Матеріали для Нової української школи 1 клас - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

УСІ УРОКИ ФІЗИКИ 11 клас
АКАДЕМІЧНИЙ РІВЕНЬ

2-й семестр

ЕЛЕКТРОДИНАМІКА

4. Електромагнітні коливання й хвилі

 

Тематичне планування

 

№ з/п

Тема уроку

Дата проведення

1

Коливальний рух

 

2

Коливальний контур

 

3

Період власних коливань у коливальному контурі

 

4

Змінний електричний струм

 

5

Активний опір у колі змінного струму

 

6

Реактивний опір у колі змінного струму

 

7

Резонанс у колі змінного струму

 

8

Трансформатор

 

9

Генератор незатухаючих електромагнітних коливань

 

10

Електромагнітні хвилі

 

11

Принцип радіотелефонного зв’язку

 

12

Поширення радіохвиль

 

13

Радіолокація. Телебачення

 

14

Шкала електромагнітних хвиль

 

15

Узагальнювальний урок з теми «Електромагнітні коливання й хвилі»

 

16

Тематичне оцінювання

 

 

УРОК 1/43

Тема. Коливальний рух

 

Мета уроку: нагадати учнем про один із найпоширеніших видів рухів у природі — механічні коливання.

Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.

ПЛАН УРОКУ

Демонстрації

4 хв.

1. Вільні й вимушені коливання.

2. Гармонічні коливання.

Вивчення нового матеріалу

29 хв.

1. Види коливань і умови їх виникнення.

2. Гармонічні коливання.

3. Фізичні величини, що характеризують коливальний рух.

Закріплення вивченого матеріалу

12 хв.

1. Якісні питання.

2. Навчаємося розв’язувати задачі.

 

ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

1. Види коливань і умови їх виникнення

Коливання — один із найпоширеніших видів руху в природі й техніці. Коливаються дерева в лісі, пшениця в полі, струни музичних інструментів, мембрана телефону. Коливаються площини й фюзеляж літака, кузов автомобіля, поршні двигуна. Коливальні рухи відбуваються й у житті нашої планети (землетрус, припливи й відливи), і в астрономічних явищах, і в живій природі: биття серця, рухливість голосових зв’язок і т. ін.

Коливаннями називаються фізичні процеси, які точно або приблизно повторюються через однакові інтервали часу.

Залежно від фізичної природи розрізняють механічні й електромагнітні коливання.

Ø  Коливання, що відбуваються тільки під дією періодично змінюваної за величиною й напрямком зовнішньої сили, називають вимушеними.

Ø  Вільні коливання — це коливання, що відбуваються в механічній системі під дією внутрішніх сил системи після короткочасної дії якоїсь зовнішньої сили.

Щоб у коливальній системі відбувалися вільні коливання, необхідне виконання двох умов:

1) система повинна наближатися до положення стійкої рівноваги;

2) сили тертя або сили опору мають бути досить малими.

2. Гармонічні коливання

Коли тіло здійснює механічні коливання, змінюються його координата, швидкість і прискорення. У випадку електромагнітних коливань змінюються сила струму в колі, заряд і напруга на обкладках конденсатора, ЕРС. У рамках шкільного курсу фізики ми будемо розглядати тільки гармонічні коливання.

У Коливання, за яких фізична величина, що здійснює коливання, змінюється з часом за законом косинуса (або синуса), називають гармонічними.

Рівняння гармонічних коливань має вигляд:

де x — значення змінної величини в цей момент часу; A — амплітуда коливань; ω — циклічна частота; φ0 — початкова фаза коливань.

Графік гармонічних коливань має вигляд кривої, що у математиці зветься синусоїдою або косинусоїдою.

3. Фізичні величини, що характеризують коливальний рух

Під час коливань зміщення тіла від положення рівноваги періодично змінюється.

Ø  Амплітуда коливань — це фізична величина, що характеризує коливальний рух і дорівнює максимальному значенню змінної величини.

Одиниця амплітуди коливань визначається одиницею змінної величини.

Якщо вантаж на нитці за час t зробить N повних коливань, то час одного повного коливання: T = t/N, тобто період коливань — проміжок часу, протягом якого відбувається одне повне коливання. Або інакше:

Ø  Період коливань T — це фізична величина, що характеризує коливання й дорівнює мінімальному інтервалу часу, через який значення змінної величини повторюється.

Одиниця періоду коливань у СІ — секунда (с).

Ø  Частота коливань — це фізична величина, що характеризує коливання й дорівнює числу повних коливань в одиницю часу: v = N/t.

Одиниця частоти коливань у СІ герц (Гц).

1 Гц дорівнює частоті коливань, під час яких тіло за 1 с здійснює одне повне коливання.

Період і частота — взаємообернені величини.

Ø  Циклічна частота — це фізична величина, що характеризує коливання й дорівнює числу повних коливань, здійснюваних за 2 секунд:

image294

Одиниця циклічної частоти коливань у СІ — радіан на секунду (рад/с або 1/с).

Ø  Фаза коливань — це фізична величина, що характеризує стан коливальної системи в цей момент часу: φ = ωt + φ0.

Фаза коливань визначається їхнім періодом (оскільки ω = 2/T), моментом часу t, у який фіксується значення змінної величини, і початковою фазою коливань φ0 — фазою коливань у момент початку відліку часу.

 

ПИТАННЯ ДО УЧНІВ У ХОДІ ВИКЛАДУ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Перший рівень

1. Наведіть приклади вільних і вимушених коливань.

2. Наведіть приклади гармонічних коливань.

3. Які величини, що характеризують коливальний рух, змінюються періодично? Наведіть приклади.

4. У яких одиницях вимірюються період, частота й циклічна частота коливань?

Другий рівень

1. У чому принципова відмінність коливального руху від руху по колу?

2. Яка крива є графіком вільних коливань за відсутності тертя?

3. Чи можна за амплітуду механічних коливань приймати розмах коливань?

 

ЗАКРІПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ

1). Якісні питання

1. Чи можна назвати вільними коливання: а) поплавця на хвилях; б) струн скрипки; в) вантажівки, що їде по вибоїнах; г) голки швейної машини; д) віток камертона?

2. Поплавець, що коливається на поверхні води, за 3 с спливає й поринає шість разів. Визначте період і частоту коливань.

2). Навчаємося розв'язувати задачі

1. За графіком коливань тіла на пружині, наведеним на рисунку: 1) визначте амплітуду, період, частоту й циклічну частоту коливань; 2) запишіть рівняння коливань; 3) визначте зміщення тіла за фази /6.

 

 

Розв'язання. Із графіка визначимо: а) амплітуду коливань (максимальний зміщення тіла): xmax = 2 см = 0,02 м; б) проміжок часу, за який відбувається одне повне коливання, дорівнює 2 с, отже, Т = 2 с ; в) частоту v = 1/T = 0,5 Гц; г) циклічну частоту

ω = 2v= 2 · 0,5 = (с-1).

2. У початковий момент часу (t = 0) тіло перебуває в стані рівноваги (х0 = 0), тому рівняння коливань має вигляд: x = xmaxsinωt. З’ясовуємо значення величин і одержуємо: x = 0,02sint. Якщо φ = /6, то x (t) = 0,01 (м).

3. Коливання вантажу на пружині описано рівнянням x = 0,1sin0,5t. Визначте амплітуду, період, циклічну частоту й частоту коливань.

4. Амплітуда коливання 2 см, зміщення 1 см. Скільки часу минуло від початку коливань?

 

ЩО МИ ДІЗНАЛИСЯ НА УРОЦІ

  Коливаннями називаються фізичні процеси, точно або приблизно повторювані через однакові інтервали часу.

•  Коливання, що відбуваються тільки під дією періодично змінюваної за величиною й напрямком зовнішньої сили, називають вимушеними.

•  Вільні коливання — це коливання, що відбуваються в механічній системі під дією внутрішніх сил системи після короткочасної дії якоїсь зовнішньої сили.

  Коливання, за яких фізична величина, що здійснює коливання, змінюється з часом за законом косинуса (або синуса), називають гармонічними.

  Амплітуда коливань — це фізична величина, що характеризує коливальний рух і дорівнює максимальному значенню змінної величини.

•  Період коливань T — це фізична величина, що характеризує коливання й дорівнює мінімальному інтервалу часу, через який значення змінної величини повторюється.

  Частота коливань — це фізична величина, що характеризує коливання й дорівнює числу повних коливань за одиницю часу:

•  Циклічна частота — це фізична величина, що характеризує коливання й дорівнює числу повних коливань, здійснюваних за 2 секунд:

image297

  Фаза коливань — це фізична величина, що характеризує стан коливальної системи в цей момент часу φ = ωt + φ0.

 

Домашнє завдання

1. Підр-1: § 26; підр-2: конспект.

2. Зб.:

Рів1 № 10.18; 10.19; 10.20; 10.21.

Рів2 № 10.33; 10.34; 10.35; 10.37.

Рів3№ 10.52, 10.53; 10.54; 10.55.









загрузка...

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами. Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посилання на сайт, будьте вдячними ми затратили багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2008-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.