Конспект урока по физике в 9 классе "Величины, характеризующие колебательное движение"

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

« Новохоперская ООШ»

Новохоперского района

Воронежской области

Конспект урока по физике в 9 классе

«Величины, характеризующие колебательное движение».

Подготовила учитель:

Копытина Надежда Викторовна

2014

Цели урока:

познакомить учащихся с величинами, характеризующими колебательное движение: амплитуда, частота, период, фаза колебаний;
формировать умения анализировать, сравнивать явления, выделять основное, устанавливать связи между элементами содержания ранее изученного материала;
научить применять свои знания для решения учебных задач различного характера;
показать значимость данной темы и связь ее с другими науками;
развивать умение работы с дополнительной литературой, учебником;
воспитывать самостоятельность, трудолюбие, терпимость к мнению другого, прививать культуру умственного труда и интерес к предмету.

Методы обучения: беседа, сообщение учителя, демонстрация опыта, наблюдение, обобщение наблюдения.

Тип урока: изучение нового материала.

Технология: ИКТ.

Оборудование: шарик на нити, груз на пружине, компьютер с проектором.

Структура урока:

Организационный момент.

2.Актуализация опорных знаний.

3.Изучение нового материала и закрепление.

4. Закрепление изученного материала.

5. Итог урока.

6.Домашнее задание.

Ход урока

1.Организационный момент.

Добрый день! Я рада всех вас видеть. И желаю каждому хорошего настроения, а оно начинается с улыбки.

Когда мы улыбаемся,
Мы самоисцеляемся,
И с силой наполняется,
Дарующей успех.

Поработаем, ребята, сегодня для ума и души.

2. Актуализация опорных знаний. Сообщение темы урока.

Я предлагаю отгадать кроссворд. О чем пойдет речь на нашем уроке, мы узнаем, разгадав кроссворд.

рис1

Вопросы к кроссворду:

1. Физическая величина, характеризующая быстроту движения?(1)

2. Физическая векторная величина, равная изменению скорости с течением времени?(2)

3. Характеристика взаимодействия тел?(3)

4. Физическая векторная величина, измеряющаяся в метрах?(4)

5. Как называется падение тел под действием силы тяжести?(5)

6. В каких единицах измеряют углы?(6)

7. Изменение положения тела в пространстве с течением времени называется…(7)

8. Явление, возникающее между двумя соприкасающимися телами?(8)

9. Физическая величина, единицами измерения которой является век, год.(9)

Назовите мне ключевое слово – Колебания.

Какие величины, характеризуют колебательное движение.

Нам предстоит выяснить на уроке.

Ребята, что мы должны сегодня на уроке выяснить?

Какими же характеристиками характеризуются колебательное движение?

3. Изложение нового материала.

Урок начинается с демонстрации:

1)колебание шарика на нити.

2)колебание маятников часов и т.д.

Учитель: Рассмотрите примеры движений и скажите, пожалуйста, что общего в этих движениях.

Учащиеся: повторение.

Учитель: Правильно. Как можно назвать эти движения?

Учащиеся: колебания.

Учитель: Все эти тела совершают периодически повторяющиеся движения около неподвижной точке, т.е. колеблются.

Учитель: Демонстрация: (тело на нити) Назовите мне тела, которые участвуют в колебаниях.

Учащиеся дают ответы.

Учитель: Система тел, способная совершать колебания называется колебательной системой. Примерами колебательной системы является маятник. Маятники бывают двух видов: нитяной и пружинный.

Учитель: Демонстрация: пружинного и нитяного маятника.

Учащимся предлагается привести в колебание математический и пружинный маятники, находящиеся у них на столах.

Учитель: Что необходимо сделать, чтобы маятники начали совершать колебания?

Учащиеся: подействовали силой.

Учитель: Для того чтобы система совершала колебания, необходимо наличие внешней силы, выводящей тело из положения равновесия.

Демонстрация: Я отклоняю шарик на нити, но не отпускаю. На шарик действует сила, но колебаний нет. Почему?

Учащиеся: Нужна сила, которая будет возвращать тело в положение равновесия.

Учитель: Как и любое движение, колебательное движение характеризуется рядом величин. Основными такими величинами при колебательном движении являются: период, частота и амплитуда.

Амплитуда.

Давайте обсудим количественные характеристики колебаний. Начнем с самой очевидной характеристики, с амплитуды. Амплитуда обозначается большой буквой « А» и измеряется в метрах.

Определение: амплитудой называют максимальное смещение от положения равновесия.

А – амплитуда – [м]

Период

Следующая характеристика, к которой мы переходим, называется период колебаний.

Определение: периодом колебаний называется промежуток времени, в течение которого совершается одно полное колебание.

Обратите внимание, что величина «период» обозначается большой буквой «Т», определяется она следующим образом: - период [c].

Период измеряется в секундах. Здесь еще хотелось бы добавить одну интересную вещь.

Заключается она в том, что, чем больше мы берем колебаний, число колебаний за большее время, тем точнее мы определим период колебаний.

Частота

Следующая величина – это частота.

Определение: число колебаний, совершенных за единицу времени, называют частотой колебаний.

- частота – [c-1] Þ [Гц]

Обозначается частота греческой буквой, которая читается как «ню». Мы определяем частоту, сколько колебаний произошло за единицу времени. Частота измеряется величиной [c-1], или . Эту единицу называют герц в честь немецкого физика Генриха Герца.

Посмотрите, не случайно мы расположили две величины – период и частоту – рядом.

Если вы посмотрите на эти величины, вы увидите, как они между собой связаны: - период [c]. - частота – [c-1] Þ [Гц]

Период и частота связанные, через число колебаний и время, в течение которых это колебание совершается. Для каждой колебательной системы частота и период есть величины постоянные. Связь между этими величинами довольно проста: .

Фаза колебаний

В заключение рассмотрим еще одну характеристику колебаний – фазу. О том, что такое фаза, более подробно мы будем говорить в старших классах. Сегодня мы должны рассмотреть, с чем можно эту характеристику сравнить, сопоставить и как ее для себя определить. Удобнее всего фазу колебаний сопоставить со скоростью движения маятника.

Учитель: Таким образом, мы изучили колебательное движение и рассмотрели величины, характеризующие колебательное движение. Тогда проведем закрепление пройденного материала.

4. Закрепление нового материала. Решение задач.

Учитель: Предлагаю всем сделать следующие вычисления N=? ν=?

Для вычисления нам потребуется количества колебания и время . Для подсчета время воспользуемся телефоном. Количество колебаний простой подсчет.

Один обучающийся считает количество колебаний второй время. Давайте ограничимся 1 минутой или 60 секунд.

Задача №1

Экспериментальная задача.

Самостоятельно вычислить количество колебаний, время колебаний 1 минута

Дано

Решение

t= 1 минута

= 60с

T-?

ν=?

Ответ:

Задача№2

Маятник совершил 20 колебаний за 1 мин 20 с . Найти период и частоту колебаний.

Запишем условие задачи с помощью таблицы.

Дано

Решение

N=20

t=1мин 20 с =80с

T-?

ν=?

Задача№3

Сердце — это орган, имеющий массу 300 г. С 15 до 50 лет оно бьется со скоростью 70 ударов в минуту. В период между 60 и 80 годами оно ускоряет свое движение, достигая примерно 79 ударов в минуту. В среднем это составляет 4,5 тысячи пульсаций в час и 108 тысяч в день. В обычном режиме этот орган перекачивает 360 литров крови в час, а за всю жизнь — 224 миллиона литров. Столько же, сколько река Сена за 10 минут!

Чему равен период колебаний работы сердца ?

Рис 2

Задача№4

рис 3

Небольшие размеры колибри и их способность сохранять постоянную температуру тела требуют интенсивного обмена веществ. Ускоряются все важнейшие функции в организме, сердце делает до 1260 ударов в минуту, увеличивается ритм дыхания — до 600 дыхательных движений за одну минуту. Высокий уровень обмена веществ поддерживается интенсивным питанием — колибри почти непрерывно кормятся нектаром цветов.

Определите частоту колебаний сердца колибри.

5. Самостоятельная работа с самопроверкой.

Мини-тест

1 вариант

2 вариант

1. Колебания – это движения тела…

Из положения равновесия.
По кривой траектории.
В вертикальной плоскости.
Обладающее той или иной степенью повторяемости во времени.

1. Интервал времени, за который совершается одно полное колебание, – это…

Смещение.
Частота.
Период.
Амплитуда.

2. Число полных колебаний за 1 с определяет …

Смещение.
Частота.
Период.
Амплитуда.

2. Наибольшее отклонение тела от положения равновесия – это…

Смещение.
Частота.
Период.
Амплитуда.

3. Частота свободных колебаний пружинного маятника равен 10 Гц. Чему равен период колебаний?

5 с.
2 с.
0,1 с.
10 с.

3. Период свободных колебаний нитяного маятника равен 5 с. Чему равна частота его колебаний?

0,2 Гц.
20 Гц
5 Гц.
10 Гц.

4. За 6 секунд маятник совершает 12 колебаний. Чему равна частота колебаний?

0,5 Гц
2 Гц
72 Гц
6 Гц

4. За 5 секунд маятник совершает 10 колебаний. Чему равен период колебаний?

0,5 с
2 с
5 с
50 с

. Вариант 1: 4,2,3,2. Вариант 2: 3.4,1,1.

Итог урока. Выставление оценок за работу в классе.

Рефлексия.

Продолжите фразу:

Сегодня на уроке я узнал…….

Теперь я могу……….

Было интересно……..

Знания, полученные сегодня на уроке, пригодятся……..

Всюду в нашей жизни мы встречаемся с колебательными движениями: периодически движение участков сердца и легких, колеблются ветви деревьев при порыве ветра, ноги и руки при ходьбе, пульсируют звезды (будто дышат), а возможно и вся Вселенная, колеблется атомы в узлах кристаллической решетки. Ученый Л.И. Мандельштам говорил, что если посмотреть историю физики, то можно увидеть, что главные открытия были связаны по существу с колебаниями.

“ Науку все глубже постигнуть стремись,
Познанием вечного жаждой тянись,
Лишь первых познаний блеснет тебе свет,
Узнаешь: предела для знания нет”
Фирдоуси (персидский поэт).