Распространение колебаний в среде. Волны. Поперечные и продольные волны.

Тема: Распространение колебаний в среде. Волны. Продольные

и поперечные волны.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Метод: объяснительно-иллюстративный.

Цели:

•          Обучающие: познакомить учащихся с механизмом образования волны, основным свойством бегущих волн; сформулировать определение механических волн; сформировать понятие продольной и поперечной волны.

 

•         Воспитательные: воспитывать у учащихся интерес к исследовательскому эксперименту; формировать внимание учащихся; показать значение физических знаний в жизни человека; поддерживать устойчивый интерес к предмету.

 

•         Развивающие: активизация познавательной деятельности учащихся; расширение кругозора учащихся; установление межпредметных связей; развитие памяти, логического мышления, внимания, эмоций, воли и настойчивости в учении у учащихся; умения применять знания в нестандартных ситуациях.

 

Форма организации занятий: беседа.

 

Форма организации работы в классе: индивидуальная, групповая, фронтальная, коллективная.

 

Средства обучения: ноутбук, мультимедийный проектор, экран, презентация к уроку, изображение картин В.Волосова, Айвазовского «Девятый вал», фотографии цунами, барханов, моря.

 

Раздаточный материал: 1) чайные ложки для проведения опытов (9 штук), катушка ниток; 2) пипетка, стакан с водой; 3) карточки с тестовыми заданиями на закрепление материала(9 штук) (Приложение 1); 4) карточки с домашним заданием(9 штук); 5) карточки с таблицей (рефлексия) (9 штук) (Приложение 2).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Структура урока

 

№ п/п	Этап урока	Длительность этапа	Деятельность учителя	Деятельность учеников
1	Организационный момент	2 мин	Объявление темы урока, целей и порядка работы на уроке	Подготовка к работе на уроке, запись темы урока в тетрадь
2	Проверка домашнего задания	3 мин	Проведение фронтального опроса класса с целью проверки усвоения темы прошлого урока	Ответы на вопросы учителя
3	Актуализация знаний	7 мин	Учитель предлагает учащимся вопросы, направленные на актуализацию темы	Ответы на вопросы учителя, требующие знаний по различным предметам
4	Объяснение нового материала	17 мин	Изложение нового материала	Восприятие и запись нового  материала
5	Физическая и эмоциональная разгрузка	4 мин	Организация разгрузки и комментирование действий учащихся	Выполнение физических упражнений, имитирующих распространение волны
6	Закрепление новых знаний	5 мин	Контроль деятельности учащихся	Выполнение заданий по карточкам
7	Подведение итогов, выставление оценок (рефлексия)	5 мин	Учитель подводит итоги урока, выставляет оценки	Каждый ученик заполняет таблицу
8	Задание на дом	2 мин	Учитель раздает карточки с домашним заданием, комментирует его	Слушают пояснения учителя, записывают задание в дневник

 

 

 

 

 

 

 

 

Ход урока

1. Организационный момент.

Учитель: Ребята, тема нашего урока сегодня «Распространение колебаний в среде. Волны. Продольные и поперечные волны». Это продолжение темы «Механические колебания». Сегодня мы познакомимся с механизмом образования волны, основным свойством бегущей волны. Узнаем виды волн, в чем их отличие друг от друга, приведем примеры волновых явлений в природе, проведем демонстрационные опыты, вспомним, где мы уже встречались с таким понятием как волна. Итак, запишем тему урока в тетрадь.

2. Проверка домашнего задания.

Фронтальный опрос:

1.     Могут ли свободные колебания быть незатухающими? Почему?

2.     Какие колебания называются вынужденными?

3.     Что такое механический резонанс?

4.     К каким колебаниям – свободным или вынужденным – применимо понятие резонанса?

5.     Приведите примеры вредного и полезного проявления механического резонанса.

3. Актуализация знаний

Учитель: Так как тема нашего урока сегодня – Волны, то давайте вспомним строки из поэтических произведений, где упоминались бы волны.

Ученики:     

•         « А волны всё выше, а волны всё круче, а волны уходят под самые  тучи »

                                                                                                К. Чуковский

 

•          « Ты волна, моя волна, ты гульлива и вольна »

                                                                А.С.Пушкин

 

•          « На берегу пустынных волн, стоял он дум высоких полн »

                                                                                   А.С.Пушкин

 

•          « Волны катятся одна за другою с плеском и шумом глухим »

                                                                                   М.Ю.Лермонтов

 

•          « Пусть грубой музыки обрушится волна,

          Пусть хриплый марш пересечет »

                                                    А.Ахматова

 Учитель: А теперь давайте посмотрим картины  современного художника Владимира Волосова, доктора физико-математических наук. Что на них изображено?

 

Демонстрируются картины В.Волосова.

Учитель: Какой ещё из художников, изображавших море, вам известен?

Ученики: Айвазовский « Девятый вал»

Демонстрируется картина Айвазовского « Девятый вал»

Учитель: Давайте рассмотрим волны на планете Земля.

Демонстрируются фотографии цунами и барханов.

Учитель: Движение песка в пустыне, переливы ржаного поля тоже подчиняются законам распространения волн.

Демонстрируются плакат с надписью «Невидимые волны»

Учитель: Что это за волны такие? Существуют невидимые звуковые волны.

4. Объяснение нового материала
Учитель: Давайте проведём следующий  демонстрационный опыт. Один конец гибкого шнура жестко укрепляют в точке А (держит ученик), а свободный конец хлыстовым движением перемещают в вертикальной( горизонтальной) плоскости. По шнуру начинает бежать упругая волна в точке А. В данном случае источником возмущения упругой среды была рука.

Учитель: Что же такое волна?

Ученики записывают определение:

Волна - это колебания, которые перемещаются в пространстве с течением времени.

Учитель: Волны бывают механические и электромагнитные. Электромагнитные волны, представляющие собой распространяющиеся возмущения электромагнитного поля, будут рассмотрены нами позже. А сегодня рассмотрим более подробно механические волны. К механическим волнам относят упругие волны и волны на поверхности жидкости.

Ученики записывают определение:

Упругие механические волны - это возмущения, которые распространяются только в веществе - упругой среде.

Учитель: А в каких же упругих средах могут распространяться механические волны?

1)  Волны распространяются в жидкости (картины Айвазовского, фотография моря, все мы бросали камешек в реку и видели волны, распространяющиеся от него).

2)          Волны распространяются в газах ( звуковая волна).

3)          А в твёрдом теле может возникнуть волна?

Проведём следующие опыты.

Опыт1. Каждый возьмите чайную ложку, которая лежит у вас

на столе и ударьте ей по столу. Слышен звук. Теперь приложите ухо к поверхности стола и снова ударьте ложечкой. Звук слышен лучше. Это доказывает, что в твёрдых телах волны распространяются. Можно вспомнить, что о приближении вражеской конницы узнавали, приложив ухо к земле.

Опыт 2. Привяжите к ложечке 2 нити равной длины и приложите их к ушам.

Ложечкой ударьте по краю стола. Слышен звук, похожий на удар колокола (звук

передаётся по натянутым нитям).

Ученики: Делают вывод о том, что механические волны могут распространяться в

различных средах и записывают это в своих тетрадях.

Учитель: Давайте рассмотрим виды упругих волн. В любой упругой волне одновременно существуют два вида движения:

колебания частиц среды и распространение возмущения, поэтому различают

продольные и поперечные волны.

 

Если при распространении волны направление колебаний частиц  и распространения волны совпадают, то такие волны называют продольными. В воздухе или воде распространение волны может происходить за счёт разряжения и сжатия среды. При этом движение отдельных частиц параллельно

или другими словами продольно направлению распространения волны.  Звук - один из примеров подобных волн.

Продольные волны - это волны сжатия и растяжения, поэтому они могут

распространяться в любой среде (твёрдой, жидкой, газообразной).

Если при распространении волны направление колебаний частиц

перпендикулярно направлению распространения волны, то такие волны называют

поперечными.

 Поперечные волны - это волны сдвига, значит они могут распространяться только в твёрдых телах.

Ученики: Записывают в тетради 2 основных вида волн: продольные и поперечные.

Учитель: Давайте проделаем следующий эксперимент. Выясним, как будут

распространяться волны на поверхности воды в стакане, создавая их каплями воды,

падающими из пипетки. Демонстрируемая волна на поверхности жидкости является

смешанной. Она не является ни продольной, ни поперечной.

Волны распространяются в пространстве, перенося энергию.

А происходит ли перенос вещества при распространении волн? Давайте поставим «эксперимент на себе».

5. Физическая и эмоциональная разгрузка

Ученики выстраиваются шеренгу, держась за руки, или в колонну по одному, кладя руки на плечи впереди стоящего. По команде учителя один из учеников начинает совершать периодические движения в указанном направлении. Колебания передаются другим учащимся и возникает «волна», которую наблюдают учащиеся.

Команды: присядьте, встаньте, нагнитесь влево, нагнитесь вправо (колонна).

Поднимите правую руку вверх, нагнитесь вправо, присядьте, встаньте (шеренга).

Учитель при этом обращает внимание учащихся на то, что при распространении колебаний в пространстве не происходит переноса вещества. Учащиеся остаются на месте, в то время как колебания передаются от одного к другому.

Учитель: Примеры волновых явлений:

Ø  электромагнитное излучение солнца обогревает Землю;

Ø  волны океана размывают берега, принося энергию, полученную от ветра или

           землетрясений вдали от этих берегов;

Ø  сверхзвуковой реактивный самолёт образует волну сжатия, от которой

      вылетают оконные стёкла;

Ø  вибрирующий воздух доносит звуки до наших ушей;

Ø  можно послать радиоволны к другим планетам и за их пределы;

Ø  сдвиг земной поверхности в одном месте могут вызвать колебания в

      достаточно удаленной от места возникновения точке;

Ø  подводное землетрясение в океане создает цунами - приливную

      волну;

Ø  землетрясение 1 апреля 1846г вблизи Алеутских островов

           всколыхнуло Тихий океан с такой амплитудой, что были разрушены

           селения на его берегах на расстоянии 4000м.

6. Закрепление новых знаний

Учитель раздаёт карточки с тестовыми заданиями (Приложение 1).

Ученики выполняют задания и сдают карточки учителю.

7. Подведение итогов урока, выставление оценок.

Учитель подводит итоги урока, выставляет оценки.

 

8.Задание на дом

Учитель задаёт домашнее задание и комментирует его.

§§31, 32, вопросы.

Экспериментальное задание: Налейте воду в ванну (таз, чашку) и посредством

ритмичных касаний воды пальцем (или линейкой) создайте на её поверхности волны.

Используя разную частоту колебаний (касаясь воды один или два раза в секунду),

обратите внимание на расстояние между соседними гребнями волн.

 

Подготовить сообщения  «Сейсмические волны» и «Сейсмограф» как дополнение к новому материалу.

 

9. Рефлексия.  (Приложение 2).

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 1                             Задание на закрепление нового материала

1. На каком из рисунков показана поперечная волна? Продольная волна? Подпишите

    рисунки.

 

рисунки.                                                                 

 

___________________________________     ____________________________________

2.Поперечная волна возбуждается:

A)   В твердых телах; Б) В жидкостях;

B)       В газах.

3. В продольных волнах колебания распространяются:

А) В плоскостях, перпендикулярных направлению распространения волны; Б) В направлениях распространения волны.

4. В поперечных волнах колебания распространяются:

А) В плоскостях, перпендикулярных направлению распространения волны; Б) В направлениях распространения волны.

5. Волна, возбуждаемая струной в воздухе, является:
А) Продольной;

Б) Поперечной.

6. Волна, возбуждаемая смычком в струне, является:
А) Продольной;

Б) Поперечной.

 

7. Продольная волна возбуждается:

А) В твердых телах;

Б) В жидкостях;

В) В газах.

 

Приложение 2

 

Фамилия, имя	Что знал?	Что узнал?	С чем не согласен?	Что непонятно?