Урок физики в 9 классе на тему «Механические колебания. Величины, характеризующие колебательное движение»

Урок физики в 9 классе на тему «Механические колебания. Величины, характеризующие колебательное движение»

Цель урока: повышение мотивации к обучению физике через формирование физической картины мира с помощью знаний о колебательном движении.

Задачи:

Образовательные: сформировать у обучающихся представления о колебательном движении, колебательной системе; изучить свойства и основные характеристики колебаний – амплитуду, период, частоту.

Развивающие: Продолжить формирование общеучебных способов деятельности, развивать мышление, умение выделять главное в изучаемом материале, сравнивать и обобщать, устанавливать причинно-следственные связи между фактами, явлениями и причинами, их вызывающими. Развивать познавательный интерес обучающихся, используя данные о применении изучаемых явлений в жизни.

Воспитательные: Прививать культуру умственного труда, содействовать в ходе урока созданию обстановки сотрудничества.

Дидактический тип урока: урок изучения нового материала и первичного закрепления.

Ход урока.

Добрый день, ребята. Меня зовут Евгения Андреевна, я приехала к вам с севера Московской области из небольшого города Талдома. Я добиралась к вам на электропоезде около 5 часов, поэтому у меня было время проанализировать свои наблюдения за окружающими людьми. Кто-то читал книги, перелистывая через определенный промежуток времени страницы, кто-то периодически, засыпая, клевал носом; на одной из остановок зашел музыкант и исполнил веселую песню, подыгрывая себе на струнах гитары, периодически повторяя припев песни.

Как вы думаете, что общего в движениях людей, которые меня окружали?

(повторение через определенный промежуток времени – периодичность)

Такой вид движения имеет собственное название – колебательное движение.

Целью нашего урока сегодня будет знакомство с данным видом механического движения и изучение его основных характеристик.

На слайде вы можете видеть дерево, которое совершает колебания. У нас в классе тоже есть дерево, но без листьев – я попрошу вас в конце урока выбрать цвет листика и магнита и повесить на него. Зеленый цвет означает, что вы все поняли и вам понравилось; желтый – что-то поняли, что-то не совсем; красный – поняли очень мало или ничего не поняли.

Сейчас я проведу два небольших эксперимента, а вы попробуете сформулировать, в чем различие между ними с физической точки зрения (в первом случае – груз совершал колебания только под действием силы тяжести и силы натяжения нити; во втором – еще и под действием внешней силы). В соответствии с этим колебания делятся на два вида: свободные и вынужденные. Ни свободные, ни вынужденные колебания сами по себе возникнуть не могут.

Важнейшее условие возникновения свободных колебаний – это наличие возвращающей силы.

с. 97, упр. 23(1) (могут ли возникнуть свободные колебания?)

Система тел, способная совершать свободные колебания, называется колебательной системой.

Как вы думаете, человеческий организм может совершать механические колебания? (может, исходя из определения колебаний). Этим и займемся на физминутке.

Упражнение № 1: следить за движением маятника, не отрывая глаз от груза;

Упражнение № 2: следить за движением маятника с поворотом головы;

Упражнение № 3: следить за движением маятника с поворотом корпуса.

Вы, наверное, уже догадались, что колебания даже одного и того же маятника могут быть различны; во время физминутки, наблюдая за одним маятником, приходилось совершать движения с разной скоростью и углом поворота головы и корпуса. Это происходило потому, что менялась амплитуда колебаний – максимальное отклонение от положения равновесия («размах»). Следующая и важнейшая характеристика любого колебательного движения – период колебаний – это время, за которое совершается одно полное колебание. Как с помощью секундомера определить время одного колебания? (засечь несколько, и время всех колебаний разделить на их количество)

T = t/N (эксперимент: первый вариант измеряет период колебаний маятника с малой амплитудой; второй вариант – с большей; результат округлить до десятых и сравнить; сделать вывод)

А как узнать, сколько колебаний успевает совершить маятник за 1 с? Число колебаний за 1 с называется частотой колебаний.

v = N/t.

Частота измеряется в герцах (Гц).

Как связаны период и частота? (обратная пропорциональность)

(расчет частоты фронтального эксперимента)

Периодические процессы встречаются нам повсюду, в том числе и в человеческом организме, в том числе к ним относится биение сердечной мышцы. Давайте проведем небольшое исследование и вычислим период и частоту этого колебательного процесса. Что для этого нужно будет измерить? (время и число ударов пульса)

За 15 секунд нужно посчитать число ударов пульса, записать данные в таблицу и на основании полученных данных вычислить значения периода и частоты колебаний.

Если пульс повышенный – тахикардия; пониженный – брадикардия.

Подведем итоги сегодняшнего урока:

с каким видом механического движения мы сегодня познакомились? на какие два вида можно разделить механические колебания? какие вы запомнили характеристики колебательного процесса? как связаны период и частота колебаний?

Домашнее задание: записи в опорном конспекте учить; вычислить период и частоту колебаний сердечной мышцы до и после физической нагрузки.

Успехов вам в изучении физики и спасибо за сотрудничество!