III. Закрепление знаний, умений, навыков.

Тема: Фаза колебаний. ( 11 класс ) Цель урока:Ввести характеристику гармонических колебаний – фаза колебаний, расширив при этом представление учащихся о гармонических колебаниях. Выяснить физический смысл понятий: “фаза колебания”, “начальная фаза”, “сдвиг фаз”. Демонстрации: 1.Пружинный и математический маятники. 2.Осциллограф. 3.Применение интерактивной доски для показа гармонических колебаний. 4.Слайд- шоу. Ход урока: I. Проверка знаний. Проверочная работа ( тест) на 15 мин.

Вариант 1.

1.Маятник совершает колебания с частотой 10 Гц. Определите циклическую частоту.

А. 6,26 Гц. Б. 0,5 ПГц. В. 62,8 Гц.

2.Как изменится период колебаний математического маятника, если его длину увеличить в 9 раз?

А. Увеличится в 9 раз. Б. Увеличится в 3 раза. В. Уменьшится в 3 раза.

3. Груз на пружине совершает колебания. Коэффициент жесткости равен 100Н/м. При смещении груза на 5 см его ускорение равно 0,5 м/с². Какова масса груза?

А. 10 кг. Б. 1 кг. В. 5 кг.

4. Период колебаний пружинного маятника на Земле равен 1 с. Как изменится период колебаний этого маятника на Луне?

А. Не изменится. Б. Возрастет. В.Уменьшится.

5. Как изменится период колебания математического маятника, если амплитуда увеличится?

А. Не изменится. Б. Возрастет. В. Уменьшится.

6. Как изменится период колебания математического маятника в вертолете, который поднимается с ускорением, направленным вертикально вверх?

А. Уменьшится. Б. Не изменится. В. Увеличится.

7. Изменится ли период колебания математического маятника обтекаемой формы при опускании его в воду? (Трением пренебречь.)

А. Уменьшится. Б. Не изменится. В. Увеличится.

8. Сохранится ли частота колебаний шарика, закрепленного на пружине, если вся система окажется в состоянии невесомости?

А. Сохранится. Б. Увеличится. В. Уменьшится.

9. Какими часами следует измерять время в условиях невесомости?

А. Маятниковыми. Б. Песочными. В. Пружинными.

10. Во сколько раз надо изменить длину математического маятника, чтобы период колебания изменился в 2 раза ? А. Не изменится. Б. Изменится в 4 раза. В.Изменится в 2 раза.

Вариант 2.

1.Маятник совершает колебания с периодом 2 с. Определите циклическую частоту.

А. 3,14 с^-1. Б. 4 Пс^-1. В. 12.56 с^-1.

2. Каков период колебания математического маятника длиной 0.4 м?

А. 4 Пс. Б.0,02 Пс. В.0,4 Пс.

3. Как изменится модуль ускорения груза, колеблющегося на пружине, если смещение увеличится в 4 раза?

А. Уменьшится в 4 раза. Б. Увеличится в 2 раза. В. Увеличится в 4 раза.

4. Пружина имеет постоянную жесткость, равную 10 Н/м. Масса груза равна 100 г. Какую массу нужно подвесить к этой пружине, чтобы период колебания уменьшился в 2 раза?

А. 25 г. Б. 50 г. В. 200 г.

5. Груз подвешен на длинной нити. Как изменится период его колебания, если массу груза увеличить?

А. Увеличится. Б. Уменьшится. В. Не изменится.

6. Как изменится период колебания маятника на пружине в вертолете, движущемся с ускорением, направленным вертикально вниз?

А. Не изменится. Б. Увеличится. В. Уменьшится.

7. Маятниковые часы спешат. Что нужно сделать, чтобы они шли верно: опустить их в шахту или поднять на определенную высоту?

А. Опустить. Б. Поднять на определенную высоту.

8. Как изменится частота колебаний железного шарика, подвешенного на нити, если под ним поместить электромагнит?

А. Не изменится. Б. Увеличится. В. Уменьшится.

9. В условиях невесомости было использовано устройство для измерения массы космонавта – массометр, представляющий собой небольшую платформу на пружинах. Действие такого массометра основано на принципе измерения:

А.Амплитуды. Б. Скорости или ускорения В. Периода или частоты.

10. С помощью какого маятника: а) математического; б) пружинного – можно практически осуществить разведку полезных ископаемых?

А. а. Б. б. В. а

Ответы:

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	В	Б	А	А	А	А	В	А	В	Б
2	А	В	В	А	В	А	Б	Б	В	А

II. Изучение нового материала.

1. Фаза колебаний. ( Слайд 1 ).

Фаза колебаний φ – физическая величина, стоящая под знаком косинуса или синуса, описываемая этой функцией. От греческого слова phasis – появление, ступень развития какого – либо явления.

Выражается фаза в угловых единицах – радианах. Фаза определяет значение координаты, скорости, ускорения, изменяющихся также по гармоническому закону. Фаза определяет при заданной амплитуде состояния колебательной системы в любой момент времени.

φ═ωt.

Время в долях период/а Фаза в радианах

0 0

¼ T π/2

½ T π

¾ T 3/2 π

T 2π

2. Начальная фаза. (Слайд 2).

Фаза - это величина, которая характеризует состояние колеблющегося тела в некоторый момент времени - его положение и направление движения.

x = x_mcos(wt+ φ₀),

где x_m– амплитуда, φ₀- начальная фаза колебаний в начальный момент времени (t =0), определяет положение колеблющейся точки в начальный момент времени.

3. Сдвиг фаз. Способы определения разности фаз ( графический и алгебраический ).(Слайд 3).

Разность фаз, или, как часто говорят, сдвиг фаз, этих колебаний составляет π /2. На слайде 3 показаны графики зависимости координат от времени для двух гармонических колебаний, сдвинутых по фазе на π /2. График 1 соответствует колебаниям, совершающимся по синусоидальному закону: x = x_msinω₀t, а график 2 – колебаниям, совершающимся по закону косинуса x = x_msin(ω₀t + π /2) = x_mcosω₀t.

Для определения разности фаз двух колебаний надо в обоих случаях колеблющуюся величину выразить через одну и ту же тригонометрическую функцию – косинус или синус.

III. Закрепление знаний, умений, навыков.

a. Фаза колебания равна π /2 ( 25π ). Охарактеризуйте колебательный процесс при этих значениях.

b. Определите смещение точки в гармоническом колебании спустя 0.25 периода после начала колебаний. Начальная фаза колебаний равна π /2.

Домашнее задание: § 23, вопросы.

Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 1350; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!