Презентация к уроку "Механические колебания"

Презентация к уроку по физике

ГПОУ ТО «НТК»

Тема урока:

«Механические колебания»

Выполнила:

Преподаватель физики

Бондарчук

Татьяна Викторовна

Г. Новомосковск,Тульская область

2016

Цели урока :

• Цели урока :
• 1. Образовательные : ввести понятие механических колебаний, рассмотреть колебания на примере математического и пружинного маятников. В целях повышения интереса к теме показать колебания тел на опытных примерах, вести работу с помощью опорных конспектов.
• 2. Воспитательные : воспитание мировоззренческого понятия (причинно – следственных связей в окружающем мире)
• 3. Развивающие : развитие самостоятельности мышления и интеллекта, умение составлять план – конспект урока, умение формулировать выводы по изученному материалу, развитие грамотной устной речи, содержащей физическую терминологию.

Техническая поддержка урока:

• Демонстрации :
• 1. Маятники математические на длинной и короткой нитях;
• 2. Маятник пружинный;
• 3. Другие колебательные системы;
• 4. Показ слайдов с помощью информационно – компьютерных технологий.
• Дидактический материал :
• 1.Опорные конспекты с подробными записями на столах.
• Оформление доски :
• 1. Плакат с кратким содержанием опорных конспектов (ОК);
• 2. Плакат – рисунок с изображением колебания математического маятника;
• 3. Плакат – рисунок с примером гармонического колебания пружинного маятника;
• 4. Плакат – таблица, отражающая изменения величин при механическом колебании пружинного маятника.

План изучения новой темы :

• 1. Колебания
• 2. Колебательная система. Виды колебательных систем
• 3. Основное свойство колебательных систем
• 4. Свободные колебания. Смещение. Амплитуда. Свободные колебания – затухающие колебания
• 5. Изучение механических колебаний на примере механического колебания пружинного маятника. Работа с таблицей « Механические колебания» груза на пружине
• 6. Период колебаний
• 7. Условия колебаний
• 8. Гармонические колебания
• 9. Закрепление
• 10. Подведение итогов

Механические колебания

Колебания – это движение или процессы, которые точно или приблизительно повторяются через определенные интервалы времени.

По способу возбуждения и характеру физических процессов выделяют:

• Свободные колебания - колебания, возникающие в системе благодаря начальному запасу энергии под действием внутренних сил.
• Вынужденные колебания - колебания, совершаемые телами под действием внешних периодически изменяющихся сил.

Колебательная система – система тел, способных совершать колебательные движения.

Пример: маятник.

Маятник – твердое тело, подвешенное на нити или на пружине, или закрепленное на оси, совершающее колебание под действием силы тяжести.

1

r m гр. m нити Колебательная система – опора, тело, нить, Земля. 2 " width="640"

Виды маятников

I. Математический маятник - это материальная точка, подвешенная на невесомой и нерастяжимой нити, находящаяся в поле тяжести Земли.

l r m гр. m нити

Колебательная система – опора, тело, нить, Земля.

2

II . Пружинный маятник - тело, подвешенное на пружине и совершающее колебания вдоль вертикальной оси под действием силы упругости пружины.

Колебательная система - опора, тело, пружина, Земля.

3

Основное свойство колебательных систем

Основное свойство колебательных систем – наличие положения устойчивого равновесия.

4

Х [ м ] - смещение

А=Х max - амплитуда

5

Свободные колебания

К положению равновесия

Свободные колебания

Запас

энергии

Внутренние силы

Начальные условия

А=Х max - амплитуда

Свободные колебания – это затухающие колебания.

6

Колебания пружинного маятника

7

Механические колебания груза на пружине

1. Начальное п.р. в t =0

2. Растяжение кр.н.ж.

3. П.р.

4. Сжатие кр.в.п.

5.П.р.

А=Х max – не меняется, задана начальными условиями. a ,х,υ, F R – периодически меняются. (по таблице).

Механические колебания – периодические изменения по закону косинуса или синуса смещения, скорости, ускорения, равнодействующей силы

8

Условия колебаний

• при выведении тела из положения равновесия в системе должна возникнуть сила, стремящаяся вернуть его в положение равновесия.
• силы трения в системе должны быть достаточно малы.

9

Гармонические колебания

Гармонические колебания – колебания, происходящие под действием силы пропорциональной смещению колеблющейся точки и направленной противоположно смещению (или периодические изменения физической величины в зависимости от времени, происходящие по закону синуса или косинуса).

F R ~ x

10

Основные характеристики колебательного движения

1. Период - время одного полного колебания.

За период тело проходит расстояние, равное 4-м амплитудам

2. Линейная частота – число колебаний за 1 секунду. Герц.

– период и линейная частота взаимообратные величины.

Математический маятник с короткой нитью имеет большую линейную частоту колебаний, чем математический маятник с длинной нитью.

“ Т” и “ ” для данной колебательной системы – характерные только для данной системы величин.

3. Циклическая или круговая частота – число колебаний за 2π секунд.

4. Х [м] – смещение точки от положения равновесия в данный момент времени.

5. А=Х max [м] – амплитуда – модуль максимального смещения тела от положения равновесия.

6. Фаза – физическая величина, описывающая состояние колебательной системы в данный момент времени.

– величина, стоящая под знаком синуса или косинуса.

11

Вопросы для закрепления:

• 1. Что называют колебаниями? Какой общий признак у всех колебательных систем?
• 2. Что называют колебательной системой? Виды колебательных систем?
• 3. Основное свойство колебательных систем?
• 4. Что такое свободные колебания?
• 5. Почему свободнее колебания затухающие?
• 6. Какие из величин в процессе колебания периодически меняются, а какие нет?
• 7. Что называют периодом? Какое расстояние колебательное тело проходит за период? Сколько раз значение «υ» за Т равно нулю? Сколько раз ускорение достигает максимального значения за период?
• 8. Назовите два условия колебаний?
• 9. Что такое гармонические колебания?
• 10. Подведение итогов. Что нового вы узнали на уроке?

12