Превращение энергии при гармонических колебаниях

Организационная информация

Тема урока

Превращение энергии при гармонических колебаниях

Предмет

Физика

Класс

11

Автор урока (ФИО, должность)

Туманик Елена Владимировна, учитель физики.

Образовательное учреждение

МОСШ № 29

Республика/край/ поселение

Тюменская область, г. Нижневартовск

Методическая информация

Тип урока

Урок изучения нового материала.

Цели урока

Рассмотреть механические гармонические колебания с энергетической точки зрения. Научить учащихся объяснять природу затухающих колебаний с динамической и энергетической точек зрения, а также применять закон сохранения энергии при решении задач на расчёт основных характеристик колебательного движения.

Задачи урока

Образовательные:

- Закрепить основные понятия темы «Механические гармонические колебания

- Формировать умения и навыки работы с учебником при изучении новой темы

- Формировать умения и навыки применять полученные знания в решении задач

- Формировать умение говорить на языке предмета

Развивающие:

- Развивать логическое мышление, речь учащихся

- Развивать способность к обобщению, систематизации полученных знаний

- Развивать познавательный интерес

Воспитательные:

- Воспитывать у учащихся чувство взаимоуважения и взаимопомощи

- Формировать умения работы в коллективе

- Прививать устойчивый интерес к изучению физики

Здоровьесберегающие:

- Профилактика умственного перенапряжения путём смены деятельности.

Знания, умения, навыки и качества, которые актуализируют/ приобретут/ закрепят др. ученики в ходе урока

Понятия:

- Механические колебания, гармонические колебания, кинетическая, потенциальная энергия и их взаимное превращение при гармонических колебаниях, затухающие колебания, график затухающих колебаний, превращение механической энергии во внутреннюю при гармонических колебаниях.

Навыки и умения решать задачи на определение основных характеристик колебательного движения

Необходимое оборудование и материалы

Компьютер, проектор, экран, раздаточный материал распечатанный на принтере.

Подробный конспект урока

Мотивация учащихся

1. Знания закона сохранения и превращения энергии помогает объяснить многие явления происходящие в природе.

2. Умения решать задачи по данной теме пригодятся для сдачи ЕГЭ.

3. Данный материал так подробно изучается только в 11-м классе.

4. Материал имеет практическую направленность.

Ход и содержание урока

Это четвёртый урок в планировании по теме «Механические колебания». Учащиеся уже усвоили такие понятия, как колебательное движение, гармонические колебания, также были рассмотрены вопросы кинематики и динамики колебательного движения. Из предыдущих тем учащиеся знакомы с представителями колебательных систем: математическим и пружинным маятниками, знают основные понятия характерные для данного вида движения: амплитуда, период, частота, фаза колебаний а также формулы, описывающие данные величины.

1. Организационный момент

Вступительное слово учителя. На экране проецируется первый слайд с темой урока «Превращение энергии при гармонических колебаниях». Учитель приветствует ребят и объявляет цель и план урока.(1мин)

2. Проверка знаний.

Вопросы: - Механические колебания

- Гармонические колебания

- Уравнения гармонических колебаний (записать на доске) (3 мин)

3. Изучение нового материала.

Любой процесс в природе происходит за счёт затрат одного вида энергии и превращения его в другой. Не исключение составляет и колебательное движение. На данном уроке предстоит рассмотреть механические гармонические колебания с энергетической точки зрения. Сообщается тема урока. Учащимся предлагается вспомнить, какие два вида энергии сопровождают механические процессы?

Ответ учащегося с записью на доске формул кинетической и потенциальных энергий: (3 мин)

Обращается внимания учащихся на второй слайд, изображающий различные фазы колебания пружинного маятника.

Учитель: Смещая шарик в право на Х_m, мы сообщаем колебательной системе потенциальную энергию. Предоставив систему самой себе посмотрим, что же будет происходить с энергией далее? Ответ на этот вопрос найти в § 24 учебника.

- Работа с учебником. (5 мин)

- Полный ответ учащегося у доски выводами о превращении видов энергий и формулировкой формул полной энергии колебательной системы и полной энергии колебательной системы в любой точке траектории.(5 мин). По ходу ответа демонстрируется третий слайд, отражающий данные формулы.

- Учителем обращается внимание на аналогичные превращения энергии в случае с математическим маятником. Слайд 4.

После чего сообщается, что рассмотренные процессы, происходят в идеальной системе. Т.е. в системе в которой отсутствует сила трения. На самом же деле силы сопротивления среды, хоть и малые, всегда присутствуют в любой механической системе.

- Как же влияют силы трения на колеблющееся тело?

Ответ на этот вопрос предлагается найти в данном § учебника. (5мин)

- Полный ответ ученика по слайдам 4и5.(3 мин).

О применение явления затухания колебаний заслушивается ответ учащегося. (2 мин).

4. Применение изученного материала к решению задач.

Решается задача № 414 Задачник А.П. Рымкевич, с разбором у доски. (5 мин)

5. Самостоятельная работа учащихся, как подведение итогов и проверка достижения целей урока.

В заключении урока учащимся предлагается самостоятельно заполнить таблицу, которая позволяет оценить освоенность и чёткость представлений ими процессов, протекающих в колебательной системе.

Обоснование, почему данную тему оптимально изучать с использованием медиа-, мультимедиа.

В теме рассматриваются отдельные ключевые моменты сложного колебательного движения, которые можно наблюдать с помощью компьютерных моделей. Недостаток технического оснащения кабинета физики можно компенсировать показом видеоэкспериментов. Слайды презентации с иллюстрациями механических процессов, их графиков, и формул позволяют существенно сэкономить время на уроке.