Урок в 7 класі

Тема: Коливальний рух.  Амплітуда, період і частота коливань. Маятники

Мета: дидактична: надати учням уявлення про коливальний рух, ввести поняття амплітуди, періоду та частоти коливань; ознайомити учнів з видами маятників; показати практичне застосування маятників у техніці та в побуті;

•              розвивальна: розвивати креативне мислення, вміння аналізувати, стисло й грамотно висловлювати свої думки, виділяти головне;
•              виховна: виховувати прагнення до пізнання природи, бажання вивчати навколишній світ, культуру наукового мислення.

Основні поняття: коливальний рух, ампліту­да, період, частота, маятник.

Обладнання: математичний маятник, пружин­ний маятник, картки з завданнями.

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Єдиний шлях до знань — це діяльність.

Б. Шоу

Хід уроку

I. Організаційний момент.

Добрий ранок! Розпочинаємо урок. А розпочати я хочу з розминки , для того , щоб ви остаточно прокинулись, щоб ваш мозок запрацював як слід. Звертаю вашу увагу на слова Б.Шоу(аналіз епіграфу уроку).

II.  Розминка

 Гра «Спіймай помилку!». Учитель читає речення, якщо учні знаходять там помилку, то плескають у долоні, учитель зупиняється й один із учнів виправляє допущену помилку.

Текст . Учень 8-го класу Сергій вирішив своєму мен­шому братові розповісти про механічний рух: «Ось у тебе є машинка, якщо її штовхнути, то вона по­чне рухатися відносно підлоги. Давай у машинку посадимо ведмедика і знову штовхнемо її – тепер рухається і ведмедик відносно машинки та від­носно підлоги. Тепер уважно подивися, по якій лінії він рухається. Лінія називається траєкторією. Якщо ця лінія пряма, то рух називають прямим, якщо буде крива, то рух називають кривим. Тепер покружляймо машинкою по колу. Тут треба знати, що таке період і частота. Період – це кількість ко­ливань за одиницю часу, а частота – час, за який здійснюється одне повне коливання. Ну, ось ти вже й фізик і в школу не треба ходити.

III. Актуалізація опорних знань

Діти, сьогодні на уроці ми з вами познайомимось ще з одним видом механічного руху, але спочатку давайте пригадаємо відомі нам види руху. (Вчитель разом з дітьми заповнює порожні місця схеми 1. За траєкторією: криволінійний та прямолінійний; в залежності від зміни швидкості: рівномірний та нерівномірний, а також обертальний і один вид руху, що на сьогодні ще не вивчений)                                                                                      Схема 1.

Еврістична бесіда:

Що таке механічний рух?

• Що таке обертальний рух?
• Які є основні характеристики обертального руху?

Завдання на карточках     Установіть відповідність

                                                      Варіант 1

                                                           Варіант 2

IV. Мотивація навчальної діяльності

Погляньте у вікно, там під дією вітру гілочка рухається. Чи є це механічним рухом? Які особли­вості цього руху? (Повторюється.)

Демонструємо коливання тягарця, що висить на нитці. Чим схожі ці рухи? Які приклади аналогіч­них рухів ви можете навести?

Отже, сьогодні ми з вами вивчимо коливальний рух.

Оголошення  теми та мети  уроку.

V. Засвоєння нового матеріалу.

Чи часто ми стикаємося з коливальними рухами? Дуже часто. (Виступ учня

повідомленням)

• Коливальний рух – це рух, який повторюється через рівні інтервали часу.

Залежно від фізичної природи розрізняють механічні й електромагнітні

коливання.  

Зараз ми будемо розглядати тільки механічні коливання.

Механічні коливання - це один із видів механічного руху.

Для вивчення коливального руху розгля­немо маятники: пружинний та математичний. (Демонструємо рух пружинного та математич­ного маятників.)

Робота з підручником ( стор. 94)

Математичний маятник — підвішений до тонкої нитки вантаж, розміри якого набагато менші від розмірів нитки, а його маса набагато більша від маси нитки.

Для характеристики коливального руху вво­диться таке поняття, як амплітуда коливань.

Амплітуда — це максимальне відхилення тіла від положення рівноваги.

Поспостерігаймо за коливаннями нашого ма­ятника. Спочатку відхилимо тягарець на більший кут (орієнтовно 30°), після цього – на маленький (5°). Яка різниця між цими коливаннями?

       Період коливання – це час за який тіло робить одне повне коливання (рух «туди» - «назад»).

     Позначається Т, одиниця вимірювання в системі СІ – секунда [ с ].

За одне повне коливання тіло проходить шлях, який дорівнює чотирьом амплітудам.

       Частота коливання – це кількість коливань тіла за одиницю часу.

Виведем маятник з положення рівноваги.Що ми спостерігаемо?

Візьмемо олівець в руки і почнемо щось зафарбовувати.Під дією вашої руки олівець здійснює коливання. А коли ми припинемо діяти на олівець, що відбудеться?

Отже, коливання поділяють на вільні та вимушені; затухаючі та незатухаючі.

Групова робота.  Картки з малюнками коливальних процесів. Охарактеризувати ці процеси.

VI. Розв’язування задач.

Задача 1. Серце одне з найбільш досконалих коливальних систем. У різних

тварин воно скорочується по-різному. У кита, наприклад, 7 скорочень за 1

хвилину, а у синички – 1200 скорочень за той же час. Порівняйте частоту

пульсу кита та синички.

Відповідь: частота пульсу синички 20 Гц, а кита – 0,12  Гц; серце синички

скорочується в 167 разів швидше, ніж у кита.   

Задача 2. Тягарець, що коливається на пружині, за 8 с здійснив 32 коливання.

Визначити період та частоту коливань.

Задача 3. Частота коливань крилець комара 600 Гц, а період коливань джмеля 0,05с. Яка з комах і на скільки більше здійснить помахів крильцями за 1 хв. польоту?

Розв’язування.                  

Дано:            СІ         ;          

t = 1 хв.;        60 с       ;      

ν_к = 600 Гц                                       

T_дж =0,05с                                                                                   

N_к - ? N_дж -?

N - ?                            

Відповідь: комар здійснить за 1 хв. 36.000 коливань, що на 24.000 коливань більше, ніж їх здійснить джміль за цей же час.

  2.  Запитання на закріплення вивченого матеріалу.

1. Які коливання називають механічними?

2. Які коливання називають вільними?

3. Назвіть основні характеристики коливального руху.

Підсумки уроку

Інтерактивна вправа «Мікрофон». Закінчи речення:

Сьогодні на уроці мені сподобалось...

Я зрозумів...

Я дізнався…

VIII. Домашнє завдання

1. § 15 ; впр. 15 (1-4)
2. для учнів з високим рівнем впр.15 (8)

 Цікаво знати

В другій половині 19ст. відомий французький вчений Фуко побудував маятник, за допомогою якого можна переконатися, що Земля обертається.  Це відбулося в Парижському Пантеоні. Під його куполом він підвісив металевий шар, вагою 28 кг з закріпленим на ньому вістрям на сталевій проволоці довжиною 67 м. Кріплення маятника дозволило його вільно коливатися у всіх напрямках. Під точкою кріплення було зроблено кругове огородження діаметром 6м, по краю огородження була насипана пісочна доріжка так, щоб маятник при своєму русі міг при її перетинання прочерчувати на піску відмітки. Період коливань маятника при такій довжині підвісу склав 16,4 секунд, при кожному коливання відхилення від попереднього перетину пісочної доріжки складало приблизно 3мм, за годину площина коливань маятника повернулася більш ніж на 11º по годинниковій стрілці, тобто приблизно за 32 години здійснила повний поворот та повернулося в попереднє положення. 

Також за допомогою маятника обирають місце для закладення розвідувальної свердловини. Тяжіння важких мас збільшує силу тяжіння. Тому маятник, що знаходиться на земній поверхні над скупченням важких руд, коливається швидше, ніж в інших місцях.

Це один із багатьох прикладів корисного використання маятника.