Механічні коливання і хвилі», орієнтованих на застосування диференційованого підходу при організації навчального процесу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Завдання для  реалізації диференційованого підходу  при вивченні теми «Механічні коливання  і хвилі»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вхідний контроль до теми 1

1. Що таке коливання?
2. Метроном – це… він складаються з…
3. Яку спільну рису мають коливальний і обертальний рухи?
4. Що таке маятник?
5. Які існують види маятників?
6. Що таке математичний маятник?
7. Фізичний маятник – це…
8. Пружинний маятник – це…
9. Чи відомо вам, як можна самостійно виготовити маятник?
10. Амплітуда – це…
11. Яким символом вона позначається?
12. Частота – це…
13. Період – це…
14. Як розрахувати період коливань, частоту, амплітуду
15. Що таке затухаючі коливання;
16. Незатухаючі?
17. Наведіть приклади вільних коливань? Затухаючих? Незатухаючих?
18. Який зв'язок існує між періодом і частотою коливань?

Якісні задачі до теми 1

Коливальні  рухи. Математичний маятник.

1. Як зміниться період коливань маятника, якщо його перенести з повітря у в’язке масло?                                    (конструктивний)                                                                  

Як практично  за допомогою математичного маятника можна здійснювати пошук корисних копалин?                       (творчий)                                                                            

Охарактеризуйте за узагальненим планом  таке фізичне  явище, як «механічні коливання».                                             (творчий)

   

Застосування  маятника у годинниках. Фізичний маятник.

1. Як буде йти годинник з секундним маятником, встановленим для Києва, на полюсі і на екваторі?                (конструктивний)                                                      
2. Чи збережеться період коливань годинника-ходиків, якщо їх з Землі перенести на Місяць?                            (конструктивний)                                                  
3. Куди треба пересунути вантаж маятника при відставанні годинника?                                                        (конструктивний)                                                     

                                                                                      

4. Як, використовуючи годинник без секундної стрілки, виміряти період коливання вантажу на пружині? Частоту?                            (конструктивний)                             
5. Охарактеризуйте за узагальненим планом  такі фізичні величини  як «період коливань», «частота», «амплітуда».                                                     (творчий)

Складання коливань. Резонанс.

1. У відрі несуть воду. Після того, як зроблено близько десятка кроків, вода починає виплюхуватися. Чому?                                         

                                                                           (репродуктивний)                                  

2. Якщо у відро з водою (зад. 1) покласти дерев’яний кружок, то вода при ходьбі не буде розплюхуватися. Чому?                                                 (конструктивний)                        

                                                                                             

Експеримент, спостереження, дослідження до теми 1

1. Користуючись ниткою, годинником із секундною стрілкою,  набором важків з пластиліну, дослідіть, від чого залежить період коливань математичного маятника.                                                     (конструктивний)
2. Маючи секундомір, перевірте роботу свого годинника за  певний інтервал часу в квартирі, а потім на холоді. Чи зміниться хід годинника? Чому?                                                 (репродуктивний)
3. Запропонуйте спосіб визначення прискорення земного тяжіння за допомогою маятника. Які треба мати прилади для цього?

                                                                                                           

                                                                                     (конструктивний)

4. Проведіть спостереження за затухаючими коливаннями в природі. 

                                                                                          (творчий)                      

5. Проведіть досліди. Киньте по можливості строго вертикально камінь у стоячу воду. Ви очевидно, спостерігатимете утворення хвиль, які поширюватимуться концентричними колами. А що буде, коли такий камінь кинути в річку з швидкою течією?

Поточний  контроль до теми 1

Початковий рівень

1. Які з наведених  нижче рухів являються механічними коливаннями.? Вкажіть усі вірні відповіді.

А) рух гойдалки;

Б) рух м’яча, падаючого на землю;

В) рух струни гітари при звучанні.

2. Які з наведених  нижче коливань вільними? Вкажіть  усі вірні відповіді.

А) коливання  вантажу, підвішеного до нитки, після однократного його відхилення від положення рівноваги;

Б) коливання  вантажу, підвішеного до нитки, після  його відхилення від положення рівноваги

В) коливання  чашок важільних терезів.

3.  Період  коливань – це фізична величина…

     А)  що дорівнює максимальній відстані, на яку віддаляється тіло від положення рівноваги в ході коливань;

          Б) яка чисельно дорівнює кількості  повни коливань, що здійснює тіло  за одиницю часу;

          В) що дорівнює часу, за який  відбувається одне повне коливання

4. За  допомогою яких формул можна  знайти частоту коливань?

          А)  ;                      Б) ;                  В)  .

5.  За 2 с маятник здійснив 8  коливань. Вкажіть всі правильні твердження . 

         А) період коливань 4 с;

         Б) період коливань 16 с;

         В) період коливань 0,25 с;

6.  За 5 с маятник здійснив 10 коливань. Вкажіть всі правильні твердження . 

        А) частота коливань 0,5 Гц;

        Б) частота коливань 2 Гц;

        В) частота коливань 50 Гц;

7. Підвішений  на нитці вантаж здійснює коливання.  Вважаючи, що коливання незатухаючі,  вкажіть усі правильні твердження.

        А) чим довша нитка, тим більша  частота коливань;

        Б) при проходженні вантажу  положення рівноваги швидкість максимальна;

        В) вантаж здійснює періодичні  коливання.

Середній рівень

1. Частота коливання тіла 2000 Гц. Чому дорівнює період коливань?
2. Період коливань тіла 10^-2 с. Чому дорівнює частота коливань?
3. Скільки коливань виконає матеріальна точка за 5 с з частотою коливань 440 Гц?
4. Знайти період коливання матеріальної точки, яка здійснює 50 повних коливань за 20 с.
5. Матеріальна точка за 1 хв здійснила 300 коливань. Визначити чому дорівнює період і частота коливань?
6. Матеріальна точка коливається з частотою 10кГц. Визначити період коливань і число коливань за хвилину.
7. Поплавок, що коливається на воді піднімається й пірнає шість разів за 3 секунді. Знайдіть період і частоту коливань маятника.
8. Чи залежить період коливань математичного маятника від його маси? Періоду коливань?
9. У вірші Олександра Чижевського «Ваги» є такі рядки

                       Сижу как в забытьи, бесцельные  часы,

                       Смотрю, как предо мною, колеблются  весы,

                       Как стрелка движется, медлительно склоняясь,

                       От средней линии, размеренно  отклоняясь…

Як  рухається стрілка ваг?

10. У скільки разів треба змінити довжину математичного маятника, щоб період коливань змінився в 2 рази?
11. Як зміниться період коливань пружинного маятника, якщо масу вантажу збільшити в 4 рази?зменшити в 4 рази?
12. Період коливань тіла 0,01 с. чому дорівнює частота коливань?
13. Частота коливань тіла 500 Гц. Чому дорівнює період коливань?
14. Тіло за 1 хв здійснило 300 коливань. Визначте період і частоту коливань.
15. Тягарець, що коливається на пружині, за 8 с здійснив 32 коливання. Знайдіть період і частоту коливань.
16. Яка довжина математичного маятника, якщо період його коливання дорівнює 2 с?

Достатній рівень

1. Як ви розумієте твердження, що коливальний рух – періодичний?

2. Перерахуйте основні характеристики коливального руху й надайте їм визначення.
3. На трьох пружинах висять три кульки масами 1 кг, 2 кг, 3 кг(рис. 1).Період коливань якого з маятників буде найбільшим? Чому?

 

4. На двох нитках однакової довжини висять сталеві циліндри (див. рис.2.).Чи відрізняються періоди коливань цих маятників? Чому?
5. Амплітуда коливань тіла на пружині дорівнює 10 см. Який шлях пройде тіл за половину періоду коливань? А за два періоди?
6. Скільки коливань здійснить маятник годинника, встановленого в кают-компанії судна, за час подорожі з Одеси до Керчі? Період коливань маятника дорівнює 1 с, відстань від Керчі до Одеси становить 250 км, судно рухається зі швидкістю 12,5 м/с.
7. Період коливань крилець джмеля 5 мс. Частота коливань крил комара 600 Гц. Яка з комах зробить більше змахів крилями за 1 хв і на скільки?
8. Гілка, що коливається від вітру, кожні дві секунди вдаряється в шибку. Знайдіть період і частоту коливань гілки.
9. Мідна кулька підвішена до пружини, вертикально коливається. Як зміниться період коливань, якщо до пружини підвісити алюмінієву кульку такого самого радіуса?
10. У скільки разів зміниться період коливань відра з піском, якщо внаслідок висипання маса відра з піском зменшиться в 2 рази?
11. У скільки разів зміниться період коливань вантажу, що висить на гумовому джгуті, якщо відрізати ¾ його довжини і підвісити на частину джгута, що залишилася той же вантаж.

Високий рівень

1. Які з наведених нижче систем є коливальними, а які – ні:

1. Кулька на горизонтальній поверхні;
2. Кулька на денці чашки;
3. Кулька на опуклій поверхні;
4. Тонка гілка дерева;
5. Поршень у циліндрі;
6. Пружинний маятник.

2. Поясніть з погляду фізики корейське прислів’я: «Коли б’ють по стіні, то тремтить і стеля».
3. Чи можуть кульки, зображені на ри<span class="List_0020Paragraph__Char" style=" font-family: 'Times New Roman',