Тема «Коливальний рух. Амплітуда коливань. Період коливань. Маятники.»

Мета:

• сформувати в учнів поняття коливального руху; вивчити властивості та основні характеристики цього руху (амплітуда, частота, період); сформувати поняття математичного та пружинного маятників;
• розвивати логічне мислення, мовлення учнів, комунікативні навички та інтуїцію;
• виховувати уважність, кмітливість, акуратність, працьовитість, самостійність, дисциплінованість, самокритичність.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань

Обладнання: навчальна презентація, комп’ютер, нитяний та пружинний маятники, фізичний маятник, мультимедійна дошка, додатковий матеріал.

Хід уроку

І. Організаційний момент

«Світ, у якому ми живемо, дивовижно схильний до коливань.» - Р. Бішоп.(Слайд 1)

Учитель бажає учням  завжди бути успішними як у навчанні, так і у житті , а основа цього – знання і уміння мислити.

ІІ. Актуалізація опорних знань.

Запитання для учнів

Продовжіть речення: (Слайд 2)

1. Які бувають  механічні рухи?
2. Рівномірним називають рух …
3. Періодичним називають рух …
4. Період обертання це - …
5. Обертова частота це- …

Тестові завдання (слайд3,4)

№	І варіант	ІІ варіант
1	Чи є рух Землі навколо Сонця періодичним? а)так; б) ні.	Чи є рух Місяця навколо Землі періодичним? а)так; б) ні.
2	Одиниці періоду: а) 1м/с;   б) 1с;    в) 1об/с.	Одиниці обертової частоти: А)1c;     б) 1м/с;   в) 1об/с;
3	Одиниці обертової частоти: А)1;     б) 1м/с;   в) 1с;	Одиниці періоду: А)1;     б) 1м/с;   в) 1с;
4	Формула для визначення періоду: А)Т=;     б)T=;     в)T=sʋ.	Формула для визначення швидкості: А) ʋ=sT;   б) ʋ=;   в) ʋ=NT.
5	Формула для визначення швидкості: А) ʋ=;  б) ʋ=sT;  в) ʋ=NT.	Формула для визначення частоти: А) n=NT;    б) n=;      в) n=;
6	Формула для визначення частоти: А) n=NT;    б) n=;     в) n=;	Формула для визначення періоду: А)Т=;     б) T=sʋ;   в) T=;

 

Перевір друга (Слайд 5)

Варіант 1

№з/п	1	2	3	4	5	6
Відповідь	а	б	а	б	а	в

 Варіант 2

№з/п	1	2	3	4	5	6
Відповідь	а	в	в	б	б	в

 

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності.

Презентація прикладів коливального руху.

Оголошення теми.

«Коливальний рух. Амплітуда коливань. Період коливань. Маятники.»

Визначення мети уроку « (Слайд 6)

(Обговорення та формулювання мети уроку разом з учнями) (Слайд 7)

ІV.  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.

Вправа «Свої приклади». Наведіть свої приклади коливань

А ось ще деякі приклади коливального руху: (Перегяд відео різних видів коливань) (Слайд з 8 по 15)

 

Розглянемо коливання кульки на нитці.

Демонстрація 1. Коливання кульки на нитці.

Яка особливість цього виду руху? (Цей рух повторюється через певний інтервал часу) Формулюємо визначення: Коливальний рух — це рух, який повторюється через рівні інтервали часу. (Слайд 16)

      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. (Слайд 17)

Пружинні маятники – це маятники, в яких тіло коливається завдяки дії пружини. (Слайд 18)

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. (Слайд 19)

Характеристики коливального руху: 

1.Амплітуда коливань — це фізична величина, що дорівнює максимальній відстані, на яку відхиляється тіло від положення рівноваги під час коливань. (Слайд 20,21)

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

За аналогією з періодом і частотою обертання дайте визначення періоду і частоти коливань. (Слайд 22,23)

1.                    Записати формули визначення Т, ν, та зв'язку між ними. (Період (Т) - час одного повного коливання              [T] = 1с              Т = t/ N) (Частота (ν) - кількість коливань за одиницю часу

[ν] = 1Гц ν =N/t T = 1/ ν).

Як між собою пов’язані період  коливань та  частота коливань? (Слайд 24,25)

 

Які ж існують  коливання?

Дайте відповідь на запитання:

-Що станеться з павуком і листом, якщо вітер стихне?

 (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.

V.      Закріплення нових знань

Гра «Фейк чи правда» (Слайд з 27 по 33)

Учні, якщо твердження є правильним піднімають зелені карточки, а якщо ні – червоні.

Розв’язування задач(Слайд з 34 по 37)

1. Гойдалка за 1,5 хвилини здійснила 15 повних коливань. Знайдіть період та частоту коливань гойдалки.

Дано:	Розв’язання   Відповідь: ;

 

2. Частота коливань математичного маятника дорівнює 8 Гц. Знайдіть період коливань маятника. Скільки коливань здійснить маятник за 2 хвилини?

Дано:	Розв’язання Виразим кількість коливань із даної формули   Здійснимо обчислення   Відповідь: ;

 

3. За 4 хвилини тіло здійснило 700 коливань. Який шлях пройшло тіло за цей час, якщо амплітуда коливань дорівнює 3 см?

Дано:

Розв’язання За одне повне коливання тіло проходить шлях l0, який дорівнює чотирьом амплітудам: Тоді     Відповідь:

 

 

6. Підсумки.

Вправа «Сканворд». Знайти ключові слова з вивченої теми.

 

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

VIІ. Домашнє завдання

 

1. Опрацювати параграф 15.

                  2.  Наведіть 10 прикладів коливальних рухів.

                  3.  Заповніть таблицю.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Додаток 2. Доміно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Додаток 3. 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 (________________)

 

 

 

Додаток 4.

 

 

А

Б

В

Г

Д

Е

Є

Ч

Н

К

У

Ц

Щ

Ф

П

Р

У

Ж

И

Н

А

І

В

А

П

Р

О

Е

Л

Д

Ж

Є

Я

С

Ч

С

М

И

Т

С

Р

А

П

Р

О

Л

Д

Ж

Є

Ю

Б

Ь

Е

І

В

І

Ф

Ч

Й

Ц

У

К

Е

Н

Г

К

О

Л

И

В

А

Н

Н

Я

Х

З

Щ

Ш

У

Д

Й

Ц

У

С

У

В

С

М

П

Р

Е

Н

Я

Е

Н

Г

Т

Я

Г

А

Р

Е

Ц

Ь

Д

Ч

Й

Ц

К

О

У

В

А

П

Н

К

У

А

С

М

А

Я

Т

Н

И

К

Р

Ш

Л

Д

И

М

Т

Ь

Б

А

Ю

Є

Щ

Г

Н

Е

К

 

А

Б

В

Г

Д

Е

Є

Ч

Н

К

У

Ц

Щ

Ф

П

Р

У

Ж

И

Н

А

І

В

А

П

Р

О

Е

Л

Д

Ж

Є

Я

С

Ч

С

М

И

Т

С

Р

А

П

Р

О

Л

Д

Ж

Є

Ю

Б

Ь

Е

І

В

І

Ф

Ч

Й

Ц

У

К

Е

Н

Г

К

О

Л

И

В

А

Н

Н

Я

Х

З

Щ

Ш

У

Д

Й

Ц

У

С

У

В

С

М

П

Р

Е

Н

Я

Е

Н

Г

Т

Я

Г

А

Р

Е

Ц

Ь

Д

Ч

Й

Ц

К

О

У

В

А

П

Н

К

У

А

С

М

А

Я

Т

Н

И

К

Р

Ш

Л

Д

И

М

Т

Ь

Б

А

Ю

Є

Щ

Г

Н

Е

К

 

+

 

 

 

 

 

Вправа «Кросворд»          Додаток 5

По горизонталі:

         1. Періодичність обертального руху дає можливість вимірювати …

         2. Рух, під час якого точки тіла рухаються по колу.

         3. Ним користувалися в давнину для вимірювання часу.

         4. Проміжок часу, який визначають за зміною фаз Місяця.

         5. Чверть місяця.

         6. Природна одиниця часу.

         7. Одиниця періоду обертання в СІ.

 

   По вертикалі:

          1. Фізична величина, яка чисельно дорівнює кількості обертів за одиницю часу.

          2. Траєкторія точки тіла, що обертається.

          3. Обертальний рух тіла завжди … через певні проміжки часу.

          4. Збільшення частоти обертання призведе до … періоду обертання.

          5. Фізична величина, яка дорівнює часу, за який тіло, що рівномірно обертається, здійснює один повний оберт.

          6. Повернення точки в початкове положення через певний проміжок часу під час рівномірного обертального руху.

          7. Зменшення періоду обертання приведе до … частоти обертання.

          8. Час, за який відбувається повна зміна фаз Місяця.

          9. Період обертання Землі навколо Сонця.

          10. Найпоширеніший прилад, частини якого описують обертальний рух.

 

Вправа «Кросворд»          Додаток 5

По горизонталі:

         1. Періодичність обертального руху дає можливість вимірювати …

         2. Рух, під час якого точки тіла рухаються по колу.

         3. Ним користувалися в давнину для вимірювання часу.

         4. Проміжок часу, який визначають за зміною фаз Місяця.

         5. Чверть місяця.

         6. Природна одиниця часу.

         7. Одиниця періоду обертання в СІ.

 

   По вертикалі:

          1. Фізична величина, яка чисельно дорівнює кількості обертів за одиницю часу.

          2. Траєкторія точки тіла, що обертається.

          3. Обертальний рух тіла завжди … через певні проміжки часу.

          4. Збільшення частоти обертання призведе до … періоду обертання.

          5. Фізична величина, яка дорівнює часу, за який тіло, що рівномірно обертається, здійснює один повний оберт.

          6. Повернення точки в початкове положення через певний проміжок часу під час рівномірного обертального руху.

          7. Зменшення періоду обертання приведе до … частоти обертання.

          8. Час, за який відбувається повна зміна фаз Місяця.

          9. Період обертання Землі навколо Сонця.

          10. Найпоширеніший прилад, частини якого описують обертальний рух.

  

Вправа «Кросворд»

Додаток 5

 

 

Вправа «Кросворд»

Додаток 5