Колебания. Основные характеристики колебаний - экспериментальные исследования.
план-конспект занятия на тему

Тема: Колебания. Основные характеристики колебаний -  экспериментальные исследования.

Урок начинается с беседы, в ходе которой дается определение математического маятника, затем решаем экспериментальную задачу на нахождение периода колебаний маятника по формуле Т=n/t, где n- число колебаний, t-время этих колебаний.

После этого перед классом ставится задача: <<Выяснить, от чего зависит период колебаний тела, движущегося вблизи положения устойчивого равновесия>>.

Сообщаю, что первым поставил и решил этот вопрос великий итальянский ученый Галилео Галилей в 1583 году (демонстрируют его портрет).

Полностью изучил этот вопрос и вывел формулу периода колебания математического маятника голландский ученый Христиан Гюйгенс (демонстрирую его портрет). В 1657 году им были построены первые маятниковые часы.

4.Изучение нового материала.

Класс делю на группы по 3-4 человека  каждый с консультантом во главе. Каждой группе выдаю карточки, на которых записаны разные по  характеру задания.

       З А Д АН И Е для группы №1-<<Т Е О Р Е Т И К О В>>.

Вы работаете самостоятельно с учебником физики – страница 261 – 264. Нужно внимательно прочитать текст и ответить на следующие вопросы:

1.Какая сила вызывает колебания маятника и чему она равна? (см. стр. 262)

2.В чем заключается сходство движений математического и пружинного маятника?

(см. стр . 262-264)  

3. Как вывести формулу периода колебания математического маятника?

4.Каким образом доказать изменение периода колебания маятника, если уменьшить (увеличить) длину маятника в 4 раза?

        З А Д А Н И Е для группы №2 - <<Э К С П Е Р И М Е Н Т А Т О Р  О В>>

Выясните опытным путем зависит ли период колебаний математического маятника от его массы. Попробуйте сами составить план своих действий. Если вы не сможете этого сделать, то воспользуйтесь советом…

(не меняя длину маятника, определите периоды колебаний маятника, когда его масса равна 100, 200, 300 г. Данные опыта запишите в таблицу 1 ) .

         З А Д А Н И Е  для группы №3-<<Э К С П Е Р И М Е Н Т А Т О Р О В>>

Выясните, зависит ли период колебаний маятника от амплитуды колебаний. Составьте программу своих действий. Если сделать самостоятельно это не сможете, воспользуйтесь советом …

(подвесьте стальной шарик на нити произвольной длины, отклоните этот маятник от положения равновесия на 10*,  измерьте время n- колебаний, число колебаний возьмите по своему выбору , рассчитайте период колебаний). Аналогичные измерения и вычисления выполните при отклонениях нити от вертикали на 20*, 30*. Результаты занесите в таблицу

        З А Д А Н И Е  для группы №4 - << Э К С П Е Р И М Е Н Т А Т О Р О В>>. Выясните, зависит ли период колебаний математического маятника от  его длины. Продумайте этапы своей работы. Если сделать самостоятельно  это не сможете, воспользуйтесь советом …

(измерьте время нескольких колебаний маятника длиной 1 м, вычислите период колебаний; уменьшите длину маятника в 4 раза и определите  период колебаний; уменьшите  длину маятника в 9 раз повторите эксперимент; результаты измерений вычислений занесите в таблицу, сравните их и сделайте вывод).

После выполнения задания знакомим всех с результатами.

На классной доске заранее сводная таблица, аналогичная тем, что имеются в карточках - заданиях.

Первой отвечает группа №2: один учащийся рассказывает о

проведенном  опыте  и его итогах; второй – записывает результаты экспериментов на доске; третий – формулирует  вывод: период колебаний математического маятника не зависит от его массы.

Аналогично отчитываются учащимся группы №3, №4.

Их выводы: период колебаний математического маятника не зависит от амплитуды. Период колебаний математического маятника зависит от его длины: с увеличением длины возрастает его период.

 Далее слово предоставляется учащимся группы №1.

После этого подводим итоги всей самостоятельной работы.

Для закрепления материала предлагаю ответить на вопросы.

1.Ставлю маятники разной длины с одинаковыми шариками. Вопрос: «Какой из двух маятников колеблется с большей частотой? Почему?»

2.Разные шарики подвешены на нитях равной длины. Вопросы: «Одинаковые ли период колебания этих маятников?»

После обсуждения этих вопросов  даю домашнее задание: п 14.4, задачи для самостоятельного решения стр.273 №4.

5.Закрепление знаний, умений и навыков.

       Рассказываю учащимся о гравиметрическом  методе разведки полезных ископаемых, который широко применяют для обнаружения газовых и нефтяных месторождений и различных рудных тел (историческая справка об истории открытия Курской магнитной аномалии).

Литература

1.        Физика для профессий и специальностей технического профиля: учебник для учреждений сред. Проф. Образования / В. Ф. Дмитриева. – 7-е изд., стер. – М. : Издательский центр «Академия», 2014. – 448 с. ISBN 978-4468-1110-6

1.        Физика для профессий и специальностей технического профиля. Методические рекомендации: метод. Пособие / В. Ф. Дмитриева, Л. И. Васильев. –  М. : Издательский центр «Академия», 2010. – 176 с. ISBN 978-5-7695-6906-7

2.        Физика для профессий и специальностей технического профиля. Сборник задач: учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования/В. Ф. Дмитриева. – 4-е изд., стер. – М. : Издательский центр «Академия», 2014. – 256 с. ISBN 978-5-4468-0795-6