9 червня о 18:00Вебінар: Як Вчителю зарядити свою внутрішню батарейку

Розробка уроку на тему «Механічні хвилі»

Про матеріал
Мета уроку: навчальна - дати учням поняття про хвильовий рух як процес по¬ширення коливань у просторі з плином часу; вивчити механізм утворення поперечних і поздовжніх хвиль розвивальна – формувати в учнів вміння користуватися науково-популярною літературою та виявлення творчих здібностей при розв’язуваннні вправ; виховна – виховати трудолюбивість, точність і чіткість при відповідях і розв’язуванні завдань та навчити дітей «бачити» фізику навколо себе
Перегляд файлу

План-конспект уроку фізики  _________

в 10 класі

Тема.  Механічні хвилі

 Мета уроку:

навчальна - дати учням поняття про хвильовий рух як процес по­ширення коливань у просторі з плином часу; вивчити механізм утворення поперечних і поздовжніх хвиль

 розвивальна – формувати в учнів вміння користуватися науково-популярною  літературою та виявлення творчих здібностей при розв’язуваннні вправ;

виховна – виховати трудолюбивість, точність і чіткість при відповідях  і  розв’язуванні завдань та навчити дітей «бачити» фізику навколо себе

Тип уроку: вивчення нового матеріалу

План уроку

Контроль

знань

5 хв

  1.                             Вимушені коливання.
  2.            Резонанс.
  3. Застосування резонансу та боротьба з ним

Демонстрації

4 хв

  1. Механічна модель поперечної хвилі.
  2. Механічна модель поздовжньої хвилі.
  3. Фрагменти відеофільму «Поперечні й поздо­вжні хвилі»

Вивчення

нового

матеріалу

26 хв

  1. Механічна хвиля.
  2. Поперечні й поздовжні хвилі.
  3. Довжина хвилі

Закріплення

вивченого

матеріалу

10 хв

  1. Тренуємося розв’язувати задачі.
  2. Контрольні запитання

 

Хід уроку

І. Організаційна частина

ІІ. Мотивація пізнавальної діяльності

ІІІ. Вивчення нового матеріалу

  1.                 Механічна хвиля

Джерелами хвиль є коливні тіла. Якщо таке тіло перебуває в якому-небудь середовищі, коливання передаються прилеглим частинкам речовини. А оскільки частинки речовини взаємодіють одна з одною, коливні частинки передають коливання своїм «сусі­дам». У результаті коливання починають поширюватися в просто­рі. Так і виникають хвилі.

^ Хвилею називають процес поширення коливань з плином часу.

Механічні хвилі в середовищі зумовлені пружними деформаці­ями середовища. Утворення різноманітних хвиль пояснюється на­явністю силових зв’язків між частинками, що беруть участь у ко­ливаннях.

Будь-яка хвиля переносить енергію, адже хвиля — це коли­вання, що поширюються в просторі, а будь-які коливання, як ми знаємо, мають енергію. Механічна хвиля переносить енергію, але не переносить речовину.

 

 

  1.                             Поперечні і поздовжні хвилі

Під час поширення хвилі частинки середовища коливаються в межах певного положення рівноваги й не переміщаються вздовж шнура. Залежно від напряму коливань частинок, відносно напря­му поширення хвилі, розрізняють хвилі поперечні й поздовжні.

^ Хвилі, у яких частинки середовища під час коливань зсува­ються в напрямі, перпендикулярному напряму поширення хви­лі, називаються поперечними.

Отже, деформації в середовищі внаслідок поширення попере­чної хвилі — це деформації зсуву в напрямі, перпендикулярному напряму поширення хвилі.

Поперечні хвилі можуть поширюватися лише у твердих тілах. Справа в тому, що такі хвилі зумовлені деформаціями зсуву, а в рі­динах і газах не існує деформацій зсуву: рідини й гази не «чинять опору» зміні форми.

Для поперечних хвиль характерним є утворення горбів і запа­дин, що переміщаються зі швидкістю поширення хвилі (див.рис.).


 

Це зумовлено тим, що кожна наступна точка шнура коливаєть­ся в напрямі, перпендикулярному до нього, із запізненням у фазі відносно попередньої. Саме ця відмінність у фазі й приводить до пе­реміщення форми, тобто горбів і западин. Така хвиля називається біжучою.

^ Хвилі, у яких частинки середовища під час коливань зсува­ються вздовж напряму поширення хвилі, називаються поздо­вжніми.

Приклад поздовжньої хвилі — хвиля, що біжить по м’якій пру­жині, коли один її кінець здійснює коливання під дією періодичної зовнішньої сили, спрямованої вздовж пружини.

Деформації в середовищі внаслідок поширення поздовжньої хвилі — це деформації розтягання й стискання. Такі деформації наявні в усіх середовищах (твердому, рідкому й газоподібному), тому що зміні об’єму «пручається» будь-яке середовище. Отже, по­здовжні хвилі можуть поширюватися в будь-якому середовищі.

Для поздовжньої хвилі характерним є утворення згущень і роз­ріджень, що пересуваються зі швидкістю хвилі.

Зверніть увагу, що хвилі на поверхні води не є поздовжніми або поперечними. Вони мають складний поздовжньо-поперечний ха­рактер, і при цьому частинки рідини рухаються по колу.

  1.                 Довжина хвилі

Якщо джерело хвиль здійснює гармонічні коливання, то кож­на точка середовища, у якому поширюється хвиля, також здійснює гармонічні коливання, причому з тією ж частотою, що й джерело хвиль. У цьому випадку хвиля має характерну синусоїдальну фор­му. Максимум хвилі називають її гребенями.

^ Частоту коливань кожної точки середовища називають час­тотою хвилі ν. Величину, зворотну частоті, називають пе­ріодом хвилі: υ = λ ν.

^ Довжина хвилі λ це відстань між двома найближчими точ­ками, що коливаються в одній фазі.

За час одного повного коливання хвиля поширюється на від­стань, що дорівнює довжині хвилі, тому можна дати ще одне визна­чення довжини хвилі:

^ відстань, на яку поширюються коливання за час одного періо­ду, називається довжиною хвилі.

Цю формулу називають формулою хвилі.

Швидкість хвилі залежить від властивостей середовища, у яко­му ця хвиля поширюється. У твердих тілах швидкість поздовжніх хвиль більша за швидкість поперечних. Ця обставина використову­ється, наприклад, для визначення місця розташування епіцентрів землетрусів. Під час землетрусу утворюються хвилі обох типів, тому, знаючи швидкість поздовжніх і поперечних хвиль у земній корі й час запізнювання поперечної хвилі, можна визначити від­стань до епіцентру землетрусу.

Запитання до учнів під час викладу нового матеріалу

  1.                             Що є джерелом механічних хвиль?
  2.                             Чи переносять хвилі речовину? енергію?
  3.                             Наведіть приклади тих середовищ, у яких можуть поширюва­тися поперечні хвилі; поздовжні хвилі.
  4.                             Чи однаковою є довжина хвилі однієї і тієї ж частоти в різних середовищах?

І V . ЗАКРІПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ

  1.                           Тренуємося розв'язувати задачі
  1.                             Човен гойдається на хвилі з частотою 0,5 Гц. Чому дорівнює швидкість цієї хвилі, якщо відстань між сусідніми гребеня­ми — 3 м?
  2.                             Поздовжні чи поперечні хвилі виникають:

а) у струнах під час гри на гітарі;

б) у повітряному стовпі всередині духової труби, коли музикант дме в трубу;

в) на поверхні води, якщо вдарити по ній долонею?

(Відповідь: а) поперечні; б) поздовжні; в) ці хвилі не можна від­нести ні до поздовжніх, ні до поперечних).

  1.                             Підводний човен сплив на відстані 100 м від берега, створивши хвилі на поверхні води. Хвилі дійшли до берега за 20 с, причо­му за наступні 15 с відбулося 30 сплесків хвиль об берег. Якою є відстань між гребенями сусідніх хвиль?
  2.                             Якою є швидкість морських хвиль, якщо вони піднімають пла­вучий буй кожні 1,5 с, а відстань між гребенями сусідніх хвиль дорівнює 6 м?
  1.                         Контрольні запитання
  1.                             Що таке поперечні хвилі й де вони можуть поширюватися?
  2.                             Що таке поздовжні хвилі й де вони можуть поширюватися?
  3.                             Чи можливі поперечні хвилі в рідинах і газах?
  4.                             Чому хвилі переносять енергію?

Що ми дізналися на уроці

  •                       Хвилею називають процес поширення коливань із плином часу.
  •                       Хвилі, у яких частинки середовища під час коливань зсувають­ся в напрямі, що є перпендикулярним до напряму поширення хвилі, називаються поперечними.
  •                       Хвилі, у яких частинки середовища під час коливань зсува­ються вздовж напряму поширення хвилі, називаються поздо­вжніми.
  •                       Довжина хвилі— це відстань між двома найближчими точ­ками, що коливаються в одній фазі.
  •                         

V.Домашнє завдання

П.:§46., вик впр №43(2-5)

 

1

 

doc
Пов’язані теми
Фізика, 10 клас, Розробки уроків
Додано
1 квітня
Переглядів
68
Оцінка розробки
Відгуки відсутні
Безкоштовний сертифікат
про публікацію авторської розробки
Щоб отримати, додайте розробку

Додати розробку