Цель урока: повторить материал, изученной темы; проверить знание формул; развивать навыки решения качественных, графических и вычислительных задач; развивать умение анализировать, сравнивать, систематизировать знания.
Ход урока.
Проверка домашнего задания методом заполнения таблицы с формулами.
Учащимся раздают карточки, которые разделены на два столбца. В правой части таблицы хаотично расположены правильные ответы. В левой части таблицы записаны названия законов,
формулы, основные понятия. За 7 минут надо записать коды правильных ответов.
Коды ответов: 1-9; 2 – 10; 3 – 1; 4 – 2; 5 – 8; 6 – 4; 7 – 6; 8 – 7; 9 – 3: 10- 5.
1 | Закон Гука | 1 | F = m a |
2 | Ускорение пружинного маятника | 2 | W = — k x2/2 |
3 | 2 –ой закон Ньютона | 3 | X“= — k x/m |
4 | Энергия пружинного маятника | 4 | a= — g x/L |
5 | Кинетическая энергия | 5 | X = Xm cos(ω0t + 𝝋0) |
6 | Ускорение математического маятника | 6 | W= m g h |
7 | Потенциальная энергия | 7 | a= — ω02 x |
8 | Ускорение гармонического колебания | 8 | W = mV2/2 |
9 | Вторая производная координаты по времени | 9 | F= — k x |
10 | Уравнения, описывающие гармонические колебания | 10 | а = — k x/m |
Решение вычислительных задач.
№1. Маятник состоит из тяжелого шарика массой 100 г, подвешенного на нити длиной 50 см. Наибольший угол его отклонения от положения равновесия 15 ͦ. Найти запас энергии маятника и период его колебания.
W= m g h; h= L – L cosα; W= Т= 2π QUOTE
= 1,42 c
№2 Математический маятник , имеющий массу 0,1кг и длину 1м, отклонили на 5 см от положения равновесия. Какую скорость, ускорение и потенциальную энергию он будет иметь на расстоянии 2 см от положения равновесия?
Решение. T=2π QUOTE
≈ 6, 28 QUOTE
≈2c; ω =2π/2= π 1/c; Определим время : x= Xm sinωt; t= 0,13c; Определим скорость: V=Xm ωcosωt = 0,05·π·cosπ t = 0,085 м/с.
а = Xmω2sinωt ≈0,2 м/с2; W= k x2/2 = m g x2/2L ≈2·10-4 Дж
№3. Максимально или минимально ускорение в те моменты времени когда скорость колеблющегося пружинного маятника равна нулю?
№4. В обуви на толстой упругой подошве при определенной частоте шагов идти значительно легче. Объясните это с точки зрения превращения энергии.
№5 Груз, подвешенный на пружине, смещают от положения равновесия на 10 см и отпускают. Определите координату груза через 1/8 периода колебаний после начала колебаний. (Сопротивление в системе не учитывать)
Решение. x = Xmcosω0t; ω0 =2π/T; t = T/8; x=Xmcos(2π T/8T) = Xmcos π/4 ≈0,071 м
№6. Пружина, находясь в равновесии , удлинилась на 5 см, когда к ней подвесили груз массой в 1 кг. Определить максимальную кинетическую энергию груза при его колебаниях на пружине с амплитудой 10 см.
Решение. W= mV2/2; V=Xm ω cosω t.
Подведем итоги урока
Домашнее задание: § 22 (повторить), №427, 426.