Тема урока: Фаза колебаний. Превращение энергии при гармонических колебаниях. Задачи

   Тема урока: Фаза колебаний. Превращение энергии при гармонических колебаниях.

 Задачи

Обучающая: определение понятия фаза колебаний

Развивающая:  расширить естественнонаучную  систему взглядов на процессы, происходящие в природе, развитие зрительной памяти, внимания, смысловой памяти, умений анализировать, сравнивать, обобщать,.    

Воспитательная: развитие речи учащихся, наблюдательности, зрительного восприятия,  самостоятельности  в выдвижении гипотезы и формулирования выводов, воспитание коммуникативной культуры, умения оценивать себя и своих товарищей

Демонстрация: презентации

Цель урока: сформировать у учащихся представление о фазе колебаний, как о изменениях координаты и  других физических величин; ввести понятие фазы.; получить формулу для энергии при гармонических колебаний.

Личностных:

Способствовать саморазвитию и самообразованию учащихся на основе мотивации к обучению и познанию.

Формировать целостную картину мира.

Формировать осознанное, уважительное и доброжелательное отношение к другому человеку, его мнению.

Метапредметных:

Организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками.

Создавать, применять и преобразовывать знаково-символические средства для решения задач.

Самостоятельно планировать пути достижения целей, осознано выбирать эффективные способы решения задач.

 Предметных:

Понимать смысл понятия  фаза колебаний

Уметь описывать и объяснять понятие фазы колебаний

Делать выводы на основе теоретических данных.

Решать задачи на применение фазы колебаний

Использовать приобретенные знания в повседневной деятельности

Планируемые результаты обучения:

-понимать смысл фазы колебания

-уметь объяснять свободные и вынужденные колебание

  -объяснять физические явления на основе знаний о основных параметрах гармонических колебаний

- использовать приобретенные знания и умения  в практической деятельности  и повседневной жизни

Личностные УУД: внутренняя позиция, мотивация.

Познавательные УУД: физическая модель поясняющая гармонические  колебания

Коммуникативные УУД: сотрудничество, вербальные  и невербальные способы коммуникации

Регулятивные УУД: постановка учебной цели, задачи.

Общеучебные умения, навыки и способы деятельности

                  Познавательная деятельность:

      •   использование для познания окружающего мира различных естественнонаучных методов:

      •    формирование умений различать факты, гипотезы, причины, следствия, доказательства, законы, теории;

      •  овладение адекватными способами решения теоретических и экспериментальных задач;

              Информационно-коммуникативная деятельность:

      •  владение монологической и диалогической речью, развитие способности понимать точку зрения собеседника и признавать право на иное мнение;

      •  использование для решения познавательных и коммуникативных задач различных источников информации.

         Рефлексивная деятельность:

      •  владение навыками контроля и оценки своей деятельности,

      • организация учебной деятельности: постановка цели, планирование, определение оптимального соотношения цели и средств.

Тип урока: урок изучения нового материала и формирования знаний, умений, навыков, возможности их применения на практике.

Формы работы учащихся:  индивидуальная,  фронтальная, работа в паре.

Выполнила: Керимова Ирина С.

План урока

Проверка знаний учащихся:

Фронтальный опрос:

1.      Что называется гармоническими колебаниями?

2.      Что называется амплитудой колебаний?

3.       Что такое период колебаний?

4.      Что такое частота колебаний?

5.      Что такое циклическая частота?

6.      Записать формулы:

·         Период пружинного маятника;

·         Период математического маятника.

Изучение нового материала.

ФАЗА КОЛЕБАНИЙ

• Фаза колебаний (φ) характеризует гармонические колебания. Выражается фаза в угловых единицах — радианах.
• При заданной амплитуде колебаний координата колеблющегося тела в любой момент времени однозначно определяется аргументом косинуса или синуса: φ = ω₀t.
• Фаза колебаний определяет при заданной амплитуде состояние колебательной системы (значение координаты, скорости и ускоренияв) любой момент времени.
• Колебания с одинаковыми амплитудами и частотами могут различаться фазами.
• Отношение указывает, сколько периодов прошло от момента начала колебаний.
• График зависимости координаты колеблющейся точки от фазы.

Гармонические колебания можно представить как с помощью функции синуса, так и косинуса, т.к. синус

Какой формулой пользоваться при расчетах?                                                    1. Если в начале колебаний выводят маятник из положения равновесия, то удобнее пользоваться формулой с применением косинуса.                                                                                            2. Если координата тела в начальный момент была бы равна нулю, то удобнее пользоваться формулой с применением синуса х = хm sin ω0t, т.к. при этом начальная фаза равна нулю.                                                                                                                     3. Если в начальный момент времени (при t — 0) фаза колебаний равна φ, то уравнение колебаний можно записать в виде х = хm sin (ω0t + φ).                                                                       Сдвиг фаз                                                                                    Колебания, описываемые формулами через синус и косинус, отличаются друг от друга только фазами. Графики зависимости координат от времени для двух гармонических колебаний, сдвинутых по фазе на : где график 1 - колебания, совершающиеся по синусоидальному закону, график 2 — колебания, совершающиеся по закону косинуса. Для определения разности фаз двух колебаний надо колеблющиеся величины выразить через одну и ту же тригонометрическую функцию — косинус или синус.

 ПРЕВРАЩЕНИЕ ЭНЕРГИИ ПРИ ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЯХ

Энергия колеблющегося тела при отсутствии сил трения сохраняется неизменной. Если на тела системы действуют силы сопротивления, то колебания являются затухающими. Превращения энергии в колебательных системах без трения При смещении горизонталного ммаятника вправо на расстояние хm колебательной системе сообщается потенциальная энергия:

 При движении маятника влево деформация пружины становится меньше, и потенциальная энергия системы уменьшается. Но при этом увеличивается скорость, и возрастает кинетическая энергия. В момент прохождения маятником положения равновесия потенциальная энергия колебательной системы становится равной нулю (Wп = 0 при х = 0), а кинетическая энергия максимальна. После прохождения положения равновесия скорость начинает уменьшаться, уменьшается и кинетическая энергия. Потенциальная же энергия системы снова увеличивается. В крайней левой точке она достигает максимума, а кинетическая энергия становится равной нулю. При колебаниях периодически происходит переход потенциальной энергии в кинетическую и обратно. Аналогичные превращения механической энергии происходят и в математическом маятнике. Полная механическая энергия при колебаниях тела, прикрепленного к пружине, равна сумме кинетической и потенциальной энергий колебательной системы:

 Кинетическая и потенциальная энергии периодически изменяются. Полная механическая энергия изолированной системы, в которой отсутствуют силы сопротивления, сохраняется (согласно закону сохранения механической энергии) неизменной. Она равна либо потенциальной энергии в момент максимального отклонения от положения равновесия, либо же кинетической энергии в момент, когда тело проходит положение равновесия:

VII. Домашнее задание: § 23-24

VIII. Подведение итогов. Рефлексия.  

(Сегодня  я узнал…•  Было интересно…•  Было трудно…•  Я понял, что…•  Я научился…•  Меня удивило…                   •  Мне захотелось