Методические указания к работе с модулем М7 «Источники звука. Звуковые колебания. Высота. Тембр. Громкость звука» 11

Вид материалаУрок

Содержание


Вид урока
Формы организации учебной деятельности
Методы познания
Оборудование к уроку
Входной контроль
СИЛЬНЕЕ) 2) т.к. объем пробирок одинаковый. (СТОЛЬКО
ЕГО) 2) вынужденные колебания (ДЕЛО
Лень делает всякое дело трудным.)
Это Бенджамин Франклин!
УЭ2. Примеры вынужденных колебаний. ЧДЦ
УЭ3. Резонанс. ЧДЦ
РЕЗКОЕ ВОЗРАСТАНИЕ АМПЛИТУДЫ ВЫНУЖДЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ ПРИ СОВПАДЕНИИ ЧАСТОТЫ ВНЕШНЕЙ СИЛЫ (ν
УЭ4. Способы устранения резонансных колебаний. Применение резонанса и борьба с ним. ЧДЦ
УЭ5. Выходной контроль. ЧДЦ
Подобный материал:
1   2   3   4
Тема урока: «Вынужденные колебания. Резонанс»

Вид урока: Изучение нового материала

Тип урока: комбинированный

Цель урока: ввести новое понятие резонанса

Задачи урока:

Образовательные: ознакомиться с новыми понятиями: вынужденные колебания, резонанс.

Развивающие: привить учащимся навыки самостоятельной работы с учебником, дополнительной литературой, компьютером.

Воспитательные: воспитывать коммуникативность и трудолюбие.

Формы организации учебной деятельности: фронтальная, групповая, индивидуальная.

Методы обучения: репродуктивный, наглядно-иллюстративный, объяснительно-иллюстративный, частично- поисковый.

Методы познания: наблюдение, сравнение, обобщение, анализ, проектирование.

­Основное содержание: понятие вынужденных колебаний, резонанса; резонансные кривые.


Оборудование к уроку:

1) Мультимедийный курс физики 7-11 кл ( Физикон), видео о механических колебаниях.

2) Компьютеры, экран, проекционный аппарат.

3) Грузы на пружинах разной жесткости


План урока:

1. Организационный момент.

2. Актуализация знаний.

3. Освоение нового материала.

4. Закрепление полученных знаний.

5. Рефлексия и домашнее задание.одставить табличку с примерами вредного и полезного резонанса из своей жизни. тивными стилями.

Ход урока:

«Нельзя объять необъятное…»

(Козьма Прутков)

«…но можно по частям и всем вместе!»

Казалось бы, что мы очень много знаем о колебаниях. Они окружают нас повсюду. Мы их наблюдаем каждый день, зачастую даже не замечая, проходим мимо, или наоборот задаемся вопросом: “А почему это так происходит?” ( в это время показывают видеосюжет о механических колебаниях)


Увидели что-то новенькое, интересное?! Попробуем разобраться с этим, но прежде надо вспомнить, а что мы уже знаем о колебаниях.

  1. Входной контроль (повторение изученного).

Ответить на вопросы УЭ1 (1 – 5) (выполняют задания в тестовой форме, или на компьютерах)

УЭ1: Входной контроль

ЧДЦ: проверить усвоение модулей М1 – М3

Проверка производиться может разными способами: 1) самопроверка, 2)проверяет учитель во время самостоятельной работы учащихся,3) при компьютерном тестировании – автоматически ответ на экране монитора. Каждый правильный ответ - 1 балл.



Интегральные когнитивные стили

Дифференциальные когнитивные стили

Руководство по усвоению учебного содержания

Содержание учебного материала (ИТ, ИД, ИЭ)

Содержание учебного материала (ДТ, ДД, ДЭ)

Руководство по усвоению учебного содержания.

Прочитайте вопросы и выберите правильный ответ и слово, которое ему соответствует. Из правильных ответов составьте афоризм. За каждый правильный ответ – 1 балл

1.Период колебания математического маятника длиной 1м в Осло и в Токио различаются на 0,002с. С чем связано это различие?

1) это связано с тем, что ускорение свободного падения, входящего в формулу для расчета периода математического маятника, зависит от географической широты. (ЛЕНЬ)

2) т.к. в Осло и в Токио различный климат. (МЫ)

3) это связано с тем, что период колебания математического маятника зависит от массы маятника. (РАЗУМ)

2. Сердце – это орган, имеющий массу 300г. С 15 до 50 лет оно совершает 70 ударов в минуту.

(В обычном режиме этот орган перекачивает 360 литров крови в час, а за жизнь – 224 миллионов литров. Столько же, сколько река Сена за 10 минут!)

Давайте подумаем: Чему равна частота колебаний работы сердца?

1) 6 Гц (ЧЕЛОВЕКА)

2) 70 Гц (МОЖЕМ)

3) 1,17 Гц (ДЕЛАЕТ)

3. Рассмотрим два маятника. Длина нитей обоих одинаковая. Но один – это пробирка с жидкостью, а другой - пустая. Отклоним их на одинаковый угол от положения равновесия.

Почему периоды колебания маятников одинаковые? (можно- видео-вопрос)

1) т.к у всех маятников период колебания всегда одинаков.( СИЛЬНЕЕ)

2) т.к. объем пробирок одинаковый. (СТОЛЬКО)

3) т.к.период колебания не зависит от массы. (ВСЯКОЕ)

4. А.С. Пушкин. Руслан и Людмила.

Бунтует вихорь в поле чистом

И на краю седых небес

Качает обнаженный лес…

Какой вид колебательного движения описывает поэт в данном отрывке?

1) свободные колебания ( ЕГО)

2) вынужденные колебания (ДЕЛО)

3) затухающие колебания (СКОЛЬКО)



Прочитайте вопросы и выберите правильный ответ и слово, которое ему соответствует. Из правильных ответов составьте афоризм. За каждый правильный ответ – 1 балл




Интегральные когнитивные стили

Дифференциальные когнитивные стили

Руководство по усвоению учебного содержания

Содержание учебного материала (ИТ, ИД, ИЭ)

Содержание учебного материала (ДТ, ДД, ДЭ)

Руководство по усвоению учебного содержания.




5. На рисунке представлен график зависимости координаты тела Х от времени, совершающего гармонические колебания вдоль оси ОХ.





Чему равен период колебаний тела?


1) 4с (ТРУДНЫМ)

2) 0,2с (ЗНАЕМ)

3) 9с (КУЛАКОВ)







( ЛЕНЬ ДЕЛАЕТ ВСЯКОЕ ДЕЛО ТРУДНЫМ.)

Я надеюсь, что все у вас получилось и афоризм известного американского политика и физика. Кто он? Сейчас узнаем, сыграв в логическую игру- цепочку. Я называю предложение, характеризующее этого человека. И если вы по нему узнаете этого человека, то получаете 3 балла, если нет, то я продолжаю дальше. С каждым предложением снимаются 0,5 балла. И если вы его не угадаете, то я сама назову его, но баллов вы не получаете.


- жил в 18 веке;

- американский государственный и политический деятель, ученый. Его научные заслуги получили широкое международное признание;

- при его участии были проведены измерения скорости, ширины и глубины Гольфстрима;

- он занимался измерением теплопроводности различных материалов, изучал явления охлаждения жидкости при испарении;

- исследовал распространение звука в воде и воздухе;

- изобрел стеклянную гармонику («армонику»), для которой В.Моцарт специально написал квинтет;

- ввел общепринятое теперь обозначение электрически заряженных состояний "+" и "–", доказал электрическую природу молнии и запатентовал громоотвод;

- его портрет изображен на 100 $ купюре.

Это Бенджамин Франклин!


Продолжим разговор о колебаниях.

До сих пор мы с вами говорили о свободных колебаниях, которые, к сожалению, затухают. Как же сделать колебания не затухающими? Попробуйте ответить на этот вопрос, работая с УЭ2.


Работа с УЭ2. Примеры вынужденных колебаний.

ЧДЦ: Выяснить условия существования вынужденных колебаний.


Интегральные когнитивные стили

Дифференциальные когнитивные стили

Руководство по усвоению учебного содержания

Содержание учебного материала (ИТ, ИД, ИЭ)

Содержание учебного материала (ДТ, ДД, ДЭ)

Руководство по усвоению учебного содержания.

Прочитайте § 29. Запишите одинаковые свойства свободных и вынужденных колебаний.

1 балл


Вынужденные колебания – колебания, возникающие под действием внешней периодически изменяющейся силы. Частота вынужденных колебаний равна частоте изменения внешней силы.


Прочитайте § 29.

Выполните упр. 26 (2) – 1 балл.



Висячие через реки мосты. Они колеблются под порывами ветра, под проезжающим транспортом…

В 1940 г в штате Вашингтон рухнул мост TACOMA NARROWS. Это случилось всего лишь через 4 месяца после его возведения. Третий по величине в мире висячий мост строили 3 года. Египетский висячий мост, построенный в 1828 году в Петербурге, через реку Фонтанка…


20 января 1905 г стал для моста роковым. Проходящий по нему кавалерийский эскадрон разрушил мост, и в один миг люди оказались в ледяной воде реки Фонтанки.


Как вы думаете, побудут ли изменяться характеристики колебаний при изменении частоты вынуждающей силы?

Работа с УЭ3. Резонанс.

ЧДЦ: выяснить, как зависят характеристики колебаний от параметров вынуждающей силы.

(Работа происходит в парах или тройках, чтобы в них присутствовали дети с разными когнитивными стилями)


Интегральные когнитивные стили

Дифференциальные когнитивные стили

Руководство по усвоению учебного содержания

Содержание учебного материала (ИТ, ИД, ИЭ)

Содержание учебного материала (ДТ, ДД, ДЭ)

Руководство по усвоению учебного содержания.

ИД: Выполните эксперимент: вам даны: 2 колеб. системы с разной собственной частотой колебания: (грузы на пружинах разной жесткости). Покажите, что любая колебательная система имеет свою собственную частоту. ИТ: проследите по графику, как зависит амплитуда колебаний от частоты внешней силы.

ИЭ: опишите демонстрацию и постройте график зависимости.

По 1 баллу

На основании полученных выводов объясните разрушение мостов.

1 балл

График зависимости амплитуды колебания от частоты:



При увеличении частоты внешней силы амплитуда колебания растет. Она достигает максимума, когда внешняя сила действует в такт со свободными колебаниями груза. При дальнейшем увеличении частоты амплитуда установившихся колебаний опять уменьшается. При очень больших частотах внешней силы амплитуда стремиться к нулю, т.к. тело вследствие своей инертности не успевает заметно смещаться за малые промежутки времени и “дрожит на месте”.

РЕЗКОЕ ВОЗРАСТАНИЕ АМПЛИТУДЫ ВЫНУЖДЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ ПРИ СОВПАДЕНИИ ЧАСТОТЫ ВНЕШНЕЙ СИЛЫ (νвн), ДЕЙСТВУЮЩЕЙ НА СИСТЕМУ, С СОБСТВЕННОЙ ЧАСТОТОЙ СИСТЕМЫ (ν0) НАЗЫВАЕТСЯ РЕЗОНАНСОМ.

Условие резонанса: ν вн= ν 0


ДТ, ДЭ, ДД: работают с лабораторией «Вынужденные колебания» (мультимедийный курс физики 7-11 кл ( Физикон))


Провести эксперимент и выяснить, как зависит амплитуда колебаний пружинного маятника от частоты вынуждающей силы. (по 1 баллу)

На основании полученных выводов объясните разрушение мостов.

1 балл







Интегральные когнитивные стили

Дифференциальные когнитивные стили

Руководство по усвоению учебного содержания

Содержание учебного материала (ИТ, ИД, ИЭ)

Содержание учебного материала (ДТ, ДД, ДЭ)

Руководство по усвоению учебного содержания.

Предположите и объясните свое предположение, почему кривые имеют такой размах амплитуд? 2 балла

Данный график зависимости амплитуды вынужденных кол колебаний от частоты вынуждающей силы называют

резонансной кривой.


Предположите и объясните свое предположение, почему кривые имеют такой размах амплитуд? 2 балла



Значит, резонанс это вредное физическое явление? И нужно от него избавляться?

Так ли это, вы поймете из следующего модуля.

УЭ4. Способы устранения резонансных колебаний. Применение резонанса и борьба с ним.

ЧДЦ: показать, что всякое вредное явление имеет и полезную сторону.


Интегральные когнитивные стили

Дифференциальные когнитивные стили

Руководство по усвоению учебного содержания

Содержание учебного материала (ИТ, ИД, ИЭ)

Содержание учебного материала (ДТ, ДД, ДЭ)

Руководство по усвоению учебного содержания.

Прочитайте § 30, стр. 106-107, дополнительный материал.

На основании полученного материала и из своего опыта, составьте обобщающую таблицу вредного и полезного проявления резонанса.

2 балла.

ИД: предложите способы предотвращения вредного воздействия резонанса.

2 балла.

ВО ВРЕМЯ ВЕЛИКОЙ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ ВОЙНЫ ПО ЛЬДУ ЛАДОЖСКОГО ОЗЕРА К ОСАЖДЕННОМУ ЛЕНИНГРАДУ ПРОХОДИЛА АВТОМОБИЛЬНАЯ ДОРОГА ПРОТЯЖЕННОСТЬЮ В 27 КМ, ИЗВЕСТНАЯ В ИСТОРИИ КАК “ ДОРОГА ЖИЗНИ”. ЧТОБЫ ЛЕДЯНОЙ ПОКРОВ ПОД ВЛИЯНИЕМ ПРОХОДИВШЕГО ПО НЕМУ ПОТОКА АВТОМАШИН НЕ ПРИШЕЛ В РЕЗОНАНСНЫЕ КОЛЕБАНИЯ, ПРИНИМАЛИ СПЕЦИАЛЬНЫЕ МЕРЫ. ГРУЗ АВТОМАШИН ПОДБИРАЛИ ТАКИМ ОБРАЗОМ, ЧТОБЫ ЧАСТОТА КОЛЕБАНИЙ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА ОТЛИЧАЛАСЬ ОТ ЧАСТОТЫ, С КОТОРОЙ ВОЗДЕЙСТВОВАЛИ НА ЛЕДЯНОЙ ПОКРОВ ПРОХОДИВШИЕ АВТОМАШИНЫ.





Тяжелый язык большого колокола может раскачать даже ребёнок, если он будет натягивать веревку с частотой = собственной частоте языка. Но самый сильный не раскачает язык, дергая веревку не в резонанс.


Прочитайте § 30, стр. 106-107, дополнительный материал.

На основании полученного материала и из своего опыта, запишите примеры вредного проявления резонанса.

2 балла



УЭ5. Выходной контроль.

ЧДЦ: выяснить уровень усвоения модуля.

А сейчас те, кто сможет решить задачу №4 узнает окончание афоризма Б.Франклина.



Интегральные когнитивные стили

Дифференциальные когнитивные стили

Руководство по усвоению учебного содержания

Содержание учебного материала (ИТ, ИД, ИЭ)

Содержание учебного материала (ДТ, ДД, ДЭ)

Руководство по усвоению учебного содержания.

В 1, 2 вопросах выберите правильный ответ. (1 балл) Ответьте подробно на 3 вопрос. (2 балла) Решите задачу 4. И увидите окончание афоризма. (3 балла)

1. Каково условие резонанса?

а) ν = ν 0

б) А= ν

2. К каким колебаниям применимо понятие резонанса?

а) свободным;

б) вынужденным;

в) затухающим.

3. Вода, которую мальчик несет в ведре, начинает сильно расплескиваться. Мальчик меняет темп ходьбы и расплескивание прекращается. Почему так происходит?

4. К концу пружины маятника, груз которого имеет массу 1кг, приложена переменная сила, период колебаний которой равен 0,5с. Будет ли при этом наблюдаться резонанс, если жесткость пружины 100 Н/м?


1) будет (а отдых – приятным)

2) не будет (а труд – лёгким)


В 1, 2 вопросах выберите правильный ответ. (1 балл) Ответьте подробно на 3 вопрос. (2 балла) Решите задачу 4. И увидите окончание афоризма. (3 балла)