Рассмотрим колебания математического маятника
Урок _____
Тема : Сво бодные и вынужденные колебания. Математический маятник. Динамика колебательного движения. Гармонические колебания.
Цели урока:
Образовательные: сформировать у учащихся представления о колебательном движении; изучить свойства и основные характеристики периодических (колебательных) движений.
Развивающие: развивать умения и навыки анализировать знания и делать выводы; развитие речи учащихся через организацию диалогического общения на уроке; развитие и поддержка внимания учащихся через смену учебной деятельности.
Воспитательные: формировать познавательный интерес; воспитывать внимательность, дисциплинированность, трудолюбие; создать атмосферу коллективного поиска, эмоциональной приподнятости, радости преодоления трудностей.
Межпредметные связи: математика
Наглядность: демонстрация колебаний математического и пружинного маятников.
Оборудование:набор приборов для демонстрации колебательных процессов,справочник (Приложение 1).
Ход урока.
I. Проблемная ситуация:
Какое физическое явление мы будем наблюдать, если отклонить шарик от положения равновесия и отпустить? Как называется эта система? (продемонстрировать) .
Математический маятник, пружинный, физический.
Возможные применения колебаний:
1. Колебание геомагнитного поля Земли под действием ультрафиолетовых лучей и солнечного ветра,
|
|
|
2. Влияние колебаний магнитного поля Земли на живые организмы, движение клеток крови,
3. Вредная вибрация ( разрушение мостов при резонансе, разрушение самолётов при вибрации),
4. Полезная вибрация (полезный резонанс при уплотнении бетона, вибросортировка,
5. Электрокардиограмма работы сердца,
6. Колебательные процессы в человеке ( колебание барабанной перепонки, голосовых связок, работа сердца и лёгких, колебания клеток крови).
II. Начнем с повторения.
Вопросы классу:
1.Какое движение совершает тело?
Сформулируйте определение колебательного процесса.
Колебательный процесс - это процесс, который повторяется через определённые промежутки времени.
2. Сформулируйте определения свободных и вынужденных колебаний (с примерами).
Свободные - это колебания, которые происходят без воздействия внешней силы.
Свободныеколебания являются затухающими.
Вынужденные - это колебания, которые происходят под воздействием внешней периодической силы.
Вынужденныеколебания - незатухающие.
3. Какие ещё виды колебаний вы знаете? Сформулируйте определение.
Гармонические колебания - это колебания, которые происходят по закону синуса или косинуса.
4. Условия возникновения колебаний? (продемонстрировать)
|
|
|
1) Наличие возвращающей силы, направленной против смещения;
2) Достаточное малое трение в системе.
III. Изучение колебательных систем.
Какова связь между колебательными движениями и функциями синус и косинус?
Для построения этой модели обратим внимание, что равномерное движение точки по окружности является периодическим процессом.
Даже будучи не знакомы с тригонометрическими функциями, достаточно легко построить график закона движения тени шарика. Для этого необходимо изобразить окружность, отметить на ней равноотстоящие точки, а затем нанести на график временной зависимости их координаты через равноотстоящие интервалы времени.
Графики каких функций напоминает эта линия? (sin x, cos x).
Характеристики гармонических колебаний:
1. Период колебаний – время, за которое маятник совершается одно полное колебание.
[Т] = с Т = 
2. Частота колебаний – число полных колебаний в единицу времени.
[ν] = Гц ν = 
3. Амплитуда колебаний – наибольшее (по модулю) отклонение тела от положения равновесия. [А] = м.
4. Скорость [𝑣] = м/с
5. Ускорение [a] = м/с2
6. Фаза колебаний - Величину φ, стоящую под знаком функции косинуса или синуса, называют фазой колебаний, описываемой этой функцией.
|
|
|
[ φ] = рад.
7. Циклическая частота - число колебаний за 2π с
ω0 = 2πν; ω0Т = 2π; Т = 
Связь периода колебаний с частотой: T = 
; ν = 
Рассмотрим колебания математического маятника
Механические колебания - это периодические изменения координаты, скорости и ускорения тела.
Что необходимо сделать, чтобы в колебательной системе возникли колебания?
- отклонить тело от положения равновесия и отпустить (продемонстрировать).
Дата добавления: 2021-12-10; просмотров: 16; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!