Автор: учитель физики и информатики Александрова З.В., МОУ СОШ 5 п. Печенга, Мурманская область, 2009 г. (Физика 9 класс) Поперечные и продольные волны

Цели урока: 1. Объяснить механизм возникновения колебаний частиц в среде, дать определение механических волн, продольной и поперечной волны. Научить находить отличия и сходства между поперечными и продольными волнами. Ознакомить с основными характеристиками волн. Рассмотреть связь скорости распространения и длины волны. Обратить внимание на различную скорость распространения поперечных и продольных волн. 2. Развивать культуру логического мышления, умения и навыки применения знаний в конкретных ситуациях. 3. Воспитывать познавательный интерес, активность, культуру речи и наблюдательность.

1. Какое движение мы называем колебанием? 2. Какими параметрами характеризуется колебательное движение? 3. При каком условии свободные колебания математического маятника являются гармоническими? 4. Как происходят колебания математического маятника? 5. От чего зависит период колебания математического маятника? 6. За 24 с первый маятник совершил 12 колебаний, а второй – 16. Каковы период и частота колебаний каждого маятника? (решаем устно) Ответ: 2 с; 0,5 Гц; 1,5 с; 0,67 Гц. Фронтальный опрос

Мы живем в мире волн и насквозь ими пронизаны, да и сами являемся источниками волн. Многие из вас думают, что волна бывает только на воде. Мы кожей чувствуем волну холода и тепла, вся поверхность кожи является приемником тепловых процессов, происходящих в воздухе. Наш нос чувствует волну запаха, исходящего от пахучих веществ. Наши глаза видят волны на пруду, на озере, волну ржи в поле. Наши уши слышат звуковые волны, голоса, музыку, шум. В этом случае мы являемся приемниками волн. Мир механических волн

Возмущение Возмущение – изменение некоторых физических величин, характеризующих состояние среды. Волны Волны - возмущения, распространяющиеся в пространстве, удаляясь от места их возникновения. Возмущение. Волны

Чередование сжатия с разрежением Однородная среда Продольная волна Направление распространения волны Направление колебаний Продольные волны это волны, в которых колебания происходят вдоль направления распространения волны.

T – период колебаний. Точка 1 колеблется вверх-вниз. Колебания от неё передаются шнуру. Направление распространения волны Направление колебаний Поперечные волны это волны, в которых колебания происходят перпендикулярно направлению их распространения. Поперечные волны

Упругие поперечные волны – это волны сдвига. Распространяются только в твёрдых телах. Поперечные волны

Скорость перемещения гребня или впадины в поперечной волне (сжатий или разрежений в поперечной волне) называется скоростью распространения волны. Скорость распространения волны Волны переносят энергию с определенной скоростью. Скорость механических волн бывает разная. Например, звуковые волны в воздухе распространяются со скоростью 343 м/с, а в алюминии 6260 м/с, в воде около 1500 м/с.

Длина волны – это расстояние, на которое распространяется волна за время, равное периоду колебания. - длина волны, - скорость распространения волны, T T - период колебаний. Длина волны = T = T

Связь длины волны с частотой колебаний в волне

Упругие продольные волны – это волны сжатия и разрежения. Распространяются в любой среде – твёрдой, жидкой и газообразной. Пример продольной волны - звуковая волна. В результате колебания какого-нибудь упругого тела, например струны, металлического листа, деревянной пластины и т. п., возникает волнообразное распространение продольных колебаний воздушной среды. Направление распространения волны Продольные волны Разрежение Сгущение

Важное свойство всех волн перенос энергии без переноса вещества. Заядлые рыбаки хорошо знают, что, когда забрасывают удочку, в воде появляются волны, разбегающиеся во все стороны, но поплавок при этом колеблется вверх и вниз, следуя за движением частиц воды. Частицы, как и поплавок, не движутся вслед за волной. Волна же, распространяясь, все дальше несет энергию, которая заставляет двигаться новые и новые частицы. Перенос энергии без переноса вещества

Землетрясения - это колебания Земли, вызванные внезапными изменениями в состоянии недр планеты. Эти колебания представляют собой упругие волны, распространяющиеся с высокой скоростью в толще горных пород. Наиболее сильные землетрясения иногда ощущаются на расстояниях более 1500 км от очага и могут быть зарегистрированы сейсмографами. Сейсмическое зондирование земного шара

Очаги большей части землетрясений лежат в земной коре на глубинах не более 16 км, однако в некоторых районах глубины очагов достигают 700 км. Ежедневно происходят тысячи землетрясений, но лишь немногие из них ощущаются человеком. Скорость распространения волн зависит от плотности и упругих свойств среды, в которой они распространяются.

Типы сейсмических волн: а - продольные Р, б - поперечные S, в - поверхностные Лява L, г - поверхностные Рэлея R. Красной стрелкой показано направление распространения волны. Это интересно Вначале на сейсмологической станции регистрируется продольная волна, так как её скорость при распространении в земной коре больше, чем у поперечной. Спустя некоторое время регистрируется поперечная волна, возбуждаемая при землетрясении одновременно с продольной.

Вопрос 1. Объясните, как возникает волна, изображенная на рисунке, и дайте характеристику этой волне.

Вопрос 2. Что общего и чем отличаются точки одного цвета в представленной модели волны?

1. Назовите модель волны, которую Вы увидите, идя по гиперссылке. Гиперссылка к первому вопросу Чем отличаются модели волн? Объясните процессы, происходящие в демонстрационной модели. Гиперссылка ко второму вопросу... Подумай и ответь

? ? ? А T Вопрос 3. Укажите, какие физические величины, характеризующие колебательный процесс, необходимо поставить вместо вопросительных знаков? А

А2> А1А2> А1А2> А1А2> А1 Вопрос 4. Чем отличаются данные волны?

Закрепление. Решение задач у доски. 1. В океане длина волны равна 250 м, а период колебаний в ней 20 с. С какой скоростью распространяется волна? 2. Расстояние между ближайшими гребнями волн в море 10 м. Какова частота ударов волн о корпус долги, если их скорость 3 м/с? 3. Мимо неподвижного наблюдателя за 10 с прошло 5 гребней волн начиная с первого со скоростью 4 м/с. Какова длина волны и частота колебаний? (Ответ: 12,5 м/с) (Ответ: 0,3 Гц) (Ответ: 10 м; 0,4 Гц)

Рефлексия. Подведение итогов урока. Д/З: п. 31, 32, 33., Упр. 28 (2,3). Физика 9 класс, А.В.Пёрышкин, Е.М.Гутник, Изд. «Дрофа, 2007 г. Автор: учитель физики и информатики Александрова З.В., МОУ СОШ 5 п.Печенга, Мурманская обл., 2009 г. Использованные ресурсы: Спасибо за внимание!