Обобщение и систематизация знаний по теме: "Механические колебания и волны"
методическая разработка по физике (9 класс) на тему

Министерство образования РМ

Управление образованием Администрации г. Саранска

МОУ «Лицей №31»

Открытый урок

«Повторение. Механические колебания и волны.»

Провела: учитель физики

Макарова О.А.

Саранск 2009г.

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:  изучение новой темы способствует формированию мировоззрения у учащихся путем усвоения принципа следственных связей между явлениями. Содействовать в ходе урока формированию трудолюбия, внимательности.

Методы обучения:  Фронтальный опрос, беседа.

Оборудование: штатив с пружинным и математическим маятником, установка для наблюдения механического резонанса и акустического, кодоскоп(или компютер), магнитофон, волновая машина, гармошка для демонстрации различных видов деформаций.

Ход урока

На центральной доске записана тема: «Повторение. Механические колебания и волны.»

На левой доске написан эпиграф к уроку: «Все, что казалось трудным нам сначала, к концу обычно трудным не бывало»

                                                                             Руми

Учитель: В быту, природе  и технике человеку очень часто приходится иметь дело с периодическими движениями тела, которые совершаются в противоположных направлениях. Что это за движения и приведите примеры механических колебаний.

Далее следует фронтальный опрос учащихся по вопросам:

1. Какие физические величины характеризуют колебательное движение
2. Что называют периодом колебаний?
3. Что называют частотой колебаний?
4. Что такое амплитуда колебаний?
5. Как называются тела(на столе), которые совершают механическое колебание?
6. Зная параметры этих колебательных систем , как найти их период и частоту колебаний? Ученик на доске записывает формулы для пружинного и математического маятников.
7. Какие колебания называются свободными?
8. Что называем вынужденными колебаниями?
9. Какая сила называется вынуждающей? Периодически вынуждающей?

Учитель демонстрирует  возникновение механического резонанса. Идет обсуждение условий возникновения резонанса и его определение.

К доске вызывается ученик для самостоятельной работы на обратной стороне доски: там необходимо дописать недостающие физические величины в формулах и их единицы измерения.

Учитель: Мы говорим с вами о колебаниях тел, но ведь колебания, возникшие в одном месте, могут передаваться другим частицам, что мы наблюдаем в этом случае?

Ведем беседу о волнах:

1. Что называется механической волной?
2. Какая волна называется продольной?
3. Какая волна называется поперечной?
4. Какие физические величины характеризуют волну?
5. Что называют длиной волны?
6. Что называется скоростью волны?
7.  Как они связаны между собой?

Проверяем работу ученика, находившегося у доски.

Учитель: Ребята, почему когда мы разговариваем, слышим друг друга?

1. Какая волна называется звуковой?
2. Как и в каких средах распространяется звуковая волна?
3. Что такое эхо?
4. Почему математический маятник, который колеблется, являясь источником волн, не вызывает у нас звуковые ощущения?
5. Какие волны называются инфразвуком и ультразвуком?
6. Какие величины характеризуют звук?
7. Что называют громкостью, тоном и тембром звука?

Учитель: Мы продолжаем повторение основных вопросов данной главы.               Я предлагаю прослушать запись с магнитофона, внимательно прослушайте и найдите физические ошибки в рассказе.

     «Одна моя знакомая рассказала такую историю. В своей школе она посещает кружок «Юные физики». Там они конструируют различные физические поделки, проводят всевозможные эксперименты. И о таких экспериментах она рассказала мне следующее. На одном из занятий было у них задание: сделать математический маятник. Знакомая нашла металлическую цепочку, прикрепила к ней бусинку и, таким образом, получила необходимый прибор. Этот маятник за 10с совершал 10 колебаний. Период колебаний оказался равен 5с, а частота 0,2Гц. Затем, уменьшая длину цепочки, она наблюдала увеличение периода и уменьшение частоты колебаний.

     Но больше всего меня поразило следующее. Они сделали установку, которая имитирует притяжение на Луне, т.е. силу тяжести уменьшили в 6 раз, оказалось, что тот же маятник в этих условиях стал колебаться с еще большей частотой и его период уменьшился.

   В другой раз они ходили в оперный театр. После концерта у них состоялась встреча с артистами. Ученики  попросили одного певца, который исполнял арию басом, исполнить это же произведение, но на тон выше. Исполнителю пришлось заставить свои голосовые связки совершать колебания с еще более низкой частотой. Таким образом, они наслаждались звуком высокого тона.

   Однако, будучи ее ровесницей и изучая тот же материал по физике, я сомневаюсь в ее рассказе. Может я не права?»

  Для ребят открываю обратную сторону другой доски, где кратко законспектировала основные моменты:

1. Металлическая цепочка и бусинка
2. t=10с, n=10, T=5с, ν=0,2Гц
3. L- уменьшается, Т- увеличивается, ν – уменьшается
4. ускорение свободного падения уменьшается в 6 раз, ν- увеличивается, Т- уменьшается
5. Высокий тон характеризуется малой частотой.

  Обсуждаем все ошибки ( их 5), которые встречаются в этом рассказе.      Делаем вывод: эта ученица очень плохо занимается по физике, и по всей вероятности не посещает вышеуказанный кружок.

Учитель: Ребята, предлагаю дорисовать вам цветок, который изображен на доске. На каждом лепестке надо написать любое физическое слово, которое относилось бы к заданному явлению – у нас слово ВОЛНА (в центре цветка). (Предполагаемые слова: звуковая, эхо, скорость, длина волны, сейсмическая, инфразвуковая, ультразвуковая, механическая, камертон и др.)

 Учитель: Для вас , ребята, следующее задание. С помощью кодопленок(или презентации) ответьте на следующие вопросы.

1. на рисунке изображена запись колебаний двух звучащих камертонов, у какого из них выше звук? (синусоиды одинаковой амплитуды, но разной частоты )
2. на рисунке изображена запись колебаний двух звучащих камертонов, у какого из них громче звук? (синусоиды разной  амплитуды, но одинаковой частоты )
3. дан график зависимости амплитуды вынужденных колебаний пружинного маятника от частоты вынуждающей силы. Определить по графику собственную частоту колебаний маятника.
4. на рисунке изображена запись колебаний двух звучащих камертонов, у какого больше частота колебаний? (синусоиды разной  амплитуды, и разной частоты )
5. на рисунке изображена запись колебаний двух звучащих камертонов, у какого из них меньше период колебаний? (синусоиды разной амплитуды, и разной частоты )
6. на рисунке изображена запись колебаний двух звучащих камертонов, у какого из них тон звука ниже? (синусоиды разной амплитуды, и разной частоты)
7. на рисунке изображена запись колебаний двух звучащих камертонов, у какого из них тише звук? (синусоиды разной амплитуды, и разной частоты)

И таких слайдов можно составить большое количество, и по определению длины волны и скорости.

Учитель: Итак, мы закончили с вами повторение главы «Механические колебания и волны». Выяснили связь между основными характеристиками колебаний и волн. На следующем уроке пишем с вами контрольную работу. Спасибо всем за хорошую работу, за великолепные знания, высокую эрудицию.

Выставляем отметки, записываем домашнее задание.