Урок физики на тему :« АНАЛОГИЯ МЕЖДУ МЕХАНИЧЕСКИМИ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ КОЛЕБАНИЯМИ »
1. Физика 11 класс
Тема :« АНАЛОГИЯ МЕЖДУ МЕХАНИЧЕСКИМИ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ КОЛЕБАНИЯМИ »
Цель урока: провести полную аналогию между механическими и электромагнитными колебаниями, выявив сходство и различие между ними.
Развивающая цель урока: научить обобщению, синтезу, анализу и сравнению теоретического материала.
Воспитательная цель урока: воспитание отношения к физике, как к одному из фундаментальных компонентов естествознания.
ХОД УРОКА
Проблемная ситуация: Какое физическое явление мы будем наблюдать, если отклонить шарик от положения равновесия и опустить? (продемонстрировать)
Вопросы классу: Какое движение совершает тело? Сформулируйте определение колебательного процесса.
Колебательный процесс - это процесс, который повторяется через определённые промежутки времени.
1. Сравнительные характеристики колебаний
Фронтальная работа с классом по плану (проверка осуществляется через проектор).
План:
Определение
Как можно получить? (с помощью чего и что для этого надо сделать)
Можно ли увидеть колебания?
Сравнение колебательных систем.
Превращение энергии
Причина затуханий свободных колебаний.
Аналогичные величины
Уравнение колебательного процесса.
Виды колебаний.
Применение
Учащиеся в ходе рассуждений приходят к полному ответу на поставленный вопрос и сравнивают его с ответом на экране.
Вопрос учащимся
кадр на экране
Механические колебания
Электромагнитные колебания
Сформулируйте определения механических и электромагнитных колебаний
это периодические изменения координаты, скорости и ускорения тела.
это периодические изменения заряда, силы тока и напряжения
Вопрос учащимся: Что общего в определениях механических и электромагнитных колебаний и чем они отличаются!
Общее: в обоих видах колебаний происходит периодическое изменение физических величин.
Отличие: В механических колебаниях - это координата, скорость и ускорение В электромагнитных - заряд, сила тока и напряжение.
Вопрос учащимся: Что общего в способах получения и чем они отличаются?
Общее: и механические, и электромагнитные колебания можно получить с помощью колебательных систем
Отличие: различные колебательные системы - у механических - это маятники, а у электромагнитных - колебательный контур.
Демонстрация учителя: показать нитяной, вертикальный пружинный маятники и колебательный контур.
Вопрос учащимся
кадр на экране
Механические колебания
Электромагнитные колебания
«Что необходимо сделать, чтобы в колебательной системе возникли колебания?»
Вывести маятник из положения равновесия: отклонить тело от положения равновесия и опустить
13 EMBED PBrush 1415
вывести контур из положения равновесия: зарядить конденса тор от источника постоянного напряжения (ключ в положении 1), а затем перевести ключ в положение 2.
13 EMBED PBrush 1415
Демонстрация учителя: Демонстрации механических и электромагнитных колебаний (можно использовать видеосюжеты)
Вопрос учащимся: « Что общего в показанных демонстрациях и их отличие?»
Общее: колебательная система выводилась из положения равновесия и получала запас энергии.
Отличие: маятники получали запас потенциальной энергии, а колебательная система - запас энергии электрического поля конденсатора.
Вопрос учащимся: Почему электромагнитные колебания нельзя наблюдать также как и механические (визуально)
Ответ: так как мы не можем увидеть, как происходит зарядка и перезарядка конденсатора, как течёт ток в контуре и в каком направлении, как меняется напряжение между пластинами конденсатора
2 Работа с таблицами
Сравнение колебательных систем
Работа учащихся с таблицей № 1 , в которой заполнена верхняя часть (состояние колеба
·тельного контура в различные моменты времени), с самопроверкой на экране.
Задание: заполнить среднюю часть таблицы (провести аналогию между состоянием колебательного контура и пружинного маятника в различные моменты времени)
Таблица № 1: Сравнение колебательных систем ( см. приложение таблица2)
После заполнения таблицы на экран проецируется заполненные 2 части таблицы и учащиеся сравнивают свою таблицу с той, что на экране.
Кадр на экране (см. приложение таблица 1)
Вопрос учащимся: посмотрите на эту таблицу и назовите аналогичные величины:
Ответ: заряд - смещение, сила тока - скорость.
Дома: заполнить нижнюю часть таблицы № 1 (провести аналогию между состоянием колебательного контура и математического маятника в различные моменты времени).
Превращение энергии в колебательном процессе
Индивидуальная работа учащихся с таблицей № 2 , в которой заполнена правая часть (превращение энергии в колебательном процессе пружинного маятника) с самопроверкой на экране.
Задание учащимся: заполнить левую часть таблицы, рассмотрев превращение энергии в колебательном контуре в различные моменты времени (можно использовать учебник или тетрадь).
Возможные применения колебаний:
Колебание геомагнитного поля Земли под действием ультрафиолетовых лучей и солнечного ветра (видеосюжет)
Влияние колебаний магнитного поля Земли на живые организмы, движение клеток крови (видеосюжет)
Вредная вибрация ( разрушение мостов при резонансе, разрушение самолётов при вибрации) - видеосюжет
Полезная вибрация (полезный резонанс при уплотнении бетона, вибросортировка - видеосюжет
Электрокардиограмма работы сердца
Колебательные процессы в человеке ( колебание барабанной перепонки, голосовых связок, работа сердца и лёгких, колебания клеток крови)
Дома: 1) заполнить таблицу № 3 (используя аналогию вывести формулы для колебательного процесса математического маятника и колебательного контура),
2) заполнить таблицу № 1 до конца (провести аналогию между состояниями колебательного контура и математического маятника в различные моменты времени.
Выводы по уроку: в ходе урока учащиеся провели сравнительный анализ на основе ранее изученного материала, тем самым систематизировали материал по теме: «Колебания»; рассмотрели применение на примерах из жизни.
Таблица №3. Уравнение колебательного процесса
Пружинный маятник
Математический маятник
Колебательный контур
13 EMBED PBrush 1415
Выразим h через х из подобия
·АОЕ и
·АВС
13 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
Разные колебания описываются
однотипными уравнениями
Root Entry