Тема Решение задач по теме «Механические колебания».

Разработка урока с презентацией
Решение задач по теме
«Механические колебания» (11 класс)
Автор: Дорожкова Татьяна Борисовна
учитель физики
ГБОУ школа № 1494
город Москва
Тема Решение задач по теме «Механические колебания».
Тип урока: комбинированный (решение качественных, расчётных, экспериментальных задач); урок
закрепления и комплексного применения знаний.
Цель урока: обобщить и систематизировать знания учащихся по теме «Механические колебания».
Задачи урока:
- обучающая: углубление знаний учащихся о механических колебаниях; отработка методов решения задач;
- воспитывающая: воспитание дисциплинированности при выполнении экспериментального задания;
положительного отношения к знаниям; воспитание в учениках средствами урока уверенности в своих силах;
- развивающая: развитие умения единого математического подхода для количественного описания
колебательных процессов при решении задач; развитие самостоятельности мышления; развитие навыков
работы в группе; умение работать с дополнительной литературой, овладение экспериментальными умениями
при постановке опытов.
Оборудование: мультимедиа – проектор, компьютер, ноутбуки, лабораторное оборудование, раздаточный
материал.
Этапы урока
1. Организация урока, его начало (подготовить учащихся к началу урока).
2. Обобщение и систематизация учебного материала:
- учащиеся пишут физический диктант (проверить уровень усвоения системы понятий по данной теме),
- обмениваются ответами, проводят взаимопроверку и выставляют соседу оценку (критерии оценивания на
слайде презентации),
- показ слайдов презентации с вопросами физического диктанта (учащиеся вслух отвечают на вопросы) и
ответами на них (активизировать зрительную память).
3. Закрепление знаний при решении задач (применение знаний на практике, их вторичное осмысление).
4. Выполнение заданий по группам (проверить умение пользоваться лабораторными приборами,
планировать и оценивать результаты выполненных действий, умение использовать ресурсы сети Интернет
для поиска необходимой информации).
5. Подведение итогов урока (дать анализ успешности овладения знаниями и способами деятельности).
6. Информация о домашнем задании (направлено на дальнейшее развитие знаний).
Слайд №1
На предыдущем уроке мы с вами изучали тему «Механические колебания». Сегодня у нас урок повторения,
обобщения и систематизации изученного материала через решение задач.
И начинаем мы, как обычно, с повторения.
(6 минут) Физдиктант:
- раздаю карточки с вопросами, учащиеся дописывают определения или дают ответы на поставленные
вопросы,
- затем обмениваются карточками, Слайд №2 осуществляют взаимопроверку и выставляют соседу оценку,
- проверяем все вместе ответы по слайдам презентации. Слайды №3-17
Слайд №18 У Аристотеля есть такое высказывание: «Ум заключается не только в знании, но и в умении
прилагать знания на деле».
Сегодня вы будете прилагать свои знания в каком деле? (Ответ учащихся: в решении задач)
Но перед решением задач давайте сформулируем итоговую цель не только нашего сегодняшнего урока, но и
цель изучения всей темы «Механические колебания».
Слайд №19 Сегодня на уроке мы будем решать задачи. А для чего мы вообще решаем задачи? (Ответ
учащихся: в процессе решения каждой конкретной задачи мы учимся чему-то новому, узнаём и усваиваем
новые факты, овладеваем новыми методами, накапливаем определенный опыт, а главное, приобретаем
устойчивые умения и навыки решения задач практического характера)
Механические колебания – это раздел механики. В чём состоит основная задача изучения колебательного
движения (Ответ учащихся: в определении положения тела в любой момент времени) Это умение
необходимо там, где на практике мы встречаемся с механическими колебаниями (механические часы,
швейная машинка, автомобильная подвеска и амортизаторы, ДВС и многое другое).
Таким образом, основная цель нашего сегодняшнего урока: навыки, полученные при решении задач, можно
будет использовать в дальнейшем на практике (при расчёте параметров реальных колебательных систем).
Итак, приступаем к решению задач. Вы знаете, что задачи бывают расчётные, качественные,
экспериментальные. Мы начнём с расчётной и качественной задач, а затем перейдём к экспериментальным.
Первая задача. Слайды №20-21
1) Составьте уравнение гармонических колебаний пружинного маятника, представленного на слайде.
Учащийся отвечает у доски.
Оставьте в тетради к этой задаче немного места: дома постройте график зависимости
колебания.
х (t) для данного
Слайд №22
2) Задача Галилея. Галилеем была предложена такая задача: «Внутри высокой и тёмной башни подвешена
проволока, так что верхний её конец не виден, а нижний вполне различим. Как определить длину такой
проволоки?»
Сумеете ли вы решить её?
Учащийся отвечает у доски и записывает формулы для решения этой задачи.
Слайд №23
3) Определить период колебаний математичеcкого маятника, изображённого на рисунке. Точка В находится
ниже точки подвеса на расстоянии L/2 от неё. L – длина нити. (Я показываю демонстрацию к этой задаче)
Учащийся отвечает у доски и записывает формулы для решения этой задачи.
Молодцы! Индивидуально вы задачи порешали, а теперь поработаем в группах.
У нас будет 3 группы: две группы «экспериментаторов» и одна группа «искателей». Каждая группа должна
будет выполнить полученное задание (время ограничено), и представитель от группы должен будет озвучить
результат.
Выберите представителя своей группы, который вытянет задание для вас.
1 группа
Имея в наличии измерительную ленту, пружинный и математический маятники, определить опытным путём
жёсткость пружины. (Масса груза 100 г). Использовать можно только предложенное оборудование.
Первая группа использовала метод поиска: как, зная параметры одной колебательной системы, определить
параметры другой.
2 группа
Сравнить периоды колебаний математического маятника при различных амплитудах: 5 см, 10 см, 15 см.
Число полных колебаний взять, равным 5. Сделать вывод.
Вторая группа использовала метод сравнения.
(Измеряя период колебаний при разных амплитудах, учащиеся приходят к выводу, что при малом угле
отклонения период колебаний практически не зависит от амплитуды.)
Учитель. Эту особенность колебаний маятника открыл 19-летний Галилей, наблюдая за тем, как
раскачиваются в соборе светильники, подвешенные на нитях одинаковой длины. Наручных часов тогда не
было, и юный Галилей пришёл к решению, которое для многих поколений будет служить образцом блеска и
остроумия человеческой мысли: он сравнил колебания маятника с частотой биения собственного сердца! И
на основе этого замечательного свойства колеблющихся тел Христиан Гюйгенс в 1657 году создал первые
маятниковые часы с регулярным ходом.
Так, порой, наблюдения приводят к научным открытиям.
3 группа
«Польза и вред механического резонанса». Выполнить мини-проект.
(Учащиеся распределяются по парам. Одна пара будет искать примеры, когда резонанс приносит пользу, а
другая, когда резонанс приносит вред. Используя ноутбуки, учащиеся заходят в Интернет и ищут нужную
информацию. Каждая пара делает небольшую презентацию, затем сводят обе презентации к одной. В конце
делают обобщающую таблицу: «+» и «-» резонанса. Представляют свой проект классу)
Третья группа использовала в своей работе метод анализа.
(Вывод: нельзя однозначно сказать, полезен или вреден резонанс. На практике необходимо использовать
положительные стороны резонанса и стараться избегать его отрицательных последствий.)
Слайд №24 Во время выполнения группами работ, звучит музыка.
Если какая-то группа выполняет своё задание быстрее отведённого времени, им предлагаются задачи по
карточкам: каждый может выбрать себе задачу разного уровня сложности.
Итак, сегодня на уроке вы решали задачи по теме «Механические колебания».
Поднимите руку те, у кого сегодня на всех этапах урока трудностей не возникало. Теперь поднимите руку те,
у кого в ходе урока возникали затруднения.
Ну, и в конце, я попрошу вас продолжить фразы:
Сегодня на уроке я…
Больше всего мне сегодня запомнилось…
Самым интересным было…
Сегодня вы плодотворно работали. Спасибо вам за сотрудничество и активную работу на уроке.
А теперь информация о домашнем задании: Слайд №25-26
1 группа
Имея в наличии пружинный и математический маятники, определить опытным путём жёсткость пружины.
(Масса груза 100 г)
2 группа
Сравнить периоды колебаний математического маятника при различных амплитудах: 5 см, 10 см, 15 см.
Число полных колебаний взять, равным 5. Сделать вывод.
№ опыта
Амплитуда колебаний
1
5 см
2
10 см
3
15 см
3 группа
«Польза и вред механического резонанса».
Сделать небольшую презентацию, которую представляем классу.
Период колебаний
Литература
1) ЗАДАЧИ ПО ФИЗИКЕ ДЛЯ ПОСТУПАЮЩИХ В ВУЗЫ. Г. А. Бендриков, Б. Б. Буховцев,
В. В. Керженцевг, Г. Я. Мякишев, ФИЗМАТЛИТ, 2005
2) Физика - Вопросы и ответы - Задачи и решения - Часть 1 – Механика.- Трубецкова С.В., 2003
3) Сборник задач по физике, Славов А.В., Спивак В.С., Цуканов В.В. - МЦНМО, 1998
4) Вопросы и Задачи по Физике, Д. Холидей, Р. Резник, Просвещение, 1969
5) Задачи по физике, Воробьев И.И., 1981