Механические колебания

План - конспект открытого урока по физике в 9 классе

Автор работы: Величко Анна Борисовна МБОУ «Гимназия №5 г. Морозовска»  Ростовская область.

Тема урока: «Исследование зависимости периода и частоты колебаний математического маятника от различных физических величин».

Предмет: физика.
Класс: 9.
Изучаемая тема: «Колебания и волны»
Базовый учебник: А.В.Пёрышкин, Е.М.Гутник «Физика, 9 класс», изд. «Дрофа», 2010 г.
Тип урока: лабораторный практикум.
Форма урока: исследовательская работа.
Методы обучения: наглядные, репродуктивные, практическая работа в группах, фронтальный опрос
Формы организации учебной деятельности: групповые, фронтальные.
Планируемые результаты: опытным путём убедиться, что период и частота колебаний математического маятника зависят от его длины и не зависят от массы.
Формируемые компетенции и универсальные учебные действия (УУД): 
А) формируемые умения: работать со справочным материалом, прогнозировать, обобщать и анализировать результаты деятельности, решать качественные задачи;
Б) формируемые УУД: регулятивные, познавательные, личностные.
Цель урока: исследовать зависимость периода и частоты колебаний математического маятника от разных физических величин.
Задачи:
- личностные
1.способствовать формированию умения концентрироваться на поставленных задачах и решать их; 
2.развивать способности находить оптимальное решение в конкретной ситуации; 
3.продолжить развитие навыков работы в группе: чувство локтя, ответственность за конечный результат, доверие к членам группы; 
4.развивать опыт по принятию ответственности за свои решения;
5.учить учеников ничего не принимать на веру;
6.вырабатывать уверенность во взаимоотношениях с людьми.
- метапредметные
1.развивать умения видеть в заданных ситуациях и явлениях закономерности; 
2.формировать навыки абстрагироваться от несущественных в данной ситуации свойств тел;
3.научить применять полученные знания и навыки к решению новых проблем; 
4.продолжить формирование навыков правильно, кратко, чётко и ясно излагать свои мысли в письменной и устной формах; 
5.продолжить развитие аналитических способностей; 
6.способствовать развитию умений делать выводы, прогнозировать свою деятельность и её результаты.
- предметные
1.повторить ранее изученный материал;
2. выяснить, от каких физических величин зависят период и частота колебаний математического маятника;
3.проанализировать формулу периода колебаний математического маятника; 
4.продолжить формирование навыков работы с лабораторным оборудованием; 
5.проверить качество усвоенного учебного материала.
Цель урока: 
Исследовать зависимость периода и частоты колебаний математического маятника от его длины и массы. 
Оборудование и материалы к уроку: 
компьютер,

Интерактивная доска;
презентация к уроку;
карточка для выполнения экспериментального задания для каждой группы;
тест для каждой группы;
технологическая карта для каждой группы;
оборудование к экспериментальной работе (штатив, маятник, линейка, грузы) по количеству групп.
На доске:
дата, тема;
общая таблица результатов эксперимента

Класс перед уроком делится на 5 разноуровневых групп.

Ход урока:

Слайд 1. Эпиграф: Знания , не рождённые опытом, бесплодны и полны ошибок». Итальянский художник, математик, скульптор Леонардо да Винчи.

1. Организационный момент. Мотивация к уроку.
Учитель: Здравствуйте.

На предыдущих уроках мы изучали колебания и волны – это процессы и явления, которые играют значительную роль в жизни человека. Совершают колебания ветви дерева на ветру и маятник в часах, поршень в цилиндре двигателя внутреннего сгорания, и земная кора во время землетрясений, струна гитары и поверхностный слой воды на море. Вообще вся Вселенная находится в состоянии вибрации, и каждая вещь порождает свою собственную уникальную частоту

Первыми учеными, изучавшими колебания, были Галилео Галилей (1564...1642) и Христиан Гюйгенс(1629...1692). Галилей установил изохронизм (независимость периода от амплитуды) малых колебаний, а Гюйгенс в 1657г изобрел первые часы с маятником

2. Повторение ранее изученного материала по теме.

Учитель: Сегодня мы тоже будем говорить о колебательном движении, а именно экспериментально проверять некоторые характеристики этого движения.

Работаем в группах. Задача каждой группы: набрать как можно больше баллов для хороших отметок в конце урока.

И так, сначала небольшая разминка. У вас 3 минуты на краткие ответы.

Учитель раздает вопросники

Слайд 2

1. Что такое период?

2. Что такое частота колебаний?

3. Что называют амплитудой колебаний?

5. В каких единицах в системе СИ измеряется амплитуда?

6. В каких единицах в системе СИ измеряется период?

7. В каких единицах в системе СИ измеряется частота?

8. Как связаны между собой период и частота колебаний?

9. Озвучить формулу периода колебаний тела на нити.

11. Через несколько минут правильные ответы озвучиваются учениками и учителем

12. Группы меняются вопросниками и производят взаимопроверку результатов. Затем работы сдают учителю.

14. 3. Целеполагание

15. Учитель: все замечательно. Переходим к теме урока:

16. «Исследование зависимости периода и частоты колебаний математического маятника от различных физических величин».

17. А именно, попытаемся выяснить, зависит ли период и частота колебаний маятника от длины его нити и от массы.

18. Хочу сначала услышать ваши гипотезы и предположения по этому поводу.(Обосновать ответ) (Дети высказывают свои предположения)

20. 4. Экспериментальная работа в группах

21. Учитель: приступаем к экспериментальной части - проверке ваших предположений.

22. На столе каждой группы оборудование и технологические карты с описанием задания.

23. На работу 10 минут. (Оборудование: штатив с муфтой, линейка, секундомер, карточка с заданием, шарики на нитях разной длины для первых 3 групп , шарики разной массы для других двух групп).

25. Учитель через 10 минут:

26. Работа закончена, по 1 человеку от группы выйдите, пожалуйста, и занесите результаты в общую таблицу. (заполняется таблица на доске)

27. Давайте проанализируем данные таблицы и сделаем вывод о том, как, и от чего зависят период и частота колебаний математического маятника.

28. Группы озвучивают свои выводы.
    
    Учитель: все верно. Период и частота колебаний зависит от длины маятника и не зависит от его массы.

29. А сейчас сдайте, пожалуйста, технологические карты и бланки с экспериментальным заданием.
    
    

30. В ходе эксперимента мы выяснили, что период колебаний изменяется пропорционально длине нити. Но является ли эта зависимость прямопропорциональной?

31. Давайте посмотрим на формулу и проанализируем её с точки зрения математики. (написали формулу на доске.) 

33. Какая же зависимость между длиной маятника и периодом его колебаний? а между длиной маятника и частотой?
    
    

34. 5. Физкультминутка.

35. Глубоко вдохнули, задержали дыхание, подумали о чем-то приятном, выдохнули, еще раз вдохнули, задержали дыхание, выдохнули. Повернули голову направо, улыбнулись соседу, затем налево, улыбнулись соседу слева. Повращали глазами по часовой стрелке и против часовой стрелки. Еще раз глубоко вдохнули, выдохнули. Достаточно.
    
    

36. 6. Закрепление.
    Учитель: теперь закрепим качество усвоенного материала.

37. Группы получают тесты. На работу 5 мин

38. Слайд 4

39. Тест:

1. Массу маятника увеличили в 2 раза. Во сколько раз увеличится его период?

2. Длину маятника увеличили в 4 раз. Как изменилась его частота?

3. Частота колебаний 2,5 Гц. Чему равен период?

4. Период Т=3,14 с, определить длину маятника

2. Взаимопроверка результатов теста. Группы меняются тестами и отмечая верные ответы своих одноклассников знаком «+», а ошибочные – знаком «-»
   Правильные ответы на экране

3. Затем работы сдают учителю.

5. Слайд 5

6.  Ответы к тесту.
   1.Не изменился.
   2.Уменьшилась в 2 раза.
   3. Т = 0,4 с.
   4. l = 2,5м
   
   

7. Слайд 6

8. 7. Домашнее задание.
   Учитель:  придумать и решить качественную задачу по теме «Механические колебания» или составить кроссворд из 10 слов по данной теме.

10. 8. Итоги деятельности учащихся на уроке.
    Учитель: За работу на уроке группа 1 получает ..., группа 2 - … , группа 3 - …, группа 4 - …, и т.д.
    
    

11. 9. Релаксация.
    Учитель: Вы прекрасно сегодня работали на уроке, каждый делал это в меру своих сил и способностей. И сейчас попрошу каждого из вас оценить своё отношение к уроку и своё эмоциональное состояние по пятибалльной системе: чем лучше и интереснее вам было во время урока, тем выше балл. В таблице релаксации, которая имеется на столе у каждой группы, попрошу напротив выбранной вами оценки поставить галочку или любой другой знак. На этом урок окончен.
    Всем спасибо!