Уравнение колебательного движения_Разработка урока

Раздел долгосрочного плана: 9.3В Колебания и волны

Дата:

Класс: 9

Школа:

ФИО учителя:

Количество присутствующих:

Количество отсутствующих:

Тема урока: Уравнение колебательного движения.

Цели обучения, которые достигаются на данном  уроке (ссылка на учебную программу)

9.2.5.5 - записывать уравнения координаты, скорости и ускорения по графикам гармонических колебаний

Цели урока

Научить учащихся:

приводить примеры и анализировать графики превращения энергии;

записывать уравнения координаты, скорости и ускорения по графикам гармонических колебаний;

определять  период, амплитуду колебаний:

объяснять физический смысл величин, входящих в уравнения гармонических колебаний;

применять характеристики колебательного движения для решения экспериментальных, графических и количественных задач.

Критерии успеха

Учащийся достиг цели обучения, если

Может приводить примеры и анализировать графики превращения энергии

Умеет записывать уравнения координаты, скорости и ускорения по графикам гармонических колебаний

Учащийся умеет на графике указать  время совершения одного цикла - период, максимальное смещение – амплитуда.

Знает физический смысл величин, входящих в уравнения гармонических колебаний;

Применяет характеристики колебательного движения для решения экспериментальных, графических и количественных задач.

Языковые цели

Учащиеся могут:

письменно и устно отвечать на поставленные вопросы

 Предметная лексика и терминология амплитуда, период колебаний, частота колебаний, потенциальная, кинетическая, полная энергия колебательной системы; координата, скорость и ускорение гармонического колебания.

Frequency-частота

Displacement-смещение

Period-период

Amplitude-амплитуда

Angular frequency-циклическая частота

Velocity-скорость

Acceleration-ускорение

Полезные выражения для диалогов и письма:

Привитие ценностей

научить культуре общения учащихся

Межпредметные связи

математика

Навыки использования

 ИКТ

Предварительные знания

Колебательное движение

Этапы урока

Запланированная деятельность на уроке

Ресурсы

Начало урока

Активити - разминка (устный счет)

1. Амплитуда свободных колебаний тела равна 0,5 м. Какой путь прошло это тело за пять периодов колебаний?

1)10 м          2) 2,5 м             3) 0,5 м         4) 2 м

2. Определите период колебаний поршня двигателя автомобиля, если за 30 с поршень совершает 600 колебаний.

1) 0,05 с         2) 0,5 с           3) 10 с              4) 20 с

3.Частота колебаний напряжения в электрической цепи

Казахстана равна 50 Гц. Определите период колебаний.

1)      0,01 с             2) 0,02 с            3) 5 с         4) 50 с

4. При измерении пульса человека было зафиксировано 75 пульсаций крови за 1 мин. Устный Определите частоту сокращения сердечной мышцы.

1)      0,8 Гц           2) 1 Гц                  3) 1,25 Гц                 4) 75 Гц

5.Сколько полных колебаний совершит материальная точка за 5 с, если частота колебаний 440Гц?

1)      22               2) 88                          3) 440                     4) 2200

Середина урока

II. Изучение нового материала. 

Графическое представление колебательного движения

Рассмотрим скорость и ускорение  тела при гармонических колебаниях.

Формулы зависимостей скорости от времени и ускорения от времени можно получить математически, зная зависимость координаты от времени. Аналогично равноускоренному движению, зависимость

  (t) =это первая производная x(t). А зависимость a(t) = - это вторая производная x(t).

Если x(t) =  (;то

 формула для нахождения скорости имеет вид:

 = (t)= - ;

= .

Формула для нахождения ускорения:

 = (t)= -  (;

= .

Принято говорить, что колебания скорости опережают колебания смещения на фазовый угол .

Колебания ускорения опережают колебания смещения на угол .

Колебания ускорения и колебания смещения происходят в противофазе.

Рассмотрим графики колебаний смещения, скорости и ускорения.

Закрепление. Работа в группах. Решение задач

1. Амплитуда гармонического колебания тела  A=5 см, период колебаний  T=4 c.

i. Напишите  уравнение гармонического колебания тела.

ii. Найдите максимальную скорость v_max колеблющейся точки и ее максимальное ускорение a_mах.

2.Материальная точка массой 10 г колеблется по закону

 x=0,05sin (0,6t + 0,8).

i.                    Определите максимальную скорость точки

ii.                  Определите максимальное ускорение точки

iii.                Найдите максимальную силу, действующую на точку.

3.Уравнение движения точки дано в виде x=2sin(^π/₂t + ^π/₄). Найти период колебаний T, максимальную скорость v_max и максимальное ускорение a_max точки.

4.Написать уравнение гармонического колебательного движения, если максимальное ускорение точки a_max=49,3 см/с², период колебаний T=2 с и смещение точки от положения равновесия в начальный момент времени x₀=25 мм.

5.Уравнение колебаний материальной точки массой m=10 г имеет вид x=5sin(π/₅ t + π/₄) см. Найти максимальную силу F _max, действующую на точку, и полную энергию W колеблющейся точки.

6.Найти отношение кинетической энергии W_к точки, совершающей гармоническое колебание, к ее потенциальной энергии W_п для моментов времени t=T/12.

7.Полная энергия тела, совершающего гармоническое колебательное движение, W=30 мкДж; максимальная сила, действующая на тело, F_max=1,5 мН. Написать уравнение движения этого тела, если период колебаний T=2 с и начальная фаза φ=π/3.

карточки

Конец урока

Подведение итогов работы на уроке.

 Закрепление.

Домашнее задание: Изучить теоретический материал, решение задач по сборнику задач Рымкевич

Дифференциация – каким образом Вы планируете оказать больше поддержки? Какие задачи Вы планируете поставить перед более способными учащимися?

Оценивание – как Вы планируете проверить уровень усвоения материала учащимися?

Проведение формативного оценивания, фронтального опроса, выполнение эксперимента в группах.

Здоровье и соблюдение техники безопасности

Рефлексия по уроку

Были ли цели урока/цели обучения реалистичными?

Все ли учащиеся достигли ЦО?

Если нет, то почему?

Правильно ли проведена дифференциация на уроке?

Выдержаны ли были временные этапы урока?

Какие отступления были от плана урока и почему?

Используйте данный раздел для размышлений об уроке. Ответьте на самые важные вопросы о Вашем уроке из левой колонки. 

Цели обучения и цели урока были реалистичны.  ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ ДОСТИГНУТЫ. Применены дифференцированные задания при групповой работе. Урок прошел поэтапно, в запланированные сроки.

Общая оценка

Какие два аспекта урока прошли хорошо (подумайте как о преподавании, так и об обучении)?

1: Взаимооцение в группах  позволил организовать коллаборативную среду.

2: Вызвал интерес задание по работе над единицами измерений.

Что могло бы способствовать улучшению урока (подумайте как о преподавании, так и об обучении)?

1: Отвести время для отдельной работы над основными и производными единицами измерения.

2: Практиковать устные комментарии ответов с единицами измерений.

Что я выявил(а) за время урока о классе или достижениях/трудностях отдельных учеников, на что необходимо обратить внимание на последующих уроках?