Решение задач. Систематизация знаний - МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ - КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ

Задачи урока: продолжить формирование умений выделять колебательное движение, описывать его физическими величинами, графиками, формулами; организовать контроль и взаимоконтроль изученного.

План урока

Этапы урока	Время, мин	Приёмы и методы
I. Организационный момент	1	Сообщение учителя
II. Повторение и контроль изученного материала	8—10	Физический диктант
III. Совершенствование умений: пример решения задачи, повторение решённых задач, решение новых задач	25—30	Коллективное, групповое и индивидуальное решение задач. Записи в тетрадях. Взаимопомощь и взаимоконтроль. Беседа
IV. Подведение итогов. Домашнее задание	5	Ответы на вопросы. Отчёты о работе. Запись на доске

I. Организационный момент.

II. В конце изучения колебаний проводится физический диктант с целью контроля и взаимоконтроля знаний. На листочках подготовлены рисунки и записи. Для ответа на вопрос необходимо определить номер записи или рисунка, сделать краткое пояснение.

Вариант I

1. Какое из уравнений или какой график описывает движение математического маятника, выведенного из положения равновесия (рис. 51)?

2. Укажите изображение математического маятника (см. рис. 51).

3. Какая из формул выражает закон движения для математического маятника (см. рис. 51)?

4. Запишите закон сохранения энергии для пружинного маятника.

5. Чем различаются колебания, графики которых изображены на рисунке 51, в, г, з?

6. В каком случае (см. рис. 51, б) колебания одного маятника быстро приведут к таким же колебаниям другого маятника?

Вариант II

1. Укажите графики свободных колебаний (см. рис. 51).

2. От чего зависит резонанс?

3. Укажите график затухающих колебаний (см. рис. 51).

4. Равны ли массы грузов одинаковых пружинных маятников, графики которых изображены на рисунке 51, ж?

5. Какая из формул является основной для пружинного маятника?

6. Запишите формулу для частоты колебаний математического маятника.

III. Для решения рекомендуем задачи: П., № 632, 633, 636. Экспериментальная задача.

Изменится ли период колебаний шарика (железо, алюминий, медь, пластмасса), если под ним поместить электромагнит (керамический магнит)?

В качестве примера приведём решение типичной задачи.

За одно и то же время один математический маятник совершает 50 колебаний, а другой — 30. Определите их длины, если один из них на 32 см короче другого.

Анализ текста и физического явления. В задаче рассматриваются два разных колебательных движения: колебания математического маятника длиной l₁, колебания математического маятника длиной l₂. Периоды колебаний маятников неизвестны, но можно определить их отношение.

Идея решения. Каждое из колебаний описать уравнением для периода, решить полученную систему уравнений.

Решение.

Для первого маятника период колебаний

Для второго маятника период колебаний

Кроме того, имеем и

В этих четырёх уравнениях четыре неизвестных, поэтому система разрешима. Поделим почленно первое уравнение на второе. С учётом четвёртого уравнения имеем

следовательно,

Выполним математические преобразования:

Получаем

Анализ решения. Первый маятник длиннее второго, его период больше, значит, число колебаний за фиксированный промежуток времени должно быть меньше. Если формально в системе уравнений посчитать, что l₁ - l₂ = 0,32, то значение длины будет выражаться отрицательным числом. Последнее и означает, что разность длин имеет другой знак.

IV. Вопросы для систематизации знаний: какое физическое явление мы изучали на последних уроках? Каковы основные характеристики колебаний? Какие зависимости между величинами мы установили? Какие характеристики колебаний можно определить с помощью этих уравнений? Как это сделать? (Обсуждаются записанные на доске формулы.) Какие задачи можно составить на приведённые зависимости? (Используется таблица 13.)

Домашнее задание: § 15* (5); упр. на с. 68 (4, 5).