Nodarbības tēma: Svārstību kustība. Harmoniskās vibrācijas. Svārstību amplitūda, periods, frekvence, fāze. Harmonisko svārstību vienādojums. Fizikas stundas plāns-rezumējums. Harmoniskās vibrācijas Nodarbības kopsavilkums harmoniskās vibrācijas
Fizikas skolotājs :
Risinot jebkuru problēmu, mēs varam rīkoties divos veidos: induktīvi un deduktīvi. Induktīvais ceļš ietver vispārināšanas iespēju, analizējot konkrētu problēmu risinājumu; ar deduktīvo metodi mēs varam doties no visparīgie principi uz privāto.
Kura metode ir ieteicama mūsu gadījumā?
Pārrunājiet jautājumu pāros un izsakiet savu viedokli.
Tātad, pamatojoties uz diskusijas rezultātiem, varam secināt, ka šajā gadījumā ir jāizmanto induktīvā metode; mums jāiegūst paņēmieni, kas ir kopīgi jebkurai svārstībai, ļaujot mums aprakstīt stāvoklioscilācijas sistēma patvaļīgā laika momentā.
Tāpēc mēs sākam diskusiju ar konkrētu problēmu.
1. uzdevums.
Kondensatora plākšņu lādiņš atšķiras atkarībā no likuma:
pt+
Kādos periodos strāva ķēdē pārsniedz maksimālo vērtību? Kāds ir spriegums šajos laikos? Kāda daļa no maksimuma tā ir šajos laika brīžos? Kondensatora kapacitāte ķēdē ir 2 mikrofaradas.
Iesakiet problēmas risināšanas shēmu, mēģiniet atrast dažādas pieejas risinājumam. (Darbs notiek pa pāriem)
Tāpēc apkoposim jūsu diskusijas rezultātus. (Dažādu pāru piedāvātās idejas tiek apkopotas uz tāfeles, apspriestas, un rezultātā veidojas divas problēmas risināšanas pieejas: analītiskā un grafiskā).
Kādas darbības ir nepieciešamas, lai ieviestu analītisko risinājumu?
Matemātikas skolotājs:
Pētot fiziskos likumus, kas attiecas uz lādiņa un strāvas izmaiņām ķēdē, jūs nonācāt pie secinājuma, ka
(
t)=
i(
t), tāpēc ir jāatceras, kā atrast trigonometriskās funkcijas atvasinājumu.
-Atgādināsim trigonometrisko funkciju atvasinājumu formulas, komplekso funkciju atvasinājumus.
-Atrodiet atvasinājumus sekojošas funkcijas(6. slaids)
Fizikas skolotājs:
Tātad mūsu problēmas risināšanai ir piemērojami sarežģītas trigonometriskās funkcijas atvasinājuma meklēšanas matemātiskie likumi.
Pierakstiet vienādojumu strāvas stipruma maiņai pats.
Iesniedziet rezultātus vispārējai diskusijai.
Tātad strāvas stipruma maiņas vienādojums ir šāds:
i(t)= - 0,03πsin(πt+3π).
Izmantojot faktu, ka strāvas stiprums vēlamajā brīdī ir no maksimālās vērtības, kas vienāds ar 0,03π, mēs veidojam vienādojumu
0,03πsin(πt+3π).
Matemātikas skolotājs:
Šāda veida vienādojums ir trigonometrisks.
Kādus trigonometrisko vienādojumu veidus jūs zināt, kādi ir to risināšanas veidi?
-Atrisiniet piedāvātos vienādojumus pats
(8. slaids)
Vai vienādojumu ir iespējams atrisināt no uzdevuma līdzīgā veidā?
Fizikas skolotājs:
- Mēs atrisināsim savu trigonometriskais vienādojums, mēs atrodam vēlamos laika punktus. (Pie tāfeles tiek izsaukts students).
Lai noteiktu spriegumu uz kondensatora noteiktā laikā, ir jāiegūst atkarības vienādojumsu( t). Zinot saistību starp kondensatora lādiņu un spriegumu, iegūstiet vienādojumu un atrodiet vēlamo sprieguma vērtību. (Uzdevumi tiek veikti neatkarīgi uz Pieteikuma lapas).
Balstoties uz matemātiskās analīzes iespējām, sastādīsim risinājuma algoritmu.
1. Pierakstiet vienādojumus
strāvas stipruma izmaiņas laika gaitā, izmantojot matemātisko attiecību starp lādiņa izmaiņām un strāvas stiprumu.
2. Zinot, ka strāvas stiprums vēlamajā brīdī ir 1/6 no maksimālās vērtības, mēs sastādām un atrisinām trigonometrisko vienādojumu un atrodam atbilstošos laika punktus.
3. Pierakstiet sprieguma maiņas vienādojumu un aprēķiniet to iepriekš atrastajos laika punktos.
Šādu risinājumu shēmu var izmantot, lai analizētu jebkuru svārstību procesu.
Kā mājasdarbs jums ir dots 2. uzdevums:
Punkts veic harmoniskas svārstības ar periodu 2 sekundes, amplitūda 50 mm, sākuma fāze ir nulle. Atrodiet punkta ātrumu un paātrinājumu brīdī, kad punkta nobīde no līdzsvara stāvokļa ir 25 mm.
Pāriesim pie otrās sākotnējās problēmas risināšanas metodes - grafika.
Matemātikas skolotājs:
Kas jums jāzina, lai attēlotu šo funkciju?
Kura funkcijas grafiks ir oriģināls?
Kādas grafa transformācijas ir jāveic, lai attēlotu funkciju
I (t)= - 0,03πsin(πt+3π)?
Kā uzzīmēt funkciju grafikus, kas parādīti 10. slaidā?
Fizikas skolotājs:
Izmantosim funkciju grafiku, kas atspoguļo lādiņa un strāvas stipruma izmaiņas laika gaitā (Slaids Nr. 12. Kādu informāciju par problēmas stāvokli piedāvās grafiki? Atbildiet uz problēmas jautājumu pats, izmantojot Pieteikuma lapu.
Vai atbildes sakrīt?
Kura metode ir ieteicama un kāpēc?
Vai ir kāds cits risinājums? Padomājiet par šo jautājumu mājās.
Induktīvo metodi bieži izmanto, ja nepieciešams analizēt un salīdzināt eksperimentālos vai novērojumu datus. Vienā no iepriekšējām nodarbībām mēs laboratorijas darbi par matemātiskā svārsta svārstību perioda atkarības no tā garuma izpēti. Kā papildu uzdevumu jūs uzzīmējāt svārstīga svārsta pozīciju kā laika funkcijux( t)=0,1 izmaksas. Izmantosim šo grafiku, lai atbildētu uz šādiem jautājumiem:
Kurā perioda daļā ķermenis, radot harmoniskas svārstības, paies ceļu:
no vidējā stāvokļa uz galējo
ceļojuma pirmajā pusē
brauciena otrajā pusē
Vai ir iespējams eksperimentāli novērtēt šos laika intervālus?
Kādā laika intervālā ķermeņa ātrums ir 2 reizes mazāks par maksimālo ātrumu?
Kas matemātiskās metodes būtu jāizmanto, lai atbildētu uz jautājumiem?
NODARBĪBA 2/24
Temats. Harmoniskās vibrācijas
Nodarbības mērķis: iepazīstināt skolēnus ar harmonisko svārstību jēdzienu.
Nodarbības veids: nodarbība jauna materiāla apguve.
NODARBĪBAS PLĀNS
Zināšanu kontrole |
1. Mehāniskās vibrācijas. 2. Vibrāciju galvenie raksturlielumi. 3. Brīvās vibrācijas. Brīvo svārstību rašanās nosacījumi |
|
Demonstrācijas |
1. Atsperes slodzes brīvās vibrācijas. 2. Svārstību kustības reģistrēšana |
|
Jauna materiāla apgūšana |
1. Atsperes slodzes svārstību kustības vienādojums. 2. Harmoniskās vibrācijas |
|
Izpētītā materiāla konsolidācija |
1. Kvalitatīvie jautājumi. 2. Iemācīties risināt problēmas |
MĀCĪBU JAUNS MATERIĀLS
Daudzās svārstību sistēmās ar nelielām novirzēm no līdzsvara stāvokļa rotācijas spēka modulis un līdz ar to arī paātrinājuma modulis ir tieši proporcionāls nobīdes modulim attiecībā pret līdzsvara stāvokli.
Parādīsim, ka šajā gadījumā nobīde ir atkarīga no laika saskaņā ar kosinusa (vai sinusa) likumu. Šim nolūkam mēs analizējam atsperes slodzes svārstības. Par izcelsmi izvēlēsimies punktu, kurā atsperes slodzes masas centrs atrodas līdzsvara stāvoklī (sk. attēlu).
Ja slodzi ar masu m no līdzsvara stāvokļa nobīda par x (līdzsvara stāvoklim x = 0), tad uz to iedarbojas elastīgais spēks Fx = - kx, kur k ir atsperes stingrība (“-” zīme nozīmē, ka spēks jebkurā brīdī tiek vērsts virzienā, kas ir pretējs nobīdei).
Saskaņā ar Ņūtona otro likumu Fx = m ah. Tādējādi vienādojumam, kas apraksta slodzes kustību, ir šāda forma:
Apzīmē ω2 = k / m . Tad slodzes kustības vienādojums izskatīsies šādi:
Šāda veida vienādojumu sauc par diferenciālvienādojumu. Šī vienādojuma risinājums ir funkcija:
Tādējādi atsperes slodzes vertikālai nobīdei no līdzsvara stāvokļa tā brīvi svārstīsies. Masas centra koordinātas šajā gadījumā mainās saskaņā ar kosinusa likumu.
Eksperimentā ir iespējams pārbaudīt, vai svārstības notiek saskaņā ar kosinusa (vai sinusa) likumu. Skolēniem vēlams uzrādīt oscilācijas kustības ierakstu (sk. attēlu).
Ø Svārstības, kurās pārvietojums ir atkarīgs no laika saskaņā ar kosinusa (vai sinusa) likumu, sauc par harmoniskām.
Atsperes slodzes brīvās vibrācijas ir mehānisko harmonisko vibrāciju piemērs.
Lai kādā brīdī t 1 svārstību slodzes koordinātas būtu x 1 = xmax cosωt 1 . Saskaņā ar svārstību perioda definīciju laikā t 2 \u003d t 1 + T ķermeņa koordinātei jābūt tādai pašai kā laikā t 1, tas ir, x2 \u003d x1:
Funkcijas cosωt periods ir vienāds ar 2, tāpēc ωТ = 2, vai
Bet, tā kā T \u003d 1 / v, tad ω \u003d 2 v, tas ir, ciklisko svārstību frekvence ω ir pilno svārstību skaits, kas veiktas 2 sekundēs.
JAUTĀJUMS STUDENTIEM JAUNĀ MATERIĀLA Prezentācijas LAIKĀ
Pirmais līmenis
1. Sniedziet harmonisko svārstību piemērus.
2. Ķermenis veic neslāpētas svārstības. Kuri no šo kustību raksturojošiem lielumiem ir nemainīgi un kuri mainās?
Otrais līmenis
Kā harmonisko svārstību īstenošanas laikā mainās spēks, kas iedarbojas uz ķermeni, tā paātrinājums un ātrums?
PĒTĀMĀ MATERIĀLA KONFIGURĀCIJA
1. Uzrakstiet harmoniskās svārstības vienādojumu, ja tās amplitūda ir 0,5 m un frekvence ir 25 Hz.
2. Atsperes slodzes svārstības apraksta ar vienādojumu x \u003d 0,1 sin 0,5. Nosakiet amplitūdu, apļveida frekvenci un svārstību frekvenci.
1.1. Lai saglabātu lietišķo reputāciju un nodrošinātu atbilstību federālās likumdošanas normām, FSAI GNII ITT Informika (turpmāk Sabiedrība) uzskata par svarīgāko uzdevumu nodrošināt subjektu personas datu apstrādes leģitimitāti un drošību. Uzņēmuma biznesa procesiem.
1.2. Šīs problēmas risināšanai Uzņēmums ir ieviesis, darbojas un periodiski veic personas datu aizsardzības sistēmas pārbaudi (kontroli).
1.3. Personas datu apstrāde Sabiedrībā balstās uz šādiem principiem:
Personas datu apstrādes mērķu un metožu likumība un labticība;
Personas datu apstrādes mērķu atbilstība iepriekš noteiktajiem un personas datu vākšanas laikā deklarētajiem mērķiem, kā arī Sabiedrības pilnvarām;
Apstrādājamo personas datu apjoma un rakstura, personas datu apstrādes metožu atbilstība personas datu apstrādes mērķiem;
Personas datu ticamība, to atbilstība un pietiekamība apstrādes mērķiem, pārmērīga apstrādes nepieļaujamība saistībā ar personas datu vākšanas mērķiem;
Organizatorisko un tehnisko pasākumu likumība personas datu drošības nodrošināšanai;
Pastāvīga Sabiedrības darbinieku zināšanu līmeņa celšana personas datu drošības nodrošināšanas jomā to apstrādes laikā;
Tiekšanās pēc nepārtrauktas personas datu aizsardzības sistēmas pilnveidošanas.
2. Personas datu apstrādes mērķi
2.1. Saskaņā ar personas datu apstrādes principiem Sabiedrība nosaka apstrādes sastāvu un mērķus.
Personas datu apstrādes mērķi:
Darba līgumu slēgšana, atbalstīšana, grozīšana, izbeigšana, kas ir par pamatu darba attiecību rašanās vai izbeigšanai starp Sabiedrību un tās darbiniekiem;
Portāla nodrošināšana, pakalpojumi personīgais konts skolēniem, vecākiem un skolotājiem;
Mācību rezultātu glabāšana;
Federālajos tiesību aktos un citos normatīvajos aktos noteikto pienākumu izpilde;
3. Personas datu apstrādes noteikumi
3.1. Uzņēmums apstrādā tikai tos personas datus, kas ir uzrādīti apstiprinātajā FSAI GNII ITT "Informika" apstrādājamo personas datu sarakstā.
3.2. Uzņēmums neatļauj apstrādāt šādu kategoriju personas datus:
Race;
Politiskie uzskati;
Filozofiskie uzskati;
Par veselības stāvokli;
Intīmās dzīves stāvoklis;
pilsonība;
Reliģiskā pārliecība.
3.3. Sabiedrība neapstrādā biometriskos personas datus (personas fizioloģiskās un bioloģiskās īpašības raksturojošu informāciju, uz kuras pamata iespējams noskaidrot tās identitāti).
3.4. Uzņēmums neveic personas datu pārrobežu pārsūtīšanu (personas datu pārsūtīšanu uz teritoriju ārvalstsārvalsts iestāde, ārvalsts fiziska vai ārvalstu juridiska persona).
3.5. Uzņēmums aizliedz pieņemt lēmumus par personas datu subjektiem, pamatojoties tikai uz viņu personas datu automatizētu apstrādi.
3.6. Uzņēmums neapstrādā datus par subjektu sodāmību.
3.7. Uzņēmums neizvieto subjekta personas datus publiskos avotos bez viņa iepriekšējas piekrišanas.
4. Ieviestās prasības personas datu drošības nodrošināšanai
4.1. Lai nodrošinātu personas datu drošību to apstrādes laikā, Sabiedrība īsteno sekojošās prasības normatīvie dokumenti Krievijas Federācija personas datu apstrādes un drošības nodrošināšanas jomā:
2006. gada 27. jūlija federālais likums Nr.152-FZ “Par personas datiem”;
Valdības dekrēts Krievijas Federācija ar 2012.gada 1.novembri N 1119 "Par prasību apstiprināšanu personas datu aizsardzībai to apstrādes laikā Informācijas sistēmas personas dati";
Krievijas Federācijas valdības 2008.gada 15.septembra dekrēts Nr.687 “Par Noteikumu apstiprināšanu par personas datu apstrādes specifiku, kas veikta, neizmantojot automatizācijas rīkus”;
Krievijas FSTEC 2013. gada 18. februāra rīkojums N 21 "Par organizatorisko un tehnisko pasākumu sastāva un satura apstiprināšanu, lai nodrošinātu personas datu drošību to apstrādes laikā personas datu informācijas sistēmās";
bāzes modelis apdraudējumi personas datu drošībai to apstrādes laikā personas datu informācijas sistēmās (apstiprināts ar Krievijas FSTEC direktora vietnieku 2008. gada 15. februārī);
Metodika faktisko apdraudējumu personas datu drošībai noteikšanai to apstrādes laikā personas datu informācijas sistēmās (apstiprināta Krievijas FSTEC direktora vietnieka 2008. gada 14. februārī).
4.2. Uzņēmums izvērtē kaitējumu, kas var tikt nodarīts personas datu subjektiem, un nosaka draudus personas datu drošībai. Atbilstoši konstatētajiem faktiskajiem apdraudējumiem Sabiedrība veic nepieciešamos un pietiekamus organizatoriskos un tehniskos pasākumus, tai skaitā informācijas drošības rīku izmantošanu, nesankcionētas piekļuves atklāšanu, personas datu atgūšanu, noteikumu par piekļuvi personas datiem, kā arī personas datu atgūšanu. veikto pasākumu efektivitātes uzraudzība un novērtēšana.
4.3. Uzņēmums ir norādījis personas, kas ir atbildīgas par personas datu apstrādes organizēšanu un drošības nodrošināšanu.
4.4. Sabiedrības vadība apzinās nepieciešamību un ir ieinteresēta nodrošināt, lai gan Krievijas Federācijas normatīvo dokumentu prasību ziņā, gan uzņēmējdarbības riska novērtēšanas ziņā pamatoti tiktu nodrošināts kā daļai apstrādāto personas datu drošības līmenis. no Sabiedrības pamatdarbības.
KEMEROVSKAS REĢIONA IZGLĪTĪBAS UN ZINĀTNES DEPARTAMENTS Valsts budžeta izglītības iestāde vidējā profesionālā izglītība "BELOVSKY TECHNICAL CUM OF DZELZCEĻA TRANSPORTS" Rešetņaka Natālija Aleksandrovna, OU SPO audzēkņu skolotāju grupas profesijām 150709,302.202 metināšana un metināšana (202. gāzmetināšana) digitālajā informācijas apstrādē, 140446.03 Elektriķis elektroiekārtu remontam un apkopei (pa nozarēm). Nodarbības plāns Tēma: Mehāniskās vibrācijas Stundas tēma: Harmoniskās vibrācijas Nodarbības veids: jauna materiāla apguve Stundas mērķi: * Nepieciešamo zināšanu apguve par nodarbības tēmu * Praktiskās pieredzes veidošana skolēniem iegūto teorētisko zināšanu pielietošanai praksē * Skolēnu spēju veidošana plānot savu darbību * Praktiskās pieredzes veidošana studentiem, lai veiktu fizisku eksperimentu * Studentu veidošana, lai patstāvīgi izdarītu secinājumus, pamatojoties uz veiktajiem eksperimentiem * Studentu spējas aizstāvēt savu viedokli * Veidošanās prasmes organizēt darbu grupā sadalīt lomas komandā * Skolēnu spējas vērtēt savu un citu KMO nodarbības audzēkņu darbu veidošana: stundas plāns, skolēnu saraksts, tāfele, krīts, jautājumi frontālajai aptaujai, kartītes ar uzdevumi par tēmu „Bezmaksas un piespiedu vibrācijas ", kartītes ar uzdevumiem eksperimentāliem uzdevumiem, lapiņas, statīvi ar sajūgiem, atsvars uz atsperes, metāla bumbiņa uz balstiekārtas, mērlente, trauks ar ūdeni, diegi, līmlente, šķēres, magnēti, darba burtnīcas, mācību grāmatas ( Myakishev, G.Ya., fizikas 11. klase [Teksts]: mācību grāmata vispārējās izglītības iestādēm: pamata un profila līmeņi / G.Ya.Myakishev, B.B. Bukhovtsev, V.M. Charugin; rediģēja N.A. 21. izdevums - M.: Izglītība, 2012. - 399 lpp., ilustr.) rakstāmpiederumi (pildspalvas, zīmuļi, lineāli), kalkulatori, hronometri (mobilajos tālruņos) Nodarbības ilgums: 45 minūtes Norises vieta: kabinets Nr.13 Studentu līmenis: 2.kurss Pasniedzējs: Reshetnyak NA. stunda Laiks Stundas satursSkolotāja darbībaSkolēnu darbībaDidaktiskais atbalsts3 minOrganizatoriskā daļa 1. Sasveicināšanās 2. Roll call 3. Mērķa izvirzīšana Sasveicināšanās Roll call Sasveicināšanās Roll call Skolēnu saraksts 37 min Galvenā daļa 8 min ontālā aptauja 2. Darbs pie kartiņām Aptauja Atbildes no vietas Darbs piezīmju grāmatiņā A pielikums Pielikums B8 min Jauna materiāla apguve 1. Brīvās vibrācijas tiek veidotas pēc sinusa vai kosinusa likuma 2. Harmonisko vibrāciju noteikšana 3. Harmonisko vibrāciju amplitūda 4. Harmonisko vibrāciju frekvence 5. Neliela vēsturiska atkāpe Stāsts, dialogs, demonstrācija Klausīšanās, piedalīšanās dialogā, rakstīšana pamatdefinīciju un formulu kladē Pielikums B21 min, t.sk.: 4 min 5 min 4 min 8 min Apgūstamā materiāla konsolidācija Eksperimentālo uzdevumu risināšana 1. Instruktāža, kartīšu izdalīšana ar uzdevumiem 2. Eksperimentu veikšana 3. Rezultātu noformēšana piezīmju grāmatiņā 4. Darbu aizstāvēšana Instruktāža Nepieciešamības gadījumā Konsultācija Klausīšanās, vērtēšana Darbs mikrogrupās Darbu aizstāvēšana, savstarpēja vērtēšana Pielikums G5 min Nobeiguma daļa Atspulgs. Mājas darbs Pieklājības gala forma Stundas novērtējums Stundas novērtējums Jautājumi pārdomām - E pielikums Literatūras un avotu saraksts 1. Myakishev, G.Ya., Fizika. 11. klase [Teksts]: mācību grāmata. vispārējai izglītībai iestādes ar adj. uz elektronu. mediji: bāze un profils. līmeņi / G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev, V.M. Charugins; ed. N.A. Parfenteva. - 21. izd. - M.: Izglītība, 2012. - 399 lpp., L. slim. - (Klasiskais kurss). 2. Volkovs, V.A. Universālās stundas izstrādnes fizikā [Teksts]: 11. klase. / V.A. Volkovs. - M. : VAKO, 2011. - 464 lpp. - (Lai palīdzētu skolas skolotājai). 3. Kabardin, O.F. Fizika [Teksts]: Ref. materiāliem. Proc. pabalsts studentiem. / O.F. Kabarda. - M.: Apgaismība, 1985. - 359 lpp., ill. 4. Landau, L.D. Fizika visiem [Teksts]: / L.D. Landau, A.I. Kitaigorodskis. - 3. izdevums, dzēsts. - M.: Nauka, 1974. - 392 lpp., ill. 5. Fizika. 11 šūnas Pamata līmenis[Teksts] : / darba burtnīca uz mācību grāmatu. - M. : VAP, 1994. - 286 lpp., ill. 6. Grigorjevs, V.I. Spēki dabā [Teksts]: / V.I. Grigorjevs, G.Ya. Mjakiševs. - 5. izdevums, pārskatīts. - M.: Nauka, 1977. - 416 lpp., ill. 7. Moščanskis, V.N. Fizikas vēsture in vidusskola [Teksts]: / V.N. Moščanskis, E.V. Savelovs. - M.: Apgaismība, 1981. - 205 lpp., ill. 8. Enohovičs, A.S. Fizikas rokasgrāmata [Teksts]: / A.S. Enohovičs. - 2. izdevums, pārskatīts. un papildu - M.: Apgaismība, 1990. - 384 lpp., ill. Pielikums A Jautājumi frontālai apsekojumam 1. Kādas mehāniskās vibrācijas sauc par brīvām, piespiedu, slāpētām? Sniedziet piemērus. 2. Kas ir matemātiskais svārsts? Uzskaitiet matemātiskā svārsta raksturlielumus. 3. Kā mainās svārsta ātrums un paātrinājums vienā periodā? Kas šajā laikā notiek ar svārsta enerģiju? Pielikums B Kartītes ar uzdevumiem par tēmu "Brīvās un piespiedu vibrācijas" Kuras no uzskaitītajām vibrācijām ir brīvas un kuras piespiedu? 1. variants a) Koku lapu vibrācijas vēja laikā. b) sirdsdarbība. c) atsperes slodzes svārstības. d) Mūzikas instrumenta stīgas vibrācijas pēc tam, kad tā ir izņemta no līdzsvara un atstāta sevī. e) Adatas vibrācijas šujmašīnā. 2. iespēja a) virzuļa vibrācijas cilindrā. b) Uz vītnes piekārtas lodes vibrācijas. c) balss saišu vibrācijas dziedāšanas laikā. d) Ausu vibrācijas laukā vējā. e) Šūpoles svārstības. Pielikums B Vēsturiskās atkāpes teksts Galilejs konstatēja svārsta svārstību perioda neatkarību no amplitūdas un masas, dievkalpojuma laikā Pizas katedrālē novērojot, kā lampas šūpojas uz garas balstiekārtas, un viņš mērīja laiku viņa paša pulsa sitiens. D pielikums Eksperimentālo uzdevumu risinājums par tēmu "Mehāniskās vibrācijas" 1. variants Izveidojiet divus svārstus ar vienāda izmēra atsvariem un ar vienāda garuma balstiekārtām, bet vienu ar lielāku masu par otru. Novirziet tos par tādu pašu leņķi no līdzsvara stāvokļa. Aprēķiniet to svārstību periodus. Salīdziniet saņemtās vērtības. Izdariet secinājumu. Vai vibrācijas apstāsies tajā pašā laikā? Izskaidro kapec. 2. variants Izgatavojiet dzelzs svārstu no improvizētiem līdzekļiem. Aprēķiniet tā svārstību periodu. Vai periods mainīsies, ja zem svārsta novietos magnētu? Eksperimentāli pārbaudiet savu pieņēmumu (novietojiet magnētu 5-10 mm attālumā no svārsta). Izskaidrojiet eksperimenta rezultātus. 3. variants Izveidojiet svārstu no improvizētiem līdzekļiem. Aprēķiniet tā svārstību periodu. Cik ilgs laiks nepieciešams, lai svārstības samazinās? Nolaidiet svārstu ūdenī un vēlreiz izmēriet tā svārstību periodu un sabrukšanas laiku. Salīdziniet saņemtās vērtības. Izskaidrojiet eksperimenta rezultātus. 4. variants Izveidojiet svārstu no improvizētiem līdzekļiem. Aprēķiniet tā svārstību periodu. Kā jāmaina svārsta garums, lai periods dubultotos? Pārbaudi savu minējumu eksperimentāli. Izdariet secinājumu par to, kā svārsta svārstību periods ir atkarīgs no tā garuma. 5. iespēja Izveidojiet svārstu no improvizētiem līdzekļiem. Aprēķiniet tā svārstību biežumu. Kā jāmaina svārsta garums, lai frekvence būtu dubultota? Pārbaudi savu minējumu eksperimentāli. Izdariet secinājumu par to, kā svārsta svārstību periods ir atkarīgs no tā garuma. Pielikums E Jautājumi pārdomām – Kas jūs šodien nodarbībā visvairāk ieinteresēja? – Kā apguvāt apgūto materiālu? – Kādas bija grūtības? Vai jums ir izdevies tās pārvarēt? – Vai šodienas nodarbība palīdzēja labāk izprast tēmas jautājumus? - Vai šodien nodarbībā iegūtās zināšanas tev noderēs? 2
Fizikas stunda 11. klasei par tēmu “Harmoniskās svārstības. Amplitūda, periods, frekvence. Svārstību fāze"
Nodarbības mērķis: iepazīstināt skolēnus ar harmonisko svārstību jēdzienu, ar apstākļiem, kādos svārstības tiek uzskatītas par harmoniskām, to raksturojumiem, pierādīt, ka matemātisko un atsperu svārstu svārstības ir harmoniskas, iegūt formulu šo svārstu periodiem, parādīt neiespējamība studēt fiziku bez matemātikas zināšanām, lai parādītu, ka diferenciālrēķini un atvasinājuma jēdziens ir visspēcīgākie instrumenti fizikālo procesu un parādību pētīšanai un izpētei.
Nodarbības veids: nodarbība jaunu zināšanu apguvē.
Nodarbības ilgums: vienu akadēmisko stundu.
Aprīkojums: matemātiskais svārsts un atsperu svārsts, gara papīra lente 25 cm plata, krāsains tintes pilinātājs, multimediju projektors ar tāfeli un dators ar uzstādītu paketiMicrosoft birojsunUE GRAN1.
Nodarbības struktūra un paredzamais laiks
indikatīvslaika izdevumi
1 minūte
ІІ.
7 min
3.1 Motivācija mācību aktivitātes studenti (tēmas vēstījumi, mērķi, nodarbības uzdevumi un motivācija skolēnu izglītojošajām aktivitātēm)
3.2. Jaunā materiāla uztvere un primārā apzināšanās, saistību un attiecību izpratne studiju objektos
3.4. Problēmu risināšana
30 minūtes
(5 min+
15 minūtes
2 minūtes
8 min)
IV.Apkopojot stundu
( mājasdarbu atskaite un refleksija)
7 min
Nodarbības epigrāfs
:
"Zinātne ir viena un nedalāma"
Vladimirs Ivanovičs Vernadskis (1863-1945), akadēmiķisKrievijas akadēmijaZinātnes ,
, līdzdibinātājs un pirmais prezidents .
Nodarbību laikā
es Laika organizēšana
ІІ. Mājas darbu pārbaude, skolēnu pamatzināšanu reproducēšana un korekcija ( frontālā ODA os ).
1. Kādās mērvienībās leņķu vērtības mēra SI? (SI
2. Ko sauc par 1 radiānu? (φ== = rad=360 0 ⇒ 1 rad = ≈
≈57,3 0)
3. Ko sauc par leņķisko ātrumu un kādas ir tā mērvienības SI?
ω===2πυ ; (SI)
4. Kā mainās punkta koordinātas, pārvietojoties pa apli? (x=R=x maks = x maks ; y=R=y maks y maks )
5. Ko sauc par funkcijas atvasinājumuf(x)? Kāda ir atvasinājuma formula?
( x )=
6. Kas ir atvasinājums ((=)
((=)
X n (() ׳ = n )
nx ( ( nx ) ׳ = n )
7. Kāda ir atvasinājuma fiziskā (mehāniskā) nozīme?
a) vienmērīga kustība:x=x ) + vt ( x ׳ ( t )=( X 0 + vt ) ׳ = v .
b) vienmērīgi paātrināta kustība:x =x 0 + v 0 t + ( x ׳ ( t )= (X 0 + v 0 t +) ׳ = v 0 + plkst = v .
Secinājums Nr.1 : Ķermeņa koordinātas І-tais atvasinājums attiecībā pret laiku ir vienāds ar ķermeņa ātrumu.
v)(X ׳׳ ( t )= (X 0 + v 0 t +) ׳׳ =( v 0 + plkst ) ׳ =a
Secinājums Nr.2 : І І Ķermeņa koordinātas atvasinājums attiecībā pret laiku ir vienāds ar ķermeņa paātrinājumu. Ar vienmērīgu kustībuX ׳׳ ( t )= (X 0 + v 0 t ) ׳ =a=0 nav paātrinājuma.
III. Jauna materiāla apgūšana
3.1 Studentu izglītības aktivitātes motivēšana (tēmas vēstījumi, mērķi, stundas uzdevumi un skolēnu izglītojošo aktivitāšu motivācija -noteikt kopā ar skolēniem, pievērst uzmanību epigrāfa nozīmei, tam, lai stundas materiāls kā mācību objekts tiktu aplūkots ne tikai no fiziskā, bet arī matemātiskā (algebriskā) viedokļa, kur matemātika darbojas kā instruments).
3.2. Jaunā materiāla uztvere un primārā apzināšanās, sakarību un attiecību izpratne studiju objektos .
3.2.1. Ko sauc par svārstībām? (periodiski atkārtotas kustības)
3.2.2. Kādas ir svārstību īpašības (kādas ir svārstību īpašības)? (koordināta, amplitūda, ātrums, periods, frekvence)
3.2.3 Līdz ar to, no matemātikas viedokļa, kādām funkcijām būtu jāraksturo svārstības - lineāras, nelineāras (jaudas, logaritmiskās, trigonometriskās (periodiskās))? - loģiski, jo vilcināšanās ir kasperiodiski tāpēc atkārtojas periodiski.
3.2.4. Kuras no iepriekš minētajām funkcijām ir periodiskas? (trigonometrisks )
3.2.5. Kādus periodiskos izdevumus jūs zināt? trigonometriskās funkcijas? ()
3.2.6. Kā, jūsuprāt, svārsta svārstību laikā mainās tā koordināte, ātrums un paātrinājums - nepārtraukti vai pēkšņi (diskrēti)? (Izmaiņas pozīcija, ātrums un paātrinājumsnepārtraukti )
3.2.7. Un tā kā tas ir nepārtraukts, tad kura no 4 trigonometriskajām funkcijām () vai jāapraksta lielumi, kas raksturo jebkuru svārstību procesu? (Tikaijotie ir nepārtraukti unir plaisaparādīt diagrammas ).
3.2.8. Harmonisko vibrāciju definīcija.
X vērtība ( fiziskais daudzums) tiek uzskatīts par harmoniski svārstošu (mainīgu), ja šīs vērtības 2.atvasinājums ir proporcionāls šai vērtībai x, kas ņemta ar pretēju zīmi:
(*) X - atšķir. ekv. 2.kārta (harmonisks stāvoklisX )
3.2.9. Pierādīsim, ka tikai šāda veida vienādojumi:x=x maks grēks ω t un x=x maks cos ω t
izpildīt vienādojumu (*): =(grēks ω t ) ’ = ω x maks cos ω t .
=( ω x maks cos ω t ) ’ = - ω 2 x maks grēks ω t = - ω 2 x .
=( cos ω t) ’ =- ω x maks grēki ω t.
=(- ω x maks grēks ω t) ’ = - ω 2 x maks kodu ω t=- ω 2 x. AR sekojoši :
Secinājums: tipa vienādojumix= x=x maks grēks ω t grēks ω t un x=x maks cos ω t irharmonisks.
3.2.10. Harmonisko vienādojumu raksturojums
x=x maks grēks ω t
x=x maks cos ω t , X maks – svārstību amplitūda,ω t - svārstību fāze,
ω ir ciklisko svārstību frekvence.
SI -rad, SI -rad / s, SI - m (ja mēs runājam par mehāniskām vibrācijām)
1. definīcija : Amplitūda harmoniskas vibrācijasX maks sauca augstākā vērtība mainīga vērtība, kas atrodas zīmes priekšāgrēks vaicos harmonisko vienādojumu vienādojumā.
2. definīcija : harmonisko svārstību periods T ir vienas svārstības laiks
T = ; SI - ar
3. definīcija : Harmoniskā frekvenceυ sauc par svārstību skaitu laika vienībā.
υ = ; SI - ar -1 ; Hz.
4. definīcija : Harmoniskā fāzeφ sauc par fizisko daudzumu zem zīmesgrēks vaicos harmonisko vienādojumu vienādojumā un kas noteiktai amplitūdai unikāli nosaka svārstīgā lieluma vērtību.
φ = ω t ; SI - prieks.
3.2.11. Pierādīsim, ka svārstu svārstības ir harmoniskas:
a) pavasaris: F piem = -kx = ma; ⇒ a = - x ; Jo a = x ” , tad mums ir:
x ” = - x ⇒ pavasaris ω 2 = ⇒ ω = = ; kurT = 2 π - formula atsperes svārsta svārstību periodam.
b) matemātiskā (krava, kas piekārta uz bezsvara un nepaplašināma vītnes, kuras izmērus, salīdzinot ar tā garumu, var neņemt vērā)
F ekvinodādes =-mgsin φ = ma ; ⇒ - gsin φ = a = x ” ; Jo grēks φ = ⇒ - g = “ x = - ω 2 x ; ⇒ matemātiskā svārsts harmoniski šūpojas. Joω 2 = ⇒ ω = = ; kurT = 2 π - matemātiskā svārsta svārstību perioda formula.
3.2.12. Pieredze ar svārstu-tintnīcu (smilšu kasti).
Secinājums: Pieredze apstiprina, ka svārsts svārstās harmoniski (jo pēdai ir sinusoīda forma).
3.3. Teorētiskā materiāla izpētes īsa kopsavilkuma apkopošana.
3.4. Problēmu risināšana
3.4.1. Eksperimentālais uzdevums: eksperimentāli atrast atsperes svārsta svārstību periodu, tāX maks , pierakstiet tā svārstību vienādojumu un atrodietv maks una maks .(atspere ar stingrību 40 N/m, svars 400g)
T ≈ 0,67 s ⇒ υ == ≈ 1,5 Hz ⇒ x \u003d 0,05 cos2 π 1,5 t = 0,05 cos 3 π t .
V = (t) = - 0,15 π grēks3 π t a=(t)=-0,45 π 2 cos3 π t
3.4.2 Uzdevumi Nr. 4.1.5. un 4.1.6. (Uzdevumu krājums fizikā, O.I. Gromceva,
Eksāmens, Maskava, 2015), 67. lpp
3.4.3 Uzdevumi Nr.4.2.1. un 4.3.1. - vājiem skolēniem;
№ 4.3.12 un Nr.12.3.2 - vidējiem un spēcīgiem skolēniem.
IV .Apkopojot stundu (mājasdarbu atskaite un refleksija).
4.1 D.z.§ 13, 14, 15, 65. lpp. (uzdevumi LIETOŠANAI Nr. A1, A3), 68. lpp. (uzdevumi neatkarīgs risinājums- divi uzdevumi pēc studenta izvēles).
4.2. Pārdomas
.