Урок-исследование "Превращение энергии при колебаниях"

В процессе урока экспериментально исследуют законы колебательного движения математического и пружинного маятников.

Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?

Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.

Быстро и объективно проверять знания учащихся.

Сделать изучение нового материала максимально понятным.

Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.

Наладить дисциплину на своих уроках.

Получить возможность работать творчески.

=> ПОЛУЧИТЬ СУПЕРСПОСОБНОСТИ УЧИТЕЛЯ <=

Просмотр содержимого документа
«Урок-исследование "Превращение энергии при колебаниях"»

Урок по теме: Превращения энергии при колебаниях. Периоды колебаний различных маятников.

Тип урока: изучение нового материала.

Форма урока: урок-исследование, технология

Цели урока:

образовательные: на основе наблюдений и эксперимента сформировать у учащихся умение понимать энергетические преобразования, которые происходят при колебаниях, сформировать общее представление об основных законах колебаний математического и пружинного маятников и систематизировать знания в виде таблицы;

развивающие: развивать экспериментальные умения, навыки, логическое мышление, интерес к физике, способствовать расширению кругозора учащихся;

воспитательные: формирование навыков самостоятельной работы, воспитание чувства сотрудничества в процессе совместного выполнения учебного задания, воспитание стремления к учению.

Оборудование: УМК «Физика» 9 класс (авт. Л.Э. Генденштейн, А.Б. Кайдалов, В.Б. Кожевников), маятники, подвешенные на нити с изменяющейся длиной, пружинные маятники, секундомеры (часы), набор грузов.

Эпиграф к уроку: «Верховным судьей всякой физической теории является опыт».

Л.Д. Ландау

Технологическая карта урока:

Этап урока, длительность

Деятельность учителя

Деятельность ученика

Этап 1.

Организацион-

Ный

2 мин

Проверяет готовность обучающихся к уроку. Приветствие учащихся.

Готовятся включиться в работу.

Этап 2.

Подготовка к активной познавательной деятельности

5 мин

Рассмотреть две колебательные системы.

Вопрос: Какие величины меняются при колебаниях?

Назвать виды энергий и дать их определение.

Немного истории:

19-летний Галилей, наблюдая за колебаниями подвешенных в соборе светильников открыл замечательное свойство колебаний маятника. Какое? Каким образом он это сделал, в то время о наручных часах никто и не мечтал?

Отвечая на вопросы учителя, формулируют тему урока.

Записывают в тетрадь число и тему урока.

Ставят цели урока:

- применить закон сохранения энергии к колебательным системам

- сформулировать законы колебаний математического и пружинного маятников

Этап 3.

Изучение нового материала

20 мин

Задание 1.

Рассмотреть, как изменяются потенциальная и кинетическая энергия колебательной системы.

Организует взаимопроверку (выводятся результаты на компьютер).

Заполняют таблицу:
1 вариант: рассматривают колебания математического маятника;

2 вариант: рассматривают колебания пружинного маятника.

Осуществляют взаимопроверку

Задание 2.

Экспериментальное исследование законов колебательного движения математического и пружинного маятников.

Организует поисковую работу обучающихся.

Анализирует ответы учащихся, сопоставляя с теоретическими формулами:

Т = 2

Работа в группах:

1 группа: Измерить период колебаний нитяного маятника при разных амплитудах для малых колебаний.

2 группа: Измерить период колебаний нитяного маятника при разных массах груза.

3 группа: Измерить период колебаний нитяного маятника при разной длине нити.

4 группа: Измерить период колебаний пружинного маятника при разных амплитудах.

5 группа: Измерить период колебаний пружинного маятника при разных массах груза.

6 группа: Измерить период колебаний пружинного маятника при разной жесткости пружин.

Формулируют выводы наблюдений.

Этап 4.

Первичное закрепление знаний

10 мин

Проводит беседу по уточнению и конкретизации первичных знаний.

Заполняют сравнительно-обобщающую таблицу в тетрадях, используя материал текста учебника

стр.147, 148, 154-157.

Этап 5.

Итог урока

5 мин

Организует беседу, связывая результаты урока с его целями.

Проводит рефлексию по методике «Оцени себя на уроке».

Учащимся даются индивидуальные карточки, в которых нужно подчеркнуть фразы, характеризующие работу ученика на уроке по трем направлениям.

Осуществляют самооценку.

Задание: Подчеркнуть фразы, характеризующие вашу работу на уроке по трем направлениям

На уроке

Я на уроке

Итог

1. интересно

2. скучно

3. безразлично

1. работал

2. отдыхал

3. помогал другим

1. понял материал

2. узнал больше, чем знал

3. не понял

Этап 6.

Домашнее задание

3 мин

15 п. 4-6 учебник, № 15.5-15.8, 15.11-15.12 (устно), № 15.20, 15.21(письм.).

Мини-проект «Самодельный секундомер».

Дает инструктаж по домашнему заданию.

Задают вопросы по домашнему заданию. Записывают задание в дневники.

Задание 1.

1 вариант:

1. Потенциальная энергия деформированной пружины равна _____________________________________________________

2. Кинетическая энергия тела равна ______________________________________________________________________

3. Механической энергией называют ______________________________________________________________________

4. Горизонтальный пружинный маятник (см. рис.) отвели в сторону и отпустили. Как меняются перечисленные в таблице величины, характеризующие колебательное движение маятника , на указанных участках его пути (увеличивается, уменьшается, не изменяется)?

Направление движения маятника	Сила упругости	Скорость	Потенциальная энергия	Кинетическая энергия	Полная механическая энергия
Направление движения маятника	Сила упругости	Скорость	Потенциальная энергия	Кинетическая энергия	в реальных условиях (т.е. с трением)	в идеальных условиях (т.е. без трения)
От В к О
От О к А

Задание 1

2 вариант

1. Потенциальная энергия поднятого груза равна _____________________________________________________

2. Кинетическая энергия тела равна ______________________________________________________________________

3. Механической энергией называют ______________________________________________________________________

4. Математический маятник (см. рис.) отвели в сторону и отпустили. За нулевой уровень отсчета потенциальной энергии принято горизонталь 1. Как меняются перечисленные в таблице величины, характеризующие колебательное движение маятника , на указанных участках его пути (увеличивается, уменьшается, не изменяется)?

Направление движения маятника	Высота шарика	Скорость	Потенциальная энергия	Кинетическая энергия	Полная механическая энергия
Направление движения маятника	Высота шарика	Скорость	Потенциальная энергия	Кинетическая энергия	в реальных условиях (т.е. с трением)	в идеальных условиях (т.е. без трения)
От В к О
От О к А

Задание 2 (заполняются отчеты групп)

Первая группа. Измерьте период колебаний нитяного маятника при разных амплитудах для малых колебаний (когда амплитуда колебаний намного меньше длины нити). Чтобы изменить амплитуду колебаний нитяного маятника, отводят его вначале на большее или меньшее расстояние от положения равновесия. Сделать вывод о зависимости периода колебаний от амплитуды.

Вторая группа. Измерьте период колебаний нитяного маятника при разных массах груза. Один груз - деревянный шарик, второй – бумажный. Подвесьте их на нитях одинаковой длины. Отклоните их на одинаковый угол от положения равновесия. Сделать вывод о зависимости периода колебаний от массы груза.

Третья группа. Измерьте период колебаний нитяного маятника при разной длине нити, отклонив их на одинаковый угол от положения равновесия. Сделать вывод о зависимости периода колебаний от длины нити.

Четвертая группа. Измерьте период колебаний пружинного маятника при разных амплитудах. Чтобы изменить амплитуду колебаний пружинного маятника, отводят его вначале на большее или меньшее расстояние от положения равновесия. Сделать вывод о зависимости периода колебаний от амплитуды. Сделать вывод о зависимости периода колебаний от амплитуды.

Пятая группа. Измерьте период колебаний пружинного маятника при разных массах груза. Жесткость пружины не изменяется. Отклоните их на одинаковое расстояние от положения равновесия. Сделать вывод о зависимости периода колебаний от массы груза.

Шестая группа. Измерить период колебаний пружинного маятника при разной жесткости пружин, отклонив груз на одинаковое расстояние от положения равновесия. Масса груза не меняется. Сделать вывод о зависимости периода колебаний пружинного маятника от свойств пружины.

Отчет группы

Ф.И. участников группы: ______________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________

Цель эксперимента: __________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________

Оборудование: ______________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________

Ход работы

1. Рисунок эксперимента.

2. Проводимые измерения (оформлять можно в виде таблицы).

3. Вывод.

Сравнительно-обобщающая таблица

	Математический маятник	Пружинный маятник
Рисунок
Положение равновесия	Точка О	Точка О
Потенциальная энергия	В точках А и В максимальна, в точке О равна нулю = mgh	В точках А и В максимальна, в точке О равна нулю =
Кинетическая энергия	В точках А и В равна нулю, в точке О максимальна =	В точках А и В равна нулю, в точке О максимальна =
Полная механическая энергия	= +	= +
Период колебаний	Т = 2 зависит: - от длины нити. не зависит: - от амплитуды; - от массы груза.	Т = 2 зависит: - от массы груза; - от жесткости пружины. не зависит: - от амплитуды.
Применение	Маятниковые часы первые сконструировал Христиан Гюйгенс, используя открытие Галилея	Пружинные часы