Урок обмен опытом: «Зависимость периода и частоты колебаний математического маятника от параметров колебательной системы».
методическая разработка по физике (9 класс) на тему

Урок обмен опытом: «Зависимость периода и частоты колебаний математического маятника от параметров колебательной системы». 9класс.

Дидактические цели:

1. Изучение нового материала по теме механические колебания.

 2. Развитие логического мышления и исследовательских навыков.

 3. Формирование  умений  работать самостоятельно, предоставлять результаты своей работы.

Задачи урока:

1. Образовательные:

изучить зависимость периода и частоты колебаний математического маятника от длины, амплитуды, массы, среды. Вывод формулы

2. Воспитательные:

продолжить формирование познавательного интереса у учащихся, воспитание культуры учебного труда.

3. Развивающие:

способствовать развитию у учащихся  логического мышления, речи;

выработать практические навыки в понимании законов физики через использование элементов  проблемно-поискового метода.

Подготовка к уроку:

   На уроке используются технические средства обучения: компьютер, проектор, лаборатория L-микро «Механика», презентация к уроку.

Учитель  приветствует учеников и предлагает  выбрать раздаточный материал напечатанный на листах разного цвета (выбирают цвет который нравится, садятся за парты согласно выбранному цвету, в последствии работают в группах).

Вступительное слово учителя:

В интерактивной беседе обучающиеся  и учитель повторяют: что называется  свободными  колебаниями, виды колебаний и условия возникновения свободных колебаний, основные характеристики амплитуда, период, частота, формулы расчёта периода и частоты  (беседа сопровождается показом слайдов), тем самым учитель выводит обучающихся  к постановке целей  и задач урока.

На слайд выводится таблица, которую и должны заполнить обучающиеся в конце урока, учитель выводит обучающихся  к постановке целей  и проведению экспериментов в каждой группе.

Группа №1.

Цель: Исследовать зависимость периода и частоты колебаний математического маятника от длины нити.

Учащимся предлагается выдвинуть гипотезу о  зависимости периода и частоты колебаний от длины нити (например: чем больше длина нити маятника, тем больше период колебаний и меньше частота). Собрать установку, продумать оформление результатов в таблице, заполнить таблицу, сравнить отношения Т2/Т1 и L2/L1; Т4/Т3 и L4/L3 .Сделать вывод.

Группа №2.

Цель: Исследовать зависимость периода и частоты колебаний математического маятника от амплитуды.

Учащимся предлагается выдвинуть гипотезу о  зависимости периода колебаний от амплитуды (например: чем больше амплитуда колебаний маятника, тем больше период колебаний и меньше частота). Собрать установку, продумать оформление результатов в таблице, оформить таблицу. Сделать вывод.

Группа №3.

Цель: Исследовать зависимость периода и частоты колебаний математического маятника от массы груза.

Учащимся предлагается выдвинуть гипотезу о  зависимости периода колебаний от массы груза (например: чем больше масса груза, тем больше период колебаний и меньше частота). Собрать установку, продумать оформление результатов в таблице, заполнить таблицу. Провести эксперимент. Сделать вывод.

Группа № 4.

Цель: Исследовать зависимость периода и частоты колебаний математического маятника от среды.

Учащимся предлагается выдвинуть гипотезу о  зависимости периода  колебаний от среды  (например: при прочих равных условиях период колебания математического маятника в воде меньше чем воздухе). Собрать установку, продумать оформление результатов в таблице. Заполнить таблицу. Провести эксперимент. Сделать вывод.

Группа №5.

Работа с текстом и картой, решение задачи.

Зависимость периода колебаний нитяного маятника от значения ускорения свободного падения используется на практике. Измеряя период колебаний можно точно определить ускорение свободного падения. Ускорение свободного падения, как и сила тяжести, зависит от высоты над поверхностью Земли, от формы Земли (Земля сплюснута с полюсов, поэтому полярный радиус меньше экваториального, а ускорение свободного падения на полюсе больше, чем на экваторе: gп=9,832 м/с2, gэ=9,780 м/с2). Ускорение свободного падения  как нам известно, меняется с географической широтой. Но и на одной широте оно не везде одинаково. В районах, где залегают плотные породы, ускорение свободного падения несколько больше. Этим пользуются при поисках полезных ископаемых, например, железных руд, которые обладают повышенной плотностью по сравнению с обычными.

Гравиразведка — метод разведочной геофизики, основанный на изучении строения Земли при помощи измерения ускорения свободного падения. Ускорение свободного падения определяется параметрами как Земли в целом, так и скоплениями горных пород аномальной плотности непосредственно в точке наблюдения. Гравиразведка применяется при поисках тяжелых руд, картирования земной коры и верхней части мантии, выделению глубинных разломов и глобальных тектонических структур.

Задача.

Недалеко от нашего города,  в Ленинградской области профессор Иванов Иван Иванович проводил серии простых экспериментов. С помощью математического маятника открыл неисчерпаемые залежи тяжёлых металлов в . Как ему это удалось сделать исходя только из того, что в посёлке     за 1 мин. маятник длиной 1 м. совершил 120 колебаний.

Проведя эксперименты каждая группа отчитывается о проделанной работе и заполняют общую таблицу, совместно с учителем выводят формулу Галилея.

Приложение 1