Конспект урока по физике «Исследование зависимости периода колебаний нитяного маятника и измерение ускорения свободного падения»
Урок по физике
учителя физики и математики МБОУ СШООЗЗ №2 г.Липецка Болдыревой О.А.
Предмет: физика
Уровень образования: общеобразовательный 9 класс
Тема: «Исследование зависимости периода колебаний нитяного маятника и измерение ускорения свободного падения»
Тип урока: изучение и первичное закрепление новых знаний и способов деятельности
Форма проведения урока: системно-деятельностный подход, лабораторная работа
Время проведения: 3 четверть, 3 марта
Участники: учащиеся 9Б класса
Цель: изучить колебания нитяного маятника, научиться использовать нитяной маятник для измерения ускорения свободного падения, используя формулу для вычисления периода колебаний
Планируемый результат обучения, в том числе и формирование УУД:
Познавательные УУД: самостоятельное выделение и формулирование познавательной цели
Коммуникативные УУД: планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками
Регулятивные УУД: целеполагание как постановка учебной задачи; оценка - осознание качества и уровня усвоения знаний, оценка результатов работы
Личностные УУД: формирование умений управлять своей учебной деятельностью, формирование интереса к физике, научным достижениям человечества
Основные понятия: механические колебания, гармонические колебания, амплитуда колебаний, период колебаний, частота колебаний, формула периода колебаний нитяного маятника
Межпредметные связи: математика, механика и др.
Ресурсы: мультимедийный проектор с ПК, интерактивная доска, тетради для лабораторных работ, комплекты оборудования - штатив, 2 нитяных мятника (металлические шарики разной массы на нитях), секундомер или часы, сантиметровая лента или линейка
Информационные источники:
Генденштейн Л.Э. Физика. 9 класс. В 2 ч. Ч. 1 учебник для общеобразовательных учреждений/Л.Э. Генденштейн, А.Б. Кайдалов, В.Б. Кожевников; под ред. В.А. Орлова, И.И. Ройзена. – 4-е изд., стер. – М. : Мнемозина, 2012. – 272 с.: ил.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
13 HYPE
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·–
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·ntatsii/fizika/Dlina-majatnika/Dlina-majatnika.html15
http://www.myshared.ru/slide/217494/
Презентация «Современный урок в условиях ФГОС» (автор Аксёнова Инна Васильевна, зав. кафедрой естественнонаучного и математического образования ЛИРО, к.п.н., доцент, 2014 г.)
Презентация «Формирование УУД как основы методического сопровождения ФГОС» (автор Кузнецова Н.М., к.п.н., доцент кафедры ЕН и МО ГАУДПО ЛО «ИРО»)
Технологическая карта урока
Этапы урока
Содержание учебного материала.
Деятельность
учителя
Деятельность
обучающихся
ФОУД
Формирование УУД
1.Организационный этап
Здравствуйте. На предыдущих уроках мы с вами познакомились с механическими колебаниям. Как примеры механических колебаний мы рассмотрели нитяной и пружинный маятники, а также основные параметры колебаний и гармонические колебания. На этом уроке мы с вами продолжим изучение нитяного маятника. Для начала вспомним основные понятия.
Приветствуют учителя. Проверяют готовность к уроку (наличие рабочей тетради, тетради для лабораторных работ, учебника, технических средств)
Личностные:
Самоопределение.
Регулятивные:
Целеполагание.
Коммуникативные:
Планирование учебного сотрудничества с учителем и одноклассниками.
2.Этап актуализации субъектного опыта учащихся
Актуализация необходимых ЗУН:
1) Что такое механические колебания? Приведите известные вам примеры механических колебаний в природе и технике. (см. §15, с. 158, вопр. 1) Выберите правильный ответ [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
2) Какие основные понятия характерны для механических колебаний? Проверим и повторим [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
3) Вставь буквенное обозначение и найди соответствие единиц измерения.
Амплитуда
с
Период
Гц
Частота
м
Проверим правильность выполнения работы
4) Какое соотношение связывает период и частоту? (см. §15, с. 158, вопр. 2)
5) Как найти период T – время одного полного колебания, если известны: t – все время движения и n – количество колебаний?
6) Какие колебания называются гармоническими? Приведите примеры.
И Ф
Отвечают на поставленные вопросы (слайд 1)
Перечисляют и дают определения. Проверка с помощью звукового ряда (слайд 2)
Учащиеся в таблице на доске вписывают буквы и делают соответствие единиц измерения физических величин.
Учащиеся сверяют ответы (слайд 3)
Запись формул на доске (слайд 4) 13 QUOTE 1415 13 QUOTE 1415
(слайд 5)
(слайд 6)
Личностные УУД:
Смыслообразование, установление обучающимися связи между знаниями теории и практического применения.
Познавательные:
Умение адекватно, осознанно и произвольно строить речевое высказывание в устной и письменной речи, передавая содержание текста в соответствие с целью.
Коммуникативные:
Умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли в соответствии с задачами выбора правильного ответа.
3.Этап изучения новых знаний и способов деятельности
Побуждающий диалог – «Юный Галилей делает свое первое открытие»: http://zhurnalko.net/=100-chelovek-kotorie-izmenili-istoriju/09-galilej--num9
В одно воскресное утро 1583 года 19-летний Галилео, слушая долгую церковную службу обратил внимание на то, как раскачивался вперёд и назад свисавший с потолка светильник. Галилей по ударам своего пульса стал отсчитывать время, за которое лампа делала полную амплитуду. Оказалось, что в исходную точку этот маятник всегда возвращался за одно и то же время.
Вернувшись домой, Г. Галилей начал экспериментировать с маятниками и обнаружил постоянство в периодах колебания маятника. Благодаря этому открытию измерение времени стало более точным. На основе этого замечательного свойства колеблющихся тел Христиан Гюйгенс в 1657 году создал первые маятниковые часы с регулярным ходом.
Галилей, опираясь на расчеты и опыты ([ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] видео механических колебаний с разными амплитудами), экспериментально подтвердил справедливость соотношения:
13 QUOTE 1415 ,
где l - длина нити, g - модуль ускорения свободного падения.
Какое свойство колеблющихся тел открыл Галилей? Как подтвердил он этот вывод? От чего зависит период колебаний маятников?
Формулирование темы и целей урока:
Тема лабораторной работы: «Исследование зависимости периода колебаний нитяного маятника и измерение ускорения свободного падения»
Цель работы: изучить колебания нитяного маятника, научиться использовать нитяной маятник для измерения ускорения свободного падения, используя формулу для периода колебаний
Оборудование: штатив, два нитяных маятника (металлические шарики разной массы на нитях), секундомер или часы, сантиметровая лента или линейка
Перед выполнением работы нужно пояснить, что далеко не каждый нитяной маятник совершает колебания с периодом, определяемым данной формулой. И это нужно будет проверить в работе.
Ход работы
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
№ опыта
Длина l, м
Количество колебаний n
Амплитуда А, м
Масса m, кг
Время t, с
Период T, с
Частота
·, Гц
1
2
3
4
·
5
Индивидуальное задание:
Воспользуйтесь результатами ваших измерений при длине маятника 1 м для вычисления ускорения свободного падения, используя формулу :
И
В ходе побуждающего диалога учащиеся делают вывод о том, что для решения многих практических задач необходимо знать длину нити маятника, массу подвешенного груза и амплитуду.
(слайд 7)
(слайд 8)
(слайд 9)
Ф
Формулируют тему урока и цели: от чего зависит период колебаний нитяного маятника?
(слайд 10)
Ф
Учащиеся перечисляют необходимое оборудование для выполнения лабораторной работы (слайд 11)
Г
Учащиеся изучают инструкцию лабораторной работы, заполняют в тетради: тему, цель работы, оборудование, ход работы в которой нарисуют схему с обозначениями и теорию расчета периода Т колебаний (T = t/n)
Приложение 1
Г
Учащиеся собирают установку опыта, производят наблюдения и измерения, заполняют таблицу в тетради.
(слайд 12,13)
Г
Учащиеся выполняют письменную фронтальную самостоятельную работу по расчету периода колебаний и делают выводы после каждого изменения параметров.
Учащиеся проверяют правильность выполнения самостоятельной работы по учебнику (см. §15, с. 154-155).
И
Учащиеся записывают полученный результат в тетрадь (слайд 14)
Познавательные:
Постановка и формулирование проблемы.
Регулятивные:
Целеполагание, как постановка учебной задачи на основе знания учащимися основных параметров механических колебаний.
Личностные:
Установление учащимися связи между целью учебной деятельности и её мотивом.
Регулятивные:
Соотнесения того, что уже известно и усвоено учащимися, и того, что ещё неизвестно.
Познавательные:
Осознанное и произвольное построение речевого высказывания в устной форме.
Коммуникативные УУД:
Умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли в соответствии с задачами и условиями работы в группе.
Регулятивные:
Соотнесения того, что уже известно и усвоено учащимися, и того, что ещё неизвестно.
Познавательные:
Осознанное и произвольное построение речевого высказывания в устной форме; анализ объектов с целью выделения признаков.
Коммуникативные УУД:
Умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли при ответе на вопросы.
4.Этап первичной проверки понимания изученного
Первичное закрепление с комментированием во внешней речи:
Как зависит период колебаний от амплитуды?
- Для малых колебаний период колебаний практически не зависит от их амплитуды.
Как зависит период колебаний от массы шарика?
- Период колебаний маятника не зависит от массы груза.
Как зависит период колебаний от длины нити?
- С увеличением длины нити период колебаний увеличивается.
И
Учащиеся отвечают на вопросы (слайд 15)
Регулятивные УУД:
Контроль, коррекция и оценка промежуточного результата с целью обнаружения отклонений в усвоенном материале и осознание качества усвоения.
5.Этап информации о домашнем задании
§15 (п. 5), вопросы и задания с. 159 №11,9,13 (смастерить самодельный секундомер – индивидуальное задание)
И
Учащиеся записывают домашнее задание (слайд 16)
6.Этап закрепления изученного
Письменная проверочная работа
1 вариант
За 5 с маятник совершает 10 колебаний. Чему равен период колебаний?
а) 5 с;
в) 0,5 с;
б) 2 с;
г) 50 с.
По условию задачи 1 определите частоту колебаний.
а) 5 Гц;
в) 0,5 Гц;
б) 2 Гц;
г) 50 Гц.
Каким выражением определяется период математического маятника?
а) 13 QUOTE 1415;
в) 13 QUOTE 1415;
б) 13 QUOTE 1415;
г)13 QUOTE 1415.
Каков примерно период колебаний математического маятника длиной 40 м? g = 10 13 QUOTE 1415.
а) 12 с;
в) 2 с;
б) 1/12 с;
г) 0,5 с.
Как изменится период колебаний математического маятника, если его длина увеличится в 4 раз?
а) увеличится в 4 раза;
в) уменьшится в 4 раза;
б) увеличится в 2 раза;
г) уменьшится в 2 раза.
2 вариант
За 6 с маятник совершает 12 колебаний. Чему равна частота колебаний?
а) 0,5 Гц;
в) 72 Гц;
б) 2 Гц;
г) 6 Гц.
По условию задачи 1 определите период колебаний.
а) 5 с;
в) 0,5 с;
б) 2 с;
г) 50 с.
Каким выражением определяется период математического маятника?
а) 13 QUOTE 1415;13 QUOTE 1415
в) 13 QUOTE 1415;
б) 13 QUOTE 1415;
г)13 QUOTE 1415.
Каков примерно период колебаний математического маятника длиной 10 м? g = 10 13 QUOTE 1415.
а) 6 с;
в) 1 с;
б) 1/6 с;
г) 10 с.
Как изменится период колебаний математического маятника, если его длина увеличится в 9 раз?
а) увеличится в 9 раза;
в) уменьшится в 9 раза;
б) увеличится в 3 раза;
г) уменьшится в 3 раза.
И П
Учащиеся отвечают письменно на вопросы
Приложение 2
Учащиеся делают взаимопроверку и правильность ответов сверяют со слайдом 17, делая выводы о достигнутых результатах
Коммуникативные УУД:
Определение цели и функций участников работы при взаимоконтроле
Регулятивные УУД:
Оценка выделение и осознание обучающимся того, что уже усвоено и что ещё нужно усвоить, осознание качества и уровня усвоения; оценка результатов работы;
7.Этап обобщения и систематизации
При увеличении длины нити в 4 раза период колебаний увеличивается в 2 раза, а при увеличении длины нити в 9 раз период колебаний увеличивается в 3 раза. Это позволяет предположить, что период колебаний математического маятника пропорционален корню квадратному из длины нити:
,
где l - длина нити, g - модуль ускорения свободного падения.
Таким образом, для малых колебаний нитяного маятника период зависит только от длины нити.
И
Учащиеся делают записи в тетради (слайд 18,19)
Познавательные:
Осуществление анализа содержания учебного материала и формулирование выводов.
8.Этап подведения итогов учебного занятия
Работа обучающихся на уроке:
обучающиеся работали активно, все были включены в работу.
Дифференциация и индивидуализация обучения присутствовала.
Характер самостоятельной работы учащихся продуктивный.
Оценка достижения целей урока: урок достиг поставленных целей.
9.Этап рефлексии
Эвристическая беседа:
Что нового мы сегодня узнали?
Что было сложного при изучении нового материала?
А что было непонятно?
Что было интересно?
Может ли это пригодиться вам в жизни?
Достигли ли мы сегодня на уроке поставленных целей?
Оцените свою работу на уроке, насколько активно и безошибочно вы работали?
Выберите из каждой предложенной пары состояний - состояние, которое наиболее полно соответствует вашему состоянию после проведенного урока:
Чувствую вдохновение (2 балла) – чувствую подавленность (0 баллов)
Интересно (2 балла) – не интересно (0 баллов)
Появилась уверенность в своих силах (2 балла) – не уверен (0 баллов)
Не устал (2 балла) – устал (0 баллов)
Старался (2 балла) – не старался, безразлично (0 баллов)
Доволен собой (2 балла) – недоволен (0 баллов)
Научился решать задачи (2 балла) – не научился решать задачи (0 баллов)
Утвердился в своих знаниях (2 балла) – ничего не знаю по данной теме (0 баллов)
Не раздражен уроком (2 балла) – раздражен работой на уроке и самим уроком (0 баллов)
Ф
Учащиеся отвечают на вопросы, обмениваются мнениями, оценивают себя (слайд 20)
Приложение 3
Личностные УУД:
Нравственно-этическая ориентация, в том числе, и оценивание усваиваемого содержания (исходя из социальных и личностных ценностей).
Коммуникативные:
Умение строить высказывания и воспринимать их.
Регулятивные:
Вносить необходимые коррективы на основе оценки и учета сделанных ошибок.
Рисунок 1115