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

Related posts:

1. Закон сохранения энергии в механике 1. Когда механическая энергия сохраняется? Из курса физики основной школы вы уже знаете, что Сумму кинетической и потенциальной энергий называют полной механической энергией. Докажем, что Полная механическая энергия замкнутой системы тел, взаимодействующих посредством сил упругости и тяготения, сохраняется, то есть ее изменение равно нулю: ∆(Ek + Ep) = 0. (1) Это утверждение называют законом сохранения […]...
2. Силы трения Из предыдущих параграфов вы знаете, что на любое тело со стороны Земли действует сила тяжести Fт, направленная вертикально вниз. Поэтому на брусок, лежащий неподвижно на горизонтальной крышке стола, будет действовать сила реакции стола N = — Fт, направленная вертикально вверх. Модуль этой силы равен m — g. А как заставить этот брусок двигаться вдоль крышки […]...
3. Силы трения 1. Сила трения скольжения Поставим опыт Толкнем лежащий на столе брусок, сообщив ему некоторую начальную скорость. Мы увидим, что брусок скользит по столу и его скорость уменьшается до полной остановки (на рисунке 17.1 показаны последовательные положения бруска через равные промежутки времени). Как вы уже знаете из курса физики основной школы, тормозит брусок силы трения скольжения, […]...
4. Кинетическая энергия и механическая работа 1. Кинетическая энергия Пусть на покоящееся вначале тело массой m действуют постоянные силы, равнодействующую которых обозначим (рис. 29.1). Если перемещение тела равно , работа равнодействующей Aрд = Fs. (1) Индекс «рд» подчеркивает, что речь идет о работе равнодействующей всех приложенных к телу сил. Дело в том, что мы будем использовать сейчас второй закон Ньютона, согласно […]...
5. Механическая энергия системы тел. Закон сохранения механической энергии Мы изучали различные виды энергии, которыми обладают тела или системы тел. При этом было установлено, что кинетическая энергия определяется движением тел и их массой и зависит от механических параметров системы (масс тел и их скоростей). Потенциальная энергия системы тел определяется их взаимодействием и также зависит от механических параметров (взаимного положения, т. е. координат тел системы, […]...
6. Кинетическая энергия Из первых параграфов этой главы следует, что если суммарная работа сил, действующих на тело, положительна, то скорость тела относительно инерциальной системы отсчета увеличивается. Напротив, если эта работа отрицательна, то скорость тела уменьшается. Таким образом, изменение скорости движения тела и работа, совершенная над этим телом, связаны. Найдем эту связь. Пусть на гладкой горизонтальной плоскости в точке […]...
7. Движение по горизонтали и вертикали 1. Движение по горизонтали Сила направлена горизонтально Пусть к бруску массой m, находящемуся на столе, приложена горизонтально направленная сила , а начальная скорость бруска 0 направлена в ту же сторону, что и сила (рис. 20.1). Коэффициент трения между бруском и поверхностью обозначим μ. (Здесь и далее будем подразумевать горизонтальный стол.) (Чтобы выбрать правильное соотношение сил […]...
8. Маятник Всюду в нашей жизни мы встречаемся с колебательными движениями, начиная от качаний маятника, колебаний рессор и сотрясений кузова автомобиля или вагона поезда до страшных, разрушительных колебаний коры нашей планеты. Фабричные трубы и высокие здания колеблются под действием ветра, подобно полотну ножовки, зажатому одним концом в тисках. Правда, такие колебания не так уж велики. Амплитуда колебаний […]...
9. Система тел. Потенциальная энергия Не только кинетическая энергия определяет величину работы, которую могут совершить тела системы. Действительно, между телами обычно существуют силы взаимодействия. Пусть имеются несколько взаимодействующих друг с другом тел. Будем рассматривать эти тела как нечто целое. В таких случаях говорят, что эти тела образуют систему тел. Все силы, действующие на тела системы, принято разделять на два вида. […]...
10. План-конспект урока по физике. Тема: Свободные и вынужденные колебания. Условия возникновения свободных колебаний Цель урока: сформировать у учащихся представление об особенностях механических колебаний и их отличие от других видов механического движения. Ход урока Анализ контрольной работы Изучение нового материала 1. Мы начинаем изучать — физику колебаний. В этом разделе физики будем рассматривать колебания различной природы с единой точки зрения. Дело в том, что физика колебаний изучает электротехнику переменных […]...
11. Механические колебания Колебания являются очень распространенным видом движения. Это покачивание веток деревьев на ветру, вибрация струн у музыкальных инструментов, движение поршня в цилиндре двигателя автомобиля, качания маятника в настенных часах и даже биения нашего сердца. Рассмотрим колебательное движение на примере двух маятников — нитяного и пружинного. Нитяной маятник изображен на рисунке 30. Он представляет собой шарик, прикрепленный […]...
12. План-конспект урока по физике по теме: Силы трения Цель урока: вспомнить понятия о силе трения, выяснить физический смысл коэффициента трения, формировать умение наблюдать физические явления, анализировать, делать выводы, устанавливать связи и зависимости между физическими величинами, показать на примере практическое значение силы трения. Ход урока Проверка домашнего задания методом решения качественных и экспериментальных задач 1. Один из учеников становится на напольные весы и выполняет […]...
13. Движение системы тел. Учет трения со стороны внешних тел 1. Движение тел в одном направлении Движение поезда Пусть поезд едет с постоянной скоростью по горизонтальной дороге. При этом вертикальные силы, действующие на любой из вагонов и на локомотив (сила тяжести и сила нормальной реакции), уравновешивают друг друга. (Тепловоз или электровоз, который тянет поезд.) Рассмотрим горизонтально направленные силы. Начнем с последнего вагона (рис. 23.1). На […]...
14. Виды колебаний Колебания пружинного и нитяного маятников, которые были рассмотрены в предыдущих параграфах, называют Свободными. Свободные колебания происходят «сами по себе», без воздействия внешних периодически изменяющихся сил. При наличии таких сил колебания называют Вынужденными. Тряска автомобиля, движущегося по неровной дороге, вибрации кормовой части судна, связанные с работой гребного винта, движение качелей, которые кто-то периодически подталкивает,- все это […]...
15. Тело на наклонной плоскости 1. Тело на гладкой наклонной плоскости Напомним: когда говорят о гладкой поверхности, подразумевают, что трением между телом и этой поверхностью можно пренебречь. На тело массой m, находящееся на гладкой наклонной плоскости, действуют сила тяжести m и сила нормальной реакции (рис. 19.1). Удобно ось x направить вдоль наклонной плоскости вниз, а ось y — перпендикулярно наклонной […]...
16. Механическая работа. Мощность 1. Определение работы С механической работой (работой силы) вы уже знакомы из курса физики основной школы. Напомним приведенное там определение механической работы для следующих случаев. Если сила направлена так же, как перемещение тела, то работа силы A = Fs (1) В этом случае работа силы положительна. Если сила направлена противоположно перемещению тела, то работа силы […]...
17. Первый закон термодинамики 1. Внутренняя энергия газа Из курса физики основной школы вы знаете, что сумму кинетической энергии хаотического движения частиц и потенциальной энергии их взаимодействия называют внутренней энергией. Внутренняя энергия U данной массы одноатомного идеального газа равна произведению средней кинетической энергии одной молекулы на число молекул N: U = N. ? 1. Объясните, почему внутренняя энергия U […]...
18. Колебательный контур. Превращение энергии при электромагнитных колебаниях. Аналогия между механическими и электромагнитными колебаниями Цель урока: сформировать представление как в колебательном контуре энергия электрического поля периодически превращается в энергию магнитного поля; рассмотреть сходство между механическими и электромагнитными колебаниями. Ход урока 1. Проверка домашнего задания методом фронтального опроса. — Почему электромагнитные колебания были открыты случайно? — Как можно наблюдать электромагнитные колебания? — Изменение, каких величин называют электромагнитными колебаниями? -Как получают […]...
19. Второй закон Ньютона Прежде чем сформулировать один из важнейших законов механики, подведем итог приобретенным знаниям. Напомним, что пока мы ведем разговор только о точечных телах. При наблюдении за точечным телом из инерциальной системы отсчета выполняются следующие правила (рис. 85). Если сумма всех сил, действующих на тело, равна нулю, то это тело движется равномерно прямолинейно или покоится. Иначе говоря, […]...
20. Работа, энергия, мощность Работа и энергия Если некоторая сила F будет действовать на тело на всем протяжении пути S, то мы сможем вычислить работу A, которую совершает данная сила. Работу можно найти, если силу F умножить на пройденное расстояние S: A = F * S. Единицей измерения работы является джоуль (Дж). Работа по подъему груза → Потенциальная энергия […]...
21. Закон сохранения энергии В общем случае тело обладает одновременно как кинетической, так и потенциальной энергией. Их сумму называют Полной механической энергией: E = Eк + Eп (15.1) Это понятие было введено в 1847 г. 26-летним немецким ученым Г. Гельмгольцем. Что происходит с полной механической энергией по мере движения тела? Чтобы выяснить это, рассмотрим простое явление. Бросим вертикально вверх […]...
22. Потенциальная энергия 1. Определение потенциальной энергии В предыдущем параграфе мы говорили о работе, которую может совершить тело за счет уменьшения своей скорости, а теперь нас будет интересовать работа, которую может совершить тело или система тел вследствие изменения положения тел. Рассмотрим примеры. Работа поднятого груза. Когда подвешенный на тросе груз равномерно движется вниз, он действует на трос силой, […]...
23. Движение системы тел. Учет трения между телами системы 1. Тела в начальном состоянии движутся друг относительно друга Пусть на гладком столе лежит доска длиной L и массой mд. На краю доски находится небольшой брусок массой mб (рис. 24.1). Коэффициент трения между бруском и доской μ. В начальный момент доска покоится, а бруску толчком сообщают начальную скорость 0, направленную вдоль доски. Как будут двигаться […]...
24. Превращения энергии при колебаниях Из-за сопротивления воздуха колебания маятника являются затухающими: их амплитуда постепенно уменьшается и в конце концов маятник останавливается (рис. 35). Если, однако, сопротивления воздуха мало, то на протяжении небольших интервалов времени его можно не учитывать. В этом случае к маятнику можно применять закон сохранения энергии. Рассмотрим для примера нитяной маятник. Когда его выводят из положения равновесия, […]...
25. План-конспект урока по физике. Тема: Свободные и вынужденные электромагнитные колебания Цель урока: продолжать формирование у учащихся единство колебательных процессов различной природы. Ход урока 1. Анализ контрольной работы. 2. Изучение нового материала При изучении электромагнитных колебаний оказалось, что получить их легко, а вот наблюдать сложно. Электромагнитные колебания были открыты после открытия первого конденсатора. Обратили внимание на то, что нельзя было знать, какой конец сердечника катушки, замкнутой […]...
26. Энергия Термин «энергия» был введен в 1807 г. английским ученым Т. Юнгом. В переводе с греческого это слово означает «действие, деятельность». Современная наука немыслима без этого понятия. Оно присутствует во всех разделах физики. Это и электрическая энергия, магнитная энергия, атомная энергия и т. д. Энергия, изучаемая в механике, называется механической. Именно с нее мы и начнем […]...
27. Способы изменения внутренней энергии Внутренняя энергия тела зависит от средней кинетической энергии его молекул, а эта энергия, в свою очередь, зависит от температуры. Поэтому, изменяя температуру тела, мы изменяем и его внутреннюю энергию. При нагревании тела его внутренняя энергия увеличивается, при охлаждении уменьшается. Проделаем опыт. Укрепим на подставке тонкостенную латунную трубку. Нальем в нее немного эфира и плотно закроем […]...
28. План-конспект урока по физике. Тема: Принципы радиосвязи. Как осуществляется модуляция и детектирование Цель урока: формировать представление о принципе радиосвязи, как передающем и принимающем устройстве, значение для радиосвязи изобретения генератора незатухающих колебаний. Ход урока Проверка домашнего задания методом фронтального опроса 1. Кто в России продолжил изучение электромагнитных волн, воспроизведя вначале опыты Г. Герца? 2. Как работал радиоприемник Попова? 3. Как была увеличена чувствительность прибора? 4. Как увеличивалась дальность […]...
29. Внутренняя энергия В механике различают два вида энергии: кинетическую и потенциальную. Но когда говорят об этих видах энергии, то обычно приводят примеры крупных, заметных глазу тел: движущегося поезда, летящего футбольного мяча, поднятого камня. Привыкнув связывать представление об энергии с подобными примерами, довольно трудно бывает перейти к явлениям в мире микрочастиц. Однако движение происходит и во внутреннем мире […]...
30. Задачи и упражнения к главе 3 «Колебания и волны» 91. Ветви камертона совершают колебания с частотой 440 Гц. Чему равен период этих колебаний? Сколько колебаний успевают совершить ветви этого камертона за 1,5 с? 92. Маятник совершил 180 колебаний за 72 с. Определите период и частоту колебаний маятника. 93. По графику колебаний, изображенному на рисунке 98, определите амплитуду, период и частоту колебаний. 94. Определите амплитуду, […]...
31. Звук и колебания Звук Если какой-нибудь предмет, например, гитарная струна или мембрана громкоговорителя, начинает быстро колебаться, то возникает звук, который передается нашему уху. Звуковые колебания можно и увидеть: если положить рисовое зерно на мембрану, то оно будет подпрыгивать до тех пор, пока громкоговоритель не будет выключен. Колебания Колебания можно наглядно рассмотреть с помощью маятника: в состоянии равновесия маятник […]...
32. Сила трения Если вы попытаетесь сдвинуть с места шкаф, то сразу убедитесь, что это не так-то просто сделать. Его движению будет мешать взаимодействие ножек с полом, на котором он стоит. Взаимодействие, возникающее в месте соприкосновения тел и препятствующее их относительному движению, называют Трением, а характеризующую это взаимодействие силу — Силой трения. Различают три вида трения: трение покоя, […]...
33. Лабораторные работы по физике, 10 класс 1. Измерение ускорения тела при равноускоренном движении Цель работы: измерить ускорение шарика, скатывающегося по наклонному желобу. Оборудование: металлический желоб, стальной шарик, металлический цилиндр, измерительная лента, секундомер или часы с секундной стрелкой. (Для устойчивости к концам желоба можно приклеить кусочки ластика.) Описание работы Движение шарика, скатывающегося по желобу, можно приблизительно считать равноускоренным. При равноускоренном движении без […]...
34. План-конспект урока по физике. Тема: Зависимость частоты и периода свободных колебаний от свойств системы. Фаза колебаний Цель урока: сформировать представление о частоте, периоде и фазе свободных колебаний; обратить внимание на практическое применение маятников; рассмотреть алгоритм решения задач. Ход урока Проверка домашнего задания методом фронтального опроса 1. Какие колебания называются гармоническими? Начертить график гармонического колебания. 2. Что такое смещение и амплитуда гармонических колебаний? 3. Как решается уравнение движения для свободных колебаний? 4. […]...
35. Уравнение, описывающее процессы в колебательном контуре. Период свободных электрических колебаний Цель урока: получить основное уравнение, описывающее свободные электрические колебания в контуре; вывести формулу, с помощью которой можно вычислить период свободных электрических колебаний. Ход урока Проверка домашнего задания методом индивидуального опроса и решения задач 1. Как происходят превращения энергии в колебательном контуре? 2. Провести аналогию между электромагнитными и механическими колебаниями (по плакату) 3. Задача №1 из […]...
36. Относительность механического движения Итак, мы научились описывать положение точечного тела относительно тела отсчета с помощь координаты тела. Обратимся еще раз к рис. 4. Ясно, что с течением времени координата клада относительно дуба не изменяется. Значит, его положение относительно выбранного нами тела отсчета остается постоянным. В соответствии с введенным определением механического движения можно сказать, что клад не движется (покоится) […]...
37. План-конспект урока по физике. Тема: Переменный электрический ток Цель урока: доказать учащимся, что свободные электромагнитные колебания в контуре не имеют практического применения; используются незатухающие вынужденные колебания, которые имеют большое применение на практике. Ход урока 1. Проверка домашнего задания методом тестирования Вариант – 1 №1 В каких случаях можно получить незатухающие электромагнитные колебания в контуре? А) При R =0 – контур не имеет сопротивления; […]...
38. Проектно-исследовательская деятельность по физике 1. Исследование времени реакции человека. Использование видеокамеры в качестве измерительного инструмента Цели проекта 1. Измерение времени реакции человека на различные виды сигналов. 2. Изучение возможностей использования видеокамеры для измерения перемещения, скорости и ускорения. Задачи проекта 1. Изучение теоретического материала по данным темам. 2. Изготовление простого измерителя времени реакции человека на различные виды сигналов: визуальный, звуковой, […]...
39. Применение условий равновесия тела 1. Виды равновесия. Равновесие тела на опоре Поставим опыт Обведем мелом или карандашом основание стоящего на столе цилиндра (рис. 36.1). Фигуру, ограниченную полученной окружностью, будем называть площадью опоры. (В соответствии со сложившейся терминологией площадью опоры называют в данном случае не площадь фигуры, а саму фигуру). Линия действия силы тяжести пересекает площадь опоры (рис. 36.2). Если […]...
40. План-конспект урока по физике. Тема: Вынужденные колебания. Резонанс. Применение резонанса и борьба с ним Цель урока: объяснить, почему большее значение имеют вынужденные колебания, а не свободные; как устанавливаются вынужденные колебания; когда наступает резкое возрастание амплитуды и возникает резонанс; формировать умение работы с книгой. Ход урока Проверка домашнего задания методом индивидуального опроса 1. Как происходит преобразование энергии в колебательных системах без трения? 2. Как силы сопротивления действуют на колеблющееся тело? […]...