Свободные колебания

Открытый урок физики в 10 классе физикоматематического профиля «Свободные
колебания».
На Республиканском семинаре для
слушателей курсов руководителей при ИР
ОРТ: «Введение предпрофильной
подготовки и профильного обучения в
сельской школе:
Учитель первой категории ВСОШ №2
Суханаева О. А.
10 октября 2007 г.
Цель урока:
Изучить закономерности свободных колебаний нитяного маятника
экспериментальным путём.
Актуализация:
1. Что такое колебание?
2. Какие колебания называются свободными?
3. При каком условии маятник находится в состоянии равновесия?
4. Какие силы действуют на нитяной маятник?
5.
R=Fупр+FT
Fупр
Fупр
Fупр R
R
FТ
FТ
FТ
R=0; /FT/=/Fупр/
Теперь проведем исследование.
Цель исследования: изучить закономерности свободных колебаний нитяного
маятника экспериментальным путём.
Это исследование состоит из нескольких заданий.
Задание 1. Исследуйте, при каких условиях возникают свободные колебания
нитяного маятника.
Оборудование: штатив, нить, шарик, сосуд с водой.
Указания. Выясните, существует ли положение равновесия для нитяного
маятника, и при каких условиях маятник находится в этом положении.
Отклоните маятник от положения равновесия и отпустите. Понаблюдайте
свободные колебания нитяного маятника в течение нескольких минут.
Обратите внимание на амплитуду колебаний нитяного маятника.
Опустите шарик нитяного маятника в сосуд с водой. Отклоните шарик от
положения равновесия и пронаблюдайте его движение в воде.
Сделайте выводы.
Задание 2 . Измерьте период колебаний вашего нитяного маятника.
Продумайте способы повышения точности измерения.
Оборудование: штатив; нить; шарик; часы с секундной стрелкой или
секундомер.
Указания. Измерьте время t , необходимое для совершения N колебаний
нитяного маятника. Значение периода колебаний определите по формуле:
Т=
t
----
N
Задание 3. Исследуйте, как зависит период
колебаний нитяного маятника от
начального отклонения шарика, от
положения равновесия.
Оборудование: штатив; нить; шарик;
линейка; секундомер.
Указания. Измерьте период колебаний
нитяного маятника при разных начальных
отклонениях шарика.
Сравните получившиеся значения
периодов колебаний маятника при разных
начальных отклонениях и сделайте вывод.
Задание 4. Исследуйте, зависит ли период
колебаний нитяного маятника от массы
шарика.
Оборудование: штатив; нить; два шарика
разной массы; секундомер.
Указания. Подвесьте шарики разной массы
на нитях одинаковой длины.
Измерьте периоды колебаний
получившихся маятников и сравните их
между собой в пределах точности
измерений.
Сделайте выводы.
Задание 5. Исследуйте, как зависит период
колебаний нитяного маятника от длины
нити.
Оборудование: штатив; нить; шарик;
линейка; секундомер.
Указания. Измерьте период колебаний
маятника (как в задании 2 ) при разных
длинах нити; занесите измеренные
значения периода колебаний маятника при
разных значениях длины нити l в таблицу
l, см.
t, с.
N
T, с.
10
20
30
40
50
60
Постройте графики зависимости Т от l и Т2 от l.
Сделайте выводы.
Колебания нитяных маятников при
разных начальных отклонениях.
Колебания нитяных маятников
разной массы.
Колебания нитяных маятников
разной длины.
70
80
90
100