uroki-fiziki-8kl

З періодом обертання пов’язана ще одна важлива характери­ стика обертального руху — частота обертання.

Запис у зошит: Частота обертання n — число повних обертів за одиницю часу.

Питання класу: Період обертання Землі навколо власної осі дорівнює 24 год. Скільки обертів робить Земля за 1 годину? (Відповідь:

241 частину оберту.)

Період і частота — взаємно обернені величини.

[n] = 1с = с−1

Питання класу: Тіло робить 2 оберти за секунду. За який час тіло зробить один оберт, тобто чому дорівнює період обертання? (Від-

повідь: T = 12 с.)

Уразі рівномірного руху: v = St .

Уразі руху по колу: S =2πR, а час, за який долається ця від-

стань, відповідає періоду обертання, тобто t = T .

v = 2TπR

III. Закріплення нового матеріалу

Розв’язування задач

Задача 1. Період обертання космічного корабля навколо Землі дорівнює 90 хв, радіус траєкторії руху — 300 км. Якою є швидкість корабля?

31

32

Скарбничка цікавих фактів

Наше Сонце теж обертається...

...навколо центра галактики з періодом обертання близько 180 мільйонів років. За одну секунду Сонячна система повертається на 6 10−14 градуса.

Гранична швидкість обертання

Була отримана у Бермінгемі (Англія).

Конічний стрижень із вуглецевого волокна обертається у вакуумі зі швидкістю 7250 км/год!

Як камінь із пращі...

Праща — це найдавніша зброя людини. Камінь розкручують на мотузці і... відпускають. Саме каменем з такої пращі, за переказом, Давід убив велетня Голіафа. Тепер зрозуміло, чому спорт­ смени — метальники диска або молота,— перш ніж метнути свій снаряд, спершу крутяться з ним на місці: кидок і... диск летить на 60—70 м.

Урок № 8/8

Тема уроку. Лабораторна робота № 2 «Вимірювання частоти обертання тіла».

Тип уроку: удосконалювання знань і вмінь.

Мета уроку: формувати практичні навички вимірювання частоти обертання тіла; поглибити теоретичні знання учнів; розвивати навички самостійної роботи, творче мислення.

План уроку

33

Хід уроку

I—III. Лабораторна робота № 2

Проводиться за посібником [4].

IV. Виконання додаткових і творчих завдань

Додаткове питання. Чи всі точки колеса, яке котиться, мають однакові швидкості відносно землі? однакову частоту обертання?

V.Домашнє завдання

[1]: § 5; впр. № 5 (задачi 3, 4). [2]: § 5.

[3]: СР — задачi 5.2; 5.4; 5.6; ДР — задачi 5.10; 5.12; ВР — задачi 5.16—5.18.

[4]: экспериментальне завдання № 2.

Урок № 9/9

Тема уроку. Механічні коливання. Математичний маятник. Тип уроку: засвоєння нових знань.

Мета уроку: ознайомити учнів із коливальним рухом; формувати вміння спостерігати та аналізувати фізичні явища; показати, як на практиці застосовуються знання про коливальний рух.

Обладнання: кулька на нитці; тягарець на пружині.

План уроку

34

Хід уроку

I.Постановка навчальної проблеми

Бесіда

Сьогодні ми познайомимося ще з одним видом механічного руху — механічними коливаннями.

Демонстрація. Коливання кульки на нитці.

Питання класу: Яка особливість цього виду руху? (Цей рух періодично повторюється.)

Запис у зошит: Коливання — періодично повторювані рухи.

II. Вивчення нового матеріалу

Бесіда

Коливаються дерева під дією вітру, б’ється наше серце, коливається поплавець на поверхні води.

Завдання класу: Наведіть свої приклади коливального руху.

Під час коливання тіло періодично відхиляється від свого положення рівноваги.

Запис у зошит: Максимальне відхилення від положення рівноваги називають амплітудою коливань (A).

Питання класу: У яких одиницях СІ має вимірюватися амплі­ туда?

Всі коливання можна поділити на вільні та вимушені. У зошитах записуються означення вільних і вимушених коливань.

Завдання класу: Із наведених прикладів виберіть приклади вільних і вимушених коливань: рух пилки при розпилюванні дров; коливання іграшки неваляшки, рух гітарної струни; рух гілки під дією вітра, рух гойдалки на дитячому майданчику, рух голки у швейній машинці.

35

Коливання ще поділяються на затухаючі й незатухаючі. У зошитах записуються означення затухаючих і незатухаючих коливань.

Питання класу

•Чи можуть вільні коливання бути незатухаючими?

•Чи можуть вимушені коливання бути затухаючими?

Коливання, як уже було сказано,— це періодично повторюваний процес, отже, може характеризуватися періодом і частотою коливань.

Період (T) — час одного повного коливання:

[T] = с.

Частота (ν) — кількість коливань за одиницю часу:

[ν] = 1c = 1 Гц.

Зручніше за все вивчати коливальні рухи на прикладі маятників. Розрізняють пружинний і математичний маятники.

Демонстрація. Учитель демонструє зазначені вище маятники.

Більш докладно ми познайомимося з математичним маятником. Учні записують у зошитах означення математичного маятника­ .

Питання класу: Кульку на нитці можна вважати математичним маятником з певною натяжкою. Які характеристики математичного маятника (за означенням) не задовольняє кулька на нитці? (Кулька — не точкове тіло, а будь-яка реальна нитка — розтягується і має певну вагу.)

Голландський фізик і астроном Християн Гюйгенс (1629— 1695) у 1657 році винайшов маятниковий годинник. При цьому він детально вивчив коливальні рухи математичного маятника і встановив, що при малих амплітудах період коливань не залежить від амплітуди коливань, від маси маятника і цілком визначається довжиною нитки, на якій підвішено маятник.

Як видно з формули, на період коливання математичного маятника впливає значення g — прискорення вільного падіння.

Значення g визначається не тільки формою і масою Землі, але й залежить від наявності у надрах планети важких (метали) або легких (газ, нафта) речовин. Таким чином, маятник може полегшувати роботу геологів при дослідженні покладів корисних копалин.

36

III. Закріплення нового матеріалу

Питання класу

•ќо таке період і частота коливань? Як вони пов’язані між собою?

•Назвіть основну одиницю частоти. ќо означає твердження: «Тіло коливається із частотою 3 Гц»?

•Чим вільні коливання відрізняються від вимушених? затухаючі від незатухаючих?

•Якими мають бути кулька і нитка, щоб маятник вважався математичним?

•Як зміниться період коливання маятника, якщо масу кульки зменшити у 2 рази? збільшити у 2 рази?

•Де на практиці використовують математичний маятник?

•Як зміниться період коливання математичного маятника, якщо його довжину збільшити у 4 рази?

•ќо відбудеться, якщо нитку, на якій коливається маятник, скласти вдвічі?

Розв’язування задач Задача 1. Визначте період і частоту коливань маятника, до-

Відповідь: l =0,25 м.

37

Задача 3. Порівняйте періоди коливань математичного маятника довжиною 1 м на Землі і на Місяці. Прискорення вільного падіння на Місяці вважати таким, що дорівнює 1,62 Н/кг.

IV. Домашнє завдання

[1]: § 6; впр. № 6 (задачi 3, 5, 6). [2]: § 5.

[3]: СР — задачi 6.1—6.5;

ДР — задачi 6.11—6.13; 6.15; ВР — задачi 6.17; 6.19; 6.20.

Творче завдання. Підготувати коротке повідомлення за однією із запропонованих тем: «Маятник — не тільки в годиннику!», «Коливання у природі й техніці», «Як використовують коливання».

Підготуватися до лабораторної роботи № 3 за посібником [4]: домашняя работа № 3.

Скарбничка цікавих фактів

А все-таки вона крутиться!

За одну секунду наша Земля повертається на 2401 частку гра-

дуса. ќоб переконатися в цьому, французький учений Фуко провів дослід з величезним маятником (такий маятник був підвішений під куполом Ісаакієвського собору в Санкт-Петербурзі). Маятнику надають коливального руху і через якийсь час помічають, що площина його коливань повільно повертається. Земля, обертаючись, йде з-під маятника. Якби кінець маятника викреслював траєкторію свого руху, то ми побачили б картину, зображену на рисунку.

38

Урок № 10/10

Тема уроку. Лабораторна робота № 3 «Дослідження коливань маятника».

Тип уроку: удосконалювання знань і вмінь.

Мета уроку: формувати практичні навички роботи з фізичними приладами; поглибити та розширити теоретичні знання учнів; формувати вміння спостерігати і описувати фізичні процеси.

План уроку

Хід уроку

I—III. Лабораторна робота № 3

Проводиться за посібником [4].

IV. Виконання додаткових і творчих завдань

Творче завдання. Як творче завдання можна запропонувати учням перевірити, як зміниться період коливань математичного маятника, якщо кульку опустити у воду.

V.Домашнє завдання

[1]: § 6; впр. № 6 (задачi 4, 7). [2]: § 5.

[3]: СР — задачi 6.6—6.10;

ДР — задачi 6.14; 6.16; 6.18; ВР — задача 6.21.

[4]: експериментальне завдання № 3.

39

Урок № 11/11

Тема уроку. Механічні хвилі. Звук. Інфразвук. Ультразвук. Тип уроку: засвоєння нових знань.

Мета уроку: сформувати поняття про хвилю, зокрема про звукову хвилю, про швидкість її поширення і про механізм її утворення; формувати вміння порівнювати різні хвильові явища; ознайомити учнів із практичним застосуванням ультразвукових та інфразвукових коливань.

Обладнання: гумовий джгут, довга пружина, металева лінійка, ка­ мертон.

План уроку

Хід уроку

I.Перевірка домашнього завдання; актуалізація опорних знань

Перевірка домашнього завдання здійснюється за питаннями і вправами до параграфа підручника. Під час короткого повторення акцентуємо увагу на наступних питаннях.

Питання класу

•Який рух називають коливальним?

•ќо таке період коливань? У яких одиницях він вимірю­ ється?

•ќо таке частота коливань? У яких одиницях вона виміря­ ються?

•Як пов’язані між собою ці величини?

•ќо називають амплітудою коливань?

•Які коливання називають затухаючими, а які — незатухаючими? вільними та вимушеними?

40