Урок с презентацией по физике "Превращение энергии при колебательном движении". 9-й класс
Цели урока:
Изучить возможные превращения энергии в колебательных системах.
Подтвердить справедливость закона сохранения механической энергии в колебательных системах.
Задачи урока:
Систематизация, углубление и расширений знаний учащихся.
Развитие навыков исследовательской работы.
Оборудование: доска, экран, проектор, компьютер.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Проверка домашнего задания, повторение (устно).
- Что называется амплитудой, периодом колебания, частотой колебания? Какой буквой обозначается, и в каких единицах измеряется каждая из этих величин?
- Что такое полное колебание?
- Какая математическая зависимость существует между периодом и частотой колебания?
- Как найти период математического маятника?
- От чего зависит период пружинного маятника?
- Как направлены по отношению друг к другу скорости двух маятников в любой момент времени, если эти маятники колеблются в противоположных фазах; в одинаковых фазах?
- Какие колебания называются гармоническими?
- Как меняются действующая на тело сила, его ускорение и скорость при совершении им гармонических колебаний?
3. Письменная проверочная работа (приложение)
Вариант №1
№1. По графику гармонического колебания определите амплитуду А, частоту V и период T колебания.
А=__________________
Т=__________________
v=__________________
Рис. 1
№2. Какое из перечисленных ниже движений является механическим колебанием?
1. Движение качелей
2. Движение мяча, падающего на землю.
а) только 1
б) только 2
в) 1 и 2
г) ни 1, ни 2.
Вариант №2
№1. По графику гармонического колебания определите амплитуду А, частоту V и период T колебания.
А=__________________
Т=__________________
v =__________________
Рис. 2
№2. Какое из перечисленных ниже движений является механическим колебанием?
1. Движение звучащей струны гитары.
2. Движение спортсмена, совершающего прыжок в длину.
а) ни 1, ни 2
б) 1 и 2
в) только 1
г) только 2
Во время письменной работы 1 учащийся работает у доски.
Найти соответствие между физическими понятиями и физическими величинами.
Задание на доске.
Смещение | A |
Потенциальная энергия упруго деформированного тела | |
Кинетическая энергия | Ep= |
Амплитуда | X |
Период пружинного маятника | |
Период математического маятника | |
Частота колебаний | Ek= |
Полная энергия | Е=Ep+Ek |
IV. Объяснение нового материала.
Рассмотрение нового материала начинается с показа колебаний тела прикреплённого к пружине. Любая колебательная система будет совершать колебания до тех пор пока обладает энергией. Отводя тело от положения равновесия мы сообщаем системе начальную энергию. Она равна потенциальной энергии тела: Ер=KX2/2 отпустив тело скорость его возрастает, а значит и возрастает и кинетическая энергия. Из закона сохранения механической энергии уменьшение Ерприводит к эквивалентному увеличению Ek . Для любой точки траектории, если в системе нет сил трения, справедлив закон сохранения энергии. Если тело находится в крайних положениях, система обладает полной энергией Е, определяемой только потенциальной энергией. А в положении равновесия полная энергия равна максимальной кинетической энергии груза.
Важно понять, что составляющие полной энергии Ek и Ер не просто изменяются во времени, а изменяются периодическис заданным периодом колебаний в системе.
По ходу объяснения учащиеся делают выводы о превращениях энергии и заполняют таблицу в тетради (приложение).
Таблица
Направление движения маятника | Сила упругости, F упр | Скорость,U | Потенциальная энергия, Ер | Кинетическая энергия, Ek | Полная механическая, Епол |
От В к О | | | | | |
От О к А | | | | | |
От А к О | | | | | |
От О к В | | | | | |
Презентация (приложение)
Слайд 1 | Рис. 3 | Заполняется по ходу объяснения нового материала |
Слайд 2 | Рис. 4 | Ер=max, т.к. X=max Ek =0, т.к. V =0 |
Слайд 3 | Рис. 5 | Ер↓, т.к. X↓ Ek↑, т.к. V ↑ |
Слайд 4 | Рис. 6 | Ер=0, т.к. X=0 Ek=max, т.к. V =max |
Слайд 5 | Рис. 7 | Ер↑, т.к. X↑ Ek↓, т.к. V ↓ |
Слайд 6 | Рис. 8 | Ер=max, т.к. X=max Ek=0, т.к. V =0 |
Слайд 7 | Рис. 9 | Ер↓, т.к. X↓ Ek↑, т.к. V ↑ |
Слайд 8 | Рис. 10 | Ер=0, т.к. X=0 Ek=max, т.к. V =max |
Слайд 9 | Рис.11 | Ер↑, т.к. X↑ Ek↓, т.к. V ↓ |
Слайд 10 | Рис.12 | Ер=max, т.к. X=max Ek=0, т.к. V=0 |
Вывод делают учащиеся, основываясь на рассмотренный материал.
5. Домашнее задание.
П. 28, 29
6. Закрепление материала.
Для закрепления темы просматриваем фрагмент о превращениях энергии при колебаниях и решением задачи у доски. Условие задач на диске «Физикон». С помощью решенных задач, учащиеся делают вывод о «Законе сохранения энергии».