Конспект урока "Механические колебания"

МАОУ Дубровинская средняя общеобразовательная школа

Урок в 11 классе по теме:

Механические колебания, их характеристики.

Математический маятник.

Разработан Евлановой С. Г.

учителем физики,

информатики

1 квалификационной

категории

Тема: Механические колебания, их характеристики.

Математический маятник.

Тип урока: урок первичного предъявления новых знаний.

Цели урока:

Личностные: занимать активную позицию на уроке, уметь слушать, принимать другую точку зрения, вести корректную дискуссию, уметь договариваться, работать в группе.

Метапредметные: формировать у учащихся умения наблюдать и анализировать явления; способствовать развитию умений вести диалог, развивать логическое мышление.

Предметные: познакомить учащихся с одним из наиболее распространённых движений в природе и технике – колебательным движением на примере математического маятника; ввести понятия характеристик колебательного движения; выяснить условия существования свободных колебаний;

Оборудование: метроном, штативы, грузы, нить, мячик, проектор, компьютер, картинки.

Структура урока и используемые технологии

Этапы урока	Время	Используемые технологии	Приёмы и методы
I. Вступительно-мотивационный	3 минуты	Создание ситуации успеха на уроке	Осмысление эпиграфа к уроку; упражнение «Те, кто…»
II. Постановка учебной проблемы	3 минут	Технология развивающего обучения	Беседа; демонстрация опытов; постановка целей и задач урока
III. Изучение нового материала	20 минут	Технология развития критического мышления	Работа в группах; демонстрация опытов; записи на доске и в тетрадях
IV. Закрепление нового материала	15 минут	Технология интерактивного обучения	Эксперимент, работа в малых группах; работа с рисунками
V. Рефлексия. Домашнее задание	4 минуты	Создание ситуации успеха	«Ладонь знаний»; осмысление легенды; комментарий по домашнему заданию

Ход урока

„Я всегда хочу учиться, но не всегда хочу, чтобы меня учили».

У. Черчилль

1. Вступительно-мотивационный этап урока.

Приветствие учащихся и контроль отсутствующих на уроке. План урока.

Учитель. Сначала я хочу провести с вами такое упражнение. Попрошу вас правильно реагировать на вопрос-задание.

Поднимите правую руку те, кто увлечён вопросами загадок и тайн природы, историей. Поднимите левую руку те, кто увлекается музыкой и танцами. А теперь поднимите обе руки те, кто увлечён компьютером. Захлопайте в ладоши те, кто увлекается спортом. Вот и хорошо! Сегодня я буду работать с интересными учениками, которые занимают активную жизненную позицию. Эпиграфом к уроку я взяла слова У. Черчилля: «Я всегда хочу учиться, но не всегда хочу, чтобы меня учили». Как вы понимаете смысл этих слов.

Эти слова должны стать в каком-то роде девизом вашей учебной деятельности. (Поверьте, самостоятельно находить ответ на вопрос, разрешать проблемную ситуацию, наблюдать и анализировать, проводить опыты – это очень результативно и увлекательно. В процессе работы на уроке вы в этом убедитесь. Не бойтесь ошибиться при ответе на вопросы, т.к. не ошибается только тот, кто не работает).

II. Постановка учебной проблемы.

Беседа.

Учитель. Посмотрим такие демонстрации: катится по столу мяч и движется стрелка метронома. В чём различия этих движений?

Учащиеся. Движение стрелки метронома – движение повторяющееся периодически.

Учитель. Да. Колеблются ветки деревьев под действием ветра, бьётся сердце человека, колеблется маятник часов, качели, на которых качался каждый из нас, струны музыкальных инструментов, движение наших голосовых связок. Колебательное движение происходит и в жизни нашей планеты: землетрясения, приливы и отливы. Это всё примеры колебательного движения или механических колебаний. Я думаю, что такой широкий спектр проявления колебательных движений вас действительно заинтересовал. С этим движением мы сегодня и познакомимся.

Давайте сформулируем тему нашего урока. (Механические колебания.)

Какие цели мы для себя поставим?

(Дать определение механическим колебаниям и их характеристикам; выяснить их особенности).

Это тема, с которой начинается новый раздел физики «Механические колебания и волны». Поэтому её могут символизировать чистые ладони. У вас на партах есть такие ладошки. В конце урока на ладони должен появиться результат вашей работы на уроке: вы что-то узнали, чему-то научились. Укажите это, пожалуйста, на пальцах своей ладони.

Запись в тетради числа и темы урока.

II. Изучение нового материала.

Учитель. Перед уроком вы были разделены на группы (команды). Ребята, перед вами скелет опорного конспекта урока. В него вы будете вписывать определения, которые нами будут изучены. Каждая команда будет работать над своей частью конспекта.

Мы с вами будем работать самостоятельно в группах по учебникам. На ваших столах 1 задание. В котором прописаны параграфы, которые вы будете изучать и искать необходимую информацию. На это задание у вас 10 минут. Приступаем.

Учитель. Итак, мы с вами познакомились с новым видом движения – механические колебания. Вы не забыли, ребята, отразить результат нашей с вами работы на полученных вами ладонях? На последующих уроках вы больше расширите знания по этой теме.

Закрепление нового материала. Представьте, что вы группа исследователей, которая будет работать над экспериментальным заданием. Теперь попросим вас занять места за столом и приступить к работе над поставленным перед вами вопросом: у каждой группы свой вопрос. Прежде чем ответить на этот вопрос, наши исследователи должны поставить эксперимент, обработать его данные и сделать выводы, заполняя соответствующий лист-отчёт о своей работе. Пожалуйста, займите свои места и приступайте к работе. Через 5-6 минут вы ознакомите нас с полученным результатом в виде вывода.

Учитель. А теперь давайте послушаем выводы, к которым пришли наши исследовательские группы.

Зачитываем вопрос и полученные выводы. (Последняя группа должна отвечать на вопрос: зависит ли период колебаний от амплитуды?)

Член исследовательской группы: измеряя период колебаний при разных амплитудах, мы пришли к выводу, что при малом угле отклонения период колебаний практически не зависит от амплитуды.

Учитель. Эту особенность колебаний маятника открыл 19-летний Галилей, наблюдая за тем, как раскачиваются в соборе светильники, подвешенные на нитях одинаковой длины. Наручных часов тогда не было и юный Галилей пришёл к решению, которое для многих поколений будет служить образцом блеска и остроумия человеческой мысли: он сравнил колебания маятника с частотой биения собственного сердца! И на основе этого замечательного свойства колеблющихся тел Христиан Гюйгенс в 1657 году создал первые маятниковые часы с регулярным ходом.

Следующее задание индивидуально для каждого. Сейчас мы приведем примеры свободных колебаний и вынужденных. У вас на столе лежат рисунки, которые отражают свободные или вынужденные колебания. Каждый из вас по очереди выходит к доске и прикрепляет свой рисунок в ту колонку, которую считает правильной.

( движение пилы при распиливании дров; колебание игрушки-неваляшки; движение гитарной струны; движение ветки под действием ветра; движение иголки в швейной машинке).

V. Рефлексия. Домашнее задание.

На столах у вас еще лежат ладони, которые вы должны были заполнить в течение урока ответив на вопросы: что узнали? Чему научились?

Каждый возьмите свою ладонь и прикрепите ее к теме нашего урока. Кто хочет прокоментировать.

Ладони прикрепляются на доску.

Делается вывод о результате записях на ладонях.

На листах самоконтроля и взаимоконтроля я прошу вас выставить себе и товарищам оценки за урок. Кто хочет прокоментировать свои оценки.

Комментарий и выставление оценок за урок.

Учитель. Я согласна с выставленными оценками. Выставьте их себе в дневник. Домашнее задание знать опорный конспект.

На заключительном этапе урока хочу поведать вам одну легенду.

Давным-давно в древнем Китае жил очень умный, но гордый мандарин (это чин). Весь его день состоял из разговоров о его уме. Так шли дни и годы.

Но однажды прошёл по всей стране слух, что недалеко от границы появился мудрец, умнее всех на свете. Дошёл слух и до мандарина. Рассердился он – кто может называть какого-то бродягу самым умным человеком в мире. Но виду о своём негодовании не подал и пригласил мудреца к себе во дворец. Сам он надумал обдурить мудреца: «Я возьму в руки бабочку, спрячу её за спину и спрошу, что у меня в руках – живое или мёртвое? И если он скажет, что живое – я раздавлю бабочку, а если мёртвое – я выпущу её…»

И вот наступил день встречи. В богатом зале собралось много людей, всем хотелось послушать словесный поединок умнейших. Мандарин сидел на высоком троне, держал за спиной бабочку и с нетерпением ждал прихода гостя. Наконец двери открылись и в зал вошёл худощавый человек. Он подошёл к мандарину, поздоровался и сказал, что готов ответить на любые его вопросы. И тогда мандарин спросил: «Скажи-ка мне, что я держу в руках – живое или мёртвое?» Мудрец немного подумал, усмехнулся и ответил: «Всё в твоих руках». Так же и для вас, ребята, всё в ваших руках!

Посмотрите на доску, что вы видите? Правильно это цветок ромашка. Раньше в народе верили, что ромашка вырастает там, где упала звезда. А еще верили, что если на падающую звезду загадать желание, то оно обязательно сбудется. Сегодня вы плодотворно работали, совершая поступательное движение вперед к исполнению ваших желаний. Спасибо вам за сотрудничество и активную работу на уроке.

Группа 1.

Задание 1.

Прочитать параграфы:18, 19

Заполнить отчетный лист

Механические колебания –

это ________________________________________________________

____________________________________________________

Свободные -

Вынужденные -

это колебания происходящие

_____________________________ ______________________________

______________________________ ______________________________

Каждому заполнить в своем конспекте данные графы.

Группа 2.

Задание 1.

Прочитать параграфы:22.

Заполнить отчетный лист

Амплитуда (Хm) - это ___________ ______________ ______________ [Хm] = 1 м

Период (Т) – это ____________ _______________ _______________ Т = t /N [T] = 1 c

Частота (ν) – это _____________ ________________ ________________ ν = 1/T [ν] = 1 Гц

Циклическая частота (ω) – это ____________ _______________ _______________ ω = 2π/Т ω = 2π ν [ω] = 1 рад/с

Каждому заполнить в своем конспекте данные графы.

Группа 3.

Задание 1.

Прочитать параграфы:20,22

Заполнить отчетный лист

Гармонические колебания – это ___________________

_________________________________________________________

Х = Хm cosωt

Математический маятник – это __________________

________________________________________________________

Т = 2π √ l/g

Каждому заполнить в своем конспекте данные графы.

Группа 1.

ОТЧЕТ

Вопрос:	как период колебаний математического маятника зависит от массы груза?
Оборудование:	штатив, грузы, нить, часы
Подвесьте с помощью нити груз массой 100 г. к штативу. Отклоните его на небольшое расстояние. Одновременно отпустите груз и включите секундомер. Отсчитав 10 колебаний, выключите секундомер. Запишите период колебаний (не забывайте, что период вычисляется как время деленное на число колебаний) Все то же самое проделайте для двух других случаев (масса 200 г. и масса 300 г) Измерения запишите в таблицу. Сделайте вывод о том, зависит ли период колебаний от массы груза.

№ опыта	Масса груза	Период колебаний
1.	100 г
2.	200 г
3.	300 г

ВЫВОДЫ: _________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Группа 2.

ОТЧЕТ

Вопрос:	как период колебаний математического маятника зависит от длины нити?
Оборудование:	штатив, шарик, нить, часы, линейка
Подвесьте с помощью нити груз массой 100 г. к штативу. Измерьте длину нити Запишите ее в таблицу. Отклоните груз на небольшое расстояние. Одновременно отпустите груз и включите секундомер. Отсчитав 10 колебаний, выключите секундомер. Запишите период колебаний (не забывайте, что период вычисляется как время деленное на число колебаний) Уменьшите длину нити. Проделайте пункты плана 3-7 для данной длины. Еще раз уменьшите длину нити. Проделайте пункты плана 3-7 для данной длины. Измерения запишите в таблицу. Сделайте вывод о том, зависит ли период колебаний от длины нити. Если зависит, то как?

№ опыта	Длина нити	Период колебаний
1.
2.
3.

ВЫВОДЫ: _________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Группа 3.

ОТЧЕТ

Вопрос:	как период колебаний математического маятника зависит от амплитуды?
Оборудование:	штатив с муфтой, цилиндр, нить, часы

1. Подвесьте с помощью нити груз к штативу.

2. Отклоните его на небольшое расстояние.

3. Одновременно отпустите груз и включите секундомер.

4. Отсчитав 10 колебаний, выключите секундомер.

5. Запишите, число колебаний, время колебаний в таблицу.

6. Вычислите период колебаний (не забывайте, что период вычисляется как время деленное на число колебаний)

7. Отклоните груз на расстояние чуть большее предыдущего.

8. Проделайте пункты 3-6 плана.

9. Еще раз отклоните груз на расстояние чуть большее предыдущего.

10. Проделайте пунктв 3-6 плана для данного случая.

11. Измерения запишите в таблицу.

Сделайте вывод о том, зависит ли период колебаний от амплитуды колебаний.

№ опыта	Число колебаний	Время колебаний	Период колебаний
1.
2.
3.

ВЫВОДЫ: _________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Механические колебания –

это ________________________________________________________

____________________________________________________

Свободные -

Вынужденные -

это колебания происходящие

_____________________________ ______________________________

______________________________ ______________________________

Амплитуда (Хm) - это ___________ ______________ ______________ [Хm] = 1 м

Период (Т) – это ____________ _______________ _______________ Т = t /N [T] = 1 c

Частота (ν) – это _____________ ________________ ________________ ν = 1/T [ν] = 1 Гц

Циклическая частота (ω) – это ____________ _______________ _______________ ω = 2π/Т ω = 2π ν [ω] = 1 рад/с

Гармонические колебания – это ___________________

_________________________________________________________

Х = Хm cosωt

Математический маятник – это __________________

________________________________________________________

Т = 2π √ l/g

Механические колебания –

это физические процессы, точно или приблизительно повторяющиеся через одинаковые интервалы времени

Свободные -

Вынужденные -

это колебания происходящие

под действием внутренних сил после кратковременного воздействия силы	под действием внешних сил

Амплитуда (Хm) - это максимальное смещение тела от положения равновесия [Хm] = 1 м

Период (Т) – это время одного полного колебания Т = t /N [T] = 1 c

Частота (ν) – это число колебаний в единицу времени ν = 1/T [ν] = 1 Гц

Циклическая частота (ω) – это число полных колебаний за время равное 2π ω = 2π/Т ω = 2π ν [ω] = 1 рад/с

Гармонические колебания – это движение при котором смещение зависит от времени по закону синуса или косинуса

Х = Хm cosωt

Математический маятник – это материальная точка, подвешенная к тонкой нерастяжимой нити

Т = 2π √ l/g

Лист самоконтроля и взаимоконтроля

Ф. И._________________________________________

Самооценка	Оцени сам свою работу на уроке
Оценка группы	Обсудите работу каждого и выставьте оценку за урок
Оценка учителя	Оценку выставлю сама

Лист самоконтроля и взаимоконтроля

Ф. И._________________________________________

Самооценка	Оцени сам свою работу на уроке
Оценка группы	Обсудите работу каждого и выставьте оценку за урок
Оценка учителя	Оценку выставлю сама

Лист самоконтроля и взаимоконтроля

Ф. И._________________________________________

Самооценка	Оцени сам свою работу на уроке
Оценка группы	Обсудите работу каждого и выставьте оценку за урок
Оценка учителя	Оценку выставлю сама