SCENARIUSZ LEKCJI FIZYKI W KLASIE 8 Z WYKORZYSTANIEM TIK

Transkrypt

1 Temat: Ruch drgający. SCENARIUSZ LEKCJI FIZYKI W KLASIE 8 Z WYKORZYSTANIEM TIK Czas trwania: 2godziny lekcyjne Cel główny: - zapoznanie uczniów z ruchem drgającym, Cele szczegółowe: - uczeń wie, na czym polega ruch drgający i podaje jego cechy, - uczeń potrafi podać przykłady ciał wykonujących ruch drgający, - uczeń zna pojęcia i wielkości opisujące ruch drgający i potrafi wyjaśnić ich znaczenie, - uczeń wie, jakim ruchem porusza się ciało drgające, gdy zbliża się do położenia równowagi i gdy od niego się oddala, - uczeń odczytuje amplitudę i okres z wykresu x(t) dla drgającego ciała, - uczeń wie, co to są drgania gasnące i niegasnące, - uczeń wie, jakie przemiany energii mechanicznej zachodzą w ruchu drgającym wahadła i ciężarka na sprężynie, - uczeń rozumie zjawiska fizyczne zachodzące w jego otoczeniu. Metody: - eksperymentalna pokaz, - wykład, dyskusja, - prezentacja multimedialna, Formy pracy: zbiorowa indywidualna. Pomoce dydaktyczne: - nitka, ciężarek, - metronom, - sprężyna, - mąka, lejek, nakręcany samochodzik, taśma papierowa. - tablica multimedialna wydawnictwa WSiP - plansze interaktywne Fizyka WSiP, - prezentacja multimedialna (plansze rysunki), Kolejne zagadnienia realizowane podczas lekcji Działania nauczyciela (N) i ucznia (U) I. WSTĘP N. Nawiązuje do ruchów, jakie uczniowie poznali na lekcjach fizyki. U. Wymieniają poznane ruchy ze względu na kształt toru (prostoliniowy i krzywoliniowy) oraz ze względu na szybkość (jednostajny, jednostajnie przyspieszony i jednostajnie opóźniony) N. Prezentuje ruch: a) ciężarka na nitce, b) ciężarek na sprężynie, c) wahadła metronomu,

2 Podczas obserwacji poleca uczniom wskazać wspólne cechy tych ruchów. U. W wyniku obserwacji a także dyskusji uczniowie podają następujące cechy: - ciało porusza się w jedną a potem w drugą stronę, - po przeciwnych stronach ciało zatrzymuje się, - jego szybkość rośnie, maleje i ponownie zatrzymuje, N. Z jakim ruchem mamy w tych przykładach do czynienia? U. Ruch przyspieszony i opóźniony. II. ROZWINIĘCIE Temat: Ruch drgający. N. Potwierdza poprawność wskazanych przez uczniów cech i stwierdza, że prezentowane przykłady są ruchem drgającym zwanym również ruchem harmonicznym i poleca zapisać temat lekcji: Ruch drgający. N. Na planszach interaktywnych Fizyka WSiP Ruch drgający wokół nas prezentuje inne przykłady ruchu drgającego. 1. Ruch drgający (harmoniczny) polega na okresowym wychyleniu ciała z położenia równowagi. Przykłady: - ruch ciężarka ba sprężynie, - ruch kulki zawieszonej na nitce, U. Zapisują w zeszycie definicję ruchu drgającego, przykłady tego ruchu oraz jego cechy. N. Wyjaśnia, że położenie równowagi jest punktem do którego ciało drgający w tym ruchu nieustannie dąży i osiąga to położenie, gdy ten ruch ustaje. - uderzona struna gitary, - ruch huśtawki, wahadło zegara, - cząsteczki ciał stałych, - tłok pracującego silnika. 2. Cechy ruchu drgającego: a) zachodzi tam i z powrotem po tym samym torze, b) powtarza się w równych odstępach czasu, c) po pewnym czasie ustaje. 3. Wielkości opisujące ruch drgający: N. Zapoznajmy się teraz z wielkościami, które opisują ruch drgający. U. Zapisują w zeszycie kolejny 3. punkt. N. Przedstawia e-planszę ruchu drgającego wahadła i omawia podstawowe pojęcia w ruchu drgającym: położenie równowagi, jedno pełne drganie i maksymalne wychylenie. U. Przerysowują rysunek do zeszytu.

3 N. Omawia i zapoznaje uczniów z nowymi wielkościami, które opisują ruch drgający: - amplitudę, - okres drgań, - częstotliwość, Zwraca uwagę, że między okresem a częstotliwością jest zależność odwrotnie proporcjonalna. a) amplituda [A] - największe wychylenie z U. Notatka podpunkty a, b i c. położenia równowagi, b) okres drgań [T] - czas jednego pełnego drgania, = okres drgań, - czas ruchu drgającego, - ilość drgań. c) częstotliwość [ f ] ilość drgań w jednej sekundzie, f = Jednostką częstotliwości jest herc [Hz]. 1Hz = Okres drgań jest odwrotnie proporcjonalny do częstotliwości. = = N. Sprawdza rozumienie poznanych wielkości i zadaje pytania: Co to znaczy, że okres drgań wynosi 3 sekundy? Co to znaczy, że częstotliwość wynosi 5 Hz? Co to znaczy, że okres drgań wynosi 1,5 sekundy? Co to znaczy, że częstotliwość wynosi 20 Hz? U. Zgłaszający się uczniowie odpowiadają na zadane pytania. N. Przedstawia na TIK ćwiczenie wykorzystujące zależność odwrotnie proporcjonalną między częstotliwością a okresem i wyjaśnia pierwszy przykład na podstawie którego uczniowie samodzielnie wykonują ćwiczenie w zeszycie. Ćwiczenie: a) jeśli okres T = s, to f = Hz, czyli w czasie 1 sekundy ciało wykona b) jeśli okres T = 3 s, to f = Ćwiczenie: Jeżeli okres T = s, to f = 10 Hz, czyli w czasie 1 sekundy ciało wykona 10 drgań., Hz, czyli w czasie 1 sekundy ciało wykona, N. Sprawdza poprawność wykonanego ćwiczenia.

4 N. Nawiązuje do wcześniej omawianych cech ruchu drgającego i poleca zastanowić się, kiedy ciało drgające uwzględniając położenie równowagi, porusza się ruchem przyspieszonym a kiedy ruchem opóźnionym. 4. Ciało drgające wraca do położenia równowagi ruchem U. Podsumowując udzielone odpowiedzi zapisują punkt 4. przyspieszonym, a oddala się od niego ruchem opóźnionym. N. Jako podsumowanie dotychczasowej części lekcji proponuje uważne obejrzenie animacji z której uczniowie dowiedzą się również jak dzielimy ruch drgający. N. Jak zatem dzielimy drgania uwzględniając ich amplitudę? 5. Rodzaje drgań: a) drgania gasnące (tłumione) amplituda U. Udzielają odpowiedzi i zapisują w zeszycie punkt 5. drgań maleje na skutek oporów ruchu np.: - uderzona struna gitary, - ruch ciężarka na sprężynie. b) drgania wymuszone amplituda drgań jest stała energia drgań jest uzupełniana w wyniku pracy siły zewnętrznej np.: - popychanie huśtawki, - wahadło zegara. N. Korzystając z rozdziału 8.1 Ruch drgający e-podręcznika przedstawia doświadczenie powstawanie krzywej wykresu ruchu drgającego.

5 N. Wyjaśnia wykres wychylenia wahadła z położenia równowagi od czasu x(t). U. Odczytują z wykresu amplitudę i okres drgań. 6. Wykres wychylenia ciała drgającego z położenia równowagi od czasu x(t). ( narysować wykres x(t), podręcznik str. 40 ) U. Zapisują punkt 6. i pozostawiają 1/3 kartki na wykonanie wykresu z podręcznika w ramach zadania domowego. N. Zadaje pytania: - Co należy zrobić, aby wisząca na nitce kulka rozpoczęła ruch drgający? - Czy wahadło ma jakąś energię jeśli kulka jest w spoczynku i jest na tzw. poziomie zerowym. U. Udzielają odpowiedzi: - wahadło w spoczynku i na poziomie zerowym nie posiada energii mechanicznej. - aby wahadło zyskało energię, należy siłą zewnętrzną wykonać nad nim pracę np. podnieść kulkę na pewną wysokość h. N. Proponuje przeanalizować przemiany energii mechanicznej w ruchu wahadłowym kulki. Prezentując e-planszę omawia przemiany EM w poszczególnych fazach ruchu wahadła. 7. W ruchu wahadła następują przemiany energii potencjalnej grawitacji Ep w kinetyczną Ek a następnie ponownie na energię potencjalną grawitacji Ep itd. U. Zapisują punkt 7.

6 N. Zaprasza do obejrzenia animacji podsumowującej przemiany energii w ruchu wahadłowym. Zadanie: Jacek huśtając się na linie w czasie 9 sekund wykonał 3 drgania. Oblicz okres i częstotliwość drgań Jacka na linie. Dane: Szukane: N. Dyktuje treść zadania, w którym uczniowie wykorzystają poznane na lekcji wzory i wielkości fizyczne. U. Jeden z uczniów na tablicy zapisuje rozwiązanie zadania. III. PODSUMOWANIE N. Czego nauczyliście się na dzisiejszych zajęciach? U. Uczniowie odpowiadają na pytania podsumowujące lekcję. N. Proponuje wykonanie zestawu 2 zadań podsumowujących i utrwalających wiedzę znajdujących się na końcu rozdziału 8.1 Ruch drgający e-podręcznika w materiałach dodatkowych. U. Chętni uczniowie podchodzą do TIK i rozwiązują zadania. Zadanie domowe: Na podstawie podręcznika opisz przemiany energii mechanicznej podczas drgań ciężarka na sprężynie. Wykonaj rysunek. N. Podaje zadanie domowe i ocenia uczniów aktywnych w czasie lekcji. Zad. 4 i 5 str.43 (przepisz treść zadania) Opracowanie: Zbigniew Pietrzak