Урок "Механічні хвилі". Конспект.

 

 

 

 

 

 

 

Конспект
уроку фізики в 9 класі

Тема: Виникнення і поширення

                           механічних хвиль

 

 

 

 

 

Вчитель: Гриппа Дмитро Вікторович,

Згоранська ЗОШ І-ІІІ ступеня

                                                                                  Любомльський район

                                                                Волинська область

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема: Виникнення і поширення механічних хвиль.

Мета: навчальна: ознайомлення з поширенням механічних коливань у пружному середовищі – хвилями; видами хвиль: поздовжні та поперечні; їх основними характеристиками: амплітудою, частотою, довжиною, швидкістю.

розвиваюча: розвивати образне, логічне, фізичне мислення; творчі здібності; пам’ять, увагу, уяву.

виховна: виховувати спостережливість, зосередженість; дисциплінованість; формувати науковий світогляд та інтерес до вивчення фізики.

Тип уроку: Урок вивчення нового матеріалу.

Обладнання: комп’ютерна презентація «Поширення механічних коливань у пружному середовищі», іграшкова пружинка, мотузка, модель утворення і поширення хвиль.

 

Структура уроку

1. Організаційний етап.
2. Актуалізація опорних знань.
3. Мотивація навчальної діяльності. Оголошення теми, мети уроку.
4. Повідомлення нового матеріалу

1.            Поширення коливань у середовищі.
2.            Поперечні та поздовжні хвилі.
3.            Основні властивості хвиль.
4.            Фізичні величини, що характеризують хвилі.
5.            Довжина хвилі
6.            Швидкість хвилі
7.            Питання:

V. Закріплення нового матеріалу.

VI. Підсумки уроку. Рефлексія.

VIІ. Завдання додому.

 

Хід уроку

 

І. Організаційний етап

Вітання.

Поділ класу на вчених-теоретиків (висувають гіпотезу), вчених-рецензентів (оцінка гіпотези) та нобелівський комітет (затвердження гіпотези).

Слайд 1

ІІ. Мотивація навчальної діяльності. Оголошення теми, мети уроку.

Задача про ймовірність проходження людини крізь стіну.

Задача не фантастична, реальна і ймовірність не нульова. Це пояснюється тим, що матерія має властивості, які ми називаємо хвильовими. Щоб зрозуміти це потрібно мати глибокі фізичні знання. Сьогодні ж ми тільки станемо на початок вивчення властивостей хвиль. Отже наша сьогоднішня тема: «Виникнення і поширення механічних хвиль»

Дослід з пружиною

Дослід з мотузкою

Що необхідне для утворення хвилі.

Слайд 2

Означення хвилі

 

ІІІ. Актуалізація опорних знань.

 

Учитель. На попередніх уроках ми з вами вивчили механічні коливання. Ознайомилися з природою їх виникнення, величинами, тобто параметрами, які їх характеризують.

Дослід з маятниками

Фронтальне опитування

1.  Що таке механічні коливання?
2. Яка природа вільних та вимушених коливань?
3. Що таке одне коливання?

Слайд 3

4. Що таке:
   • частота?
   • період?
   • амплітуда?
      

Фізичні величини, що характеризують хвилі.

 

	Фізичні величини, які характеризують коливання
	Частота коливань, ν	Період коливань, Т	Амплітуда коливань,  А
Означення	кількість коливань за одиницю часу	час одного коливання	максимальна відстань, на яку відхиляється точка від положення рівноваги
Формула для визначення	ν = N / t	T = t / N	--
	N — кількість коливань за час t
Одиниця в СІ	герц (1 Гц = 1c -1)	секунда (с)	метр (м)

 

5. Назвіть три стани речовини.

 

 

 

IV. Повідомлення нового матеріалу.

1. Поширення коливань у середовищі.

Поширення коливань у пружному середовищі називають хвильовим процесом, або хвилею.

Поширення хвиль не супроводжується перенесенням частинок середовища, - вони лише коливаються навколо положення рівноваги.

З хвилею переноситься енергія, яка поширюється у просторі від джерела коливань.

2. поперечні та поздовжні хвилі.
Слайд 4-7

 

Залежно від напряму коливань частинок щодо напряму поширення хвилі розрізняють поперечні та поздовжні хвилі.

Поперечними хвилями називаються хвилі, в яких коливання частинок середовища відбуваються перпендикулярно до напрямку поширення хвилі.

Поздовжніми називаються хвилі, в яких коливання частинок середовища відбуваються вздовж напрямку поширення хвилі.

Хвиля на поверхні рідини мають складний характер і не відносяться ні до поперечних ні до поздовжніх.

3. Основні властивості хвиль.

Слайд 8

1. Коливальний рух від однієї точки середовища до іншої передається не мит­тєво, а з певним запізненням, тому хвилі поширюються в середовищі зі скінченною швидкістю.

2.               Джерелом механічних хвиль за­вжди є тіло, що коливається; оскільки ко­ливання частин середовища в ході поши­рення хвилі є вимушеними, то частота коливань кожної частини середовища до­рівнює частоті коливань джерела хвилі.
3.               Механічні хвилі не можуть поши­рюватись у вакуумі.
4.               Хвильовий рух не супроводжується перенесенням речовини — час­тини середовища лише коливаються біля деяких положень рівноваги.
5.               Із приходом хвилі частини середовища починають рухатися (набу­вають кінетичної енергії). Це означає, що під час поширення хвилі відбува­ється перенесення енергії.

Перенесення енергії без перенесення речовини є найважливішою властивістю будь-якої хвилі.

 

4.                    Довжина хвилі

Слайд 9

 

 Довжина хвилі дорівнює відстані між найближчими точками, які коливаються в однакових фазах.

Слайд 10

 

Хвиля є періодичною в часі і відстані. Періодичність в часі означає, що через певні рівні моменти часу, які називаються періодом хвилі,  всі точки хвилі повторюють коливальні рухи. Періодичність в відстані означає, що точки розміщені на певній відстані, яка називається довжиною хвилі, коливаються в однаковій фазі.

 

5. Швидкість хвилі

 

Швидкість хвилі υ – це швидкість, з якою переміщається гребінь хвилі.

Швидкість хвилі слід відрізняти від швидкості частинок самого середовища. За період, протягом якого хвиля здійснює одне коливання, хвиля просунеться на відстань λ, і її швидкість дорівнює:

 

 

 

 

 

 

 

З даних формул ми можемо вивести і формулу для обчислення довжини хвилі:

 

 

Швидкість залежить від пружності та густини середовища

Частота від частоти джерела коливань.

Довжина хвилі -прямо пропорційна швидкості

• обернено пропорційна періоду
• прямо пропорційна частоті.

При переході з одного середовища в інше змінюється швидкість і довжина хвилі. Частота незмінна.

 

6. Питання:

 

V. Закріплення нового матеріалу.

 

Задача 1

 

На рисунку зображено положення шнура, яким поширюється хвиля та напрям її поширення. Сторона клітинки дорівнює 5 см. Визначте:

1. амплітуду, період, довжину та швидкість хвилі.
2. Напрямок руху точок А, Б,С.
3. Кількість коливань , що робить кожна точка шнура за 20 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Чому дорівнює швидкість морських хвиль, якщо вони піднімають плаваючий буй кожні 1,5с, а відстань між гребенями сусідніх хвиль дорівнює 6м?

 

Дано Т=1,5 с λ=6м	Розв’язання Запишемо формулу для знаходження швидкості при наявному періоді та довжині хвилі:                                Перевіримо одиниці вимірювання:                                Підставимо значення у дану формулу і знайдемо швидкість хвилі:                                Відповідь: швидкість хвилі дорівнює 4 м/с.
υ - ?

 

 

VІ. Підсумки уроку. Рефлексія.

1.          Чи було вам цікаво на уроці?
2.          Що вам сподобалося?
3.          Що ви ще хотіли б дізнатися з даної теми?
4.          Ми вивчили тільки деякі властивості тільки механічних хвиль. Є багато інших властивостей (відбивання, додавання, огинання перешкод) та інших крім механічних хвиль.

 

VІІ. Завдання додому.

1. Опрацювати § 17.

2. Впр 17 (7)