Колебательное движение. Пружинный и математический

Государственное учреждение образования
«Общеобразовательный лицей № 1 г. Лида»
Открытый урок по физике для 11 класса
«Колебательное движение.
Пружинный и математический
маятники»
Учитель физики Пищик Наталья Васильевна
Место работы: ГУО «Общеобразовательный
лицей №1 г.Лида»
Описание урока
Образовательная область: Естествознание
Учебный предмет:
Физика
Интегральный блок:
Колебания и волны
Содержательная линия:
Механические колебания
Уровень предъявления: Базовый
Тема урока:
Колебательное движение. Пружинный и математический
маятники.
Тип урока: Урок изучения нового материала.
Цель: Обеспечить усвоение учащимися следующих понятий – колебательное
движение, гармонические колебания; амплитуда, частота, период, фаза
колебаний; свободные и вынужденные колебания, уравнение
колебаний. Установить закономерности и особенности колебаний груза
на нити и груза на пружине. Рассмотреть формулы для расчёта периодов
собственных колебаний математического и пружинного маятников.
Задачи:
1. Образовательные:
 Обеспечить усвоение учащимися следующих понятий –
колебательное движение, гармонические колебания; амплитуда,
частота, период, фаза колебаний;
 Рассмотреть закономерности и особенности колебаний груза на
нити и груза на пружине.
2. Развивающие:
Создать условия
 для развития умения сравнивать изучаемые явления, выявлять
разницу между ними;
 для формирования навыков самоконтроля.
3. Воспитательные:
 Содействовать воспитанию ответственности за собственную
деятельность на уроке, развитию самостоятельности и инициативы.
Ход урока
I. Организационный
момент
Этапы
урока
Задачи и цели этапа
Деятельность
учителя
Деятельн Формы и Прогнозируемый
Оборудов
ость
методы и результат процесса
ание
учащихся обучения проектирования
Выработать правила деятельности на
уроке.
Объявляет тему Слушают
и цель урока.
Создать ситуацию для
самоопределения учащихся на
результат их деятельности на уроке.
Знакомит с
правилами
работы на
уроке.
Словесны Психологическая
й
настроенность на
работу.
Названи
е темы
на
экране
II. Первичное введение материала с указанием
на то, что учащиеся должны запомнить
Обеспечить усвоение учащимися
следующих понятий – колебательное
движение, гармонические колебания;
амплитуда, частота, период, фаза
колебаний; свободные и вынужденные
колебания, уравнение колебаний.
Установить закономерности и
особенности колебаний груза на нити и
груза на пружине. Рассмотреть
формулы для расчёта периодов
собственных колебаний
математического и пружинного
маятников.
Объясняет
новый материал
с
использованием
презентации
«Колебательные
движения»
Слушают
учителя,
отвечают
на
вопросы.
Словесны По окончании
й
данного этапа урока
(рассказ). учащиеся имеют
представление о
Наглядны
понятиях,
й
закономерностях и
(презентац
формулах,
ия).
используемых при
изучении
колебательного
движения. В
рабочих тетрадях
учащихся составлен
краткий конспект
урока.
Мульти
медийна
я
установ
ка,
презента
ция
IV. Контроль результатов
первичного запоминания
III. Первичное закрепление
материала при выполнении
тестового задания
Закрепить полученные знания
Проводит
фронтальный
опрос.
Объявляет
задание.
Организовывает
самостоятельну
ю работу
учащихся по
закреплению
материала.
Выявить пробелы и проблемы в
понимании учебного материала с
целью корректировки на следующем
уроке
Отвечают
на
вопросы,
выполняю
т тестовое
задание
Фронтальн Сформированность Карточк
ый опрос. у учащихся
ис
основных понятий, тестами.
Самостоят
закономерностей и
ельная
формул.
индивидуа
льная
работа.
Осуществ Фронтальн Готовность
Организовывает ляют
ая
использовать
проверку и
проверку проверка полученные знания
первичную
результата
при решении задач.
коррекцию
своей
выполненных
деятельно
заданий.
сти путём
сравнения
полученн
ых ответов
с
эталонами.
Эталоны
ответов
на
экране.
Предлагает
учащимся
проанализирова
ть свою работу,
оценить новый
способ
объяснения
изучаемого
материала,
подводит итог
урока
Довести до сведения учащихся
домашнее задание
Озвучивает
Записыва Словесны Учащиеся усвоили
задание на дом. ют
й
и записали в
домашнее
дневники домашнее
задание в
задание
дневники.
VI. Домашнее
задание
V. Рефлексия
Создать ситуацию рефлексии по
поводу осознания и оценивания
учащимися себя в выполняемой ими
деятельности.
Оцениваю Словесны Умение
т свою
й (беседа) анализировать
деятельно
собственную
сть на
деятельность
уроке,
высказыва
ют свои
мнения о
форме
представл
ения
нового
материала
Дневник
и,
мультим
едийная
установ
ка
Дополнительная информация по этапам урока
Организационный этап
При знакомстве с правилами работы на уроке необходимо объяснить
следующее:
У каждого из учеников на парте имеется лист с названием
«Колебательные движения» (Приложение 1). На этом листе уже есть какая-то
информация. Однако в некоторых местах текст пропущен (вместо него
изображены пунктирные линии), имеются изображения прямоугольников и
квадратов, в которых ничего не написано. Это сделано для того, чтобы
учащиеся в процессе урока заполняли «пробелы» на своих листах, которые к
концу урока превратятся в конспекты урока.
Первичное введение материала
При объяснении нового материала используются слайды №№1-21
мультимедийной презентации, представленной в Приложении 2.
Ниже приведены основные понятия и определения, используемые при
разъяснении учащимся данной темы.
Колебания - это процессы, точно или приближенно повторяющиеся через
равные промежутки времени (повторяющееся движение по одной и той же
траектории).
Основные виды колебаний: механические, электромагнитные, химические,
термодинамические.
Типы колебаний: свободные и вынужденные.
Свободные колебания –происходящие под действием только внутренних
сил системы.
Условия совершения телом свободных колебаний:
1. Система должна иметь состояние устойчивого равновесия;
2. Должны отсутствовать силы трения и сопротивления.
Вынужденные колебания – колебания, происходящие под действием
внешней переменной силы.
Характеристики колебаний:
1) Амплитуда колебаний – модуль максимального смещения от положения
равновесия. Обозначение: А, хmax, xm. Единицы измерения: метры (м).
2) Период колебаний – время одного полного колебания. Обозначение: Т.
Единицы измерения: секунды (с).
T
t
N
3) Частота колебаний – число полных колебаний за единицу времени.
Обозначение: ν (ню). Единицы измерения: герцы (Гц).

N
1
1
;   ; Т 
Т
t

4) Циклическая частота – число колебаний за 2π секунд. Обозначение: ω
(омега). Единицы измерения:
1 рад -1
(с ).
1с
  2 ;  
2
Т
5) Фаза колебаний – величина, характеризующая колебательное движение, это
аргумент синуса или косинуса в уравнении колебательного движения.
Обозначение: φ (фи). Единицы измерения: градусы или радианы.
φ =ωt+φ0
Гармонические колебания – это колебания, в которых координата с
течением времени изменяется по закону синуса или косинуса.
Уравнение колебаний имеет вид:
xmax·sin(ωt+φ0).
х(t) = xmax·cos(ωt+φ0) или х(t) =
Затухающие колебания – амплитуда которых с течением времени
уменьшается.
Резонанс - резкое возрастание амплитуды колебаний в результате
совпадения собственной частоты с частотой вынуждающей силы.
Математический маятник - это подвешенный на тонкой невесомой нити
груз, размерами которого можно пренебречь по сравнению с размерами нити.
Пружинный маятник - это невесомая пружина, к которой прикреплено
тело массой m.
Формула для расчёта периода собственных колебаний груза на пружине:
T  2
m
k
Формула для расчёта периода собственных колебаний математического
маятника: T  2
l
g
Первичное закрепление материала при выполнении тестового задания
При проверке знаний учебного материала проводится фронтальный опрос
по системе «вопрос-ответ», затем учащимся раздаётся тестовое задание в двух
вариантах (Приложение 3), которое они выполняют в своих тетрадях в течение
4-5 минут.
Контроль результатов первичного запоминания
Для проверки тестового задания используют эталоны ответов, которые
приведены на слайде №22 мультимедийной презентации. (Следует отметить,
что данный слайд выводится на экран до начала выполнения тестового задания,
а при проверке по щелчку мыши в нём происходит смена текста и рисунков,
при которой и появляются эталонные ответы).
Рефлексия
Учащимся предлагается оценить свою работу на уроке и оценить новый
способ представления и объяснения теоретического материала.
Домашнее задание
Домашнее задание учащиеся получают по учебнику «Физика 11» 2009 года
издания авторов В.В.Жилко и Л.Г.Марковича.