Методы решения задач по механике колебательного движения
Конспект урока
ПО ФИЗИКЕ
в 11 классе
по теме
«Методы решения задач по механике колебательного движения .»
Методы решения задач по механике колебательного движения
11 класс. Базовый курс.
Цель урока: — помочь ученикам осознать практическую и личностную значимость данного учебного материала;
— помочь утащимся осознать ценность совместной деятельности;
— содействовать развитию у учеников умений выделять главное в определении понятий колебательных движений;
— создать условия для развития у одиннадцатиклассников умений формулировать проблему и предлагать пути ее решения;
— содействовать развитию у детей умений общаться.
Сегодня наш урок проходит как творческая мастерская. Вам придется работать в группах. Всего групп пять. Возьмите трафареты с номерами групп и прикрепите их у себя. Выберите квадратик с таким цветом, который больше всего подходит вашему настроению на сегодняшний урок.
Послушайте несколько советов:
Доверяйте своей руке, когда пишите.
Попробуйте не задавить свои мысли.
Пробуйте услышать, что говорит ваш сосед, особенно при обсуждении в группе.
Старайтесь быть доброжелательны друг к другу.
Эпиграфом нашей работы будет немецкая пословица: «Ганс не знает того, чего не выучил Гансик».
Если прочтешь что-либо, то из прочитанного усвой себе главную мысль. Так поступаю и я: из того, что я прочел, я непременно что-нибудь отмечу.
Сенека
Возьмите листок № 1 и, используя слово колебание составьте как можно больше слов за полминуты. Работает каждый сам. Через 30 секунд выпишите все полученные слова в группе. Теперь доложите всему классу, что получилось.
Это небольшая разминка. Теперь повторим пройденный материал.
Работаем устно, т. е. главное решить без оформления решения. Берите листок № 2 и за три минуты напишите ответы к задачам:
- Тело за 15 с совершило 60 колебаний. Каковы период и частота колебаний?
- Чему равна частота колебаний и циклическая частота колебаний, если период равен 5 с?
- Колебательное движение задано уравнением х = 0,2cos 4πt. Какова амплитуда колебаний?
- Как изменится период колебаний пружинного маятника при увеличении массы тела в 4 раза?
- Во сколько раз надо изменить период колебаний нитяного маятника, чтобы его длина изменилась в 9 раз?
Ответы:
- 2,5 с; 4 Гц.
- 0,2 Гц; 0,4π рад/с.
- 0,2 м.
- Увеличится в 2 раза.
- Увеличить в 3 раза.
Передайте свой листок соседу справа по кругу 1→2; 2→3; 3→4; 4→5; 5→1.
Проверьте решения, отыщите ошибки. Обсудите результаты в группах и поставьте каждому оценки.
Третьи номера из каждой группы делают анализ ошибок.
Результаты передайте учителю.
Вспомните, пожалуйста, в чем особенности колебательного движения, его основные характеристики. Как вы определите, является ли данное колебание гармоническим?
Получите карточки с заданиями, подпишите лист № 3 и самостоятельно решите первую задачу. Обсудите в группе данное решение. Четвертый номер из каждой группы сообщает, что получилось.
Выполнить второе и третье задание. Взять только числа из каждого ответа, найти их сумму, записать её на листе и предать учителю.
Пятый номер проверяет результаты вычислений.
Задание 2.
Задача 1.
Найти амплитуду, период и частоту колебаний, если закон колебаний точки имеет вид х = 5cos 6,28t (см). Ответ: 0,05 м; 1 с; 1 Гц.
Задача 2.
Определить период колебаний груза массой 0,1 кг, подвешенного к пружине с коэффициентом жесткости 10 Н/м. Ответ: 0,63 с.
Задача 3.
Определите массу груза, который на пружине жесткостью 250 Н/м делает 20 колебаний за 16 с. Ответ: 4,05 кг.
Задача 4.
Груз массой 2 кг подвешен на пружине и совершает колебания, график которых приведен на рисунке. Какова жесткость пружины? Ответ: 79 Н/м.
Задача 5.
Как относятся длины маятников, если за одно и то же время один совершил 10, а другой 30 колебаний? Ответ: 9,80 м/с².
Задача 6.
Один математический маятник имеет период 3 с, а другой – 4 с. каков период колебаний маятника, длина которого равна сумме длин данных маятников? Ответ: 5 с.
Задача 7.
Крылья пчелы колеблются с частотой 240 Гц. Сколько взмахов крыльями сделает пчела, пока летит до цветочного поля, расположенного на расстоянии 500 м, если она летит со скоростью 4 м/с? Ответ: 30000.
Найдите сумму всех чисел получившихся в ответах семи задач. Ответ: 30100,53
У нас отсталость пять учеников. Подведите, пожалуйста, итоги работы.
Решаем задачи по выбору каждой группы. Номер задачи для решения определяет совет группы или старший в группе. Получите конверты с заданиями.
Задание 1.
За 1 с комар совершает 600 взмахов крыльями, а период колебаний крыльев шмеля 5 мс. Какое насекомое делает больше взмахов крыльями за 1 мин и на сколько больше? Ответ: Комар делает на 24000 взмахов больше.
Задание 2.
Материальная точка совершает гармонические колебания с начальной фазой π/2 рад, частотой 2 Гц и амплитудой 3 см. записать закон колебания точки и построить график зависимости смещения от времени, если колебания совершаются по закону синуса. Ответ: х = 3sin(4πt + π/2).
Задание 3.
Вычислить амплитуду колебаний, если для фазы π/6 рад смещение 6 см. колебания совершаются по закону синуса. Ответ: 12 см.
Задание 4.
Период колебаний тела на пружине 0,5 с. на сколько уменьшится длина пружины, если снять с неё груз? Ответ: 6,2 см.
Задание 5.
Два математических маятника начинают колебаться одновременно. Когда первый маятник совершил 20 полных колебаний, второй совершил только 10 колебаний. Какова длин первого маятник, если длина второго равна 4 м? Ответ: 1 м.
Проверяем свои решения. Все, кто решал первые задачи соберитесь за столом № 1, вторые – за столом № 2, и т. д. обсудите решения, проведите анализ ошибок и выберите того, кто способен защитить ваше решение у доски.
Защищаем представленные решения у доски. Представители групп могут помогать товарищу, если возникнет необходимость.
Подведение итогов.
-Мне бы хотелось, чтобы вы не оказались в роли Ганса. Поясните мне смысл этой пословицы.
Каковы же должны быть методы решения задач на колебательное движение?
Закончите фразы:
Сегодня на уроке я узнал _________ , научился ___________ .
Мне запомнилось больше всего _____________ .
Меня заинтересовало задание _______________ .
Какие чувства вызвал урок?
Выберите теперь квадрат того цвета, который соответствует вашему настроению?
Спасибо за урок, вы все хорошо потрудились и мне приятно, что вы научились на этом уроке решать задачи, искать пути их решения.
5
Скачать материал
так то ЕНТ / Разработки уроков / Уроки по Физике
Физика 9 класс. Тема: Колебательное движение. Основные величины, характеризующие колебательное движение. (Амплитуда, период, частота.).
02.10.2014 7354 1402
« Уравнение колебательного движения.»
Цели: познакомить учащихся с величинами, характеризующими колебательное движение, выяснить от чего зависит период колебаний; развить умения применять знания на практике, включать в разрешение учебных проблемных ситуаций, развивать логическое мышление; воспитать познавательный интерес, активность, интерес к познанию нового учебного материала. Тип урока:
изучение нового материала.
Ход урока
I. Организационный момент
II. Актуализация знаний
III. Объяснение новой темы
Колебательное движение
Колебательные движения вы наверняка хоть раз в жизни видели в качающемся маятнике часов или ветки деревьев на ветру. Скорее всего, вы хотя бы однажды дергали за струны гитары и видели, как они вибрируют. Очевидно, что даже если вы не видели воочию, то хотя бы представляете себе, как двигается игла в швейной машинке или поршень в двигателе.
Колебания или колебательные движения
Во всех перечисленных случаях мы имеем какое-либо тело, периодически совершающее повторяющиеся движения. Вот именно такие движения и называются в физике колебаниями или колебательными движениями. Колебания встречаются в нашей жизни очень и очень часто.
Они могут быть очень разнообразными, но объединяет их одна общая главная характеристика периодически повторяющиеся движения. Эти движения повторяются через равные промежутки времени, называющиеся периодом колебания.
В движении колеблющегося тела различают три точки: положение равновесия и две крайних точки.
Положение равновесия это точка, в которой находилось бы тело, если бы оно находилось в состоянии покоя. Во время колебания тело периодически проходит через положение равновесия.
А крайние точки это величина максимального отклонения от положения равновесия. Расстояние от положения равновесия до крайних точек называют амплитудой колебаний.
Свободные колебания
В процессе совершения колебаний тело все время стремится к положению равновесия. Колебания и возникают по причине того, что кто-то или что-то отклонили данное тело от его положения равновесия, придав, таким образом, телу энергию, которая и обусловливает его дальнейшие колебания.
Колебания, которые происходят только вследствие этой изначальной энергии, называют свободными колебаниями. Это означает, что им не требуется постоянная помощь со стороны для поддержания колебательного движения.
Большинство колебаний в реальности жизни происходят с постепенным затуханием, вследствие сил трения, сопротивления воздуха и так далее. Поэтому часто свободными колебаниями называют такие колебания, постепенными затуханиями которых на время наблюдений можно пренебречь.
Колебательные системы: маятник
При этом все тела, связанные и непосредственно участвующие в колебаниях, называют в совокупности колебательной системой.
В частности, если колеблется на нити свободно подвешенное тело, то в колебательную систему войдет само тело, подвес, то к чему крепится подвес и Земля с ее притяжением, которое и заставляет тело колебаться, постоянно возвращая в состояние покоя.
Такое тело является маятником. В физике различают несколько типов маятников нитяные, пружинные и некоторые другие. Все системы, в которых колеблющееся тело или его подвес можно условно представить в виде нити, являются нитяными.
Ну а пружинные маятники, как легко догадаться, состоят из тела и некой пружины, которая и обусловливает колебания.
Полный текст материала смотрите в скачиваемом файле.
На странице приведен только фрагмент материала.
