Урок "Механічні коливання та хвилі"

Про матеріал

Урок "Механічні коливання та хвилі" формує предметні компетентності, а саме закріплює знання про характеристики коливань, найпростіші коливальні системи та встановлює між ними зв'язок; ключові компетентності; критичне і творче мислення; свідомість у студентів наукової картини світу.

Перегляд файлу

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ТЕХНОЛОГО - ЕКОНОМІЧНИЙ КОЛЕДЖ БІЛОЦЕРКІВСЬКОГО НАЦІОНАЛЬНОГО АГРАРНОГО УНІВЕРСИТЕТУ

План відкритого заняття з фізики

«МЕХАНІЧНІ КОЛИВАННЯ»

Підготувала викладач фізики

Москаленко Л.Б.

План

нестандартного заняття з фізики

Брейн-ринг між командами груп

Тема: «Механічні коливання та хвилі»

Мета заняття:

формування предметних компетентностей: сформувати розуміння видів коливань (вільні, згасаючи, вимушені, авто- ) в різних коливальних системах, закріпити знання про характеристики коливань найпростіших коливальних систем та встановлювати зв'язок між ними, розуміти фізичну природу виникнення та поширення хвиль.
формування ключових компетентностей:

- уміння вчитися: розв'язання задач та прикладів різними способами, використання задач підвищенної складності.

- інформаційна компетентність: стимулювання учнів до використання додаткової інформації.

- комунікативна: організація групової роботи

- соціально-трудова: розв'язування задач різними способами та визначення раціонального шляху розв'язування.

- збереження здоров'я: складання задач валеологічного змісту.

формування критичного і творчого мислення; вміння практично застосовувати знання, вміння і навички в різних ситуаціях; розвивати розумову діяльність студентів; розвивати комунікабельність; виховувати культуру спілкування.
формування в свідомості студентів наукової картини світу, самостійності та активності в навчальному процесі; використання інформаційних технологій з метою підвищення інтересу до вивчення фізики.

Очікувані результати:учні знають і розуміють сутність коливального процесу, умови виникнення вільних коливань, поняття амплітуди, періоду та частоти коливального руху; знають формули періодів математичного та пружинного маятників та застосовують їх для розв'язування задач.

Міждисциплінарні зв’язки:

математика: Мерзляк А. Г., 10кл.:«Похідна та її фізичний зміст»; «Гармонічні коливання» §4, п.45, с. 306-310.

географія: «Земні корисні копалини»;

астрономія :Климишин І. А., Крячко І. П., 11кл.: «Планетарна система Земля-Місяць». §13, с. 68-75.

Пришляк М. П., 11кл., «Земля і Місяць», §7, с.56-61.

Тип заняття:узагальнення та систематизація знань.

Вид заняття: нестандартне

Методи та прийоми навчання: робота в групах, взаємонавчання.

Матеріально-технічне забезпечення заняття: мультимедійний проектор, моделі маятників, камертони.

Навчально-методичне забезпечення заняття:підручник Бар'яхтар «Фізика 10 кл.», картки для індивідуальної та групової роботи, презентація до заняття.

Рекомендовані джерела інформації:

Основна

1. Фізика (рівень стандарту, за навчальною програмою авторського колективу під керівництвом В. Сиротюка). Підручник для 11 класу закладів загальної середньої освіти (авториВ. Сиротюк, Ю. Мірошниченко), ТОВ «Генеза», 2019р. 2. Фізика (рівень стандарту, за навчальною програмою авторського колективу під керівництвомВ.М. Локтєва). Підручник для 11 класу закладів загальної середньої освіти (автор Бар'яхтар В.Г., Довгий С.О.,Божинова Ф.Я.,Кірюхіна О.А.), ТОВ "Видавництво "Ранок" 2018.

3. Фізика (рівень стандарту, за навчальною програмою авторського колективу під керівництвом О. І. Ляшенка). Підручник для 11 класу закладів загальної середньої освіти (автори Засєкіна Т.М., Засєкін Д.О.), ТОВ «Український освітянський центр «Оріон», 2018.

4. Фізика (рівень стандарту, за навчальною програмою авторського колективу під керівництвом О. І. Ляшенка). Підручник для 11класу закладів загальної середньої освіти (автори Головко М.В., Мельник Ю.С., Непорожня Л.В., Сіпій В.В.), КП «Видавництво «Педагогічна думка», 2018.

Допоміжна

Гончаренко С.І. Фізика 9. – К.: «Освіта», 2002
Гончаренко С.І. Фізика 10, - К.: «Освіта», 2002
Генденштейн Л.Є, Ненашев І.Ю. Фізика 10. – Х.: «Гімназія» 2010
Дмитрієва В.Ф. Фізика для ВНЗ І-ІІ р.а. – К.: Техніка, 2008
Гельфрат І.М. Збірник різнорівневих завдань для державної підсумкової атестації з фізики. – Харків: Гімназія, 2003
Коршак С.В., Ляшенко О.І., Савченко В.Ф. Фізика 9, - К.: Ірпінь: ВТФ «Перун», 2005
Коршак Є.В., Ляшенко О.І., Савченко В.Ф. Фізика 10. – К.: Ірпінь: ВТФ «Перун», 2004
Коршак Є.В., Ляшенко О.І., Савченко В.Ф. Фізика 11. – К.: Ірпінь: ВТФ «Перун», 2004
Жданов Л.С., Жданов Г,Л, Фізика для ССНЗ. – К.: Вища школа, 1985
Науково-методичний журнал «Фізика та астрономія в школі» - К.: «Педагогічна преса»

Інформаційні ресурси

1. http://www.ranok.com.ua

2. http://www.fizics.com.ua

Структура заняття

Організаційна частина
Повідомлення теми, мети
Актуалізація опорних знань

1.Теоретичний тур

2. Увага на екран

3.Розв'яжи задачу

Мотивація навчальної діяльності

1.Історичні винахідники

2.Огляд презентації «Математичний маятник»

Робота за підручником
Закріплення та застосування отриманих знань

1.Експериментальна задача

2.Конкурс капітанів.

3.Чи знаєте ви?

4.Чорна скринька

Підсумки жюрі. Підсумки заняття
Домашнє завдання. Виставлення оцінок.
Рефлексія.

Хід і основний зміст заняття

Етапи заняття, завдання і їх зміст

Трива-лість

Примітки

Організаційна частина

Епіграф: «Найважливіше завдання цивілізації навчити людину мислити.» А. Ейнштейн

2 хв.

Слайд 2

Повідомлення теми, мети основних завдань заняття та перевірка домашнього завдання

Сьогодні на занятті ви повторите та узагальните тему: «Механічні коливання та хвилі», підготуєтесь до контрольної роботи та здобудете навички командної гри.

3 хв.

Слайд 1,3

Актуалізація опорних знань

Теоретичний тур (3 етапи). Необхідно дати відповіді на запитання. Кожна правильна відповідь оцінюється в 1 бал.

1 етап:

а) Рух або процеси, які повторюються через певні проміжки часу? Називається…(коливаннями)

б)Приклади коливань?(маятники, рух небесних світил, автомобіль на ресорах, крила птаха, биття серця, корабельна хвиля)

в)Демонстрація коливань за допомогою приладів на столі:

- вантаж на пружині

- нитяний маятник

- модель ДВЗ

-метроном

г)Час одного коливання…(період коливань, Тс)

д)Кількість коливань за одиницю часу…

2 етап:

а) Коливання, які відбуваються в системі під дією внутрішніх сил, називають… (вільними), демонстрація - пружинний маятник.

б)Коливання під дією зовнішніх періодичних сил називають…. (вимушеними), поршень ДВЗ.

в)Кількість коливань за 2П секунд…(циклічна частота w,рад ' С)

г)Максимальне зміщення вид положення рівноваги…(амплітуда коливань, А,м)

д)Коливання, під час яких координата тіла, шо коливається, змінюється з часом за законом синуса або косинус, називають…(гармонічними).

3 етап:

а)Математичний маятник?(шо це,та формула)

б)Пружиний маятник?(тіло, зокріплене на пружині, формула)

в)Поширення коливань у пружньому середовищі….(звук…)

г)Інфразвук-це (V>16 Гц, землетруси)

д)Ультразвук-це(V<20 000 Гц )-собаки,кажани, дельфіни.

Увага, на екран…? Студенти дивляться на екран та по фотографіям визначають види коливань, інфразвук та ультразвук.

«Увага, на екран…?»

- 4 фото механічних коливань;

- 4 фото інфразвуку;

- 4 фото ультразвуку.

Розв'яжи задачу

Студенти розв'язують якісні та кількісні завдання на місцях та біля дошки за темою: «Механічні коливання та хвилі».

Задача 1.

Знайти період коливань математичного маятника, якщо довжина нитки маятника становить 1 м.

Розв´язання

Т=2π
==с
Т= 6,28⸱=1,98 с

Відповідь: Т=1,98 с.

Задача 2.

Визначити період коливань тягарця, що має массу 100г, підвішеного до пружини, коефіціент пружності якої 10.

Розв´язання

Т=2π
===с
Т= 6,28⸱= 0,628 с

Відповідь: Т=0,628 с.

Задача 3.

В океанах довжина хвилі сягає 300м, а період коливань 15 с. Яка швидкість поширення такої хвилі?

Розв´язання:

λ=Ʋ⸱Т→Ʋ=
=
= 20

Відповідь:Ʋ=20

Задача 4

Хто частіше махає крильцями під час польоту – комар чи муха?

Відповідь: при польоті комара ми чуємо більш високий звук, значить частота коливань його крил вища, ніж у мухи

Задача 5

Як на слух відрізнити, електродриль працює вхолосту чи сверлить отвір?

Відповідь: при роботі електродриль обертається повільніше, тому її частота менша, а значить висота тону нижче.

Задача 6

Чому в порожньому залі для глядачів звук гучніший і «лункіший» ніж у залі, заповненому публікою?

Відповідь: у порожньому залі звук багаторазово відбивається об стіни і стелю і накладається на основний. У наповнененому публікою залі звук поглинається, не устигнувши відбитися стільки разів).

Задача 7

Під час грози людина почула грім через 15 с після спалаху блискавки. Як далеко від неї стався розряд?

Відповідь: S=Ʋ⸱t=340 м/с⸱15 с=5⸱10³ м=5 км

Задача 8

Відстань до перешкоди, від якої відбивається звук, становить 68 м. Через який час людина почує луну?

Відповідь: : S=Ʋ⸱t=; звук проходить відстань туди й назад, то t===0,4 с

Задача 9

Вимірюючи глибину моря під кораблем за допомогою ехолота, виявили, що моменти посилання й приймання ультразвуку розділені проміжком часу 0,6 с. Яка глибина моря під кораблем?

Відповідь: звук пройшов шлях S=Ʋ⸱t=1400 м/с⸱0,6 с=840 м. Оскільки звук пройде відстань туди й назад, то l=, Ʋ=1400 м/с – швидкість звуку у воді.

Задача 10

Визначити модуль, прискорення вільного падіння в даній точці,якщо тіло здійснює 60 повних вільних коливань на нитці довжиною 50 см за 85 секунд.

Розв'язання

1. За формулою Гюйгенса Т=2π, де Т=;

2. =2π; =²=4π²→g=

3. =

4. g==9,83

Відповідь:g=9,83

Задача 11

Визначити жорсткість невагомої пружини маятника, частота вільних коливань якого 15 Гц. Маса вантажу маятника 0,1 кг. Тертям знехтувати.

Розв'язання

Т=2π; Т=→

=2π→

=4π²

=4π²⸱m⸱υ²

=кг⸱Гц²=кг⸱=⸱

=4⸱=887

Відповідь:=887 .

Задача 12

Чому дорівнює довжина маятника, якщо за 2,5 хв він зробив 25 коливань? Маятник встановлено на Місяці (g=1,6 м/с²)

Розв'язання

За формулою Гюйгенса:

Т= , де Т=

→=4π²→

==м

=1,46 (м)

Відповідь: l=1,46 м

10 хв

Мотивація навчальної діяльності

Використання міждисциплінарних зв'язків фізика та інші дисципліни: математики, географії, астрономії та історії.

1)Історичні винахідники. Член кожної команди розповідає про вчених, які зробили наукові внески у вивченні даної теми: Гюй'генс, Герц, Томсон.

2)Презентація «Математичний маятник. Мятник Фуко».

Студенти оглядають презентацію та роблять висновки щодо застосування міждисциплінарних зв'язків.

Робота з підручником.

Студенти виконують завдання з підручника, продовжується гра. Команди на швидкість виконують вправу 23 № 1, с. 145 підручника В.Г. Бар'яхтара.

3 хв

Підруч-

ник

Закріплення та застосування отриманих знань

Експериментальна задача. Студентам необхідно розв'язати завдання використовуючи необхідне обладнання до теми.

Маятник завдовжки _ см за _ с робить _ коливань. Чому дорівнює прискорення вільного падіння?

Обладнання: модель математичного маятника, лінійка, секундомір.

Розв'язання:

g - ?

звідси
g=______

l =

Конкурс капітанів.
Чи знаєте ви?...

Студенти повідомляють цікаві факти за данною темою.

«Чорна скринька»

У стародавньому Китаї в ролі цього пристрою застосовувалися градуйовані палички із суміші смоли і тирси, до яких ниткою прив’язувався вантаж. Палички підпалювалися, і коли вона догорала до нитки, вантаж падав на металеву підставку. Що це за пристрій?

10 хв