Урок №21

Тема: Решение задач по теме « Гармонические механические колебания»

Цель:Проверить знания по теме «Колебания математического маятника и груза на пружине», закрепить формулы для периода, угловой частоты, закона сохранение энергии в решении задач.

Ход урока:1. Оргмомент. Целеполагание

                    2. Актуализация опорных знаний

               3. Решение задач с использованием компьютерной модели «Свободные колебания» (груз  на пружине и математический маятник) (CD-диск «Открытая физика 1.1)

                    4. Домашнее задание

                    5. Итоги урока

1. Здравствуйте, ребята!

Сегодня на уроке мы повторим основные понятия, формулы гармонических колебаний груза на пружине и математического маятника. Затем порешаем задачи с использованием компьютерной модели.

2. А теперь вопросы всему классу:

   а) Что называется гармоническим колебанием?

   б) Дайте определение периода, частоты, амплитуды, фазы колебаний.

   в) Единицы измерения этих величин .

   г) Формулы для нахождения координат при колебаниях, фазы, частоты, циклической частоты.

   д) От чего и как зависит период колебания математического маятника.

   е) От чего и как зависит период колебания пружинного маятника

   ж) Формула закона сохранения энергии для математического маятника и для пружинного маятника.

3. А теперь, ребята, поработаем с интерактивной моделью «Свободные колебания» (груз на пружине)

а) Выберем m=0,6 кг x₀=12,3 см, К= 5н\м

Задание: 1) Рассчитать период колебания

                2) Построить график x(t)

                3) Рассчитать максимальную потенциальную энергию

4) Рассчитать полную механическую энергию колебания груза на пружине

5) Найти максимальную скорость движения

6) Найти максимальную кинетическую энергию

7) Построить график зависимости скорости от времени

А теперь сравним полученные результаты с тем, что дает компьютерная модель.

б) А теперь используем интерактивную модель «Маятник».

Выберем маятник длинной 130 см при начальной фазе φ₀=18⁰.

1)   Найти период, частоту колебаний

2)   Зависит ли период от начальной фазы (смотрим модель).

3)   Построить график зависимости скорости от времени

4)   Построить графики зависимости кинетической энергии от времени

5)   Построить график зависимости потенциальной энергии от времени

6)   Найти полную энергию колебания

Сравним полученные результаты с моделью.

4. А теперь запишите условия домашних задач

№1. Известно, что жесткость пружины =7н\м, Масса груза 0,7 кг, амплитуда колебаний = 14 см. Определить: Максимальную скорость колебаний, полную механическую энергию, максимальную потенциальную энергию. Построить график зависимости координаты тела от времени, скорости от времени.

№2. Маятник с длиной нити 1м колеблется в поле тяготения Земли. Найти период колебания, частоту колебания. Построить график скорости от времени, если начальная фаза =15,5⁰, а также зависимости потенциальной и кинетической энергии от времени

Правильность решения на следующий урок нам поможет проверить компьютерная модель.

5. А теперь, подведем итоги. Какие понятия, формулы мы сегодня повторили?

Какие величины нам удалось сегодня рассчитать?

Как меняются кинетическая и потенциальная энергия в течение периода колебания?

На следующий урок вы напишите проверочную работу по данной теме. А так же потренируйте в решении задач теперь и дома.

Успехов.