Урок на тему "Коливальний рух. Амплітуда коливань. Період коливань. Маятники"

Урок №

Тема:

"Коливальний рух. Амплітуда коливань. Період коливань. Маятники"

Мета:

• навчальна: засвоєння учнями нових знань про коливальний рух, амплітуду, період і частоту коливань;
• розвивальна: розвивати логічне мислення, вміння міркувати і робити висновки;
• виховна: виховувати спостережливість, почуття відповідальності.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.

Обладнання: підручник; тіло на нитці; тіло на пружині.

Хід уроку

I. Організаційний момент.

Перевірка присутніх, перевірка готовності до уроку, повідомлення оцінок за лабораторну роботу

II. Перевірка домашнього завдання

Тестування із взаємною перевіркою

1) Період обертання секундної стрілки механічних годинників дорівнює:

1. хвилині              б) місяцю           в) добі         г) секунді         д) годині

2) Час, за який тіло робить один оберт - це:

1. траєкторія      б) швидкість   в) шлях   г) частота обертання   д) період обертання 

е) прискорення     є) герц

3) Як позначають шлях при криволінійному русі і в яких одиницях в СІ він вимірюється:

а) ℓ, км           б)  , м        в)  s, с        г)   s, м

4) Як позначається швидкість руху тіла і в яких одиницях в СІ він вимірюється:

а)                    б)                    в)              г)

5) За якою формулою можна обчислити пройдений тілом шлях:

а)                    б)                    в)              г)

6) Як знайти час протягом якого тіло перебувало в русі:

а)                    б)                    в)              г)

7) Як позначається період обертання тіла і в яких одиницях в СІ він вимірюється:

а) n,c           б) T,         в)  n,         г)   Т, с

8) Як позначається обертова частота тіла і в яких одиницях в СІ він вимірюється:

а) n,c           б) T,         в)  n,         г)   Т, с

9) За якою формулою можна обчислити період обертання тіла:

а)                    б)                    в)             г)

10) За якою формулою можна обчислити обертову частоту тіла:

а)                    б)                    в)             г)

11) Рівномірний рух матеріальної точки по колу - це... такий криволінійний рух, у ході якого точка, рухаючись коловою траєкторією, за будь-які рівні інтервали часу проходить однаковий шлях.

12) Запишіть формулу за якою можна визначити швідкість руху по колу.

III. Мотивація навчальної діяльності

Повідомлення теми, мети й завдань уроку. Звернення до мотиваційної частини, наведеної в § 13 підручника.

IV. Вивчення нового матеріалу

Коливальний рух. Маятники.

Демонстрація 1. Коливальний рух тіла на нитці. Акцентувати увагу учнів на тому, що тіло рухається від одного крайнього положення до іншого, повторюючи свій рух через певний інтервал часу.

Коливальний рух — це рух, який повторюється через рівні інтервали часу. Коливальний рух є періодичним. Звернення уваги учнів на те, що тіло, яке коливається на нитці, являє собою найпростіший вид маятника.

Маятник — це тверде тіло, яке здійснює коливання внаслідок притягання до Землі або внаслідок дії пружини.

Демонстрація 2. Коливальний рух тіла на пружині. Маятники, в яких тіло коливається завдяки дії пружини, називають пружинними маятниками. Коливання пружинного маятника залежать від властивостей пружини і маси тіла. Маятники, які коливаються завдяки притяганню до Землі, називають фізичними маятниками. Коливання таких маятників є доволі складними, адже залежать від маси, геометричних розмірів, форми маятника тощо.

Щоб розміри і форма тіла не впливали на його коливання:

1) довжина нитки повинна бути досить великою порівняно з розмірами тіла (у такому випадку тіло можна вважати матеріальною точкою);

2) нитка має бути легкою і досить тонкою;

3) нитка має бути нерозтяжною, щоб під час коливань тіло було на незмінній відстані від точки підвісу.

Амплітуда коливань.

Демонстрація 3. Коливальний рух тіла на нитці. Звернути увагу на амплітудне положення тіла. Амплітуда коливань — це фізична величина, що дорівнює максимальній відстані, на яку відхиляється тіло від положення рівноваги під час коливань. Амплітуду коливань позначають символом A. Одиниця амплітуди коливань в СІ — метр: [A] = м. За одне коливання тіло проходить шлях , який приблизно дорівнює чотирьом амплітудам: .

Період та частота коливання.

Метод «Критичне читання тексту». Учні самостійно знайомляться з п. 4 § 13 підручника, характеризують період і частоту коливань.

Запитання до учнів:

 Які фізичні величини слугують характеристиками коливального руху як періодичного руху?

Дайте означення періоду коливань.

 Яким символом його позначають?

Наведіть формулу для обчислення періоду коливань?

 Якою є його одиниця в СІ?

Дайте означення частоти коливань.

 Який символ слугує для її позначення?

 За якою формулою обчислюють частоту коливань?

Якою є її одиниця в СІ?

Маятники мають дуже важливу властивість: якщо амплітуда коливань маятника набагато менша від його довжини, то частота і період коливань маятника визначаються лише його довжиною і не залежать від амплітуди.

Затухаючі та незатухаючі коливання

Запитання до учнів: Що відбудеться з гойдалкою, якщо її штовхнути? Що буде з амплітудою коливань гойдалки, якщо на неї не впливати? (Такі коливання гойдалки називають вільними. Коливання, амплітуда яких із часом зменшується, називають затухаючими коливаннями. Вільні коливання завжди є затухаючими.)

Що, на вашу думку, слід зробити, щоб амплітуда коливань гойдалки з часом не зменшувалась, тобто щоб її коливання були незатухаючими? (Незатухаючі коливання — це коливання, амплітуда яких не змінюється з часом.)

Наведіть приклади незатухаючих коливань.

V. Первинне осмислення матеріалу

Інтерактивний тест «Так — Ні». Дайте правильну, на вашу думку, відповідь.

1. Коливальний рух — це рух, який повторюється через рівні інтервали часу. (Так.)

2. Коливальний рух не є періодичним. (Ні.)

3. Маятник — це тверде тіло, яке здійснює коливання через притягання до Землі або через дію пружини. (Так.)

4. Амплітуда коливань — це фізична величина, що дорівнює мінімальній відстані, на яку відхиляється тіло від положення рівноваги під час коливань. (Ні.)

5. Період коливань — це фізична величина, що дорівнює часу, за який відбуваються всі коливання. (Ні.)

6. Частота коливань — це фізична величина, яка чисельно дорівнює кількості коливань за одиницю часу. (Так.)

7. Коливання, амплітуда яких із часом зменшується, називають затухаючими коливаннями. (Так.)

8. Незатухаючі коливання — це коливання, амплітуда яких збільшується з часом. (Ні.)

9. Якщо амплітуда коливань маятника набагато менша від його довжини, то частота і період коливань маятника визначаються лише його довжиною і не залежать від амплітуди. (Так.)

VI. Закріплення знань учнів

Виконання вправ. Вправа № 13: завдання 1, 5 — усно.

VII. Повідомлення домашнього завдання

Читати § 13, контрольні запитання, вправа № 13: завдання 7 — письмово.