9.3С
|
9.2.5.1 - еркін тербелістерге мысал келтіру;
|
(D) Демонстрациялар келесі құралдармен жүргізілуі мүмкін:
Математикалық маятник
Серіппеге ілінген жүк
Серіппелер арасына көлденең тербелетін арба
Өшірулі уақытша ось бар дыбыс гинераторына (1 Гц жиілікпен жалғанған осциллограф)
Бір ұшы орындыққа,а л екінші ұшына жүк ілінген және қозғалысқа кеклтірілетін сызғыш
Мысалы қорғасын шарлармен ауырлатылған су бетінде қалқитын түтік
Вертикаль бағытта қозғалатын шар.
|
Осы тақырып кейбір математикалық аспектілерді қамтиды. Дегенмен, ең алдымен мұғалімдер оқушыларға тербелмелі қозғалысты сипаттауға мүмкіндік беруі тиіс. Оқушылардың әрбір тобы бірнеше осциллографты пайдалана отырып, онымен жұмыс істей алады, тербелістің не екендігін, қайдан шығатындығын, қашан өзінің максимал жылдамдығы мен үдеуіне жететіндігін, сондай-ақ олар неліктен вибрацияланатындығын болжамдай алады. Содан кейін, олар қалған топтарға тапқандарын түсіндіреді. Оқушылар тербеліс қозғалысы тұрақты қайталанатынын, бірақ уақыт өте олар сөнетінін түсінуі тиіс,. Жылдамдықтың максимал мәні ортасында (тепе-теңдік қалпында), ал үдеу ең үлкен мәнге тек шеткі нүктелерінде ие болады.
|
Мысалдарымен видео :
http://www.youtube.com/watch?v=VKtEzKcg6_s&safe=active
тәжірибенің мәліметтері:
http://www.nuffieldfoundation.org/practical-physics/examples-simple-harmonic-motion
|
|
9.2.5.3 - тербелмелі қозғалысының сипаттамаларын білу және қолдану: амплитуда, период, жиілік, бұрыштық жиілік, тербеліс фазаларының айырымы;
9.1.1.11 - идеялар мен түсініктемелерді дайындау және сынақтан өткізу үшін әртүрлі ғылыми әдістер мен тәсілдерді пайдалану;
9.1.1.5 - дәл және нақты нәтижелерге жету әдісінің тиімділігін түсіндіру
|
(E) Оқушылар үшін өте пайдалы тәжірибе қарапайым маятниктің периодына қандай факторлар ықпал ететінідігін болжау болып табылады. Бір топ тербеліс периодының амплитудаға, екінші топ математикалық маятник тербелісінің периодының оның ұзындығына, үшінші топ жүктің массасына тәуелділігін зерттейді.
(D) Мұғалім фазасы бойынша сәйкес келмейтін, ұзындықтары бірдей екі қарапайым маятникті көрсете алады, сондай-ақ фазалар айырымы деп нені айтатындығы туралы тұжырымдай алады. Оқушылар ұзындықтары әртүрлі болатын екі маятниктің фазаларының айырымы неге тең болатындығы туралы болжай алады, мысалы 90°, 360° және т.с.с.. Екі генераторлы екі сәулелі осциллограф фазалардың айырымын көрсету үшін пайдаланыла алады. «Зертханалық маятник» модельдеуі пайдаланылуы мүмкін (ресурстарда келтірілген).
(T) Мұғалімдер T = 2/ период не екенін және период пен жиіліктің тәуелділігін көрсету үшін өрнегі мен T = 1/f өрнектері пара-пар екендігін көрсету үшін тербелмелі қозғалыс пен айналмалы қозғалыс арасындағы аналогияны пайдалана алады.
(I f) Оқушыларға периодтың жиілікке тәуелділігін және керісінше есептеу үшін тербелмелі жүйенің көптеген түрлеріне тербеліс периодын біле отырып мысалдар келтірілуі мүмкін.
|
T = 2(l/g) периоды үшін формула талап етілмейді және осы кезеңде пайдаланылмауы тиіс. Оқушылар амплитуда, период және басқа да тілдік мақсатта көрсетілген физикалық шамалармен танысуы тиіс. Оқушылар эксперименттерді жасау кезінде нәтижелерге болжам жасай аладыжәне өздерінің болжамдарына сәйкес аргументтер келтірулеріне болады.
Оқушылар тербелістің толық бір периодының мәнін түсінулері керек.
Мұғалім математикалық маятниктің тербеліс периодын анықтауға тәжірибе жасауға ұсыныс білдіре алады. Оқушылар 10 толық тербеліс жасалатын уақытты өлшеп, тербеліс периодын анықтаулары қажет. Олар 0,1 с-қа дейінгі дәлдікпен нәтижені алулары қажет. Тәжірибені кем дегенде бес рет қайталау қажет. Оқушылар болашақта тәжірибені жақсартудың жолын және уақытты өлшеу әдісі қалай жүзеге асырылатынын қарастыра алады.
Оқушылар периодтың формулаларын білуі және пайдалана білуі тиіс: T = 2/. T = 1/f
|
Тәжірибе бойынша мәліметтер алынуы мүмкін:
http://www.nuffieldfoundation.org/practical-physics/investigation-simple-pendulum
«Зертханалық маятник» модельдеуі:
http://phet.colorado.edu/sims/pendulum-lab/pendulum-lab_en.html
|
|
9.2.5.2 - тәжірибелік және графиктік әдістерді пайдалана отырып, тербелмелі қозғалысты зерттеу;
|
(G) Егер деректерді тіркеу құрал-жабдығы болса, оқушылар графиктерді тұрғызу үшін координатаның уақытқа тәуелділігінің мәндерін ала алады. Екі ұшына да бекітілген серіппе арасында көлденең ауытқитын арбаның тербелісінің жартысын өлшеу үшін маятникті сағатты қолдануға болады, дегенмен оқу ресурстарындағыдай қозғалыс сенсорларын (фотоворота) пайдалануға болады. Жоғары сыныптарда қозғалыс сенсорлары қозғалыс жылдамдығы мен үдеуді анықтау үшін пайдаланылуы мүмкін.
(D) Егер деректерді тіркеу құралы болмаса, онда оқу ресрустраны пайдаланыңыз. Оқушылар мәліметтеді жазып алу үшін және график тұрғызу үшін тоқтату пернесін басыңыз.
(D) Басқа да демонстрация түрін қарастыруға болады, математикалық және серіппелі маятниктердің айналмалы қозғалысының проекциясы үшін тербеліс көлеңкесінің пайда болуы.
|
Оқушылар тәжірибелік деректерді алып, жүк-серіппе жүйесі үшін немесе қарапайым маятник үшін орын ауыстырудың уақытқа тәуелділігінің графиктерін түрғызулары тиіс.
Айналмалы қозғалыстың траекториясы тербеліс ретінде көрсетілгендіктен, оқушыларға үлкен жарты шеңбер салуларына болады, шеңбер бойымен тең уақыт аралықтарында бұрыштық орын ауыстыруды белгілеп (олар уақытқа тең), шеңбердің диаметрін анықтайды. Орын ауыстырудың бұрышқа қатысты графигі салынғанда синусоидалы немесе косинусоидалы қисық салынады. Бұл айналмалы қозғалыстың және бұрыштық жиілікпен тербелістің байланысын түсіну үшін пайдалы.
|
Деректер тіркеушісі пайдаланатын тәжірибе бөлшектері:
http://www.nuffieldfoundation.org/practical-physics/investigating-mass-spring-oscillator
немесе пайдаланылатын потенциометр:
http://www.picotech.com/experiments/pendulum/pendulum.html
Қозғалыс сенсорының видеосы:
http://www.youtube.com/watch?v=KudB9EGRrek&safe=active
«Масса және серіппе» модельдеуі:
http://phet.colorado.edu/sims/mass-spring-lab/mass-spring-lab_en.html
Айналмалы қозғалыстың проекциясы ретінде қарапайым үйлесімді қозғалыс:
http://www.nuffieldfoundation.org/practical-physics/shm-and-circular-motion
|
|
9.2.5.4 - маятниктердің түрлерін білу және олардың тербелістерін сипаттау;
9.2.5.5 - жиілік пен бұрыштық жиілік арқылы тербеліс периодын көрсету;
9.1.1.2 - SI негізгі өлшем бірліктерін пайдалана отырып, физикалық теңдеулерді тексере білу;
|
|
