Методическая разработка урока по физике в 9 классе на тему "Распространение колебаний в среде. Волны. Продольные и поперечные волны"

Тема: Распространение колебаний в среде. Волны. Продольные

и поперечные волны.

Слайд №1

Тип урока: урок изучения нового материала.

№ урока: 32.

Метод: объяснительно-иллюстративный.

Слайд №2

Цели:

• Обучающие: познакомить учащихся с механизмом образования волны, основным свойством бегущих волн; сформулировать определение механических волн; сформировать понятие продольной и поперечной волны.

• Воспитательные: воспитывать у учащихся интерес к исследовательскому эксперименту; формировать внимание учащихся; показать значение физических знаний в жизни человека; поддерживать устойчивый интерес к предмету.

• Развивающие: активизация познавательной деятельности учащихся; расширение кругозора учащихся; установление межпредметных связей; развитие памяти, логического мышления, внимания, эмоций, воли и настойчивости в учении у учащихся; умения применять знания в нестандартных ситуациях.

Форма организации занятий: беседа.

Форма организации работы в классе: индивидуальная, групповая, фронтальная, коллективная.

Средства обучения: ноутбук, мультимедийный проектор, экран, презентация к уроку, изображение картин В.Волосова, Айвазовского «Девятый вал», фотографии цунами, барханов, моря.

Раздаточный материал: 1) чайные ложки для проведения опытов (9 штук), катушка ниток; 2) пипетка, стакан с водой; 3) карточки с тестовыми заданиями на закрепление материала(9 штук) (Приложение 1); 4) карточки с домашним заданием(9 штук); 5) карточки с таблицей (рефлексия) (9 штук) (Приложение 2).

Структура урока

№ п/п	Этап урока	Длительность этапа	Деятельность учителя	Деятельность учеников
1	Организационный момент	2 мин	Объявление темы урока, целей и порядка работы на уроке	Подготовка к работе на уроке, запись темы урока в тетрадь
2	Проверка домашнего задания	3 мин	Проведение фронтального опроса класса с целью проверки усвоения темы прошлого урока	Ответы на вопросы учителя
3	Актуализация знаний	7 мин	Учитель предлагает учащимся вопросы, направленные на актуализацию темы	Ответы на вопросы учителя, требующие знаний по различным предметам
4	Объяснение нового материала	17 мин	Изложение нового материала	Восприятие и запись нового материала
5	Физическая и эмоциональная разгрузка	4 мин	Организация разгрузки и комментирование действий учащихся	Выполнение физических упражнений, имитирующих распространение волны
6	Закрепление новых знаний	5 мин	Контроль деятельности учащихся	Выполнение заданий по карточкам
7	Подведение итогов, выставление оценок (рефлексия)	5 мин	Учитель подводит итоги урока, выставляет оценки	Каждый ученик заполняет таблицу
8	Задание на дом	2 мин	Учитель раздает карточки с домашним заданием, комментирует его	Слушают пояснения учителя, записывают задание в дневник

Ход урока

1. Организационный момент.

Учитель: Ребята, тема нашего урока сегодня «Распространение колебаний в среде. Волны. Продольные и поперечные волны». Это продолжение темы «Механические колебания». Сегодня мы познакомимся с механизмом образования волны, основным свойством бегущей волны. Узнаем виды волн, в чем их отличие друг от друга, приведем примеры волновых явлений в природе, проведем демонстрационные опыты, вспомним где мы уже встречались с таким понятием как волна. Итак, запишем тему урока в тетрадь.

2. Проверка домашнего задания.

Слайд №3

Фронтальный опрос:

1. Могут ли свободные колебания быть незатухающими? Почему?

2. Какие колебания называются вынужденными?

3. Что такое механический резонанс?

4. К каким колебаниям – свободным или вынужденным – применимо понятие резонанса?

5. Приведите примеры вредного и полезного проявления механического резонанса.

3. Актуализация знаний

Учитель: Так как тема нашего урока сегодня – Волны, то давайте вспомним строки из поэтических произведений, где упоминались бы волны.

Слайд №4

Ученики:

• « А волны всё выше, а волны всё круче, а волны уходят под самые тучи »

К. Чуковский

• « Ты волна, моя волна, ты гульлива и вольна »

А.С.Пушкин

• « На берегу пустынных волн, стоял он дум высоких полн »

А.С.Пушкин

• « Волны катятся одна за другою с плеском и шумом глухим »

М.Ю.Лермонтов

• « Пусть грубой музыки обрушится волна,

Пусть хриплый марш пересечет »

А.Ахматова

Учитель: А теперь давайте посмотрим картины современного художника Владимира Волосова, доктора физико-математических наук. Что на них изображено?

Слайд №5-7

Демонстрируются картины В.Волосова.

Учитель: Какой ещё из художников, изображавших море, вам известен?

Слайд №8

Ученики: Айвазовский « Девятый вал»

Демонстрируется картина Айвазовского « Девятый вал»

Слайд №9-11

Учитель: Давайте рассмотрим волны на планете Земля.

Демонстрируются фотографии цунами и барханов.

Слайд №12-13

Учитель: Движение песка в пустыне, переливы ржаного поля тоже подчиняются законам распространения волн.

Слайд №14

Демонстрируются плакат с надписью «Невидимые волны»

Учитель: Что это за волны такие? Существуют невидимые звуковые волны.

4. Объяснение нового материала
Учитель: Давайте проведём следующий демонстрационный опыт. Один конец гибкого шнура жестко укрепляют в точке А (держит ученик), а свободный конец хлыстовым движением перемещают в вертикальной( горизонтальной) плоскости. По шнуру начинает бежать упругая волна в точке А. В данном случае источником возмущения упругой среды была рука.

Слайд №15

Учитель: Что же такое волна?

Ученики записывают определение:

Волна - это колебания, которые перемещаются в пространстве с течением времени.

Учитель: Волны бывают механические и электромагнитные. Электромагнитные волны, представляющие собой распространяющиеся возмущения электромагнитного поля, будут рассмотрены нами позже. А сегодня рассмотрим более подробно механические волны. К механическим волнам относят упругие волны и волны на поверхности жидкости.

Ученики записывают определение:

Упругие механические волны - это возмущения, которые распространяются только в веществе - упругой среде.

Слайд №16

Учитель: А в каких же упругих средах могут распространяться механические волны?

1. Волны распространяются в жидкости (картины Айвазовского, фотография моря, все мы бросали камешек в реку и видели волны, распространяющиеся от него).

2. Волны распространяются в газах ( звуковая волна).

3. А в твёрдом теле может возникнуть волна?

Проведём следующие опыты.

Опыт1. Каждый возьмите чайную ложку, которая лежит у вас

на столе и ударьте ей по столу. Слышен звук. Теперь приложите ухо к поверхности стола и снова ударьте ложечкой. Звук слышен лучше. Это доказывает, что в твёрдых телах волны распространяются. Можно вспомнить, что о приближении вражеской конницы узнавали, приложив ухо к земле.

Опыт 2. Привяжите к ложечке 2 нити равной длины и приложите их к ушам.

Ложечкой ударьте по краю стола. Слышен звук, похожий на удар колокола (звук

передаётся по натянутым нитям).

Ученики: Делают вывод о том, что механические волны могут распространяться в

различных средах и записывают это в своих тетрадях.

Учитель: Давайте рассмотрим виды упругих волн. В любой упругой волне одновременно существуют два вида движения:

колебания частиц среды и распространение возмущения, поэтому различают

продольные и поперечные волны.

Слайд №17-18

Если при распространении волны направление колебаний частиц и распространения волны совпадают, то такие волны называют продольными. В воздухе или воде распространение волны может происходить за счёт разряжения и сжатия среды. При этом движение отдельных частиц параллельно

или другими словами продольно направлению распространения волны. Звук - один из примеров подобных волн.

Продольные волны - это волны сжатия и растяжения, поэтому они могут

распространяться в любой среде (твёрдой, жидкой, газообразной).

Слайд №19-20

Если при распространении волны направление колебаний частиц

перпендикулярно направлению распространения волны, то такие волны называют

поперечными.

Поперечные волны - это волны сдвига, значит они могут распространяться только в твёрдых телах.

Ученики: Записывают в тетради 2 основных вида волн: продольные и поперечные.

Слайд №21-22

Учитель: Давайте проделаем следующий эксперимент. Выясним, как будут

распространяться волны на поверхности воды в стакане, создавая их каплями воды,

падающими из пипетки. Демонстрируемая волна на поверхности жидкости является

смешанной. Она не является ни продольной, ни поперечной.

Слайд №23

Волны распространяются в пространстве, перенося энергию.

А происходит ли перенос вещества при распространении волн? Давайте поставим «эксперимент на себе».

5. Физическая и эмоциональная разгрузка

Ученики выстраиваются шеренгу, держась за руки, или в колонну по одному, кладя руки на плечи впереди стоящего. По команде учителя один из учеников начинает совершать периодические движения в указанном направлении. Колебания передаются другим учащимся и возникает «волна», которую наблюдают учащиеся.

Команды: присядьте, встаньте, нагнитесь влево, нагнитесь вправо (колонна).

Поднимите правую руку вверх, нагнитесь вправо, присядьте, встаньте (шеренга).

Учитель при этом обращает внимание учащихся на то, что при распространении колебаний в пространстве не происходит переноса вещества. Учащиеся остаются на месте, в то время как колебания передаются от одного к другому.

Учитель: Примеры волновых явлений:

• электромагнитное излучение солнца обогревает Землю;

• волны океана размывают берега, принося энергию, полученную от ветра или

землетрясений вдали от этих берегов;

• сверхзвуковой реактивный самолёт образует волну сжатия, от которой

вылетают оконные стёкла;

• вибрирующий воздух доносит звуки до наших ушей;

• можно послать радиоволны к другим планетам и за их пределы;

• сдвиг земной поверхности в одном месте могут вызвать колебания в

достаточно удаленной от места возникновения точке;

• подводное землетрясение в океане создает цунами - приливную

волну;

• землетрясение 1 апреля 1846г вблизи Алеутских островов

всколыхнуло Тихий океан с такой амплитудой, что были разрушены

селения на его берегах на расстоянии 4000м.

6. Закрепление новых знаний

Учитель раздаёт карточки с тестовыми заданиями (Приложение 1).

Ученики выполняют задания и сдают карточки учителю.

Далее выслушиваются сообщения учащихся «Сейсмические волны» и «Сейсмограф» как дополнение к новому материалу.

7. Подведение итогов урока, выставление оценок.

Учитель подводит итоги урока, выставляет оценки.

Слайд №24

8.Задание на дом

Учитель задаёт домашнее задание и комментирует его.

§§31, 32, вопросы.

Экспериментальное задание: Налейте воду в ванну (таз, чашку) и посредством

ритмичных касаний воды пальцем (или линейкой) создайте на её поверхности волны.

Используя разную частоту колебаний (касаясь воды один или два раза в секунду),

обратите внимание на расстояние между соседними гребнями волн.

Приложение 1

Задание на закрепление нового материала

Ф.И. учащегося

1. На каком из рисунков показана поперечная волна? Продольная волна? Подпишите

рисунки.

рисунки.

___________________________________ ____________________________________

2.Поперечная волна возбуждается:

1. В твердых телах; Б) В жидкостях;

2. В газах.

3. В продольных волнах колебания распространяются:

А) В плоскостях, перпендикулярных направлению распространения волны; Б) В направлениях распространения волны.

4. В поперечных волнах колебания распространяются:

А) В плоскостях, перпендикулярных направлению распространения волны; Б) В направлениях распространения волны.

5. Волна, возбуждаемая струной в воздухе, является:
А) Продольной;

Б) Поперечной.

6. Волна, возбуждаемая смычком в струне, является:
А) Продольной;

Б) Поперечной.

7. Продольная волна возбуждается:

А) В твердых телах;

Б) В жидкостях;

В) В газах.

Приложение 2

Фамилия, имя	Что знал?	Что узнал?	С чем не согласен?	Что непонятно?

8

МОУ Силинская ООШ

Распространение колебаний в среде. Волны. Продольные и поперечные волны.

Учитель: Сазанова А.Е.

Цели:

• Обучающие : познакомить учащихся с механизмом образования волны, основным свойством бегущих волн; сформулировать определение механических волн; сформировать понятие продольной и поперечной волны.

• Воспитательные : воспитывать у учащихся интерес к исследовательскому эксперименту; формировать внимание учащихся ; показать значение физических знаний в жизни человека; поддерживать устойчивый интерес к предмету.

• Развивающие: активизация познавательной деятельности учащихся; расширение кругозора учащихся; установление межпредметных связей; развитие памяти, логического мышления, внимания, эмоций, воли и настойчивости в учении у учащихся; умения применять знания в нестандартных ситуациях.

Фронтальный опрос:

• Могут ли свободные колебания быть незатухающими? Почему?
• Какие колебания называются вынужденными?
• Что такое механический резонанс?
• К каким колебаниям – свободным или вынужденным – применимо понятие резонанса?
• Приведите примеры вредного и полезного проявления механического резонанса.

План урока:

1.Волны в поэзии, живописи, природе.

2.Что такое волна?

3.В каких средах могут распространяться волны?

4.Виды волн.

5.Примеры волновых явлений.

6.Сообщения учащихся «Сейсмические волны», «Сейсмограф».

Волны в поэзии

• « А волны всё выше, а волны всё круче, а волны уходят под самые тучи »

К. Чуковский

• « Ты волна, моя волна, ты гульлива и вольна »

А.С.Пушкин

• « На берегу пустынных волн, стоял он дум высоких полн »

А.С.Пушкин

• « Волны катятся одна за другою с плеском и шумом глухим »

М.Ю.Лермонтов

• « Пусть грубой музыки обрушится волна,

Пусть хриплый марш пересечет молчанье»

А.Ахматова

Волны в живописи

Картины современного художника Владимира Волосова, доктора физико-математических наук.

Картина И.Айвазовского « Девятый вал»

Волны на планете Земля

Морские волны

Когда морские волны доходят до берега, то могут наблюдаться чрезвычайно высокие (несколько десятков метров) взбросы воды, обладающие разрушительной силой.

В Бильбао (Испания) прибоем был перевернут и сброшен с места бетонный массив в 1700 т!

Замерзшее цунами в Антарктике

Барханы

Зреет рожь над жаркой нивой,

И от нивы и до нивы

Гонит ветер прихотливый

Золотые переливы.

А.Фет

Что за «переливы» гонит ветер?

Невидимые волны

(звуковые волны)

Что же такое волна?

Волна – это колебания, которые перемещаются в пространстве с течением времени.

Волны: механические и электромагнитные.

Механические волны : упругие волны и волны на поверхности жидкости.

Упругие механические волны – это возмущения, распространяющиеся только в веществе - упругой среде.

А в каких же упругих средах могут распространяться механические волны?

• в жидкостях;
• в газах;
• в твердых телах.

В любой упругой волне одновременно существуют два вида движения:

колебания частиц среды и распространение возмущения , поэтому различают:

ВОЛНЫ

продольные

поперечные

Продольная волна

Если при распространении волны направление колебаний частиц и распространения волны совпадают, то такие волны называют продольными.

В продольной волне возмущения представляют собой сжатия и разрежения среды.

Распространяются в любых средах – твердых, жидких и газообразных.

Поперечная волна

поперечными .

В поперечной волне возмущения представляют собой смещения (сдвиги) одних слоев среды относительно других.

Распространяются только в твердых средах.

Волны на поверхности жидкости

Волны на

поверхности

жидкости

существуют

благодаря

действию

на частицы сил

тяжести и сил

межмолекулярного

взаимодействия.

Характер волн на поверхности жидкости

Направление распространения волны

Волны на поверхности жидкости имеют сложный продольно-поперечный характер, при котором частицы жидкости движутся либо по окружностям, либо по вытянутым в горизонтальном направлении эллипсам.

Основное свойство бегущей волны:

при переносе энергии не происходит переноса вещества.

Примеры волновых явлений:

• вибрирующий воздух доносит звуки до наших ушей;

• можно послать радиоволны к другим планетам и за их пределы;
• сдвиг земной поверхности в одном месте могут вызвать колебания в

достаточно удаленной от места возникновения точке;

• подводное землетрясение в океане создает цунами - приливную

волну;

• землетрясение 1 апреля 1846г вблизи Алеутских островов

всколыхнуло Тихий океан с такой амплитудой, что были разрушены

селения на его берегах на расстоянии 4000м.

Домашнее задание : §§ 31,32.

Экспериментальное задание: Налейте воду в ванну (таз, чашку) и посредством ритмичных касаний воды пальцем (или линейкой) создайте на её поверхности волны. Используя разную частоту колебаний (касаясь воды один или два раза в секунду), обратите внимание на расстояние между соседними гребнями волн. Результаты наблюдений запишите в тетрадь.