Тема: Величины, характеризующие колебательное движение.
Цели: познакомить учащихся с величинами, характеризующими колебательное движение: А, Т, ν, φ;
научить ребят пользоваться ими для характеристики этих движений;
развивать у детей умение рассуждать и делать выводы.
Оборудование:
два длинных нитяных маятника, один короткий;
два пружинных маятника и два груза различной массы.
презентация к уроку
карточки для работы у доски
Ход урока:
1.Оргмомент. Подготовка листов для диктанта.
а) у доски два человека по карточкам ( №1, №2)
б) физический диктант
1.1. Укажите признаки колебательных движений;(слайд 2)
1.2. Как называется промежуток времени, через который движение повторяется? (слайд 2)
1.3. Укажите, какой буквой обозначено положение равновесия (слайд3)
1.4. Сколько раз тело проходит через положение равновесия за время равное периоду? (слайд3)
1.5. Как называются колебания, возникающие после того, как система была выведена из положения равновесия и совершающиеся под действием силы, возникающей внутри системы, направленной к положению равновесия? (слайд 4)
1.6. Какие системы называются колебательными?(слайд5)
1.7. Примеры колебательных систем. (слайд5)
1.8. Укажите силу, под действием которой колеблется тело (слайд 5).
1.9. Какие тела входят в колебательную систему: нитяной маятник (слайд 6)
1.10. Приведите примеры движений, похожих на колебательные, но не являющиxся ими. (слайд 6)
Собрать листики. Внимание на доску.
Выслушиваем ответы учащихся:
Карточка №1. Являются ли колебательными данные виды движений? Пояснить. (слайд 7)
1.Движение секундной стрелки часов;
2.Движение смычка
3.Движение Земли вокруг Солнца;
4.Движение крыльев насекомых, птиц;
Карточка №2. Какой вид колебаний изображен на рисунках? Какие колебательные системы изображены? В чем отличие колебаний на рисунке а?
(слайд 8)
2.Подготовка к восприятию нового материала.
2.1. После анализа ответа второго ученика, делаем вывод:
При колебаниях тела от положения равновесия могут отклоняться на различные расстояния ( или (слайд 9)
2.2. Далее обратите внимание на экран - эти данные я взяла из справочника Еноховича. (слайд 10)
Число колебаний крыльев птиц и насекомых за 1 секунду:
Аист=2; Колибри=35-50; Шмели=180-240; Мухи=190-330.
Число колебаний голосовых связок за 1 секунду:
Бас=80-350; Дети=260-1050.
Колебания, приведенные в данных разделах очень похожи, но они отличаются числом колебаний за единицу времени.
Итак: несмотря на сходство рассмотренных колебаний, они могут отличаться. И чтобы охарактеризовать эти различия в физике изучают специальные величины, с которыми мы сегодня и знакомимся. (слайд 12)
Запишем в тетради тему сегодняшнего урока (ученики в тетради записывают тему урока)
Тема урока: Величины, характеризующие колебательное движение. (Слайд 12)
3. Изложение нового материала.
3.1. Возвратимся к рисункам (слайд 13) Здесь различно отклонение тела от положения равновесия. И мы знакомимся с первой из величин, характеризующих колебательное движение:
Амплитуда (А) – наибольшее по модулю отклонение тела от положения равновесия.
В системе СИ: 1[А]=1[м]. (слайд 13)
Закрепление (устно): скажите, чем же отличаются колебания, представленные на слайде? (Ответ: амплитудами)
Мы будем рассматривать колебания с малыми амплитудами, при которых дугу можно заменить отрезком.
Есть ли на рисунке а такое колебание? ( Ответ: 2) (слайд 13)
3.2. На предыдущем уроке мы говорили о признаках, присущих колебательным движениям.
Какие это признаки? (слайд 14)
-Периодичность
-Движение то в одну, то в другую сторону.
Что же такое период?
Сегодня мы даем точное определение:
Период (Т) – промежуток времени, за который тело совершает одно полное колебание.
В системе СИ: 1[Т]=1[с]. (слайд 14)
Опыт:
а) Длинный и короткий маятники Ад=Ак, но TдTк, lдlк, значит, чем больше длина нити, тем больше Т. (слайд 15)
б) грузы различной массы Ал=Ат, но TлTт, значит, чем больше масса, тем больше период. (слайд 15)
3.3. Мы говорили о том, что число колебаний за одну секунду может быть разным. (слайд 16)
В физике есть величина:
Частота (ν)- число колебаний за 1с.
В системе СИ: 1[ν]=1[Гц]=1[ 1/c]. (слайд 16)
Внимание: возвратимся к опытам с маятниками
ОПЫТЫ ПОВТОРЯЕМ
Какой же из них совершит больше колебаний за равное время? (Ответ: короткий)
Значит, у какого маятника частота больше? (Ответ: у короткого)
А из двух пружинных маятников у какого частота больше? (Ответ: у которого груз меньшей массы) ( слайд 17)
Какая же зависимость между Т и ν ? (Ответ: обратно-пропорциональная)
Т=1/ ν и ν=1 /Т ( слайд 18)
Рассмотренные системы тел совершали свободные колебания. Частота свободных колебаний - собственная частота колебательной системы (ν0).
( слайд 18)
Итак, что же за величины я взяла из справочника Еноховича? (Ответ: частоты колебаний)
Что они обозначают? (дети поясняют)
4. Рассмотрим колебания двух одинаковых маятников.
Опыт в противофазе.
Проанализируем: А1=А2;
Т1=Т2, т.к. l1=l2;
ν1= ν2, т.к. Т1=Т2. (слайд 19)
В чем же разница?
(Тела движутся в противоположные стороны , навстречу друг другу)
ОПЫТ с некоторой разностью фаз
(Вначале: скорости – в одну сторону, а потом - в противоположные.)
Вывод : Должна существовать физическая величина, характеризующая эти отличия (слайд 19)
Фаза (φ) – показывает какая часть периода прошла с момента начала колебания. (слайд 20)
Значит, колебания могут осуществляться : - в противофазе;
- с некоторой разностью фаз;
- в одинаковых фазах (синфазно).
Работа по рисункам №58 на стр 97 (Упр. 24) как колеблются шары на рисунках?
в противофазе;
синфазно;
в противофазе;
в противофазе;
с некоторой разностью фаз;
с некоторой разностью фаз;
5. Повторяем (слайд 21)
Какие же величины характеризуют колебательные движения? (учащиеся перечисляют изученные величины и единицы их измерения)
6. Дома: § 26, вопросы к параграфу, упр.24(2,4). (слайд 22)
4