Механические колебания

1

Организационный момент.

Преподаватель создает нормальную обстановку для работы на уроке, проверяет присутствующих и их готовность к уроку.

2

Актуализация знаний.

Преподаватель организует повторение основных понятий,  изученных на прошлых уроках, предлагая

учащимся указать виды механического движения в таблице №1 (приложение1)., сообщает учащимся тему и цели урока.

Примеры какого движения обозначены в группе А? (прямолинейное)

В группе B? (криволинейное)

А в группе C?

Это – новый вид движения – колебательное движение.

Тема урока : «Механические колебания».

Цели урока:

•      сформировать представления о колебательном движении;

•      изучить свойства и основные характеристики периодических (колебательных) движений;

•      сформировать представление о механическом резонансе и условиях его существования.

3

Изложение нового материала.

Преподаватель объясняет материал, проводит демонстрации  осуществляет текущий контроль за деятельностью учащихся.

Учащиеся фиксируют в тетради основные понятия темы, участвуют в обсуждении изучаемого материала.

При изучении раздела «Характеристики колебательного движения»

используются плакат и  приложение 1 (задачи).

При изучении раздела «Гармонические колебания»

используются плакат и опорные конспекты (приложение 2).

Приложения 1 и 2 вклеиваются в тетрадь дома.

Какова отличительная особенность колебательного движения? (движение, которое повторяется).

Механические колебания - это движения, которые точно или приблизительно повторяются через определенные интервалы времени.

Колеблющееся тело всегда связано с другим телом и вместе с ним образует систему, которую называют колебательной системой.

Объяснение сопровождается демонстрациями с помощью моделей маятников.

Твёрдое тело, совершающее под действием приложенных сил колебания около неподвижной точки или оси называется маятником.

Примеры колебательных систем: маятник Фуко, пружинный маятник, маятник Максвелла.

Какие силы действуют внутри системы? (сила тяжести, сила упругости)

Внутренние силы – это силы действующие между телами системы.

Внешние силы  - это силы, действующие на тела системы со стороны тел, не входящих в нее.

Существует два вида колебаний:

Свободные колебания - колебания, происходящие под действием внутренних  сил  за счёт первоначального  запаса энергии.

Вынужденные колебания – колебания, происходящие  под воздействием внешних сил, периодически изменяющихся с течением времени.

Объяснение сопровождается демонстрациями с помощью моделей маятников.

Какие колебания затухающие, а какие незатухающие?

Приведите примеры затухающих (незатухающих) колебаний из жизненного опыта.

Заголовок - «Характеристики колебательного движения» (для демонстраций используется соответствующий плакат).

А, x_m - амплитуда механических колебаний - модуль наибольшего смещения колеблющегося тела (материальной точки) от положения равновесия.

Единица измерения –  метр (м).

В приложении 1 определите амплитуду колебаний в задачах №1 и №2. 

Т - период колебаний –минимальный промежуток времени, через который движение тела полностью повторяется. Период колебаний измеряется в секундах (с).

Период колебаний математического маятника:

Период колебаний пружинного маятника:

Определите периоды колебаний в задачах№1 и №2 в приложении 1.

Частота колебаний (ν)– это физическая величина, равная  числу колебаний, совершаемых в единицу времени. Частота измеряется в герцах (Гц).

В чем разница в вычислении периода и частоты?

(взаимообратные).

Период и частота связаны соотношениями

Определите частоту  колебаний в задачах№1 и №2 в приложении 1.

Заголовок -  «Гармонические колебания».

(для демонстраций используется соответствующий плакат).

Гармонические колебания - это такие колебательные движения, при которых смещение тела от положения равновесия совершается по закону синуса или косинуса.

Уравнение гармонических колебаний:

•         - амплитуда гармонических колебаний.

•      ω - круговая (циклическая) частота - количество колебаний за 6,28 –  секунд.

Определите циклическую частоту  колебаний в задачах№1 и №2 в приложении 1.

) -  фаза колебаний - физическая величина, определяющая состояние колебательной системы в любой момент времени.

Определите начальную фазу колебаний и составьте уравнение гармонического колебания  в задачах№1 и №2 в приложении

Качели – это маятник, то есть система, обладающая определенной собственной частотой. Если беспорядочно подталкивать качели в разные стороны, будет трудно раскачать их. Но если начать в правильном ритме подталкивать качели вперед каждый раз, когда они поравняются с нами, можно раскачать их очень сильно. 

Такое явление называется – Резонанс.

Резонанс - это резкое возрастание амплитуды вынужденных колебаний при совпадении частоты изменения внешней силы, действующей на систему, с частотой свободных колебаний.

Явление резонанса может быть причиной разрушения машин, зданий, мостов, если собственные их частоты совпадают с частотой периодически действующей силы.

Поэтому, например, двигатели в автомобилях устанавливают на специальных амортизаторах, а воинским подразделениям при движении по мосту запрещается идти «в ногу».

4

 Закрепление  нового материала.

Преподаватель организует деятельность учащихся  над заданиями  приложения  3.

Ответы записываются учащимися  в рабочие листы приложения 4.

Преподаватель заранее на закрываемой доске записывает правильные ответы и критерии выставления оценок.

Подпишите работу.

Заполните таблицу: «вопрос – ответ», указывая соответствие вопросов и ответов.

Исправления не принимаются.

Время выполнения - 3 мин.

Самопроверка.

В третьем столбце работы поставьте «+» за правильный ответ, «-» за неправильный.

Подсчитайте количество «+».

Выставление оценок.

По количеству «+» выставите себе оценку. Положите работу на край стола.

5

Подведение   итогов

Преподаватель дает качественную оценку работы группы  и отдельных учащихся, выставляет бальные оценки.

6

Домашнее задание.

Преподаватель  организует инструктаж по выполнению д/з. Учащиеся  записывают д/з в тетрадь.

Домашнее задание.

Конспект, итоги главы 3 - выучить основные понятия.

Решить задачи №3 и №4 конспекта.

7

Рефлексия.

Учащиеся оценивают свое эмоциональное состояние и свою деятельность на уроке

Какой момент урока вам запомнился больше всего?

Поднимите руки те ребята, которые сейчас имеют хорошее настроение.