Решение задач по теме «Механические колебания»

Воловикова Татьяна Егоровна Приложение 3

Урок физики в 11 классе

Класс: 11 класс (общеобразовательный профиль)

2 четверть

УМК: - Мякишев Г.Я. Физика: учебник для 11 класса бщеобразовательных учреждений / Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев. – М.: Просвещение, 2007.

- Программы общеобразовательных учреждений. «Физика. 10 -11

классы» – М.: Просвещение, 2006

Тема: Решение задач по теме «Механические колебания»

Цель:

Обобщить и систематизировать знания учащихся по темам «Механические колебания». Проверить уровень усвоения знаний на основе творческих заданий
Развить мышление, интуицию, пространственное воображение при выполнении заданий
Воспитать в учениках средствами урока уверенность в своих силах

Тип: урок обобщения, закрепления и комплексного применения знаний

Форма: индивидуальная работа

Дополнительная литература:

- Физика 11 класс: Поурочные планы (по учебнику Г. Я. Мякишева)/Сост. Г.В. Маркина. – Волгоград: Учитель, 2004

- Фронтальные лаб. Занятия по физике в 7-11 классах общеобр. Учрежд.: Книга для учителя/В. А. Буров, Ю. И. Дик. – М.: Просвещение: Учеб. Лит., 1996

- Физика. Тесты. 10-11 классы: Учебн.-метод. Пособие. – М.: Дрофа, 1997

Ход урока

Организационный момент. (Приветствие. Первичная рефлексия урока)

/слайд 1, слайд 2 /

Актуализация опорных знаний (фронтальный опрос)

/по окончании ответов учащихся слайды 3 – 10 /

- Какое движение называется колебательным? /слайд/

- Перечислите известные вам виды колебаний и дайте их краткую характеристику /слайды по ходу: свободные, затухающие, вынужденные, гармонические/

- Где могут происходить колебательные движения? (в колебательной системе)

- Какие свойства колебательной системы вы знаете? /слайд/

- Так как колебательных систем существует очень много в природе и они разнообразны, то для более детального изучения колебательного движения удобно использовать их упрощение – м о д е л и. О каких моделях я веду речь? /слайд с продолжением/

Этап проверки базовых знаний и выявление пробелов в знаниях

(тестовый контроль коды правильных ответов

и критерии оценок на слайде)

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
А	Б	В	А	Б	Б	А	В	А	Б	Б
Б	А	В	Б	Б	А	А	В	Б	В	А

Тест А

Вынужденными колебаниями называются колебания, происходящие под действием…

А. силы трения Б. внешних сил В. внутренних сил

Период колебаний измеряется в …

А. герцах Б. радианах В. секундах

По определению частота колебаний равна:

А. ν = N /t Б. ν = 2πω В. ν = t · N

Какое из приведенных утверждений является верным

А. свободные колебание – бесконечно повторяются

Б. свободные колебания – являются затухающими

В. все ответы верны

Период колебаний математического маятника равен:

А. Б. В.

Тело за 4с совершило 8 колебаний. Чему равен период?

А. 0,5с Б. 2с В. 0,5 Гц

Чему равна собственная частота колебаний математического маятника, если его длина 40м?

А. 2 рад/с Б. 0,2 Гц В. 0,5 рад/с

Пружину растянули на 10см, в результате чего её потенциальная энергия стала равна 1 кДж. Установите жесткость пружины.

А. 200 кН/м Б. 10 Н/м В. 200 мН/м

Как изменится период колебаний груза на пружине, если его массу увеличить в 4 раза?

А. Т₂=Т₁ Б. Т₂= 2Т₁ В. Т₂= 4Т₁

Колебания тела описываются уравнением х = 0,3 соs 4πt. Чему равна частота данных колебаний?

А. 4π рад/с Б. 2 Гц В. 0,3 Гц

Тест Б

Какие из приведенных движений являются примером механических колебаний?

А. качели Б. падение тела В. движение по окружности

Единица измерения частоты колебаний тела может быть выражена…

А. с Б. с^-1 В. Гц^-1

Собственная частота колебаний тела равна:

А. ω = πν Б. ω = 2πν В. ω = 2π / ν

За 1 мин груз совершает 300 колебаний. Определите период.

А. 0,2 с Б. 5 с В. 300 Гц

Используя данные задачи 5, найдите частоту колебаний.

А. 5 Гц Б. 0,2 Гц В. 300 Гц

Амплитуда гармонических колебаний тела равна 0,5 м. Чему равен путь пройденный телом за 1 период?

А. 0 Б. 1 м В. 2 м

Как изменится период колебаний математического маятника, если его длину уменьшить в 9 раз?

А. Т₂=Т₁ Б. Т₂= Т₁·1/3 В. Т₂= 3Т₁

Потенциальная энергия упругодеформированной пружины 2 Дж, а её жесткость 100Н/м. На сколько сжали пружину?

А. 200 м Б. 0,04 м В. 0,2 м

За одно и то же время один математический маятник делает 50 колебаний, а другой – 30. Найдите длину большего маятника, если он длиннее первого на 32 см.

А. 0,5 м Б. 0,18 м В. 0,82 м

После выполнения теста учащимся предлагается сделать взаимопроверку результатов по кодам ответов и критериям оценки.

По окончании теста проводится промежуточная физкультминутка.

1 упражнение: глаза закрыты, веки расслаблены. Резкое открывание глаз.

2 упражнение: ип – сидя, одна рука заведена за спинку стула. Не отрывая ягодиц от стула поворачиваемся поочередно к одному соседу, затем к другому и улыбаемся.

Обобщение и систематизация знаний учащихся

(индивидуально-дифференцированные задания)

На основании результатов теста делается вывод о пробелах в знаниях и решаются задачи, вызвавшие затруднения у учащихся.

Учащимся предлагается решение задач двух уровней (по самостоятельному выбору). По одному человеку от каждой группы выходят к доске и решают выбранную задачу. Первые решившие на местах имеют возможность проверить ответы на компьютере.

Уровень А

Задача 1. На пружине жесткостью 100 Н/м подвешен груз массой 1 кг. Определите период и частоту колебаний груза.

Задача 2. Шарик массой 100г подвешен на нити и совершает колебания. Определите максимальную скорость шарика в момент прохождения им положения равновесия, если полная механическая энергия системы равна 0.05 Дж.

Уровень Б

Задача 1. Математический маятник колеблется с частотой 0.5Гц, а его амплитуда равна 10 см. Напишите уравнение колебательного движения х = х(t)

Задача 2. Груз математического маятника отклонили от положения равновесия так, что его высота над поверхностью земли увеличилась на 20 см. Чему равна максимальная скорость его движения и в какой точке она достигается?

Этап практического применения знаний

(Проведение эксперимента по заранее подготовленному алгоритму)

Изучение зависимости периода колебаний от параметров системы

(на примере математического маятника)

Цель работы:

Оборудование: штатив с муфтой и кольцом; измерительная лента; грузы лабораторные на нити длиной 80-100 см; часы с секундной стрелкой

Ход работы

1. Закрепите груз на нити маятника и измерьте его длину.

2. Выведите маятник из положения равновесия и подсчитайте число полных колебаний N за 30 с (t).

3. Определите период колебаний маятника.

4^* Уменьшите длину маятника в два раза. Выполните задания 1-3 для маятника с укороченной нитью.

5^*Добавьте еще один груз и снова вычислите период колебаний маятника.

Результаты измерений и вычислений занести в таблицу

Легкое тело				Тяжелое тело				Уменьшенная длина
L₁, м	t, с	N	Т₁, с	L₁, м	t, с	N	Т₂, с	L₁, м	t, с	N	Т₃, с
	30				30				30

Сделайте вывод о зависимости периода колебаний математического маятника от его длины и массы:

Подведение итогов урока

Выводится средний балл по учетным карточкам и подводится итог занятия

Рефлексия

(итоговая рефлексия)

Информация о домашнем задании

Составление и решение двух задач с использованием определения периода колебаний и полной механической энергии колебательной системы.