Урока по ФИЗИКЕ в 9-м классе по теме: «Волновые явления. Распространение волн. Харак-теристики волны: длина волны, скорость волны»

УРОК

Цель урока: 1) Объяснить механизм возникновения колебаний частиц в среде

2) Дать определение механических волн. Виды механической волны: продольная, поперечная

3) Рассмотреть связь скорости распространения волн и длины волны

4) Обратить внимание на различную скорость распространения волн

5) Развивать культуру логического мышления, умения и навыки применения знаний в конкретных ситуациях

6) Воспитывать познавательный интерес, активность, культуру речи, наблюдательность

Оборудование для демонстраций: стакан с водой, пипетка, макет «Волновая машина», резиновый шнур, компьютер, мультимедийный проектор, презентация «Механические волны»

Ход урока

I. Организационный момент

Приветствие. Объявление темы и целей урока

II. Фронтальный опрос

1) Какое движение называется колебательным?

2) Примеры колебательного движения

3) Какими параметрами характеризуется колебательное движение?

4) Частота колебаний тела равна 2000Гц. Чему равен период колебаний?

Дано: Решение:

γ=2000Гц T= T= =0,5*10-3с = 5*10-4с

Т = ?

5) Период колебаний тела 0,01 с. Чему равна частота колебаний?

Дано: Решение:

T=0,01 c = = Гц = 100 Гц

γ= ?

III. Формирование новых знаний

Учитель: Мы живем в мире волн и насквозь ими прониза­ны, да и сами являемся источниками волн. Многие из вас думают, что волна бывает только на воде. Мы кожей чувствуем волну холо­да и тепла, вся поверхность кожи является приемником тепловых процессов, происходящих в воздухе. Наш нос чувствует волну за­паха, исходящего от пахучих веществ. Наши глаза видят волны на пруду, на озере, волну ржи в поле. Наши уши слышат звуковые волны, голоса, музыку, шум. В этом случае мы являемся приемниками волн.

Основной физической моделью вещества является совокуп­ность движущихся и взаимодействующих между собой атомов и молекул. Использование этой модели позволяет объяснить с помо­щью молекулярно-кинетической теории свойства различных состояний вещества и физический механизм переноса энергии и импульса в этих средах. При этом под средой мы можем понимать газ, жидкость, твердое тело.

С записью в тетрадь : ПРЕЗЕНТАЦИЯ

СЛАЙД 1: Опыт 1 – распространение волн на поверхности воды в стакане, создавая их каплями воды, падающими из пипетки

СЛАЙД 2: Опыт 2 – знакомство с механизмом образования волны

СЛАЙД 3: Макет «Волновая машина». Вопрос: Какую волну вы наблюдаете? Ответ: продольную и поперечную.

Механическая волна – это возмущение, распространяющееся в упругой среде от точки к точке

СЛАЙД 4: Запись на доске формул

; υ = λ× ; υ = ; λ = υ×T; λ =

СЛАЙД 5:

Учитель: Упругие продольные волны - это волны сжатия и разрежения. Распространяются в любой среде - твёрдой, жидкой и газообразной. Пример продольной волны - звуковая волна. В ре-
зультате колебания какого-нибудь упругого тела, например струны, металлического листа, деревянной пластины и т.п., возникает волнообразное распространение продольных колебаний воздушной среды.

СЛАЙД 6: (с записью в тетрадь)

Учитель: Важное свойство всех волн — перенос энергии без переноса вещества. Заядлые рыбаки хорошо знают, что, когда за­брасываешь удочку, в воде появляются волны, разбегающиеся во все стороны, но поплавок при этом колеблется вверх и вниз, следуя за движением частиц воды. Частицы, как и поплавок, не движутся вслед за волной. Волна же, распространяясь, все дальше несет энер­гию, которая заставляет двигаться новые и новые частицы.

СЛАЙД 7: (прочитать)

Учитель: Землетрясения - это колебания Земли, вызванные внезапными изменениями в состоянии недр планеты. Эти колебания представляют собой упругие волны, распространяющие­ся с высокой скоростью в толще горных пород. Наиболее сильные землетрясения иногда ощущаются на расстояниях более 1500 км от очага и могут быть зарегистрированы сейсмографами.

СЛАЙД 8:

Учитель: Очаги большей части землетрясений лежат в земной коре на глубинах не более 16 км, однако в некоторых рай­онах глубины очагов достигают 700 км. Ежедневно происходят тысячи землетрясений, но лишь немногие из них ощущаются чело­веком.

Скорость распространения волн зависит от плотности и упру­гих свойств среды, в которой они распространяются.

IV. Интересные факты

Энергия, которую обычно переносят звуковые волны, очень мала. Если бы стакана водой полностью поглощал всю па­дающую на него звуковую энергию, соответствующую громкости в 70 децибел (уровень громкой речи), и был бы полностью теплоизо­лирован от окружающей среды, то для того чтобы нагреть воду от комнатной температуры до кипения, потребовалось бы примерно тридцать тысяч лет.

V. Интересные задачи

1) В 1883 г. при печально знаменитом извержении индонезийского вулкана Кракатау воздушные ударные
волны, рожденные подземными взрывами, трижды обошли земной шар.

- К какому виду вот можно отнести ударную волну? (К продольным волнам.)

2) Цунами — грозный попутчик землетрясений. Родилось такое название в Японии и означает гигантскую волну. Когда она накатывается на берег, создается впечатление, что это не волна вовсе, а море,разваренное, неукротимое, кидается на берег: Ничего нет удивительного в том, что цунами производят на нем опустошения. Во время землетрясения 1960 г. на побережье Чили бросались волны высотой до шести метров. Море отступало и наступало несколько раз в течение второй половины дня.

- Как называются такие волны? Чему равна амплитуда цунами 1960 года, обрушившаяся на Чили? (Цунами относят к продольным волнам. Амплитуда волны равна 3 м.)

3) Рифели — это знаки мелкой волновой ряби.Они существуют на земле со времен появления сыпучих сред - снега и песка: Их, отпечатки встречается в древних геологических пластах (иногда вместе со следами динозавров). Первые научные наблюдения над рифелями были сделаны Леонардо да Винчи. В пустынях расстояние между соседними гребнями волновой ряби изменяется в пределах от 1 до 12 см (чаще 3—8 см) при глубине впадин между гребнями в среднем 0,3—1 см.

- Предположив, что рифели— это волна, определи­те амплитуду этой волны. (0,15—0,5 см. )

4) На поверхности снежного покрова среднее расстоя­ние между, соседними гребнями ряби находится в пределах 5—40 см при глубине впадин 1—20 см. В этом случае рифели образуются как при переносе сухого мелкозернистого снега, так и при осаждении льда? Опыт, показывает, что снежная рябь образует­ся после примерно часовой работы воздушного потока.

- Чему равна амплитуда рифели? (0,5-10 см.)

VI. Занимательные факты

1) Поскольку средняя плотность тела рыб близка к плотности воды, их вес вблизи основных горизонтов жизнедеятельности достаточно хорошо уравновешивается выталкивающей силой по закону Архимеда. Благодаря ритмичной работе мышц рыба может отталкиваться от воды и таким образом перемешаться. При этом по ее телу в направлении от головы к хвосту с возрастающей: амплитудой пробегает плоская или винтообразная упругая волна. Скорость распространения этой волны превышает быстроту перемещения рыбы. За счет ритмичного отталкивания от воды при распространении по телу упругой волны и осуществляется плавание рыб. К помощи Плавников рыбы прибегают только для поддержания равновесия и при медленных перемещениях.

2) При сильном выхолаживании приземного воздуха в атмосфере могут возникать мощные температурные инверсии со скачком температуры 20° С й более. Центральные районы Якутии занимают первое место в мире по количеству таких инверсий. Проходящие через атмосферу под большим наклоном звуковые лучи в слоях инверсии испытывают сильное преломление и возвращаются к земле, за счет фокусировки звуковых лучей температурной инверсией резко возрастает дальность слышимости звуковых сигналов. Р.Скотт в Антарктиде при штиле и температуре -60°С слышал скрип снега под лыжами и удары ломов о лед с расстояния порядка 4-5 км. В Оймяконе лай собак, работа электропилы и широковещательные радиопередачи средней громкости на открытом воздухе в середине зимы хорошо слышны с расстояния в 2,5 км от места наблюдения.

VII. Закрепление полученных знаний

Какие волны (продольные или поперечные) возникают а) в струнах при игре на гитаре; б) в воздушном столбе внутри духовой трубы, когда музыкант дует в трубу?

СЛАЙД 9:

Домашнее задание:

1) Физика 9 класс Пёрышкин А.В., Гутник Е.М 2014 год Изд-во «Дрофа»

2) Марон Е.А. «Опорные конспекты и разноуровневые задания»