Методические рекомендации проведения урока &quot;Механические колебания&quot;

Реализация выбранного плана по разрешению затруднения

Экспериментальная задача №1: «Изучение колебаний пружинного маятника»

Цель:установить зависимость периода колебаний пружинного маятника от массы груза.

Приборы и материалы: пружина длиной 30-40 см со стрелкой и известной жесткостью k, набор грузов массой 100 г каждый, штатив с лапкой, линейка, секундомер.

Гипотеза 1: Чем больше масса груза, тем больше период пружинного маятника.

1.1. Укрепить линейку и пружину в штативе и подвесить к свободному концу пружины один груз из набора грузов по механике массой 100 г.

1.2. Отклонить груз вниз на расстояние, равное примерно 2 см, и отпустить его.

1.3. Измерить время t, в течение которого груз совершит 20 полных колебаний.

1.4. Повторить опыт с грузами массой 200 г и 300 г.

1.5.Результаты занести в таблицу:

| | | | | |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| N | m, кг | n | t, с | T,с |
| 1 | | 15 | | |
| 2 | | 15 | | |
| 3 | | 15 | | |

1.6. Сформулировать вывод.

Экспериментальная задача №2: «Изучение колебаний пружинного маятника»

Цель: установить зависимость периода колебаний пружинного маятника от жесткости пружины.

Приборы и материалы: пружина длиной 30-40 см со стрелкой и известной жесткостью k, пружина отличной жесткости, набор грузов массой 100 г каждый, штатив с лапкой, линейка, секундомер.

Гипотеза 2: чем больше жесткость пружины, тем меньше период колебаний пружинного маятника.

2.1. Не изменяя массы груза, изменить жесткость пружины и повторить опыты с тремя пружинами.

2.2. Заполните таблицу №2 зависимости периода колебаний от жесткости пружины.

| | | | | |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| N | k, | n | t, с | T,с |
| 1 | | 15 | | |
| 2 | | 15 | | |
| 3 | | 15 | | |

2.3.Сформулировать вывод.

Экспериментальная задача №3: «Изучение колебаний пружинного маятника»

Цель: установить зависимость периода колебаний пружинного маятника от амплитуды колебаний.

Приборы и материалы: пружина длиной 30-40 см со стрелкой и известной жесткостью k, пружина отличной жесткости, набор грузов массой 100 г каждый, штатив с лапкой, линейка, секундомер, динамометр, полосовой магнит, секундомер.

Гипотеза 3: период пружинного маятника не зависит от амплитуды колебаний.

3.1. Изменить амплитуду колебаний при сохранении прочих условий (массы груза и жесткости пружины).

3.2. Результаты измерений и вычислений записать в таблицу 3.

| | | | | |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| N | А,м | n | t, с | T,с |
| 1 | | 15 | | |
| 2 | | 15 | | |
| 3 | | 15 | | |

3.3.Сформулировать вывод.

Экспериментальная задача №4: «Исследование колебаний математического маятника»

Цель работы – выяснить, как зависит период свободных колебаний математического маятника от его длины.

Приборы и материалы: штатив с муфтой и лапкой, шарик с прикрепленной к нему нитью, секундомер, измерительная лента.

Гипотеза 4: период математического маятника не зависит от его длины.

4.1. Собрать установку по рисунку 1.

4.2. Отклоните груз от положения равновесия на 1-2 см и отпустите.

4.3. Измерьте промежуток времени t, за которое маятник совершает n=15

полных колебаний.

4.4. Проведите 2 остальных опыта, каждый раз уменьшая длину нити.

4.5. Результаты измерений занесите в таблицу 4.

| | | | | |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| N | L | n | t, с | T,с |
| 1 | 1 | 15 | | |
| 2 | 0,8 | 15 | | |
| 3 | 0,4 | 15 | | |

4.6.Сформулировать вывод.

Экспериментальная задача №5: «Исследование колебаний математического маятника»

Цель работы – выяснить, как зависит частота свободных колебаний математического маятника от его длины.

Приборы и материалы: штатив с муфтой и лапкой, шарик с прикрепленной к нему нитью, секундомер, измерительная лента.

Гипотеза 5: частота математического маятника не зависит от его длины.

5.1. Собрать установку по рисунку 1.

5.2. Отклоните груз от положения равновесия на 1-2 см и отпустите.

5.3. Измерьте промежуток времени t, за которое маятник совершает n=15

полных колебаний.

5.4. Проведите 2 остальных опыта, каждый раз уменьшая длину нити.

5.5. Результаты измерений занесите в таблицу 4.

| | | | | |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| N | L | n | t, с | ν, Гц |
| 1 | 1 | 15 | | |
| 2 | 0,8 | 15 | | |
| 3 | 0,4 | 15 | | |

5.6.Сформулировать вывод.

Экспериментальная задача №6: «Исследование колебаний математического маятника»

Цель работы – выяснить, как зависит период

математического маятника от амплитуды колебаний.

Приборы и материалы: штатив с муфтой и лапкой, шарик с прикрепленной к нему нитью, секундомер, измерительная лента.

Гипотеза 6: период пружинного маятника не зависит от амплитуды колебаний.

6.1. Собрать установку по рисунку 1.

6.2. Отклоните груз от положения равновесия на 1-2 см и отпустите.

6.3. Измерьте промежуток времени t, за которое маятник совершает n=15

полных колебаний.

6.4.Изменить амплитуду колебаний при сохранении прочих условиях, проведите еще 1 опыт.

6.5. Результаты измерений занесите в таблицу 4.

| | | | | |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| N | А,м | n | t, с | T,с |
| 1 | | 15 | | |
| 2 | | 15 | | |
| 3 | | 15 | | |

6.6.Сформулировать вывод.

Вывод должен содержать:

1. Название работы.

2. Цель.

3. Перечень приборов и материалов.

4. Рисунок установки, схему цепи (там, где это необходимо).

5. Таблицу значений измеряемых величин с указанием их единиц и погрешностей измерений.

6. Вычисления (необходимые формулы и расчеты).

7. Вычисление погрешностей результата.

8. Анализ результатов и выводы