Урок "Механічні коливання та хвилі. Підсумковий урок . "

(Слайд 3)

Тема: Механічні коливання та хвилі. Підсумковий урок .

(Слайд 4)

Мета: узагальнити та закріпити знання та вміння учнів з основного навчального матеріалу даної теми; показати багатогранність коливальних процесів із застосуванням їх у повсякденному житті та техніці; розвивати вміння систематизувати відомі фізичні факти, правильно формулювати запитання; розвивати спостережливість,   аналізувати відповідь товаришів; виховувати працелюбність, навички індивідуальної, колективної роботи  та наполегливість.

Обладнання: комп’ютер з мультимедійним проектором, екран, завдання на картках, 2 штативи, 2 математичні маятники, 2 секундоміри, 2 лінійки.

Тип уроку: урок узагальнення, систематизації знань.

( Урок – гра з використанням мультимедійної презентації ).

(Слайд 1)  Тим, хто любить фізику

  Тим, хто вчить фізику

  Тим, хто знає фізику

  Тим, хто ще не знає, що він любить фізику

  Цей  урок присвячується!

 

Хід уроку

І.  Організаційний етап.

Привітання вчителя. Клас поділений на дві команди. Кожна команда має капітана, який має вирішальне слово в багатьох конкурсах.

(Слайд 2)

ІІ. Мотивація знань.

• Ми  живемо  в світі коливань. Маятник настінного годинника, фундамент швидкісної турбіни, причеп залізничного вагона, струна гітари і т.д.
• За  сучасним  світоглядом, всі звукові, теплові, світлові, електричні і магнітні явища, тобто важливіші фізичні процеси оточуючого світу, зводяться до різних форм коливання матерії.
• Мова, засоби спілкування людей, музика, здатні викликати  у людей складні емоції, - фізично визначаються так само, як і інші звукові явища, коливанням струн, повітря, пластинок та інших пружних тіл.
• Коливання відіграють важливу роль в таких галузях техніки, як електрика і радіо. Вироблення, передача і споживання електричної енергії, телефонія, радіо, телебачення, радіолокація – всі ці важливі галузі засновані на використанні електричних і електромагнітних коливань.
• З коливаннями ми зустрічаємось і в живому організмі. Биття серця, скорочення шлунку, діяльність кишечника мають коливальний характер.

Ми з вами вивчили лише ті коливання, які ми називаємо механічними.

 

ІІІ. Повідомлення теми і мети уроку.

ІV. Узагальнення знань.

Сьогодні ми зібрались на гру між двома командами “__________” і “_______”.

Шановні учні, як сказав Леонардо да Вінчі: “Наука –полководець, а практика – солдати”, то саме ви сьогодні маєте показати на практиці здобутті знання на уроках фізики.

Тож, вітайте! Команда “________” капітан..., команда “_______” капітан...

Оцінювати наше змагання будуть члени журі...

Отже, починаємо перший конкурс, який називається “ Коректор ”. (2 хв)

 

(Слайд 5 ) “Коректор”   (Слайд 6) Правильні відповіді:

 

А = хmin T=N/t ν =t/N T= ν /1 ω= 2πT=ν/2 π X=Acos ω π T=2π    k/m  T= 2π l/g V= λT

А = хmax     T=t/N     ν = N / t     T= 1/ν ω= 2πν=2 π/T X=A cos ωt T=2π     m/k T= 2π   l/g V= λ ν

 

 

(Слайд 7 ) Для того щоб визначити хто першим розпочне гру у другому конкурсі, вам потрібно розшифрувати прислів’я, яке відповідає темі “Механічні коливання і хвилі ” а саме прислів’я про звукові явища:              (1 хв)

Завдання: « жорпоній  судоп лядаз  везнидьт»

Відповідь: (« Порожній посуд здаля дзвенить»)

 

Починаємо другий конкурс, який називається  „ Темна конячка” . Першою відповідає команда…                                                                                                                              (7 хв)

(Слайд  8) У  чому полягає відмінність вільних і вимушених коливань (вільні відбуваються під дією внутрішніх сил, а вимушеним потрібна зовнішня дія, яка періодично змінюється)

 (Слайд 9 ) Установіть відповідність

      

 

(переставити формули місцями)

(Слайд  10) Що це за рівняння? Охарактеризуйте графік який перед вами?

 

( рівняння гармонічних коливань; зелений – графік зміщення від часу; голубий – прискорення від часу; червоний – швидкості від часу)

(Слайд 11 ) Що це за графік?   (графік резонансу; залежність амплітуди коливань від частоти зовнішньої сили, яка періодично змінюється, за різних сил тертя; 4-тертя велике; 1- тертя відсутнє)

 

(Слайд 12 ) Учасникам туристичної естафети потрібно було перейти річку по перекинутому через неї стовбуру дерева. Але трапилось так, що власна частота коливань містка була дуже близькою до частоти кроків спортсменів і  далі зрозуміло. Майже всі впали в річку. А один (студент-фізик) швидко перейшов місток, спостерігаючи попередньо за невдахами. Що ускладнювало процедуру переходу, і що придумав студент? (ускладнювало те, що студенти йшли в ногу і виникло явище резонансу; студент змінив частоту свого кроку)

(Слайд 13) Коли несуть відра з водою, то при деякій швидкості вода починає виплескуватись із відра. Чому це відбувається і що потрібно зробити щоб цього не було? (під час руху відра розгойдуються і частота коливань відра і руху людини співпадають настає резонанс; змінити частоту руху людини)

(Слайд 14 ) Якщо слухати музику чи дивитись кінофільм з високою якістю звуку в стандартній кімнаті, може виникнути відчутне явище резонансу. Якщо приміщення має хоча б дві паралельні поверхні, то воно буде працювати як акустичний резонатор. В цьому випадку буде сильно підсилюватись звук на певних частотах.  Таким чином, АЧХ (амплітудно-частотна характеристика) акустичної системи із врахуванням приміщення стане дуже нелінійною, що сильно погіршить звучання. З’явиться   ефект « кімнати що гуде». Як його позбутися?

(Для усунення явища резонансу необхідно дещо змінити нахил поверхонь, щоб серед них не було двох паралельних. Достатньо невеликої зміни (до 2-3 градусів). Як правило, для цього змінюють нахил або стик поверхонь двох суміжних стін (наприклад, в процесі  установки звукоізолюючих панелей) і стелі (при установці акустичних стель)).

(Слайд 15 ) Залізничний вагон являється коливальною системою, яка може сильно розгойдатися від того, що при русі отримує періодичні удари, які викликають вимушені коливання.  Як  усунути ударне навантаження на вагон під час наїзду колеса на стик рейок?

 (Робити стик косим під кутом  45 град. до осі рейок. Накочуючись на наступний відрізок  рейок, колесо продовжує ще котитися по попередньому відрізку, при цьому воно не зустрічає проміжку між рейками, перпендикулярного твірній колеса, і безшумно перекочується із одного відрізка на інший. )

(Слайд 16 ) В країнах Сходу, наприклад  в Японії, під час землетрусу часто бувало так, що розрушались  залізобетонні будівлі, стальні мости, а дерев’яні  пагоди стояли як нічого не було. В чому полягає секрет пагод?

(Секрет пагод на гарному винахідницькому рівні: всередині кожної пагоди древні будівельники підвішували зверху вниз довгу дерев’яну балку з тягарем на кінці. Частоту коливань цього своєрідного маятника підбирали такою, що під час землетрусу він розкачувався в протифазі із самою будівлею, допомагаючи  гасити коливання.)

(Слайд 17 ) В багатьох містах світу будуються хмарочоси висотою в десятки метрів. Залізобетонний каркас суперхмарочосів повинен витримувати на великій висоті потік вітру, який дме із швидкістю 150 км/год. Як  запобігти розхитуванню будівель?

(В одному із Нью-йоркських хмарочосів на останньому поверсі встановлена ковзаюча противага масою  365 тон, яка нейтралізує дію вітрового навантаження і  демпфує  коливання будівлі. В Японії одна із будівельних компаній реалізувала більш простий спосіб: на даху хмарочоса установлюють великий резервуар з водою. Із-за величезної маси і інерційності рідина реагує на струси із запізненням. Коливання будівлі нейтралізуються і  в значному степені затухають.)

(Слайд 18 ) Яке явище зображено на малюнках? ( хвиля, процес поширення хвилі)

(Слайд 19 ) Яка хвиля і де вона зустрічається? (поперечна; поширюється лише у твердих тілах)

(Слайд 20 ) Яка хвиля і де вона зустрічається? (поздовжня; поширюється у всіх середовищах (рідких, твердих, газоподібних))

(Слайд 21 ) Прокоментуйте побачене.    (Хвилі на поверхні рідини не являються ні поздовжніми, ні поперечними. Якщо кинути на поверхню воли м’яч, то можна побачити, що він рухається, коливаючись на хвилях, по круговій траєкторії. Таким чином, хвиля на поверхні рідини являє собою результат додавання поздовжнього і поперечного руху частинок води)

(Слайд 22 ) Величина, що характеризує хвилю? (довжина хвилі)

(Слайд 23) Характеристики хвиль: (назвати позначення і одиницю вимірювання)

(Слайд 24) Починаємо третій конкурс, який називається „Знайди помилку ”

 (капітанський конкурс).        (5 хв)

Команді, що першою здає роботу, додатково додається 1 бал.

Віднайти помилки в наведених задачах та розв’язати їх правильно до кінця

Помилки виправляють методом закреслення, з написом правильної відповіді зверху.

Напишіть рівняння гармонічних коливань тіла, амплітуда коливання якого 2мм і частота 5Гц. Побудуйте графік коливань.

 

Дано:     x = ωcosAt

A = 2мм = 0.02м         x = 5cos0,02t

ω = 5Гц             

      T = = = 0.2c

х=?   

 

 

Запишіть рівняння коливань для тіла, якщо амплітуда його коливань 20 см, а період коливань 2с.  Побудуйте графік коливань.

 

 

Дано:                         А= ω cosТt                     Х=0.2соs2 π t

 х = 20мм = 0.2м  ω=2 T/π =4 /π    

N=2с

 

А-? 

 

 

(Слайд 25 ) Четвертий  конкурс  називається   ” Розв'язування  задач ” (див. додаток)                                                                                                                              (10 хв)

Учні розв'язують  задачі на карточках. Задачі диференційовані. За кожну задачу отримують різну кількість балів.

(Слайд 26 ) Під час роботи в групах потрібно дотримуватись певних правил, нагадаємо їх:

• Уважно читати завдання
• Говорити по черзі, а не всім водночас
• Не перебивати того, хто говорить
• Поважати один одного
• Дотримуватися визначеного часу
• Результати записати в зошити

(Слайд 27, 28 ) П’ятий  конкурс : ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ   (див. додаток)                                                                                                                                            (10 хв)

“Завдання на швидкість” (5 балів)

 Завдання виконує капітан з асистентом.

І. Дослідити залежність періоду й частоти коливань маятника від його амплітуди.

ІІ. Дослідити залежність періоду  коливань маятника від довжини нитки.

(Слайд 29, 30, 31 )

Шостий конкурс**: Кросворд «Механічні коливання та хвилі». (3хв)

І команда виконує по горизонталі, а ІІ команда по вертикалі.

По горизонталі:

1 – величина, що характеризує стан коливального процесу в якийсь момент часу (фаза)

2 – коливання, що поширюється в просторі з часом (хвиля)

3 – характеристика коливань (період)

4 – фізичне явище (резонанс)

10 – розділ фізики, що пов'язаний із вивченням звукових явищ (акустика)

12 – одиниця вимірювання довжини хвилі (метр)

 

По вертикалі:

5 – джерело звуку певної частоти (камертон)

6 – найбільше відхилення тіла від положення рівноваги (амплітуда)

7 – це і буква, і питома теплота плавлення, і довжина хвилі (лямбда)

8 – визначається формулою:  …       (частота)

9 – одиниця виміру фізичної величини (те саме, що с) (Герц)

11 – механічне коливання частотою від 16 до 20000Гц (звук)

Склавши літери під номерами 1, 2, 3, 4, 5, 6 і 7 (виділені червоним кольором), дізнаєтесь, як називається додатковий тон, частота якого менша частоти основного тону в кілька разів.

(обертон)

 

(Слайд  32)

V. Підсумок уроку         (2хв)

 Прийом «Кошик знань»

 Сьогодні на уроці ми …
Ці знання мені знадобляться…
На уроці я дізнався…
Мені на уроці…
На уроці я зрозумів…

(Слайд 33)

VІ. Домашнє завдання.        (1хв)

Опрацювати параграфи 38-45.

   Підготуватися до контрольної роботи.

Заключне слово вчителя:

Великий  російський  письменник  Л.Толстой  говорив, що людину  можна  оцінювати  дробом, знаменник  якого  становить  те  хороше, що  вона  думає  про  себе  сама, а  чисельник – те  хороше, що  про  цю  людину  думають  інші. Бажаю  усім, щоб  щастя  додавалося, а  горе  віднімалося, щоб  достаток  множився, а  любов  ділилась.

Дякую всім за роботу і увагу.

 

 

 

 

 

 

КЛАВДІЇВСЬКА ЗАГАЛЬНООСВІТНЯ ШКОЛА І-ІІІ СТУПЕНІВ

БОРОДЯНСЬКОГО РАЙОНУ КИЇВСЬКОЇ ОБЛАСТІ

 

 

 

 

 

Фізика. 10 клас

Розділ: Механічні коливання та хвилі

 

Тема: Механічні коливання та хвилі. Підсумковий урок

 

Тип уроку: урок узагальнення, систематизації знань.

 (Урок - гра  з використанням мультимедійної презентації)

 

 

 

 

 

Підготувала:

Міщенко Олена Олександрівна

вчитель фізики

першої кваліфікаційної категорії

Клавдіївської ЗОШ І-ІІІ ступенів

Бородянського району

Київської області

 

 

 

 

 

Клавдієво

2012 р