Сценарий урока Механические колебательные системы в 9 классе
план-конспект урока по физике (9 класс)

Сценарий урока по физике в 9 классе по теме:  «Механические колебательные системы»

Цели урока:

Образовательные:

Изучить колебания математического и пружинного маятников;

Научить  применять знания, полученные на уроках физики, при выполнении практических задач;

Научить составлять физические задачи.

Воспитательные:

Формировать интерес к предмету, учебе;

Воспитывать инициативу, творческое отношение к учебной деятельности.

Развивающие:

Развивать физическое мышление учащихся, их творческие способности;

Развивать умение самостоятельно формулировать выводы;

Расширить познавательный интерес;

Развивать речевые навыки.

1. Актуализация

Девизом к уроку я выбрала следующие слова:  Ум заключается не только в Знании, но и в умении применять знания  на деле.                                                                                 Аристотель.

Скажите, как вы их понимаете? (Звучат ответы учащихся)

Назовите тему нашего предыдущего урока. Перечислим основные понятия и величины, которые мы изучили. Предлагаю выполнить задание. Закончи предложение…(слайд 2-4)Предлагаю выполнить следующее задание (слайд 5) (Фронтальный опрос учащихся)

Сегодня на уроке мы расширим наши знания  о колебательных системах. Запишите в тетрадях число и тему урока. (слайд 6) Предлагаю ознакомиться с целью нашего урока. (слайд 7).

2. Мотивация

В 1583 г. 19-летний юноша Галилей, находясь в Пизанском соборе, обратил внимание на раскачивание люстры. Он заметил, отсчитывая удары пульса, что время одного колебания люстры остается постоянным, хотя размахи колебаний делаются все меньше и меньше. Эти наблюдения побудили Галилея приступить к исследованиям, в результате которых он установил главный закон колебаний, исследуемое устройство назвал маятником. Маятник – тело, подвешенное так, что его центр тяжести находится ниже точки подвеса. Поэтому на слайде  вы можете увидеть люстру Пизанского собора, как прародительницу первого маятника. Также хочу отметить, что удлиняя или укорачивая маятник, Галилей достигал согласования колебания маятника с биением пульса.

О каких маятниках вы уже читали в учебнике?  (ответы учащихся - пружинный, нитяной)

3.   Практическая работа

Давайте еще раз посмотрим на колебания пружинного маятника. Как вы думаете, можем ли мы изменить характеристики колебаний – период, частоту? Каким образом? (Учащиеся озвучивают свои предположения)

Чтобы ответить на этот вопрос, мы должны знать, от каких характеристик зависит период и соответственно частота колебаний.

Это вам предстоит узнать на следующем этапе нашего урока. (От каких величин зависит период колебаний пружинного и нитяного маятников) (слайд 11,12)

У вас на столах листы с указаниями к работе, оборудование. Обратите внимание на соблюдение правил техники безопасности. (слайд 13)

 Будьте внимательны, дисциплинированны, аккуратны, точно выполняйте указания учителя.

До начала работы приборы не трогать и не приступать к выполнению лабораторной работы до указания учителя.

Перед тем как приступить к выполнению работы, тщательно изучите её описание, уясните ход её выполнения.

Не устанавливайте на краю стола штатив, во избежание его падения.

Не отклоняйте маятник от положения равновесия на расстояние больше, чем предусмотрено в описании работы.

При выполнении работы, связанной с  колебаниями груза на пружине или подвешенного на нити, груз следует надежно укрепить, чтобы он не сорвался.

По окончании работы отключите секундомеры.

Берегите оборудование и используйте его по назначению.

Работа в парах. Учащиеся выполняют экспериментальные задания.

1 группа. Определение зависимости (независимости) периода колебаний нитяного маятника от длины нити.

2 группа. Определение зависимости (независимости) периода колебаний нитяного маятника от амплитуды колебаний.

3 группа. Определение зависимости (независимости) периода колебаний нитяного маятника от массы груза.

4 группа.  Определение зависимости (независимости) периода колебаний пружинного маятника от массы груза.

5 группа.  Определение зависимости (независимости) периода колебаний пружинного маятника от жесткости пружины.

Учащиеся выполняют экспериментальные задания. Готовят отчет о проделанной работе. Формулируют вывод. Озвучивают его перед классом.

Остальные учащиеся делают записи в тетрадях.

По экспериментальным данным составляется вывод: Какие характеристики нитяного и пружинного маятников влияют на период и соответственно на частоту колебаний. Как изменяются характеристики колебаний пружинного и нитяного маятников при изменении амплитуды колебаний, массы грузов, жесткости пружины, длины нити и т.д.

4.Отчет групп о выполнении экспериментального задания (Учитель оценивает полученные результаты с учетом погрешности при измерении времени )

Экспериментальное задание№1

Цель: Выяснить, как  зависит период колебаний нитяного маятника от длины нити.

Экспериментальное задание№2

Цель: Выяснить, как  зависит период колебаний нитяного маятника от массы груза.

Экспериментальное задание№3

Цель: Выяснить, как  зависит период колебаний нитяного маятника от амплитуды колебаний.

Экспериментальное задание№4

Цель: Выяснить, как  зависит период колебаний пружинного маятника от массы груза.

Экспериментальное задание№5

Цель: Выяснить, как  зависит период колебаний пружинного маятника от жесткости пружины.

(слайд 14)Учитель показывает учащимся формулы периода колебаний для пружинного и нитяного мятников. Комментирует, поясняет, какие величины входят в эти формулы.

4. Закрепление. (слайды 15-18)

Задание: вместо пропусков вставь слова, которые записаны внизу предложений в скобках, чтобы получились верные, по твоему мнению, выражения.

Период колебаний нитяного маятника ____________ от длины нити маятника.

                                                                             (зависит или не зависит)

Чем ___________  длина нити маятника, тем ________________ период его колебаний.

      (больше или меньше)                                                               (больше или меньше)

Частота колебаний нитяного маятника ____________ от длины нити маятника.

                                                                                (зависит или не зависит) 

Чем _____________ длина нити маятника, тем ______________ частота его колебаний.

          (больше или меньше)                                                         (больше или меньше)

Тест

1. Массу груза нитяного маятника увеличили в 2 раза. Период колебаний

• увеличился в 2 раза;
• увеличился в 4 раза;
• не изменился;
• уменьшился в 2 раза.

2. Длину нити нитяного маятника увеличили в 4 раза. Период колебаний

• уменьшился в 1,4 раза;
• увеличился в 4 раза;
• увеличился в 2 раза;
• не изменился.

3. Часы с маятником отстают. Чтобы они шли правильно, надо:

• уменьшить амплитуду колебаний;
• увеличить амплитуду колебаний;
• груз маятника переместить вниз;
• груз маятника переместить вверх.

4) За какую часть периода шарик математического маятника проходит путь от

       левого крайнего положения до правого крайнего положения?

1. Т;                            3) ;
2. ;                         4) .

5) Какую пару пружинных маятников необходимо выбрать (Б и Г)

5.Дополнительный материал (слайд 19) 

Хочу обратить ваше внимание еще на один маятник, который внес огромный вклад в доказательства о вращении Земли – маятник Фуко. Он так назван в честь своего изобретателя, франц. Ученого Жана Фуко.

Впервые его продемонстрировали  перед большим количеством людей в Парижском Пантеоне.  Эту публичную демонстрацию, устроенную в 1851, и принято называть опытом Фуко.

(слайд 20) Во время эксперимента Фуко взял груз весом 28 кг и подвесил его к вершине купола на проволоке длиной 67 м. На конце груза учёный закрепил металлическое острие. Маятник совершал колебания над круглым ограждением, по краю которого был насыпан песок. При каждом качании маятника острый стержень, закреплённый снизу груза, сбрасывал песок приблизительно в трёх миллиметрах от предыдущего места. За час плоскость колебаний повернулась более чем на 11°, а примерно за 32 часа совершила полный оборот и вернулась в прежнее положение. Фуко таким образом доказал, что если бы поверхность Земли не вращалась, маятник Фуко не показывал бы изменения плоскости колебаний.

(слайд 21) В России  маятник Фуко длиной 98 метров можно было увидеть в Исаакиевском соборе в Санкт-Петербурге с 1931-го до 1986 года. Во время проведения экскурсии посетители собора могли наблюдать за экспериментом: плоскость вращения подвешенного под куполом маятника поворачивалась — и стержень сбивал спичечный коробок на полу поодаль от плоскости вращения маятника.

Решение задачи Вычислим период и частоту колебаний этого маятника. Данные - длина нити 98 м, ускорение свободного падения 9,8

Учащиеся решают задачу у доски. (Ответ 19,9 с, 0,05 Гц)

6.Подведение итогов урока. Учитель благодарит учеников за хорошую работу и творческий подход к проведению урока. Комментирует домашнее задание.