хвиль;
знати і розуміти:
· сенс фізичних моделей: математичний і пружинний маятники;
· сенс фізичних понять: вільні коливання, гармонійні коливання, амплітуда, період, частота, фаза, вимушені коливання, резонанс, довжина хвилі, швидкість поширення хвилі;
вміти:
· описувати й пояснювати фізичні явища: механічні коливання, резонанс;
володіти:
· експериментальними вміннями: визначати основні характеристики гармонійних коливань;
· практичними вміннями: вирішувати якісні, графічні, розрахункові завдання на визначення амплітуди, періоду, частоти коливань пружинного і математичного маятників, енергії, зміщення і фази гармонійних коливань, довжини і швидкості хвилі з використанням рівняння гармонійного коливання, формул: періоду і частоти коливань пружинного і математичного маятників, зв'язку частоти, довжини і швидкості хвилі.
3. Методика вивчення розділу «Механічні коливання і хвилі»
.1 Вільні механічні коливання
Вивчення коливань починають з введення поняття про коливальному русі, яке є одним з основних у цій темі. Учні вже знайомі з періодичними, тобто повторюваними через рівні проміжки часу, рухами (наприклад, з рівномірним рухом по колу). Різновид періодичного руху - коливальний, тобто такий рух, при якому тіло переміщається від свого положення рівноваги то в одну сторону, то в іншу. Наводять приклади коливальних рухів і демонструють системи тіл, в яких за певних умов можуть існувати коливання (вертикальний і горизонтальний пружинні маятники, вантаж на нитки, ножівкове полотно, затиснуте в лещатах, та ін.) На прикладі цих коливальних систем підкреслюють те загальне, що характерно для будь-яких з них: наявність стійкого положення рівноваги фактор інертності, що забезпечує проходження тілом положення рівноваги і, таким чином, встановлення коливального руху замість простого повернення тіла в положення рівноваги, і, нарешті, досить мале тертя в системі.
Рис. 1. Різні системи.
Хлопці переконуються в наявності цих ознак у кожної з демонстрованих коливальних систем. Після цього їм можна запропонувати відповісти па питання, чи можуть виникнути коливання в системах, представлених на малюнку 1, і перевірити свою відповідь експериментально.
Вводять поняття про вільні коливання. Коливання, що виникають у системі, виведеної з положення рівноваги і представленої самій собі, називають вільними. Якщо в системі відсутнє тертя, то вільні коливання називають власними, вони відбуваються з власною частотою, яка визначається тільки параметрами системи. Коливальна система, позбавлена ??тертя, - ідеалізація, але при малому коефіцієнті затухання відмінність між вільними і власними коливаннями занадто незначно, щоб його враховувати (при добротності системи в кілька одиниць воно не перевищує декількох відсотків). Тому в шкільному викладанні фізики поняття вільних і власних коливань не розмежовують і учні знайомляться тільки з поняттям вільних коливань.
Одне з найважливіших понять теорії коливань - гармонійне коливання. Це поняття широко використовують з двох причин: будь-яке періодичне негармоніческое рух може б...
