План-конспект урока по физике. Тема: Превращение энергии при гармонических колебаниях

Цель урока: выяснить закономерности превращения энергии при гармонических колебаниях для двух случаев: когда в системе нет трения; трение в системе присутствует.

Ход урока

1. Анализ выполнения лабораторной работы.

2. Фронтальная беседа по вопросам к изучению новой темы

А) Какие колебания называются свободными?

Б) Какой энергией обладает сжатая пружина? Записать формулу на доске.

В) Что называется деформацией?

Г) Назовите виды механической энергии?

3. Изучение нового материала

А) Превращение энергии в системах без трения.

При смещении груза прикрепленного к пружине вправо мы сообщаем системе запас потенциальной энергии. Вычисляется эта энергия по формуле: Wpm= k x2/2

Когда груз под действием деформированной пружины движется влево, то потенциальная энергия его уменьшается. В положении равновесия Wр = 0; а Wk =максимальная.

Когда положение равновесия тело прошло, то его скорость уменьшается. Значит, уменьшается и его кинетическая энергия. Начинает расти потенциальная энергия.

Таким образом, происходит периодически переход потенциальной энергии в кинетическую и наоборот. Полная энергия при колебаниях равна сумме потенциальной и кинетической энергий.

W = Wk + Wp = mVx2/2 + k x2/2.

Если потенциальная и

кинетическая энергия периодически меняются, то полная энергия, в системе без трения, остается неизменной.

W = k x2/2 = mV2/2 – энергия периодически колеблющегося тела прямо пропорциональна квадрату амплитуды колебаний координаты или квадрату амплитуды скорости.

Затухающие колебания

Если в системе нет трения, то колебания пружинного или математического мятника – гармонические.

Силы трения или сопротивления присутствуют всегда, хотя бы и малые. Силы сопротивления совершают отрицательную работу, уменьшая механическую энергию системы. В результате максимальные отклонения тела от положения равновесия становятся все меньше и затухают совсем. Такие колебания называются затухающими.

На рисунке мы видим график зависимости координаты тела от времени. Такой график может начертить колеблющееся тело. γ

Вывод: а) «если в системе колеблющихся тел трения нет – то энергия системы неизменна»

б) «если в системе колеблющихся тел есть силы сопротивления – то колебания в ней затухающие».

Закрепление изученного материала.

1. Как происходят превращения энергии в системах без трения?

2. Как совершаются колебания в системах с сопротивлениями?

3. Задача. Гармоническое колебание описывается уравнением: X= 2 QUOTE . Чему равны циклическая частота колебаний, линейная частота колебаний, начальная фаза колебаний?

Решение. ω0= π/2; γ =0,25 Гц; 𝝋0 =π/4

Подведем итоги урока

Домашнее задание: §24, повт. §23, упр.3 № 6.



1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1 votes, average: 5.00 out of 5)
Loading...

топик школьная жизнь
План-конспект урока по физике. Тема: Превращение энергии при гармонических колебаниях