесь, сила упругости – является возвращающей силой.

1. При отклонении тела от положения равновесия должна возникать возвращающая сила.

2. Силы сопротивления(трения) должны быть малы по сравнению с возвращающей силой.

1. Закрепление изученного материала

Задача 1.

Шарик на нити совершил 60 колебаний за 2 мин. Определите период и частоту колебаний шарика.

Задача 2.

Частота колебаний крыльев вороны в полете равна в среднем 3 Гц. Сколько взмахов крыльями сделает ворона, пролетев путь 650 м со скоростью 13 м/с?

1. Рефлексия

Что вы узнали в ходе урока?

Что вы запомнили лучше всего?

Что называют механическими колебаниями? Какими они бывают?

1. Домашнее задание

§18, 19.

Учить конспект.

Задачи Рымкевич №409, 410