7 клас - Коливальний рух. Амплітуда, період, маятники (PDF)

Тема. «Коливальний рух. Амплітуда коливань. Період коливань. Маятники» Ніколи не соромся запитати про те, чого не знаєш… Арабська мудрість Цілі уроку: ознайомити учнів з особливостями коливального руху, ввести поняття...

Тема. «Коливальний рух. Амплітуда коливань. Період коливань. Маятники» Ніколи не соромся запитати про те, чого не знаєш… Арабська мудрість Цілі уроку: ознайомити учнів з особливостями коливального руху, ввести поняття амплітуди, періоду та частоти коливань; ознайомити учнів з видами маятників; показати практичне застосування маятників у техніці, в побуті. Допомогти учням засвоїти факти та основні ідеї. Забезпечити якість вивчення нового матеріалу. Формувати вміння виділяти головне, актуалізувати, конспектувати, порівнювати, зіставляти. Забезпечити диференційований підхід. Встановити зв'язки між засвоєними та новими знаннями. Формувати групи компетентностей: соціально-трудову, інформаційну, загальнокультурну, уміння вчитися. Методи: пояснення, коментоване читання тексту підручника, проблемна ситуація, фронтальна бесіда, дискусія, робота з прикладами, , рисунками, моделями, демонстрація презентацій. Прийоми: «Програмування себе на успіх», «Асоціації», Створення проблемної ситуації, використання яскравих порівнянь, образів, , «Моделі, що ожили», «Килимок вражень» тощо. Форми навчання: парна, групова, індивідуальна, колективна, фронтальна. Засоби: ТЗН, підручники, інформаційні таблички, роздавальний матеріал, нитяний та пружинний маятники, фізичний маятник. План уроку І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП 1хв ІІ. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ 5 хв III. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ 2 хв IV. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ 20 хв V. ЗАКРІПЛЕННЯ НОВИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ 15 хв VІ. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ 2 хв VІІ. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ 1хв Хід уроку І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП Вправа «Програмування себе на успіх» 1  Слова, успіх, визнання. Напевно кожен із вас відчував, що то за щастя, коли все вдається. У такі дні ви відчуваєте крила в себе за спиною, а в тілі надзвичайну легкість. Спробуйте згадати те надзвичайне відчуття польоту, нехай ваше тіло зазвучить мелодією – і успіх вам гарантований. І обов’язкова умова ніколи не здавайтесь. II. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ Аналіз виконання лабораторної роботи №4. III. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ Сьогодні ми познайомимося ще з одним видом механічного руху — Вправа «Тривожний дзвоник» К-5, л-1, о-2, а -4, в -6, и-3, н-7, ь-10, р-8, й-11, у-9, х-0 5213641107311 890 механічними коливаннями. Коливальний рух є одним з найпоширеніших у природі видів руху, і всі ми його неодноразово спостерігали. Коливаються: - гойдалка; - гілки й листя дерев на вітрі; - під дією вітру коливаються висотні будинки; - автомобіль на ресорах під час руху; - струни музичних інструментів; - маятник заведеного годинника; - голосові зв’язки людини, коли видають звуки. IV. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ Розглянемо коливання кульки на нитці. 2  Яка особливість цього виду руху? (Цей рух повторюється через певний інтервал часу) Коливальний рух — це рух, який повторюється через рівні інтервали часу. Найпростіше досліджувати коливальні рухи за допомогою маятників. Тягарець, що коливається на нитці, приклад найпростішого маятника. Маятник — це тверде тіло, яке здійснює коливання внаслідок притягання до Землі або внаслідок дії пружини. Фізичні маятники – це маятники, які коливаються під виливом притягання до Землі. Пружинні маятники – це маятники, в яких тіло коливається завдяки дії пружини. Для дослідження коливального руху створили фізичну модель – математичний маятник. 3  Математичний маятник — це фізична модель, яка являє собою матеріальну точку, підвішену на тонкій, невагомій і нерозтяжній нитці. Охарактеризуємо коливання математичного маятника. Амплітуда коливань — це фізична величина, що дорівнює максимальній відстані, на яку відхиляється тіло від положення рівноваги під час коливань. Амплітуду коливань позначають символом А. Одиниця амплітуди коливань в СІ — метр: [A] = м. За одне повне коливання тіло проходить шлях l0 , який приблизно дорівнює чотирьом амплітудам: l0 =4A Період коливань — це фізична величина, що дорівнює часу, за який відбувається одне коливання. Період коливань позначають символом Т (те). Одиниця періоду коливань в СІ — секунда: [T] = с Частота коливань — це фізична величина, яка дорівнює кількості коливань за одиницю часу. Позначають частоту коливань символом ν («ню») і обчислюють за формулою: Одиниця частоти коливань в СІ — герц (Гц): 4  Як між собою пов’язані період коливань та частота коливань? Цікаво знати В другій половині 19ст. відомий французький вчений Фуко побудував маятник, за допомогою якого можна переконатися, що Земля обертається. Це відбулося в Парижському Пантеоні. Під його куполом він підвісив металевий шар, вагою 28 кг з закріпленим на ньому вістрям на сталевій проволоці довжиною 67 м. Кріплення маятника дозволило його вільно коливатися у всіх напрямках. Під точкою кріплення було зроблено кругове огородження діаметром 6м, по краю огородження була насипана пісочна доріжка так, щоб маятник при своєму русі міг при її перетинання прочерчувати на піску відмітки. Період коливань маятника при такій довжині підвісу склав 16,4 секунд, при кожному коливання відхилення від попереднього перетину пісочної доріжки складало приблизно 3мм, за годину площина коливань маятника повернулася більш ніж на 11º по годинниковій стрілці, тобто приблизно за 32 години здійснила повний поворот та повернулося в попереднє положення. Також за допомогою маятника обирають місце для закладення розвідувальної свердловини. Тяжіння важких мас збільшує силу тяжіння. Тому маятник, що знаходиться на земній поверхні над скупченням важких руд, коливається швидше, ніж в інших місцях. Це один із багатьох прикладів корисного використання маятника. Які бувають коливання? Виведемо маятник зі стану рівноваги та відпустимо. Маятник почне коливатися. Такі коливання називають вільними. Якщо маятника не торкатися, то через певний час амплітуда його коливань помітно зменшиться, а ще через якийсь час коливання припиняться зовсім. Затухаючі коливання – це коливання, амплітуда яких із часом зменшується. 5  Затухають із плином часу вільні коливання гойдалки і била дзвоника, коливання струни гітари і гілки дерева тощо. Коли ви зафарбовуєте щось олівцем, то олівець під дією вашої руки здійснює вимушені коливання. Ці коливання триватимуть увесь час, поки ви дієте на олівець, і не затухатимуть. Незатухаючі коливання — це коливання, амплітуда яких не змінюється з часом. Наприклад, доки працює механізм швацької машинки, голка здійснює вимушені незатухаючі коливання. V. ЗАКРІПЛЕННЯ НОВИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ Робота в групах Гра «Хрестики-нулики» Група 1. Період коливань це - … Гойдалка за 1,5 Коливання, амплітуда хвилини здійснила 15 яких не змінюється з повних коливань. часом, називаються … Знайдіть період та частоту коливань гойдалки. Одиниця частоти Назвіть види маятників , що у цій формулі коливань в системі СІ? tіN Частота коливань це - N- ….обертів Чому дорівнює … амплітуда коливань 4м 6  Група 2. Що більший період Коливальний рух це - … Формула періоду коливань, то менша … коливань Чи залежить період Математичний маятник Частота коливань коливань маятника від математичного його маси, як? маятника дорівнює 8Гц. Знайдіть період коливань маятника. Скільки коливань здійснить маятник за 2 хвилини? Чому дорівнює …. коливань амплітуда коливань? Одиниця періоду в в системі СІ? 2м 7 Чи залежить період За 4 хвилини тіло коливань від довжини здійснило 700 коливань. , що у цій формулі маятника? Як? Який шлях пройшло tіN тіло за цей час, якщо амплітуда коливань дорівнює 3 см? Де більший період Формула періоду через Вимушені коливання це коливань? частоту. -… Одиниця якої фізичної Т – це … коливань. величини названо на честь видатного німецького фізика? Коливання, амплітуда яких з часом зменшується називаються… Розв’язування задач 1. Гойдалка за 1,5 хвилини здійснила 15 повних коливань. Знайдіть період та частоту коливань гойдалки. Дано: Розв’язання 8  Відповідь: ; 2. Частота коливань математичного маятника дорівнює 8 Гц. Знайдіть період коливань маятника. Скільки коливань здійснить маятник за 2 хвилини? Дано: Розв’язання Виразим кількість коливань із даної формули Здійснимо обчислення Відповідь: ; 3. За 4 хвилини тіло здійснило 700 коливань. Який шлях пройшло тіло за цей час, якщо амплітуда коливань дорівнює 3 см? Дано: Розв’язання За одне повне коливання тіло проходить шлях l0, який дорівнює чотирьом амплітудам: Тоді Відповідь: 1Група експериментаторів 1. Визначити період коливань нитяного маятника Дано: N=10 t=? T1=? T2=? 9 2. Визначити період коливань нитяного маятника Дано: N=10 t=? T1=? T2=? VІ. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ Вправа «Килимок вражень» VIІ. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ Вивчити § 13, Вправа № 13 (1-3) 10