Открытый урок в 9 классе «Величины, характеризующие механические колебания»

МКОУ «УСОШ №1» МО «Унцукульский район» Открытый урок в 9 классе «Величины, характеризующие     механические колебания» Урок разработала  учитель  физики  Магомедова Самраъ Абдухаликовна с.Унцукуль                           Цель урока: учащиеся должны иметь представление о величинах,  характеризующих колебательное движение.  Задачи урока:  Образовательная: познакомить обучающихся с величинами, характеризующими    колебательное движение;  Развивающая: продолжить развивать представления о колебательном движении;  развивать общеучебные умения и навыки: сравнивать, анализировать, делать выводы; Воспитательная: продолжить воспитывать культуру речи, интерес к предмету,  умение взаимодействовать в группах и парах. Аннотация   колебательное движение». На уроке вводится учебный материал по данной теме,  закрепляются навыки в выполнении практических заданий. Деятельностный подход к организации урока способствует формированию информационной, коммуникативной компетенции.  : Урок физики в 9 классе по теме « Величины, характеризующие  Необходимое оборудование:  два длинных нитяных маятника, один короткий;   два пружинных маятника и два груза различной массы.  презентация к уроку  Нить  Грузы различной формы и массы Тип урока: урок изучения нового материала. План урока: 1. Организационный момент – 1 мин 2. Повторение раннее изученного материала – 5 мин  3. Актуализация опорных знаний и жизненного опыта – 3 мин 4. Формулировка темы и целей урока – 3 мин 5. Изучение нового материала – 15 мин 6. Работа в группах – 5 мин 7. Решение задач, закрепление – 10 мин 8. Рефлексия, оценивание работы учащихся – 3 мин Домашнее задание – 1 мин  9. Ход урока: I.            Организационный момент. Учитель: ­ Здравствуйте, ребята. Сегодня наш урок пройдет не в той форме, как  раньше. Сегодня на нашем уроке присутствуют гости. Поприветствуйте их.  Настройтесь на плодотворную работу, на получение новых знаний, необходимых в  вашей жизни. Давайте же начнем. Кто мне скажет: что мы изучили с вами на предыдущем уроке? (Слайд 2) Учащиеся: ­ §23,  Колебательное движение. Свободные колебания. Учитель: ­  Давайте повторим основные моменты. II.             Опрос домашнего задания: 1. Какое движение называют колебательным? (Слайд 3) 2. Приведите примеры колебательного движения, встречающиеся в нашей  жизни. (Слайд 4,5) 3. Что общего у этих примеров колебательного движения? (Слайд 6) 4. Как называются колебания, происходящие только благодаря начальному  запасу энергии? (Слайд 7) 5. Какие системы называют колебательными? (Слайд 8) 6. Рассмотрите рисунок и скажите, какие системы являются  колебательными, а какие нет. (Слайд 9) 7. Что называют маятником?  (Сайд 10) 8. Какие маятники бывают? (Слайд 11) III.    Актуализация опорных знаний и жизненного опыта учащихся          Учитель: ­ Итак, мы с вами рассмотрели несколько примеров колебательных  систем. Общей чертой назвали периодичность. Но это все общие словах.  Допустим, вы изучаете колебание нитяного маятника. Что вам потребуется для  того, чтобы описать подробнее его колебание?   Давайте проверим. (запускаем  несколько маятников, рассуждают). Скажите, чем отличаются их движения  друг от друга? Учащиеся: ­ У маятников разная длина, колеблются разные грузы, разные  пружины. Учитель: ­ А чем отличаются их колебания друг от друга? Учащиеся: ­ Одни колеблются быстрее, другие медленно… Учитель: ­ И что же нам потребуется, что бы отличить эти колебания? Учащиеся: ­ Нужны какие – то характеристики, нужно что – то измерить  и  сравнить.       IV.     Учитель: ­ итак, получается, что колебательное движение можно описать с  помощью каких – то величин. Сформулируйте тему урока.(Слайд 12)  Формулировка темы и целей урока Тема урока: Величины, характеризующие механические колебания (Слайд13) Учитель: ­ Хорошо. А теперь, зная тему урока, сформулируйте цели урока. (Слайд  14) Учащиеся:  ­ Узнать о величинах, характеризующих  колебания;                       ­ научиться применять их при объяснении механических колебаний и  при решении задач;                       ­ научиться рассуждать и делать выводы при изучении новых величин. V. Изучение нового материала. Учитель: ­ Итак, давайте же посмотрим , какие величины мы можем измерить при изучении колебаний. (Слайд 15) Учащиеся: ­ Например, мы можем рассмотреть, на какое расстояние отклоняется маятник с момента начала колебаний. Учитель: ­ Правильно! Ребята, как вы думаете, когда маятник будет отклоняться  на большее расстояние: в начале или конце колебания? Учащиеся: ­ В начале!!! Учитель: ­ А давайте проверим. Запустим маятник и понаблюдаем.            ( маятник начинает колебаться, наблюдаем). Действительно, в начале маятник  отклоняется на большее расстояние. А вы знаете, как называется это расстояние? Учащиеся: ­ Нет! Учитель: ­ Первая величина, характеризующая максимальное расстояние, на  которое отклоняется тело при колебании, называется амплитудой. (Слайд 16)  Запишите. Обозначается буквой А. В каких единицах будем измерять амплитуду? Учащиеся: ­ Так как это расстояние, то конечно же, ее основной единицей будет  метр. А неосновные – см, мм, км, дм и т.д. Учитель: ­ Отлично! Продолжим. Скажите, ребята, что мы еще можем измерить  при изучении колебательного движения? Учащиеся: ­ Так как один маятник колеблется медленно, а другой – быстро, то  наверное можно измерить время колебания маятника. Учитель: ­ Правильно.  Время колебаний можно измерить с помощью… Учащиеся: ­ Часов, секундомера. Учитель: ­ Верно. Но есть величина, показывающая время одного колебания. Эта  величина называется периодом.(Слайд 17) Запишите, давайте дадим определение.  Период – это … Учащиеся: ­ Это время одного колебания. Учитель: ­ Период обозначают буквой Т. А в каких единицах будем измерять  период в СИ? Учащиеся: ­ Так  это промежуток времени, то основная единица измерения  периода в СИ будет секунда. Неосновные – мин, час, мс, мкс и т.д. Учитель: ­ Правильно! Решите небольшую задачу.(Слайд18)  Маятник за 30с  совершил 20 колебаний. Чему равен период? Учащиеся: ­ 30с/20=1,5с. Учитель: ­ Итак, чтобы вычислить период колебания, нужно… Учащиеся: ­ Надо общее время колебаний разделить на число колебаний. Учитель: ­ Хорошо! Давайте введем обозначения и запишем формулу:                                             T = t/n        (1) υ        (3)                       = 1/ Т             (4) υ ­ Молодцы! Мы уже узнали 2 величины: амплитуду и период. А что еще можно  измерить в ходе изучения колебательного движения ? (Слайд 19) Учащиеся: ­ Можно посчитать число колебаний. Учитель: ­ Правильно! Есть еще одна величина, характеризующая число колебаний  υ за 1 секунду. Называется она частотой. Обозначается буквой  . Единица измерения  названа герцем в честь немецкого физика Генриха Герца. ­ Итак, еще задачка (Слайд 20). Известно, что за 10с тело совершает 20 колебаний.  Сколько колебаний оно совершит за 1 секунду? Учащиеся: ­ 20/10с = 2 Гц Учитель:  ­ А что вы вычислили только что? Учащиеся: ­ Частоту. Учитель: ­ Получается,  чтобы вычислить частоту, надо… Учащиеся: ­ Общее число колебаний разделить на время. υ Учитель: ­ Введем обозначения  и получим формулу:      = n/t        (2) Молодцы! А вы знаете, что между Т и  обратно пропорциональны друг другу:                        Т =1/  Чем больше  ­ Молодцы! Мы уже изучили 3 величины, описывающие колебания. Остается еще  одна величина. Давайте рассмотрим колебания 2 маятников, абсолютно одинаковых.  (Слайд 22) Провести опыты:  υ υ , тем меньше Т. И наоборот, чем больше Т, тем меньше  .  υ существует зависимость.(Слайд 21) Они  1) Синхронно; 2) В разные стороны; 3) С запозданием (друг за другом). Учитель: ­ Скажите, чем отличаются эти колебания друг от друга? Учащиеся: ­ Маятники отстают в колебаниях друг от друга. Учитель: ­ Значит, есть еще одна величина, характеризующая эти отличия.  Называется она фаза. (Слайд 23) Фаза – это физическая величина, показывающая,  какая часть периода  прошла с момента начала колебания. Обозначается буквой  φ скорости в любой момент времени направлены в одну сторону;  2) в противофазе  . С учетом понятия «фаза» колебания могут осуществляться: 1)  синфазно – Работа в группах      (Слайд 24) – скорости в любое время направлены в противоположные стороны;   3) с  некоторой разностью фаз. ­ Итак, давайте перечислим все величины, которыми можно описать  колебательное движение. Учащиеся: ­ Амплитуда, период, частота и фаза.       VI.     Учитель: ­ Правильно. А теперь давайте поработаем в группах. У каждой группы  своя установка с маятниками и листочки с заданиями. Каждая группа должна  исследовать определенную зависимость. 1 группа: Три нитяных маятника одинаковой длины, но с телами разной массы.  Учитель: ­ Скажите, какую зависимость вы можете исследовать, используя эти  маятники? 1 группа: ­  Мы будем исследовать зависимость периода колебаний нитяного  маятника от массы груза. Учитель: ­ А как  вы это сделаете? 1 группа: ­ Запустим оба маятника, сосчитаем 10 колебаний и посмотрим,  сколько времени будут длиться эти колебания. Зная время 10 колебаний,  вычислим период колебания каждого маятника и сравним. Если Т отличаются, то  зависит от массы. Если нет, то не отличаются. Учитель: ­ 2 группа, два маятника разной длины, но грузы одинаковой массы. –  Что вы должны проверить? 2 группа: ­ Зависит время колебаний, т.е. от длины нити маятника. Учитель: ­ Как вы это сделаете? 2 группа: ­ Запустим оба маятника, сосчитаем 10 колебаний, определим время  этих колебаний для маятников 1 и 2. Затем вычислим период Т и сравним.  Выясним, зависит ли Т от ℓ. Учитель: ­ Прекрасно!  А теперь 3 группа. У вас 2 разные пружины, и 3 груза  разной массы. Что вы можете определить с помощью этих тел? 3 группа: ­ Зависит ли период колебания пружинного маятника от массы груза и  от характеристики пружины – жесткости. Это можно сделать так: сначала  запустим пружину 1 с грузом 1 (с большей массой), а затем с грузом 2. Потом  пружину 2 с грузом 1. Отсчитаем 5 колебаний и вычислим Т. Сделаем вывод:  зависит ли Т пружинного маятника от массы груза и жесткости пружины. Работа в группах идет 5 минут. Полученные данные заносят в таблицы. Учитель: ­ Ознакомьте нас с результатами ваших исследований.  (Слайд 25) 1 группа:  ­ Мы выяснили, что период колебаний  нитяного маятника не зависит  от массы груза. 2 группа: ­ Мы выяснили, что период  колебания нитяного маятника зависит от  длины нити. Чем длиннее нить, тем больше период колебаний. 3 группа: ­ Мы выяснили, что период колебаний пружинного маятника зависит и  от массы груза, и от жесткости пружины. С увеличением массы груза период Т  увеличивается. С увеличением жесткости пружины период Т уменьшается. Решение задач.     (Слайд 26)       VII.     Учитель: ­ Молодцы! Вы очень плодотворно поработали. А теперь закрепим  знания, полученные на уроке, решением задач. Но не простых. Я выбрала задачи,  встречающиеся в КИМах ЕГЭ и ОГЭ. Давайте попробуем их решить. Задача 1   Железный сплошной грузик совершает малые свободные колебания на легкой  нерастяжимой нити. Затем этот грузик заменили  на сплошной алюминиевый  грузик тех же размеров. Амплитуда колебаний в обоих случаях одинакова.  Как при этом изменятся период и частота колебаний груза?  (задание 6, вариант 3, сборник М.Ю. Демидовой):  (Слайд 27) Период колебаний грузика Частота колебаний грузика  Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) Увеличится 2) Уменьшится  3) Не изменится υ  обратно пропорциональны друг другу, то и частота тоже не  Запишите в таблицу  выбранные цифры для каждой величины. Цифры в ответе могут повторяться. Ответ: Так период колебания нитяного маятника не зависит от массы груза, то  замена железного груза  на алюминиевый не приведет к изменению периода  колебаний. Так как Т и  изменится. Ответ 33. (Слайд 28) Задача 2    В школьной лаборатории изучают свободные колебания пружинного маятника при  различных значениях жесткости пружины маятника. Как изменятся период и частота  свободных колебаний маятника, если увеличить жесткость пружины, не изменяя  массу маятника? Для каждой величины определите соответствующий характер  изменения:  (задание 6, вариант 25, сборник М.Ю. Демидовой): (Слайд 29) 1)      Увеличится 2)      Уменьшится 3)      Не изменится Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в  ответе могут повторяться. Период колебания Частота колебания  Слайд 31) Ответ: мы выяснили, что при увеличении жесткости период уменьшается. Так как Т и частота обратно пропорциональны друг другу, то уменьшение периода приведет к  увеличению частоты колебаний. Ответ:21.(Слайд 30) Задача3:  (   У вала электрической швейной машинки частота вращения равна 1200 об/мин. За  один оборот игла совершает 1 колебание. Определите период колебания иглы. Дано:                         Решение: υ υ   Т ­ ?                                                                   Т = (1/ 20) с  = 0,05 с υ  = 1200 об/60 мин = 20 об/с  = 1200 об/мин          Т = 1/ Ответ: Т = 0,05 с VIII.    Закрепление.     (Слайд 32)         1) С какими величинами вы сегодня познакомились? 2) Где в жизни вы встречали эти названия?(амплитуда землетрясения, амплитуда    IX.          прыжка, период каких – то событий, пример из передачи «Русский ниндзя»  Рефлексия       (Слайд 33) Начните свой ответ словами  Мне удалось узнать…  Мне удалось понять…  Мне удалось научиться … X. Оценивание  XI. Домашнее задание   §24, Упр №24   (Слайд 34)   Приложение 1  (задание 6, вариант 3, сборник М.Ю. Демидовой):   Задача 1   Железный сплошной грузик совершает малые свободные колебания на легкой  нерастяжимой нити. Затем этот грузик заменили  на сплошной алюминиевый грузик тех  же размеров. Амплитуда колебаний в обоих случаях одинакова.  Как при этом изменятся период и частота колебаний груза? Период колебаний грузика Частота колебаний грузика  (задание 6, вариант 25, сборник М.Ю. Демидовой): (  Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 4) Увеличится 5) Уменьшится  6) Не изменится Запишите в таблицу  выбранные цифры для каждой величины. Цифры в ответе могут  повторяться. Задача 2    В школьной лаборатории изучают свободные колебания пружинного маятника при  различных значениях жесткости пружины маятника. Как изменятся период и частота  свободных колебаний маятника, если увеличить жесткость пружины, не изменяя массу  маятника? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 4)    Увеличится 5)    Уменьшится 6)    Не изменится Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в  ответе могут повторяться. Период колебания Частота колебания Задача3:   У вала электрической швейной машинки частота вращения равна 1200 об/мин. За один  оборот игла совершает 1 колебание. Определите период колебания иглы. Директор МКОУ «УСОШ№1»                   Нурмагомедов М.Г. Зам. директора по УВР                                 Алиева Н.Г. Отзыв коллег об открытом уроке физики в 9а  классе по теме:  «Величины, характеризующие     механические колебания», учителя Магомедовой С.А. Урок  начался  с  создания  позитивного  настроя. Актуализация  знаний проводилась  с  помощью  такого  метода,  как  составление логической цепочки, дети справились с этим заданием.  Проблемный подход использовался при предъявлении анимаций. Наблюдаем  и выясняем признаки  колебательного движения на основе  прогнозирования,  сравнения и обобщения. К тому же Самраъ Абдухаликовна  смоделировала маятник для наглядности.  Таким образом, учитель с детьми с помощью диалога пришли к формулированию  темы и цели работы на уроке.  На этапе первичного усвоения новых знаний с помощью выдвижения  гипотез  и  эксперимента,  выделили  существенные  признаки,  подтвердили  независимость  периода  колебаний  маятника  от  массы  груза  и  прямо пропорциональную зависимость от длины нити маятника. Вспомнили и обобщили понятие периода колебаний. С этим заданием мы справились. На этапе первичной проверки понимания темы , результаты собственных  экспериментов учитель с учениками соотнесли  с формулой Гюйгенса. Ознакомились с ее условиями применения. На этом этапе применен исследовательский метод, а  учитель  был  консультантом.  Надо  отметить  самостоятельный  выбор способов  выполнения, умение детей анализировать, обобщать, работать в  команде.  Очень важна в процессе исследования именно командная работа. Первичное  закрепление  темы начинается  с  совместного  вывода  промежуточных  формул  (длины  нити  и  ускорения  свободного  падения).  Эксперименты 3 и 4 позволили проецировать теорию на практику. На этом  этапе  использовались  репродуктивный  и  частично поисковые  методы.  Самраъ Абдухаликовной  уделялось  внимание  формированию  творческого   мышления  и экспериментальных навыков и умений. Этап рефлексии предполагал подведение итогов, умение детей осмысливать   и оценивать собственную деятельность, принимать правильное решение.  В качестве домашнего  задания предложена  творческая  работа  изготовление  модели необычного применения маятника. Директор МКОУ «УСОШ№1»                   Нурмагомедов М.Г. Зам. директора по УВР                                 Алиева Н.Г. Отзыв родителей об открытом уроке физики в 9а  классе по теме:  «Величины, характеризующие     механические колебания», учителя Магомедовой С.А. Форма обучения выбрана коллективная для организации эффективного  взаимодействия обучающихся. В процессе работы осуществлялось взаимодействие:  учитель – ученик, ученик – ученик, учитель – класс, ученик – класс. Получить  возможность научиться осознавать ценность научных исследований, роль физики в  расширении представлений об окружающем мире и ее вклад в улучшение качества  жизни. На уроке Самраъ Абдухаликовна использовала следующие  средства  обучения: демонстрационное оборудование, теоретический материал по новой теме,  лист самоконтроля, ноутбуки, компьютер, оборудование для проведения  практической работы, презентация, мультфильм. Активность была 90%, т.е. на очень хорошем уровне. Такая активность, на наш  взгляд, обусловлена тем, что структура урока, его содержание, методы и приемы  обучения соответствовали данному типу урока и возрастной категории ребят.  Возможность активно двигаться, взаимодействовать с одноклассниками, работать с  приборами в процессе представления и обсуждения материалов урока эффективно  помогло кинестетикам в понимании и усвоении новой информации.  Живые демонстрационные опыты и их анимированные схемы на слайдах обеспечили  сохранение и развитие мотивации на протяжении всего урока.  Родители 9а класса