Урок "Коливальний рух. Амплітуда коливань. Період коливань. Маятники"
Про матеріал
Конспект уроку з фізики для 7-го класу + інтерактивна модель математичного маятника.Зміст архіву
Кегичівський ліцей
Кегичівської районної ради Харківської області
Вчитель фізики: Бондаренко Вікторія Сергіївна
Кегичівка - 2015
Урок: фізика. Клас – 7
Тема: Коливальний рух. Амплітуда коливань. Період коливань. Маятники.
Мета:
- дидактична: надати учням уявлення про коливальний рух, ввести поняття амплітуди, періоду та частоти коливань; ознайомити учнів з видами маятників; показати практичне застосування маятників у техніці та в побуті;
- розвивальна: розвивати креативне мислення, вміння аналізувати, стисло й грамотно висловлювати свої думки, виділяти головне;
- виховна: виховувати прагнення до пізнання природи, бажання вивчати навколишній світ, культуру наукового мислення.
Тип уроку: засвоєння нових знань, умінь
Обладнання: метроном, фізичний, пружинний та математичний маятники,
камертон, малюнки коливань у природі й техніці.
Демонстрації:
- вільні коливання вантажу на нитці;
- фізичний маятник;
- пружинний маятник;
- математичний маятник;
- коливання маятника метронома.
Хід уроку:
І. Організаційний момент.
(Привітання із класом)
ІІ. Актуалізація опорних знань.
Діти, сьогодні на уроці ми з вами познайомимось ще з одним видом механічного руху, але спочатку давайте пригадаємо відомі нам види руху. (Вчитель разом з дітьми заповнює порожні місця схеми 1. За траєкторією: криволінійний та прямолінійний; в залежності від зміни швидкості: рівномірний та нерівномірний, а також обертальний і один вид руху, що на сьогодні ще не вивчений)
Фронтальна бесіда:
- Що таке обертальний рух?
- Які є основні характеристики обертального руху?
- Що називається періодом обертання? Запишіть символ, формулу та одиниці вимірювання.
- Що таке частота обертання? Запишіть символ, формулу та одиниці вимірювання.
- Який існує зв'язок між періодом та частотою обертального руху?
Схема 1. Види механічного руху
ІІІ. Мотивація навчальної діяльності.
Повернемось до нашої схеми. Сьогодні ми з вами познайомимося ще з одним видом механічного руху – коливальним. Подивіться на малюнки, на них зображені приклади коливального руху: рух гойдалки, коливання будівель, земної кори, коливання струни.
(Виступ учнів з повідомленнями)
Учень 1. Коливальний рух у природі.
Учень 2. Коливальний рух в техніці.
ІV. Повідомлення теми та мети уроку.
V. Засвоєння нового матеріалу.
План:
- Коливальний рух.
- Амплітуда, період, частота коливань.
- Маятники. Типи маятників.
- Вільні та вимушені коливання.
- Дослідження математичного маятника.
Опорний конспект
- Коливальний рух – це рух, який повторюється через рівні інтервали часу.
Коливання мають спільну важливу рису з обертальним рухом: і обертання і коливання періодично повторюються.
- Демонстрація 1. (Вільні коливання вантажу на нитці)
- Маятник – це тверде тіло, яке здійснює коливання навколо нерухомої точки.
Типи маятників:
- Демонстрація 2. (Фізичний маятник)
- Демонстрація 3. (Пружинний маятник)
- Демонстрація 4. (Математичний маятник)
Схематичне зображення математичного маятника:
1 – положення рівноваги;
2 – крайнє праве положення;
3 – крайнє ліве положення;
А – амплітуда коливань.
- Амплітуда коливань – це фізична величина, що дорівнює максимальній відстані, на яку відхиляється тіло під час коливань.
За одне повне коливання тіло проходить шлях l0 , який приблизно дорівнює чотирьом амплітудам:
l0 = 4A.
Характеристики коливального руху:
Т – період [ T ] = с.
Ν – частота [ ν ] = Гц.
- Період коливань — це фізична величина, що дорівнює часу, за який відбувається одне повне коливання.
T =
,
де t — час коливань;
N — кількість повних коливань за цей час.
- Частота коливань — це фізична величина, що чисельно дорівнює кількості повних коливань, які здійснює тіло за одиницю часу.
ν =
Одиниця частоти коливань в СІ — герц (Гц); вона названа так на честь видатного німецького фізика Генріха Герца.
Якщо тіло за одну секунду робить одне повне коливання, то частота його коливань дорівнює одному герцу: 1 Гц =
.
Схема 2. Види коливань
- Демонстрація 5. (Коливання маятника метронома)
- Робота з комп’ютером:
За допомогою програми PhET інтерактивні симуляції – математичний маятник дослідити:
- Як залежить період коливань маятника від амплітуди?
- Як залежить період коливань маятника від довжини нитки?
- Як залежить період коливань маятника від маси тягарця?
- Як рухається маятник за відсутності сили тертя?
- Чи зміниться рух маятника за наявності сили тертя?
- Як зміниться період коливань маятника, якщо його перенести на Місяць? На Юпітер? Якщо зміниться, то як?
VІ. Закріплення нових знань та вмінь.
- Усно:
Задача. тягарець, що коливається на пружині, за 8с здійснив 32 коливання. Визначте період та частоту коливань тягарця.
- Письмово:
Самостійна робота (на картках з друкованою основою) з наступною взаємоперевіркою.
Перевір себе:
1. Які з наведених нижче рухів являються механічними коливаннями?
А) рух гойдалки;
Б) рух м’яча, падаючого на землю;
В) рух струни гітари при звучанні.
2. Період коливань – це фізична величина…
А) що дорівнює максимальній відстані, на яку віддаляється тіло від положення рівноваги в ході коливань;
Б) яка чисельно дорівнює кількості повних коливань, що здійснює тіло за одиницю часу;
В) що дорівнює часу, за який відбувається одне повне коливання.
3. За допомогою яких формул можна знайти частоту коливань?
А)
; Б)
; В)
.
4. За 2 с маятник здійснив 8 коливань. Чому дорівнює період коливань?
А) 4 с;
Б) 16 с;
В 0,25 с;
5. За 5 с маятник здійснив 10 коливань. Чому дорівнює частота коливань?
А) 0,5 Гц;
Б) 2 Гц;
В) 50 Гц;
6. Підвішений на нитці вантаж здійснює коливання. Вкажіть усі правильні твердження.
А) чим довша нитка, тим більший період коливань;
Б) чим довша нитка, тим менший період коливань;
В) період коливань залежить від маси;
Г) період коливань від маси не залежить.
VІІ . Підбиття підсумків. Виставлення оцінок.
Запитання:
- Що називають коливальним рухом?
- Які бувають коливання?
- Які бувають типи маятників?
VІІІ. Домашня робота.
- Вивч. §15;
- Задача. Визначити частоту коливань свого серця (пульс).
Коментар до домашнього завдання: щоб визначити частоту коливань серця треба виміряти кількість коливань (ударів) за 1 хв та скористатися формулою частоти.
ДОДАТКИ
Генріх Рудольф Герц
(1857- 1894)