Конспект урока «Колебания и волны» по физике для 9 класса

Тема урока: «Колебания и волны», предмет «Физика, география», 9 класс,

авторы учебников: Физика - А.В. Перышкин, Е.М.Гутник,

География - Т.П.Герасимова, базовый уровень.

При изучении данной темы возможно использование нескольких ЦОРов, представленных в единой коллекции цифровых ресурсов: http://school-collection.edu.ru

Используемые ЦОРы:

№ ЦОРа

Данные ЦОРы позволяют сформировать у учащихся более полное представление об изучаемой теме.

Для работы с ЦОРами в виде анимации необходимо установить программу Flash Player:

http://school-collection.edu.ru/programs/view/

Проведение уроков с применением ЦОРов рекомендуется проводить по следующим моделям:

Модель 1 – один компьютер в классе. Сеть Интернет.

Модель 2 – компьютерный класс. Сеть Интернет.

Модель 3 – доступ ученика к компьютеру и сети Интернет во вне урочное время.

Считаю, что для проведения данного урока целесообразно использовать модель 1.

Используемое оборудование: компьютер и проектор, физическая карта полушарий, волновая машина.

Педагогически целесообразный вариант урока – интегрированный (физика и география).

Цель урока: развитие межпредмет­ных связей путем объяснения природных явлений, изученных в курсе географии, с точки зрения физики.

Учебно-воспитательные задачи: расширение кругозора учени­ков, закрепление навыков практическо­го применения законов физики, развитие внимания учеников, умения пра­вильно говорить, формирование умения работать в группах.

Тип урока: комбинированный.

Форма работы: индивидуально-групповая.

Подготовительный этап урока

Учащихся объединяют в группы по 4-5 человек по интересам или по рекомен­дации педагога. За неделю учитель зна­комит ребят с темой урока, предлагает темы сообщений. На стенде в кабинете вывешивают вопросы и список литера­туры для подготовки.

План урока

1. Введение

2. Тема «Литосфера и волновые про­цессы»

3. Тема «Гидросфера и волны»

4. Тема «Атмосфера и волновые про­цессы»

5. Подведение итогов урока

Содержание урока

1. Вступительное слово учителя о теме и цели урока.

2. Активизация внимания учащихся — с помощью загадок. Демонстрация презентации учителя (слайд №3-6)

Загадки

Сначала — блеск,

За блеском — треск,

За треском — плеск.

(Молния, гром, дождь.)

Никто его не видывал, А слышать всякий слыхивал. Без тела, а живет оно, Без языка — кричит.

(Эхо.)

Все описать не хватит слов, Весь город перекошенный. Тут обрушение домов, И транспорт покореженный, И люди в панике бегут, Всех охватила спешка, С квартир на улицу скорей, Нельзя секунды мешкать.

(Землетрясение.)

Учитель. Что объединяет эти явления?

Ученики. Волны.

Учитель. Какие волны?

Ученики. Механические волны - поперечные и продольные.

(ЦОР №133560, который используется учителем для иллюстрации поперечных и продольных волн, изменяя параметры волны).

Учитель. В каких средах возникают волны в природе? Скажите это на язы­ке физики. И в каких сферах возника­ют — скажите это на языке географии.

(В ходе беседы появляется схема, слайд презентации №7)

Волны

3. Тема «Литосфера и волновые про­цессы».

Заслушали сообщение «Природа зем­летрясений» с демонстрациями:

• волновых процессов с помощью волновой машины,

• шкалы землетрясений MSK (до 12 баллов) и шкалы Рихтера (до 9 баллов).

(Слайд презентации №8)

В этом докладе, в частности, говори­лось, что землетрясения — это колеба­ния Земли, вызванные прохождением сейсмических волн, вызванных каким-либо источником.

Сейсмические колебания создают три типа упругих волн: (слайд презентации №10, 11)

объемные волны; они первич­ные и продольные. Это быстрые волны. Они, распространяясь в породах, попе­ременно создают в них сжатие или раз­режение (сжимают и растягивают их);

вторичные волны; они попереч­ные и более медленные. При своем рас­пространении сдвигают частицы веще­ства в стороны под прямым углом к на­правлению своего движения;

поверхностные волны; рас­пространяются медленнее объемных волн.

Из очага землетрясения волны расхо­дятся в разные стороны по земной коре (рис. 1 — упрощенная схема).

Затем были получены ответы на следующие вопросы:

• Где на Земле наиболее часто происходят землетрясения?

(Используя ЦОР №130307, который демонстрирует учитель, учащиеся отвечают, где на Земле происходят землетрясения).

(Ответ: «Тихоокеанское огненное кольцо».)

Учитель, показывая ЦОР № 130805, 130804, рассказывает о последствиях землетрясений.

• Где лучше строить дом в Японии: на скале, земле, на болоте или берегу реки?

• Из чего лучше строить дом: из стали, дерева, кирпича, глины?

Учитель. Обоснуйте свои ответы с точки зрения физики.

4. Работа команд с карточкой-заданием №1

Карточка-задание №1

Ответьте на вопросы и выполните задания.

• Какое движение называется колебательным?

• Что такое частота, амплитуда, период колебаний?

• Назовите единицы измерения этих величин,

• Составьте формулы, характеризующие колебательное движение, с помощью арифметических знаков и букв, обозначающих физические величины:

к, Т, v, v, к, m,

—, +, =, х,/

(Варианты ответов: к = vt, к = v/v,

Т = 1/v , v = к/Т, v = kv.)

• Какие волны называются продольными?

• Какие волны поперечные?

• В каких средах распространяются а) продольные волны и б) поперечные?

• В чем заключаются необходимые ус­ловия возникновения волн?

• Происходит ли в бегущей волне пе­ренос энергии?

• Может ли заметить землетрясение сейсмограф, находящийся на корабле в открытом море?

• Замечено, что некоторые домашние животные перед сильным землетрясени­ем ведут себя беспокойно. Как вы объ­ясните это?

• Какие волны возникают при земле­трясении: продольные или поперечные?

• Если принять, что средняя ско­рость продольных волн в Земле состав­ляет 10 км/с, каково приблизительно время пробега такой волны с одной сто­роны Земли до другой?

5. Тема «Гидросфера и волны».

Заслушали вначале сообщение «Гроз­ные цунами и их причины».

Во время прочтения сообщения преподаватель демонстрирует ЦОР №130808 «Последствия моретрясения и цунами».

Вот краткое содержание этого доклада.

1896 год. Япония, остров Хонсю. 15 июня тысячи людей веселились на ули­цах по случаю праздника. Вдруг люди стали ощущать далекие подземные толчки; море ушло дальше от берега, чем при обычном отливе. В 20 часов послышались свист и шипение, словно паровозы приближались на всех парах. Затем — грохот, и океан обрушил 7 цунами высотой до 35 м с интервала­ми 7-30 мин. Когда вода ушла, обнару­жилось, что 27 тыс. человек погибли, сотни тысяч ранены. Все прибрежные селения на 800 км окрест прекратили свое существование.

Более страшное бедствие произош­ло 26 декабря 2004 г. в Юго-Восточ­ной Азии; это была одна из самых страшных катастроф. Землетрясение и цунами унесли жизни около 300 тыс. человек!

Как избежать жертв и предсказать цунами? Ни океанологам, ни географам, ни сейсмологам, ни физикам не удалось порознь «завладеть» секретом возникно­вения цунами. Только вместе, изучая нашу планету как единый объект, они в 1969 г. на международном симпозиуме вскрыли причину цунами.

Волны цунами — порождение подвод­ных землетрясений, извержений вулка­нов. Под действием последних литосферные плиты под океаном могут раз­двигаться, и между ними образуются «провалы». Когда же плиты надвигают­ся друг на друга, они перемещают круп­ные части океанического дна. Все это вызывает перемещение крупных масс воды и порождает серию волн.

Начало этого явления можно срав­нить с тем, что происходит, когда со дна ванны, наполненной водой, вытащить пробку. Вода «проваливается», и обра­зуется «яма». Стоит вставить пробку на место, вода, устремляясь в «яму» и, встретив преграду, создает заметное вол­нение.

Вода в океане при смещении дна уст­ремляется вниз, а затем при землетрясе­нии, которое «ударяет» вверх из глуби­ны, действует как огромный поршень. Водяная волна как бы выскакивает на поверхность и порождает волны-цунами, которые побегут во все стороны.

Одна из возможных схем возникнове­ния цунами в упрощенном варианте показана

на рисунке. (Демонстрация слайда №12)

Далее заслушали краткую информацию «Другие виды волновых движений воды в

океане».

В ней говорилось о приливах и отли­вах, ветровых волнах.

Ребятам предлагается для просмотра ЦОР № 124119, где они узнают, как влияет Луна на образование приливов.

Состоялась демонстрация шкалы Бо­форта — для оценки силы ветра.

6. Работа команд с карточкой-задани­ем № 2.

Карточка-задание № 2

1.Вам дано изображение волны (рис. 4).

• Вспомните, что такое длина волны, что такое высота волны, амплитуда колебания, подошва волны, и пометьте их на рисунке.

• Решите кроссворд-лесенку (его схема – на рис. 5). (Использование слайда презентации №14-19)

Вопросы

1. Периодические колебания уровня моря, вызванные притяжением Луны и Солнца — их часть.

2. Время, за которое совершается одно полное колебание.

3. Максимальное смещение частиц от положения равновесия .

4. Наивысшая точка волны.

5.Число полных колебаний за 1 с.

(Ответы. 1 — прилив. 2 — период. 3 —амплитуда. 4 — гребень. 5 — частота.)

Решите задачи

• Частота колебаний в волне 1000 Гц, а длина волны 2 мм. Определите ско­рость распространения волны.

• Скорость распространения волны цунами 800 км/ч. На какое расстояние она распространится за четверть часа?

7. Тема «Атмосфера и волновые процессы».

Заслушали сообщения: «География гроз», «Причины волновых процессов в воз­душном

океане».

Учитель показывает ЦОР № 130799, где представлены картинки грозы.

Опираясь на ЦОР № 130289, учитель знакомит ребят с правилами поведения во время грозы.

8. Работа команд с карточкой - заданием № 3.

Карточка-задание № 3

Ответьте на вопросы о звуковых волнах. (Слайд презентации №20)

• Могут ли звуковые волны распрост­раняться в безвоздушном пространстве?

• От чего зависит громкость звука?

• Почему инфразвук издревле счита­ется сигналом опасности?

• Почему во время грозы сначала ви­дим молнию, а лишь потом слышим звук?

• Чем объяснить эффект лучшего рас­пространения крика голосом, если сло­жить ладони у рта рупором или восполь­зоваться мегафоном?

• Почему те, кто живет у воды, часто слышат голоса из лодок, находящихся очень далеко?

9. Заключение

Учитель. Мир можно считать царст­вом разных колебаний и волн. Одни мчатся со скоростью света, другие дви­жутся значительно медленнее. Череда холмов на равнине — это как бы застыв­шие волны. Волны «гуляют» по морю и звучат в атмосфере. Волны могут вызы­вать стихийные бедствия, но могут, ког­да они спокойные или мелодичные, ус­покоить и убаюкать человека. Мир по­лон больших и маленьких волн. Наш урок помог вам в этом убедиться.

Подведение итогов соревнования команд. Для оценок работ учащихся исполь­зуем такой принцип.

За отгадку загадки — 1 балл, за до­клад — 3—5 баллов, за правильный ответ на вопрос — 1—3балла (в зависимости от сложности вопроса), расшифровка схемы волны – 2 балла, решение задачи – 3-4 балла.

Методические пояснения

• Карточку-задание даем на определенное время.

• Если ученики не могут дать ответ, задание или вопрос снимается и отвечает учитель.

• Урок проводят два учителя. Один — ведет урок, другой занят проверкой работ и подведением итогов.

• Требования к сообщениям (докладам) учащихся: сообщения должны быть интересными, научно обоснован­ными, по возможности краткими. Рекомендуется подобрать иллюстративный материал.

ЛИТЕРАТУРА

Боят Б. Землетрясения. — М., 1981. Зубов В.И. Природная катастрофа в Юго-Восточной Азии и литосферные плиты Земли/ / География в школе. — 2005. — № 4. Р а к и н А. Волны большие и маленькие. — М., 1985.

Святловский А.Е. Цунами не будет нео­жиданным. — Л.: Гидрометеоиздат, 1973. С у о р ц Кл.Э. Необыкновенная физика обык­новенных явлений. — М.: Наука, 1987.