Коливальний рух. Амплітуда коливань. Період коливань. Маятники

ТЕМА: Коливальний рух. Амплітуда коливань. Період коливань. Маятники

Мета уроку: ознайомити учнів з особливостями коливального руху, ввести поняття амплітуди, періоду та частоти коливань; ознайомити учнів з видами маятників; показати практичне застосування маятників у техніці, в побуті. Розвивати логічне мислення учнів, розширювати їх кругозір.Виховувати інтерес до предмета.

Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.

Обладнання: навчальна презентація, комп’ютер, нитяний та пружинний маятники, фізичний маятник, карточки із завданнями, магнітна дошка, додатковий матеріал

 

План уроку:

Хід уроку

1. Актуалізація опорних знань.

Проблемне запитання: «Яке слово або процес об’єднує всі ці приклади малюнків?»  

МОТИВАЦІЯ:

         Чи знаєте ви про те, що 100 років тому в Америці в  Оклахомі зруйнувався міст? 

Перегляд фільму  «Руйнування моста». 

Чому це сталося? Ми сьогодні з вами і з’ясуємо цю причину.

ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Сьогодні ми познайомимося ще з одним видом механічного руху — а саме, з коливальним рухом, бо цей рух  є одним з найпоширеніших у природі видів руху, і всі ми його неодноразово спостерігали. Наведіть приклади коливального руху? А ось ще деякі приклади коливального руху:

 

Учні працюють з карточками і заповнюють ключові слова під час пояснення матеріалу(Додаток 1).

Розглянемо коливання кульки на нитці.

Яка особливість цього виду руху? (Цей рух повторюється через певний інтервал часу)

Коливальний рух — це рух, який повторюється через рівні інтервали часу.

      Найпростіше досліджувати коливальні рухи за допомогою маятників.

Тягарець, що коливається на нитці, приклад найпростішого маятника.

Маятник — це тверде тіло, яке здійснює коливання під впливом притягання до Землі або під впливом дії пружини.

Фізичні маятники – це маятники, які коливаються під виливом притягання до Землі.

Пружинні маятники – це маятники, в яких тіло коливається завдяки дії пружини.

 

Для дослідження коливального руху створили фізичну модель – математичний маятник.

Математичний маятник — це фізична модель, яка являє собою матеріальну точку, підвішену на тонкій, невагомій і нерозтяжній нитці.

Наприклад математичним маятником можна вважати  металеву кульку діаметром 1-2 см підвішену на  нитці довжиною 1-2 м.

 

 

 

 

Характеристики коливального руху:

1.Амплітуда коливань — це фізична величина, що дорівнює максимальній відстані, на яку відхиляється тіло від положення рівноваги під час коливань.

Амплітуду коливань позначають символом А.

Одиниця амплітуди коливань в СІ — метр:

[A] = м.

За одне повне коливання тіло проходить шлях l₀ , який приблизно дорівнює чотирьом амплітудам:

l₀ =4A

 

2.Період коливань — це фізична величина, яка дорівнює часу, за який відбувається одне повне коливання.

Період коливань позначають символом Т (те). Одиниця періоду коливань в СІ — секунда:

[T] = с

3.Частота коливань — це фізична величина, яка чисельно дорівнює кількості повних коливань, які здійснює тіло за одиницю часу.

Позначають частоту коливань символом ν («ню») і обчислюють за формулою:

 

Одиниця частоти коливань в СІ — герц (Гц):

 

Як між собою пов’язані період  коливань та  частота коливань?

 

Які ж існують  коливання?

Дайте відповідь на запитання:

-Щостанеться з павуком і листом, якщовітерстихне?

(Коливання припиняться ,тобто коливання бувають:)

Вільні(затухаючі)

Вимушені(незатухаючі)

Виведемо маятник зі стану рівноваги та відпустимо. Маятник почне коливатися. Такі коливання називають - вільними.

Якщо маятника не торкатися, то через певний час амплітуда його коливань помітно зменшиться, а ще через якийсь час коливання припиняться зовсім.

Затухаючі коливання – це коливання, амплітуда яких із часом зменшується.

Затухають із плином часу вільні коливання гойдалки, коливання струни гітари і гілки дерева тощо.

Візьміть кольорові олівці і почніть малювати лінії не зупиняючись

Коли ви зафарбовуєте щось олівцем, то олівець під дією вашої руки здійснює вимушені коливання. Ці коливання триватимуть увесь час, поки ви дієте на олівець, і не затухатимуть.

Незатухаючі коливання — це коливання, амплітуда яких не змінюється з часом.

Наприклад, доки працює механізм швацької машинки, голка здійснює вимушені незатухаючі коливання.

Систематизація і закріплення вивченого матеріалу.

 

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Що роблять для того щоб зберегти  вулики диких бджіл?

 

 

 

 

Додаток 1.

 Конспект для учня

Конспект для учня

1. Рух, який повторюється через рівні інтервали часу – це ______________________

 

2. Тверде тіло, яке здійснює коливання під впливом притягання до Землі або під впливом дії пружини – це ____________________________________
3. Маятники

 

 

 

___________________________                                                     ________________________________

 

4. Фізична модель, яка являє собою матеріальну точку, підвішену на тонкій, невагомій і нерозтяжній нитці_______________________________________
5.  

Характеристики коливального руху:
	Амплітуда	Період коливання	Частота коливання
Як позначається?
Одиниця вимірювання
Формула для обчислення

 

6. Види коливань:

• Вільні (__________________)
• Вимушенні (________________)