Механические колебания и волны в физике (раздел механика)
ВВЕДЕНИЕ
Колебательные и волновые движения – один из самых распространённых движений в природе. Излучение колебаний – это мощный инструмент познания, универсальный ключ ко многим тайнам природы.
Недаром академик Л. И. Мандельштам говорил, что «…если посмотреть историю физики, то можно увидеть, что главные открытия, по существу, были колебательными». В окружающем нас мире часто приходится сталкиваться с периодическими процессами, которые повторяются через одинаковые промежутки времени.
Такие процессы называют колебательными. Колебательные явления различной физической природы подчиняются общим закономерностям.
Общность колебательных закономерностей позволяет рассматривать колебательные процессы различной природы с единой точки зрения. Механическими колебаниями называются периодические изменения физической величины, описывающей механическое движение. Если в какой-либо точке среды, в которой близко расположенные атомы или молекулы испытывают силовое воздействие, возбужден процес
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 2
1. Теоретические основы методики изучения темы механические колебания и волны 4
1.1 Методические рекомендации по теме механические колебания и волны 4
1.2 Основные характеристики определений механическим колебаниям и волнам 18
1.3 Система заданий по работе с интерактивными курсами 32
1.4 Методическое сопровождение изучение темы «Механическим колебаниям и волнам» в соответствие требованиями ФГОС 39
2. Разработка дидактических пакетов по механическим колебаниям и волнам 43
2.1 Анализ дидактических принципов, как основа конструирования учебного материала по механическим колебаниям и волнам 43
2.2 Анализ методических исследований учебных комплектов по физике 47
2.3 Особенности электронного учебно-методического комплекса по изучению раздела физики «Механические колебания и волны» 53
2.4 Методические проблемы изучения темы «Механические колебания и волны» 60
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 62
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 63
ПРИЛОЖЕНИЕ 65
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Белага, В. В. Физика : 9 класс учеб. для общеобразоват. Учреждений / В. В. Белага, И. А. Ломаченкова, Ю. А. Панетбратцев. – Москва : Просвещение, 2011. – 176 с.
2. Бидерман, В. Л. Теория механических колебаний / В. Л. Бидерман. – Москва : Регулярная и хаотическая динамика, 2009. – 416 с.
3. Бишоп, Р. Е. Колебания / Р. Е. Бишоп. – Москва : Наука, 1968. – 161 с.
4. Вайнберг, Д. В. Механические колебания и их роль в технике / Д. В. Вайнберг, Г. С. Писареко. – Москва : Наука,1965. – 275 с.
5. Генденштейн, Л. Э. физика. 9 класс : Учебник для общеобразовт. Учреждений / Л. Э. Генденштейн, А. Б. Кайдалов, В. Б. Кожевников ; под ред. В. А. Орлова, И. И. Ройзена. – 4-е изд., стер. – Москва : Мнемозина. 2012. – 272 с.
6. Громов, С. В. Физика : Учеб. Для 9 класс : общеобразоват. Учреждений / С. В. Громов, Н. А. Родина. – 4-е изд. – Москва : Просвещение, 2003. – 160 с.
7. Демидченко, В. И. Физика / В. И. Демидченко. – Ростов-на-Дону : Феникс, 2012. – 576 с.
8. Диевский, В. А Теоретическая механика. Сборник заданий / В. А. Диевский, И. А. Малышева. – Москва : 2007. – 192 с.
9. Дубнищев, Ю. Н. Колебания и волны / Ю. Н. Дубнищев. – СанктПетербург : Лань, 2011. – 384 с.
10. Дубровская, Н. И. Кулинария. Лабораторный практикум / Н. И. Дубровская. – Москва : Академия, 2011. – 240 с.
11. Кабисов, К. С. Колебания и волновые процессы. Теория. Задачи с решениями / К. С. Кабисов, Т. Ф. Камалов, В. А. Лурье. – Москва : Либроком, 2014. – 360 с. 70
12. Каганов, В. И. Колебания и волны в природе и технике. Компьютеризированный курс. Учебное пособие / В. И. Каганов. – Москва : Дрофа, 2015. – 336 с.
13. Каменецкий, С. Е. Теория и методика обучения физике в школе : Частные вопросы : Учеб. пособие для студ. пед. вузов / С. Е. Каменецкий, Н. С. Пурышева, Т. И. Носова и др.; Под ред. С. Е. Каменецкого. – Москва : Издательский центр «Академия», 2000.
14. Кикоин, А. К. Механические колебания и волны : Вкладыш к учеб.
Резонанс возникает из-за того, что при υ = υ0 внешняя сила, действуя в такт со свободными колебаниями, все время сонаправлена со скоростью колеблющегося тела и совершает положительную работу: энергия колеблющегося тела увеличивается, и амплитуда его колебаний становится большой. График зависимости амплитуды вынужденных колебаний Ат от частоты вынуждающей силы υ представлен на рисунке, этот график называется резонансной кривой:
Явление резонанса играет большую роль в ряде природных, научных и производственных процессов. Например, необходимо учитывать явление резонанса при проектировании мостов, зданий и других сооружений, испытывающих вибрацию под нагрузкой, в противном случае при определенных условиях эти сооружения могут быть разрушены.
Механические волны:
Еще одним видом движения являются волны. Отличительной особенностью этого движения, делающей его уникальным, является то, что в волне распространяются не сами частицы вещества, а изменения в их с