Физика 7 класс
Глава II Звуковые явления.
Ур о к по теме Колебательное движение
Цель урока:
1. Ознакомить учащихся с видами колебательных движений. Научить приводить примеры колебательных движений ; изучить свойства и основные характеристики периодических (колебательных) движений.; знать понятия амплитуды, периода и частоты колебаний
2. Установить экспериментально зависимость периода колебаний маятника от длины нити маятника. Развивать логическое мышление.
3. Воспитывать любознательность, бережное отношение к лабораторному оборудованию.
Приборы и материалы: Штатив, нить, отвес, пружинный маятник, математический маятник.
Ход урока
I. Анализ контрольной работы
II. Новый материал
Своеобразные движения, которые называются колебательными или просто колебаниями, всем хорошо известны. Они широко распространены в окружающем нас мире. Колеблются ветки деревьев во время ветра, качели и т. д.
При всем разнообразии этих движений у них есть важная общая черта: через определенный промежуток времени движения повторяются. Какие из перечисленных ниже движений являются механическими колебаниями: а) движение качелей; б) движение мяча, падающего на землю; в) движение звучащей струны гитары?
Минимальный промежуток времени, через который движение повторяется, называют периодом колебания. Поэтому говорят, что колебательное движение периодично.
Период колебаний – время, за которое маятник совершает одно полное колебание. Т = t / N
N - количество колебаний, t- все время движения. В СИ период колебаний выражается в секундах: [Т] с. Если тело, подвешенное на нити, отведем влево на некоторое расстояние и отпустим, тело будет двигаться с ускорением вправо-вниз, пройдет положение равновесие и вследствие инерции отклонится вправо-вверх и т. д.
Отклонение тела от положения равновесия называют смещением.
Наибольшее (по модулю) отклонение тела от положения равновесия называют амплитудой.
Как и другие движения, колебательное движение характеризуется скоростью и ускорением. При колебательном движении обе эти величины изменяются от точки к точке, от одного момента времени к другому. В точках максимального отклонения от положения равновесия скорость равна нулю. В точке равновесия скорость максимальна. Ускорение - наоборот.
Амплитуда колебания
Амплитуда х (или А) - наибольшее смещение от положения равновесия, измеряется в метрах (м). Можно измерять в единицах плоского угла (для математического маятника).
Частота колебаний
Частота v - число полных колебаний за единицу времени: v= 1/Т
III. Первичное закрепление знаний
Задача 1
Маятник совершил 20 колебаний за 1 мин. 20 с. Найти период и частоту колебаний. {Ответ: Т= 4 с; v = 0,25 Гц.)
Математическим маятником называется подвешенный к тонкой нити груз, размеры которого много меньше длины нити, а его масса много больше массы нити.
Графическое представление колебательного движения
Так как в процессе колебаний положение тела меняется, то очень удобно изменение смещения тела от положения равновесия во времени представлять графически.
№ опыта | Длина нити l , см | Число полных колебаний n | Время колебаний t , с | Период колебаний T , с |
1 | 25 | 10 | ||
2 | 50 | 10 |
Вывод : при увеличении длины нити маятника период увеличится.
- Как найти период математического маятника? Пружинного маятника?
Т = 2πѴ l/g
Т = 2πѴ m/k
IV. Решение задач
Задача 2
Амплитуда незатухающих колебаний точки струны 2 мм, частота колебаний 1 кГц. Какой путь пройдет точка струны за 0,4 с? Какое перемещение совершит эта точка за один период колебаний? (Ответ: l = 3,2 м; S = 0.)
Задача 4
Математический маятник длиной 2,45 м совершил 100 колебаний за 314 с. Определить ускорение свободного падения для данной местности. (Ответ: g = 9,8 м/с2.)
Задача 5
Какова длина математического маятника, совершающего гармонические колебания с частотой 0,5 Гц на поверхности Луны? Ускорение свободного падения на поверхности Луны 1,6 м/с2. (Ответ: /= 0,16 м.)
V . Итоги урока
- Приведите примеры колебательных движений.
- Как вы понимаете утверждение о том, что колебательное движение периодично?
- Что такое период колебаний?
- Какие колебания называются свободными?
- Что такое смещение, амплитуда?
- Что такое колебательные системы?
- Что называется маятником?
- Какие тела входят в колебательную систему, называемую пружинным маятником? Нитяным (математическим) маятником?
VI . Домашнее задание§ 40-41 зад 30-31 Р. Т. № 000, 230,231.
