Урок решения задач по теме "Механические колебания и волны. Звук".

Урок №35 9 класс.

Урок решения задач по теме: «Механические колебания и волны. Звук».

Цели урока:

а)общеобразовательные: продолжить знакомство учащихся с общенаучными методами познания. Повторить все основные понятия по теме Механические колебания и волны, повторить понятия механики колебания, их отличие от механических волн. Выяснить основные характеристики этих физических процессов. Вспомнить условия возникновения звука и его свойства. Подготовка к контрольной работе.

б)развивающие: развитие у учащихся познавательных способностей, умение логически рассуждать, выделять главные причины и выводы, развитие обобщающих навыков, самостоятельного мышления и памяти, внимания и сообразительности.

в)воспитательные: повторение данной темы способствует формированию мировоззрения у учащихся путем усвоения принципа следственных связей между явлениями. Содействовать в ходе урока формированию трудолюбия, внимательности.

Оборудование: таблицы, карточки для индивидуальных заданий учащихся, часы, программа «Удивительная реальность», компьютер.

Ход урока

На экране стихотворение Н. А. Заболоцкого.

«Рожденный пустыней,

Колеблется звук,

Колеблется синий

На нитке паук.

Колеблется воздух,

Прозрачен и чист,

В сияющих звездах

Колеблется лист.»

(«Утро». Н. А. Заболоцкий)

I. Организационный момент

Вступительное слово учителя:

Ребята, мы с вами завершили изучение большого раздела физики «Механические колебания и волны, звук». Сегодня у нас урок решения задач по этой теме. Наша цель на ближайшие 40 минут вспомнить основные моменты теоретического материала, закрепить их на примерах различного рода задачах и успешно написать на следующем уроке контрольную работу.

II. Повторение теоретического материала

Учитель: Хотелось бы обратить ваше внимание на эти несколько строк на экране.

«Рожденный пустыней,

Колеблется звук,

Колеблется синий

На нитке паук.

Колеблется воздух,

Прозрачен и чист,

В сияющих звездах

Колеблется лист.»

Согласитесь, как ёмко в этих строках отражено то, как много вокруг нас можно увидеть примеров колебательного движения. И кстати,

- Что называют механическими колебаниями?

- Каковы основные характеристики колебаний?

- Какие превращения энергии сопровождают колебательное движение?

- Что такое волна? Виды волн.

- Расстояние между двумя ближайшими точками, колеблющимися в одинаковых фазах, называется …?

- В каких средах происходит распространение звука? Одинакова ли при этом скорость звуковой волны?

- Какое явление будет наблюдаться, если в некоторой точке пространства встретятся две волны?

- Объясните наблюдаемое явление (демонстрация отражения звуковой волны из программы 3D «Удивительная реальность»

III. Основная часть урока

Учитель: Пришло время, от теории перейти к практике и чтобы это было наиболее продуктивно, предлагаю вспомнить основные формулы. Возьмите, пожалуйста, карточку №1 с заготовленной таблицей из двух столбцов, в первом название определяемой величины, во втором формулы для их определения. Всё было бы очень просто, НО: всё перепутано. Ваша задача соотнести правильно строки первого и второго столбцов.

(Идет работа с карточками №1)

Учитель: Проверим ваши результаты. Внимание на экран. Сделайте пометки неверных ответов, если таковые есть. Оцените свою работу на данном этапе. (Учащиеся проставляют свою оценку в карточку)

Учитель: Ребята, мы неоднократно говорили с вами о том, что внутри нас находится главная для нас колебательная система – наше сердце. А знаете ли вы, что:

Сообщение ученика Приблизительно с 15 до 50 лет сердце человека бьется со скоростью 70 раз в минуту. В период после 60-ти оно ускоряет свое движение, достигая примерно 79 ударов в минуту. В среднем это составляет 4,5 тысячи пульсаций в час. Сердце спортсмена может быть вдвое больше, чем у человека, не занимающегося спортом. В обычном режиме этот орган перекачивает 360 литров крови в час.

Учитель: Предлагаю выполнить экспериментальную задачу №1 на определение периода и частоты сокращения вашей сердечной мышцы.

Воспользуйтесь для этого карточкой №2.

Число колебаний (биений сердца) N	Время t, с	Период Т = t/N	Частота ν = N/ t
	15

Обратите внимание на то, что не такое уж большое это число, верно? А как вы думаете, сердечная мышца реагирует на нагрузки? Частота сокращений будет увеличивается или уменьшается? (Отвечают дети)

Значит, сердце от нагрузки работает активнее, и чтобы это не влияло на него с отрицательной стороны, необходимо следить за своим здоровьем и регулярно заниматься спортом.
Следующая наша задача №2 посвящена колебаниям маятника?

Внимание на экран:

Пружинный маятник совершает свободные незатухающие колебания между положениями 1 и 3 (см. рисунок). Какие превращения энергии происходят в процессе перемещения маятника из положения 2 в положение 3

 :

Учитель: Предлагаю решить качественную задачу №3 (беру бокал, прижимаю одной рукой его ножку к столу, а мокрыми пальцами второй руки провожу по его краю)

Вопрос: Почему бокал «Поёт»?

(Дети предлагают ответы)

Учитель:. Вот ещё одна качественная задача №4

Продольные волны в земной коре, вызванные землетрясением, распространяются на большую глубину и иногда пронизывают весь земной шар. Поперечные волны проникают лишь на глубину до 2900 км. Какой вывод можно сделать о состоянии ядра земного шара?

(Отвечают дети) (Ответ может быть следующим: Поперечные волны возможны только в твердых телах, а продольные могут распространяться в любых средах. Вывод – ядро земного шара жидкое).

Учитель: Для того, чтобы успешно выполнить следующую задачу вам поможет карточку №1. Внимание на экран.

№5) Как изменятся период и частота колебаний пружинного маятника при уменьшении его массы в 4 раза? (Верный ответ: период уменьшится в 2 раза, частота возрастет в 2 раза)

№6 в) как изменится длина волны при увеличении частоты колебаний источника в 2 раза? (Верный ответ: уменьшится в 2 раза,

Учитель: Предлагаю решить графическую задачу№7

На рисунке представлена зависимость координаты центра шара, подвешенного на нити , от времени. Определите амплитуду и частоту колебаний

х, см

*10

0 1 2 3 4 5 6 7 t,c

* * * * * * *

* -10

(Верный ответ А =0,1 м, по графику находим период, который равен 4с, ν =0,25 Гц)

Учитель: Выполним расчётную задачу №8.

Крылья пчелы колеблются с частотой 240 Гц. Сколько взмахов крыльями сделает пчела, пока долетит до цветочного поля, расположенного на расстоянии 500 м, если она летит со скоростью 4 м/с?

(К доске выходит ученик и решает задачу с полным её оформлением. Правильный ответ: N = 30000)

Учитель: Для следующей расчётной задачи №9 нам понадобится таблица скоростей звука в некоторых средах (карточка №3)

Во сколько раз изменится длина звуковой волны при переходе звука из воздуха в воду? Ответ округлить до целых

(К доске выходит ученик и решает задачу с полным её оформлением. Правильный ответ: в 4 раза)

Учитель: Ребята, отложите ручку, сядьте «поудобнее», положите руки на колени.

Сделайте глубокий вдох через нос и выдох через рот (3 раза)

Посмотрите налево, затем направо (3 раза)

Закройте глава с небольшим усилием, откройте (3 раза)

Опустите руки вдоль стула, сожмите пальцы в кулак, расслабьте их (3 раза)

Потрясите руками буквально секунду и положите руки на парту.

Учитель: Скажите, а то, что мы сейчас делали, вам ничего не напоминает? (Предполагаемый ответ: эти упражнения повторялись и поэтому их можно назвать колебательными)

Учитель: Ребята, а вот ещё очень интересная информация к размышлению

(Сообщение ученика: При некоторых формах глухоты, когда слуховой нерв не поврежден, звук проходит через кости. Такие глухие могут петь и танцевать, воспринимая ритм музыки через колебания площадки пола. Известно, что великий композитор Людвиг Ван Бетховен после серьёзного недуга, будучи глухим, слушал музыку с помощью трости, одним концом которой опирался на рояль, а другой держал в зубах. Именно в этот период им было написано одно из его величайших произведений – «Девятая симфония»)

Учитель: Давайте послушаем заключительную часть данного произведения оду «К радости»

(Слушаем «Девятую симфонию» Л.В. Бетховена )

Учитель: А вы знаете, что после прослушивания этого произведения, публика овациями благодарила композитора, но так как он стоял спиной к зрителям и ничего не слышал, то в какой то момент один из исполнителей, знавший про его недуг подошёл к Бетховену и осторожно, за руку повернул его к залу. Под впечатлением услышанного, хочется сказать: «Возможности человека настолько беспредельны, что даже тяжелый недуг не помеха. Человек постоянно, изо дня в день, должен стремиться к вершинам мастерства, к своему совершенству».

IV. Подведение итогов урока, домашнее задание:

Подводя итоги урока, хотелось бы, чтобы вы сейчас ещё раз вспомнили все основные моменты и без единой ошибки выполнили небольшой проверочный тест

Проверочный тест

Вариант 1.

1. Какое из перечисленных ниже явлений является механическим колебанием?

1. Движение качелей.

2. Движение мяча, падающего на землю.

а) только 1;

б) только 2;

в) 1 и 2;

г) ни 1, ни 2.

2. Происходит ли перенос вещества и энергии при распространении бегущей волны в упругой среде?

а) энергии - нет, вещество- да;

б)энергия и вещество- да;

в) энергия- да, вещество- нет.

3. Как изменится период колебаний математического маятника, если длину нити уменьшить в 9 раз?

а) увеличится в 3 раза;

б) увеличится в 9 раз;

в) уменьшится в 3 раза;

г) уменьшится в 9раз.

4. В одной и той же среде распространяются волны с частотой 5 Гц и 10 Гц. Какая волна распространяется с большей скоростью?

а) с частотой 5 Гц;

б) скорости одинаковы;

в) с частотой 10 Гц.

5. Чему равна длина звуковой волны в воде, если ее скорость равна 1480 м/с, а частота 740 Гц?

а) 0,5 м;

б) 2м;

в) 4 м.

Вариант 2.

1. Какие колебания являются вынужденными?

Колебания иглы швейной машины.

Колебания воды в ведре, переносимом человеком.

а) только 1;

б) только 2;

в) 1 и 2;

г) ни 1, ни 2.

2. От чего зависит скорость распространения волны?

а) от длины волны;

б) от частоты колебаний;

в) от среды, в которой распространяется волна, от ее состояния.

3. Масса груза пружинного маятника увеличится в 4 раза. Как при этом изменится частота свободных колебаний маятника?

а) уменьшится в 2 раза;

б) уменьшится в 4 раза;

в) увеличится в 2 раза;

г) увеличится в 4 раза.

4. Частота звука увеличилась в 2 раза. Как изменится скорость звука в одной и той же среде?

а) увеличится в 2 раза;

б) уменьшится в 2 раза;

в) останется неизменной.

5. Где период одного и того же маятника будет больше: на полюсе или экваторе Земли?

а) на полюсе;

б) на экваторе;

в) будут одинаковыми.

Учитель; Ребята, не забудьте подписать свой бланк ответов.

Дома ещё раз все повторить, решить задачи №№ 859, 860, 873

Всем спасибо за работу!