Урок "Коливальний рух. Маятники"

Тема. Коливальний рух. Маятники.

Мета. розглянути коливальний рух як приклад криволінійного руху; навчити відрізняти коливальний рух від інших видів руху; ознайомити учнів з видами маятників; вивчити основні характеристики коливального руху; показати практичне застосування маятників у техніці, в побуті. Продовжувати формувати в учнів умінняорганізовувати навчальну діяльність у взаємодії, працювати самостійно з підручником; розвивати інтелектуальні та творчі здібності, мислення, увагу, пам’ять, робити висновки, аналізувати.

Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.

Обладнання: штатив,кулька на нитці, лінійка, мультімедійний проектор

 

Хід уроку

І.Орг.момент

Добрий день, діти. Мене зовуть Куленко Ірина Володимирівна..І цей урок ми проведемо разом. Щоб ефективно працювати важливо,  встановити зворотній зв’язок. Тому давайте зробимо так. Я роблю хлопок. А  ви його за мною повторюєте. Пам’ятайте після цього буде слідувати важлива інформація.  Спробуємо?

І перше завдання для вас. Покладіть пальці на шию. За моїм сигналом порахуйте кількість ударів , що ви відчуваєте, помножте на 4 і запишіть його в куточку опорного конспекту, що лежить перед вами.(75-80 ударів за хв.) Що ми зробили? Як пов’язаний пульс людини і фізика?Давайте повернемось до цього питання в кінці уроку.

ІІ.Актуалізація опорних знань

Вступне слово. Кожен день, кожну годину , кожну хвилину усе у світі перебуває в русі: розлітаються одна від одної Галактики, Земля обертається навколо Сонця, летять літаки і птиці в небі, пливуть кораблі і риби в морях, рухаються рослинні соки в тканинах дерев і рослин, тече кров в кровоносних судинах людини.  У краплині води безліч мікробів щосекунди пересуваються з місця на місце, а ми з вами за день робимо понад  3,5 тисяч кроків, що складає приблизно 20км. У 7 класі ви почали знайомство з найпростішим різновидом руху. Яким? Сьогодні на уроці ми продовжимо знайомство з різновидами механічного руху.

Завдання 1. Кожен з вас отримав карточку(на кожній карточці окремо написані вирази: рух верхівок дерев під дією вітру, землетрус, припливи і відливи,  рух трави

 

 

вібрація поршнів двигунів, рух струни музичних інструментів, рух дротів ліній електропередачі під дією, зміна праці і відпочинку, зміна пори року). Завдання буде наступним: по моєму сигналу ви повинні будете встати, рухаючись по класу, спілкуючись між собою створити групи, але за яким принцип ви створюєте групу - ви вибираєте самі. У вас для цього є 1 хв.(Підніміть, будь ласка карточки, пояснить чому ви об’єдналися в одну групу(чому ви разом). )

Чи можна сказати одним словом як рухаються всі ці тіла?Яка спільна особливість притаманна цим рухам?(коливання, рухи, що повторюються через рівні проміжки часу- запам’ятайте будь ласка цей висновок- сідайте.)

Саме коливальний рух і буде предметом нашої розмови. Давайте запишемо тему уроку.

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності

(хлопок)

Коливання грають велику роль в житті людини. Без знання законів коливань не можна було б створити годинник, радіо, телевізор, телефон, комп'ютер і багато інших сучасних пристроїв та машин. За допомогою коливань можна довести факт обертання Землі, або визначити поклади залізної руди(наприклад в нашому місті). Але іноді коливання можуть викликати серйозні захворювання людини або призвести до руйнування складних технічних споруд.Все це робить необхідним їх всебічне вивчення.

Я пропоную вам доповнити мій розказ своїми міркуваннями

Коливання бувають……… Теорію коливань повинні знати……., тому, що….

ІV. Сприйняття навчального матеріалу (разом, заповнюємо опорний конспект)

 

Для того, щоб зрозуміти як відбуваються коливання продемонструємо їх.

 

Запрошую до столу по одному представнику від групи. Ваша задача за допомогою приладів, що ви бачите продемонструвати коливальний рух деякого тіла.(тіло підвішене на пружині, маленька кулька підвішена на довгій нитці, камертон, лінійка, що затиснута в лапці штатива) Що між ними спільного? Дайте означення коливань(учні демонструють коливання тіл, намагаються дати означення коливання.). Вчитель разом з учнями обговорює варіанти відповідей, підводить дітей до правильного означення коливань. Учні записують означення в опорний конспект

Коливання  –це  процеси, які точно, або приблизно  повторюються через   однакові інтервали часу.

Значить особливість цього руху є періодичність.

 

Тягарець, що коливається на нитці або пружині, - це приклад найпростішого маятника. Знайдіть означення маятника в підручнику(стор.85) прочитайте його. Як ви думаєте яке тіло коливається під дією пружини, а яке внаслідок притягання до Землі.

А зараз? (демонстрація коливання лінійки, тіла неправильної форми)

Маятники, в яких тіло коливається завдяки дії пружини, називають пружинними.

Маятники, які коливаються завдяки притяганню до Землі називають фізичними. Коливання таких маятників доволі складні, тому для спрощення опису використовують невелику кульку і довгу, невагому, нерозтяжну нитку. В такому випадку маятник називають математичним.

 

Для характеристики коливань ми використовуємо поняття повне коливання. Як ви це розумієте? (порахуйте кількість коливань)

 

Для формулювання величин, що характеризують коливання та встановлення закономірностей між ними пропоную вам розв’язати експериментальні задачі.

Учні працюють в групах. Під час роботи кожна група заповнює свою частину опорного конспекту. Потім групи презентують своє дослідження, роблять висновки. Клас слухає, заповнює опорний конспект.

 

Експериментальні задачі.

 

Група 1Дослідити залежність між амплітудою і періодом коливань.

Амплітуда – максимальна відстань, на яку відхиляється тіло від положення рівноваги. Позначається символом А. В системі СІ вимірюється в метрах.

 

Період- час одного повного коливання.  Позначається Т. В системі СІ вимірюється в секундах. Обчислюється за формулою:

 

   Інструкція

1. Відведіть маятник від положення рівноваги приблизно на 6 см.  Визначте час, за який маятник здійснить 5 повних коливань. Використовуючи формулу визначте період коливань. 1 ._______

 

2.  Відведіть маятник від положення рівноваги приблизно на 2 см. Визначте час, за який маятник здійснить 5 повних коливань. Використовуючи формулу визначте період коливань 2. ________

 

3. Порівняйте  отримані результати і дайте відповідь на питання: Чи залежить період коливання від амплітуди?

 

Висновок. Період коливань   ___________________________ від амплітуди

 

Група 2Дослідити залежність періоду від довжини маятника.

Період- час одного повного коливання. Позначається Т. В системі СІ вимірюється в секундах. Обчислюється за формулою:    .

Інструкція

1. Визначте час, за який маятник  з довгою ниткою здійснить 5 повних коливань. Використовуючи формулу визначте період коливань.
2. Визначте час, за який маятник  з короткою  ниткою здійснить 5 повних коливань. Використовуючи формулу визначте період коливань.
3. Порівняйте  отримані результати і дайте відповідь на питання: Чи залежить період коливання від довжини нитки маятника?

 

Довжина маятника	Кількість коливань	Час коливань	Період
Довга	5
Коротка	5

 

Висновок.

Період коливань   _______________________ від довжини нитки маятника. Зі зменшенням довжини маятника, період коливань_______________.

 

Група 3Дослідити залежність  між періодом і частотою.

Період- час одного повного коливання. Позначається Т. В системі СІ вимірюється в секундах. Обчислюється за формулою:   .

Частота - число коливань за одиницю часу . Позначається («ню»)В системі СІ вимірюється в Герцах (Гц)Обчислюється за формулою  .

Інструкція

1. Визначте час, за який маятник  з довгою ниткою здійснить 5 повних коливань. Використовуючи формулу визначте період коливань. Викорис­товуючи формулу визначте частоту коливань.
2. Визначте час, за який маятник з короткою ниткою здійснить 5 повних коливань. Використовуючи формулу визначте період коливань. Використовуючи формулу визначте частоту коливань.
3. Порівняйте отримані результати і дайте відповідь на питання: В якій залежності знаходяться період та частота?

 

Довжина маятника	Кількість коливань	Час коливань	Період	Частота
Довга	5
Коротка	5

 

Висновок:

Період коливань та частота коливань ___________________ пропорційні величини.

 

Група 4Дослідити залежність між періодом коливаньімасою кульки.

Період- час одного повного коливання. Позначається Т. В системі СІ вимірюється в секундах. Обчислюється за формулою:   .

Інструкція

1. Визначте час, за який маятник з кулькою більшої маси здійснить 5 повних коливань. Використовуючи формулу визначте період коливань.
2. Визначте час, за який маятник з кулькою меншої маси  здійснить 5 повних коливань. Використовуючи формулу визначте період коливань.
3. Порівняйте  отримані результати і дайте відповідь на питання: Чи залежить період коливання від маси  кульки?

 

Маса кульки	Кількість коливань	Час коливань	Період
Більша	5
Менша	5

 

Висновок.

Період коливань   _______________________ від маси кульки.

 

V. Закріплення знань (Робота фронтально)

1. Батьки вирішили покачати малюка на гойдалці. Тато встав позаду гойдалки, а мама - попереду. Тато підняв гойдалку і відпустив. Який рух здійснить гойдалка за час одного повного коливання?

А) Від тата до положеннярівноваги.

Б) Від тата до мами.

В) Від тата до тата.

Г) Середвідповідейнемає правильного

 

2. При вільнихколиваннях кулька на нитці проходить шлях відкрайньоголівогоположення до положеннярівноваги за 0,1 с.Якийперіодколивань кульки?

А) 0,1с; Б) 0,2 с;   В) 0,3 с;  Г) 0,4 с

3. Сучасні будівлі мають іноді більше ста поверхів. На висоті в декілька сотень метрів під впливом вітру ці споруди помітно розгойдуються. Навіть з огляду на запас міцності будівельних матеріалів це може бути небезпечно для будівлі. До того ж люди, що знаходяться всередині на верхніх поверхах можуть відчувати відчутний дискомфорт. Яким чином можна якщо не усунути, то хоча б зменшити амплітуду розгойдування хмарочоса? (Можна використати набор сегментів, у яких різна висота навколо центральної осі.Чим більше уступів, тим краще. Також завдяки наявності безперервного ряду скатів до вершини.)

4. Частота коливань крилець комара 600 Гц, а період коливань джмеля    5 мс. Яка к комах і на скільки більше здійснить помахів крильцями за 1 хв. польоту?(комар 36000; джміль 12000

5. Виміряйте пульс. Порівняйте з початком уроку .(75-80 ударів за хв.)

VI. Підсумок.

VІІ. Домашнє завдання

Основне. Опрацювати §13 розв’язати впр.13 (2, 4).

Завдання для креативних Скласти кросворд до §13.

Завдання для допитливих* Поясніть с фізичної точки зору чому комар пищить, а джміль дзижчить.

Опорний конспект

Тема уроку. _____________________________________________________________

Коливання –це процеси, які точно, або приблизно ………..…………..…… через …………………….…інтервали часу.

Особливість руху -    коливальний рух є ………….

Види маятників

 

……………………. ……………………. ………………….

 

Основні характеристики коливань

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Висновок.

Період коливань математичного маятника _______________________від амплітуди. Зі зменшенням довжини маятника, період ____________________. Зі зменшенням періоду коливань, частота _______________________. Значить, період і частота ________________________ пропорційні величини. Період коливань математичного маятника _______________________ від маси кульки.