«Изучение колебаний математического маятника»

Организационная информация
Тема урока	«Изучение колебаний математического маятника»
Предмет	физика
Класс	9 класс
Автор урока	, учитель физики и математики
Образовательное учреждение	МБОУ сош№4 им. г. Пролетарска Ростовской области
Методическая информация
Тип урока	Урок «открытия нового знания»
Цели урока (образовательные, развивающие, воспитательные)	Образовательные: создать условия для изучения законов колебаний математического маятника. Развивающие: создать условия для - развития у обучающихся умения анализировать, систематизировать и обобщать знания, полученные экспериментальным путем, - формирования у обучающихся самостоятельности мышления Воспитательные: способствовать воспитанию чувства ответственности за общий результат при работе в группах, взаимопомощи и взаимовыручки.
Задачи урока	Экспериментальным путем установить законы колебаний математического маятника. Вывести формулу периода колебаний математического маятника. При помощи компьютерного эксперимента определить изменение  периода колебаний с изменением ускорения свободного падения.
Используемые педагогические технологии,  методы и приемы	В ходе урока используются различные методы обучения: проблемный, эвристическо-поисковый. Осуществляется фронтальная, индивидуальная и работа учащихся в парах.
Время реализации урока	45 минут
Знания, умения, навыки и качества, которые актуализируют/приобретут/закрепят/др. ученики в ходе урока	В процессе урока учащиеся выдвигают гипотезы и самостоятельно проверяют их в процессе выполнения лабораторных и компьютерных экспериментов. Форма проведения урока активизирует познавательную деятельность учащихся, формирует навыки самостоятельной работы над поставленной проблемой.
Необходимое оборудование и материалы	Компьютерный класс, мультимедиапроектор. Для выполнения лабораторных экспериментов: штатив, нить, набор грузов различной массы, линейка измерительная, секундомер. Обязательно наличие программы «Живая физика».
Ход и содержание урока, деятельность учителя и учеников.
Подробное описание всех этапов урока.
Оргмомент (позитивный настрой учащихся на работу на уроке)	Добрый день! На прошлом уроке мы начали изучать одну из интереснейших тем в физике  «Механические колебания», сегодня нам предстоит выступить в роли экспериментаторов и определить законы колебаний на примере одной из простейших колебательных систем. Но, чтобы эксперименты увенчались успехом, вам понадобятся те знания, которые вы приобрели на прошлом уроке.
Фронтальный вопрос с использованием  компьютерной презентации (проводится с целью выявления непонимания в пройденном материале, а также для подготовки к восприятию нового материала)	Какие колебания называются свободными? Перечислите характеристики колебательного движения. (смещение, амплитуда, период, частота) Что такое смещение? что называется амплитудой? Что такое период? Что называется частотой колебаний? Какова связь между периодом и частотой колебаний? Какие колебания называются гармоническими? Укажите, в каких точках будет расположен маятник через время: Т/8,Т/4, Т/2, 3Т/4, Т, 5Т/4?
Актуализация знаний:	Посмотрите на рисунки (презентация, слайд № 6  ) и ответьте на вопрос: Любое ли тело может совершать колебательные движения? Что для этого необходимо? Приведите примеры колебательных систем уже известных вам из предыдущего опыта (колебания маятника в часах, груза на пружине, молекул или атомов в узлах кристаллической решетки).  Сегодня мы с вами остановимся на одной из простейших колебательных систем - математическом маятнике. Не хватит пальцев на руках, если начать пересчитывать "профессии" маятника. И сейчас их число только увеличивается. Так, если раньше с маятником или лозой (рамкой) в руках искали воду - во все времена, и успешно, - то сейчас ещё ведут поиск затонувших кораблей и мест скопления рыбы. Ищут людей в завалах шахт, при землетрясениях и в снежных обвалах, ищут - и находят! А месторождения ископаемых открывают таким странным образом и до сих пор. Немало их открыл, к примеру, доктор геолого-минералогических наук . А знаменитый экстрасенс Ури Геллер свой первый миллион доллар заработал, летая на самолёте на малой высоте над непроходимыми джунглями Бразилии, с маятником в руках. Он искал нефть, и нашёл её очень приличное количество. Что же представляет собой математический маятник? Дадим определение: математический маятник – груз, подвешенный на невесомой и нерастяжимой нити, размеры которой во много раз больше размеров  груза. Как вы думаете, для чего необходимы указанные в определении ограничения? От чего зависит период колебаний математического маятника? (Обучающиеся выдвигают гипотезы: от массы груза, длины нити, амплитуды колебаний)
«Открытие» нового знания. Экспериментально – исследовательская деятельность учащихся.	Сегодня вы экспериментаторы, которым необходимо установить зависимость периода колебаний математического маятника. ( Класс разбивается на пары). Далее в парах обсуждается оборудование, необходимое для проведения эксперимента, обсуждается план действий (при затруднениях, учитель задает наводящие вопросы, подводя учеников к самостоятельному выбору порядка выполнения лабораторного эксперимента). При выполнении эксперимента ученики заносят данные опытов в индивидуальные листы, анализируют полученные результаты и делают соответствующий вывод. После выполнения экспериментального задания, сопоставляя результаты и выводы каждой из групп, делают общий вывод, который фиксируется в индивидуальных листах в специально отведенной строке. А как вы думаете, колебания математического маятника будут одинаковыми на Земле, Марсе или Луне? Мы, конечно, не космические путешественники, и нам не удастся отправиться в путешествие на Луну, но в ответе на данный вопрос нам поможет компьютерный эксперимент. При помощи компьютерной среды «Живая физика» определим зависимость периода колебаний от места нахождения. После компьютерного эксперимента заполняем соответствующую строку  в индивидуальных листах. Обобщая полученные результаты,  ученики делают самостоятельно вывод о зависимости периода колебаний математического маятника от длины нити и местонахождения. Затем учитель  знакомит учащихся с формулой периода колебаний математического маятника.
Анализ и практическая значимость приобретенных знаний.	Где используется данная зависимость? Устройство первых часов было основано на действии математического маятника. Ход этих часов регулировался длиной нити подвеса. С помощью математического маятника очень просто измерить ускорение свободного падения. Каким образом? Выведите, пожалуйста, формулу для определения ускорения свободного падения. .  Значение величины g меняется в зависимости от строения земной коры, от присутствия в ней тех или иных полезных ископаемых, поэтому геологи для разведки залежей до сих пор используют прибор, основанный на зависимости периода колебаний математического маятника от значения g.
Закрепление	Учащимся предлагается выполнить тест (в приложенной презентации).
Рефлексия деятельности на уроке	Учащимся предлагается проанализировать свое участие в уроке и оценить пополнен ли личный багаж знаний путем  расположения колобков на чаши весов со «Знаниями» и «Неведением».
Домашнее задание  (если это необходимо на уроке)	Прописано в индивидуальных листах.
Ссылки на использованные интернет-ресурсы	http://whymagic. ru/, http://www. /wall-clock/movement-type--quartz, www. mywatch. ru , http://ilmat. narod. ru , http://gym5cheb. ru/physics/content2 Диск «Библиотека наглядных пособий», Компьютерная среда «Живая физика».