Исследование свободных механических колебаний

Автор: Кретоа АА

Методическая копилка - Физика

Городской семинар учителей физики

Физика 9.

Урок: Исследование свободных механических колебаний

Цель: углубление понимания учащимися процесса механических колебаний,

развитие умений работы с компьютерными моделями и навыков обобщения результатов

Ход урока:

I. Оргмомент: отсутствующие.

Тема урока:Исследование свободных механических колебаний (Слайд)

Аргументация: – выяснить как меняется характер СМК и характеристики при изменении самой колебательной системы ни примере физического маятника.

II. Фронтальный опрос-повторение: Вопросы:

1. Какие колебания являются свободными?

2. Какие тела образуют физический маятник? – Земля, тело, подвес

3. Какие физически величины описывают колебания?

4. В чем причины колебаний физического маятника? (Слайд)

5. К какому типу движений относятся колебания?

III. Новый материал:

Что можно изменить в физическом маятнике и чему это приведет?

– Земля: – в классе никак неизменяема (но можно уехать в другой город, залезть на гору – не будем рассматривать);

– тело, висящее на подвесе: – изменить можно массу, форму, размер (изменение формы и размера приведет к изменению силы сопротивления, для равенства силы сопротивления тела берем шарообразные равного радиуса).

Опыт: металлический и пластмассовый шары на одинаковом подвесе – колебания синхронны, от массы колебания не зависят (v ~ a, a~ F/m, F~ F_тяж, F_тяж ~ m);

– нить: – изменить можно длину.

Опыт: разная длина подвеса – длинный колеблется медленнее, с меньшей частотой и большим периодом.

Период и длина связаны какой-то пропорциональностью, какой? Прямой, обратной, квадратичной….?

(прямая:l₂/l₁=T₂/T₁)…

IV. Компьютерная лабораторная работа.

Для выяснения характера зависимости периода от длины проведем компьютерное исследование.

1. В ЛР тетрадях: Число, Название:Исследование зависимости периода колебаний физического маятника от его длины (Слайд)

Оборудование: программа «Физический маятник»

Выполнение работы:

Т=t/N =>таблица в тетрадь (Слайд)

Поясняю, как работать с программой, посчитать период, результаты в тетрадь.

Записать вывод: ответить на вопрос: - Как зависит период колебаний от длины?

2. Делают.

3. На места. Сдают лр. тетради.

T	l
2	4
3	9
4	?

Открываю файл электронной таблицы «Таблица ученик». Заполняю строку «Время колебаний», открываю листы «График зависимости» и «График изменений». Рассматриваем графики. Пробуем сформулировать какая математическая связь длины и периода.

Из графиков: период пропорционален квадратному корню длины подвеса.

Вывод в рабочую тетрадь: период пропорционален квадратному корню длины (степенная функция с дробным показателем)

VI. История вопроса.

Маятник Фуко (Слайд) – доклад.

Демонстрация программой «Физический маятник».

VII. Домашнее задание: - п. 24-26 повторить