MỤC ĐÍCH YÊU CẦU - Phân biệt được biến dạng đàn hồi với biến dạng dẻo - Biết được biến dạng nén hay biến dạng kéo và định luật Húc đối với các biến dạng này.. HS : Dây đồng không trở về
Trang 1Bài 46
I MỤC ĐÍCH YÊU CẦU
- Phân biệt được biến dạng đàn hồi với biến dạng dẻo
- Biết được biến dạng nén hay biến dạng kéo và định luật Húc đối với các biến dạng này Có thể giải được một số bài tập về biến dạng kéo hay nén
- Có khái niệm về biến dạng lệch
- Có thể quy các biến dạng khác về hai biến dạng điển hình : Biến dạng kéo hay nén và biến dạng lệch
- Có khái niệm về giới hạn bền
- Biết giữ gìn các dụng cụ là vật rắn như : Không làm hỏng tính đàn hồi, không vượt quá giới hạn bền của vật …
II CHUẨN BỊ
- Giáo án điện tử
- Bộ dụng cụ thí nghiệm treo vật lên dây và thí nghiệm đặt vật lên giá nhựa
III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Ổn định lớp học
1) Kiểm tra bài củ :
+ Câu 1: Mô tả chuyển động nhiệt của chất rắn kết tinh
+ Câu 2: So sánh cấu trúc của vật rắn vô định hình với cấu trúc của vật rắn kết
tinh
+ Câu 3: Tính dị hướng là gì ? Hãy cho biết nguyên nhân của tính dị hướng ở vật
rắn kết tinh
2) Nội dung bài giảng :
Phần làm việc giữa Giáo viên và Học
sinh
Phần ghi nhận của học sinh
GV : Quan sát trên màng hình các em
cho biết khi ta tác dụng lên vật rắn thì
vật rắn , vật rắn như thế nào ?
HS : Vật rắn biến dạng, nghĩa là hình
dạng và kích thước của nó bị thay đổi
GV : Vật rắn biến dạng có nhiều dạng
biến dạng tuỳ theo nguyên nhân khác
nhau Bây giờ chúng ta cùng nhau tìm
hiểu về biến dạng đàn hồi và biến dạng
dẻo
I BIẾN DẠNG ĐÀN HỒI -
BIẾN DẠNG DẺO
Các trường hợp vật rắn biến
dạng :
GV tiến hành thí nghiệm treo quả
cân vào sợi dây treo
GV : Các em cho biết sợi dây treo khi
I BIẾN DẠNG ĐÀN HỒI - BIẾN DẠNG DẺO
Các trường hợp vật rắn biến dạng :
Sợi dây treo dài thêm khi treo vật
Trang 2biến dạng sẽ có chiều như thế nào ?
HS : Chiều dài của dây sẽ dài thêm
GV kiểm chứng lại trên màng hình
GV tiến hành thí nghiệm để một quả
cân nặng lên giá sắt (nhựa)
GV : Các em quan sát cho biết giá sắt
(nhựa) biến dạng như thế nào ?
HS : Giá sắt bị uống cong khi để vật
nặng lên
GV giới thiệu để HS quan sát sự
biến dạng “lệch vẹo” của chốt nối hai
bộ phận của vật trên màng hình diễn
hoạt
GV giới thiệu để HS quan sát sự
biến dạng của dây đồng “biến dạng
xoắn” trên màng hình diễn hoạt
Biến dạng đàn hồi
GV lấy quả cân treo ở sợi dây
GV : Các em cho biết sợi dây treo như
thế nào khi ta lấy quả cân ra ?
HS : Sợi dây treo sẽ trở về hình dạng
ban đầu
GV lấy quả nặng ở giá sắt (nhựa)
GV : Giá sắt như thế nào khi ta lấy quả
nặng đi ?
HS : Giá sắt trở về hình dạng ban đầu
GV : Biến dạng của sợi dây treo hay
giá sắt được gọi là biến dạng gì ?
HS : Biến dạng đàn hồi
GV tiến hành trình diễn trên màng
hình phần biến dạng đàn hồi
Biến dạng đàn hồi
Biến dạng dẻo
GV cho HS quan sát sự biến dạng
xoắn của dây đồng
GV : Khi ngoại lực không còn tác dụng
lên dây đồng thì dây đồng có trở về
hình dạng ban đầu không ?
HS : Dây đồng không trở về hình dạng
ban đầu
GV tiến hành trình diễn trên màng
hình phần biến dạng dẻo
Biến dạng dẻo
Chú ý
GV tiến hành thí nghiệm kéo hỏng một
lò xo Những vật đàn hồi bị biến
dạng quá mức, vượt qua một giới hạn
nào đó thì biến dạng không còn là đàn
hồi mà trở thành biến dạng dẻo
Giá sắt bị uốn cong khi để vật nặng lên trên
Chốt nối hai bộ phận của vật bị lệch vẹo đi
Đoạn dây đồng bị xoắn
Biến dạng đàn hồi
Nếu ngoại lực thôi tác dụng , vật tự lấy lại hình dạng và kích thước ban đầu thì biến dạng của vật được gọi là biến dạng đàn hồi
Biến dạng dẻo
Nếu ngoại lực thôi tác dụng , vật không tự lấy lại hình dạng và kích thước ban đầu thì biến dạng của vật được gọi là biến dạng dẻo ( biến dạng còn
dư )
Trang 3II BIẾN DẠNG KÉO - BIẾN
DẠNG NÉN
1) Biến dạng kéo - Biến dạng nén
GV : Lấy thanh AB Giữ đầu A cố định
và tác dụng lên đầu B một lức kéo F
Lực F này được truyền qua thanh và
tác dụng vào vật giữ đầu A, vật này tác
dụng lên đầu A phản lực F’ trực đối
với F Dưới tác dụng của hai lực trực
đối này, các em cho biết thanh biến
dạng như thế nào về chiều dài lẫn chiều
ngang ?
HS : Chiều dài của thanh tăng lên và
chiều ngang của thanh giảm đi ?
GV : Đây là trường hợp biến dạng kéo
Biến dạng kéo
GV : Nếu cho lực F tác dụng lên thanh
AB theo chiều ngược lại các em cho
biết thanh biến dạng như thế nào về
chiều dài lẫn chiều ngang ?
HS : Chiều dài của thanh giảm lên và
chiều ngang của thanh tăng lên ?
GV : Đây là trường hợp biến dạng nén
Biến dạng nén
GV cho HS quan sát 3 thí dụ về biến
dạng nén và biến dạng kéo
2) Ứng suất kéo pháp tuyến
GV : Tác dụng một lực F vào đầu dưới
một sợi dây kim loại có chiều dài ban
đầu l0, khi đó thanh dãn ra một đoạn
l Gọi S là tiết diện ngang của sợi dây
kim loại khi đó ta có ứng suất kéo pháp
tuyến được định nghĩa như sau ứng
suất kéo pháp tuyến
3) Độ dãn tương đối
GV : Qua hình vẽ minh hoạ trên, các
em cho biết độ dãn l của dây được
Chú ý
Những vật đàn hồi bị biến dạng quá mức, vượt qua một giới hạn nào đó thì biến dạng không còn
là đàn hồi mà trở thành biến dạng dẻo
II BIẾN DẠNG KÉO - BIẾN DẠNG NÉN
1) Biến dạng kéo - Biến dạng nén
* Biến dạng kéo
Dưới tác dụng của hai lực kéo trực đối, thanh bị biến dạng , chiều dài tăng lên, chiều ngang giảm Biến dạng này là biến dạng kéo
* Biến dạng nén
Dưới tác dụng của hai lực nén trực đối, thanh bị biến dạng , chiều dài giảm, chiều ngang tăng Biến dạng này là biến dạng nén
2) Ứng suất kéo pháp tuyến
Ứng suất kéo pháp tuyến là lực kéo ứng với 1 đơn
vị diện tích vuông góc với lực
Đơn vị n : N/m2 (Pa)
Trang 4tính như thế nào ?
HS : l = l – l0
GV : Trình bày về độ dãn tương đối
0
l
l
4) Ứng suất nén pháp tuyến
GV trình bày tương tự như ứng suất
kéo pháp tuyến
5) Độ nén tương đối
GV trình bày tương tự như độ dãn
tương đối
6) Định luật Huc ( Robert Hookes
)
GV Trình bày như phần bên
ứng suất làm biến dạng của vật và
độ biến dạng tương đối
Phát biểu định luật Húc
GV Trình bày suất đàn hồi E ( Suất
Young) và hệ số đàn hồi K
3) Độ dãn tương đối
Độ dãn dây : l = l – l0 Độ dãn tương đối :
0
l
l
4) Ứng suất nén pháp tuyến
Ứng suất nén pháp tuyến là lực nén ứng với 1
đơn vị diện tích vuông góc với lực
Trong đó :
+ F : Lực kéo tác dụng lên dây (N) + S : Diện tích tiết diện dây (m2)
5) Độ nén tương đối
Độ nén dây : l = l – l0 Độ nén tương đối :
0
l
l
6) Định luật Huc ( Robert Hookes )
n : Ứng suất kéo pháp tuyến (biến dạng kéo) hoặc ứng suất nén pháp tuyến (biến dạng nén) Ta
Trang 5
7) Chú ý
GV nhắc lại : Khi một vật có dạng
thanh dài chịu biến dạng kéo (hay nén)
thì tiết diện ngang của vật thay đổi, đối
với biến dạng kéo thì nó nhỏ đi, đối với
biến dạng nén thì nó tăng lên
III BIẾN DẠNG LỆCH
GV cho HS quan sát và nhận xét các
“mành mành” và các hình chữ nhật bị
lệch đi
GV : Biến dạng lệch là biến dạng như
thế nào ?
HS : Biến dạng lệch là biến dạng mà ở
đó có sự lệch đi hay trượt giữa các lớp
vật rắn đối với nhau
GV cho HS quan sát phương của
lực trong biến dạng lệch
GV : các nhận xét như thế nào về
phương của lực trong biến dạng lệch
HS : Trong biến dạng lệch thì lực ngoài
tác dụng tiếp tuyến với bề mặt vật rắn
GV : Khi đó, ứng suất biến dạng được
gọi là ứng suất tiếp tuyến : t
IV CÁC BIẾN DẠNG KHÁC
GV diễn hoạt trường hợp biến dạng
uốn
GV : Các em cho biết khi thanh bị biến
dạng thì lớp trên và lớp dưới của thanh
bị biến dạng như thế nào ?
HS : Lớp trên của thanh bị nén lại, còn
lớp dưới thì dãn ra
gọi chung là ứng suất làm biến dạng của vật
0
l
l
: Độ dãn tương đối (biến dạng kéo) hoặc
độ nén tương đối (biến dạng nén) Ta gọi chung là
độ biến dạng tương đối
Phát biểu : “Trong giới hạn đàn hồi độ biến dạng tương đối và ứng suất làm biến dạng tỉ lệ với nhau”
F = K.l
Trong đó :
E : Suất đàn hồi hay suất Iâng ( Young )
k : Hệ số đàn hồi (Độ cứng ) : N/m
7) Chú ý
Khi một vật có dạng thanh dài chịu biến dạng
kéo (hay nén) thì tiết diện ngang của vật thay đổi,
đối với biến dạng kéo thì nó nhỏ đi, đối với biến dạng nén thì nó tăng lên
III BIẾN DẠNG LỆCH
Các “mành mành” bị làm lệch đi
Hình chữ nhật bị làm lệch đi
Trang 6GV : Như vậy, biến dạng uốn có thể
quy về biến dạng kéo của lớp dưới
và biến dạng nén của lớp trên
GV diễn hoạt trường hợp biến dạng
xoắn
GV : Biến dạng xoắn có thể quy về
biến dạng lệch của các lớp vỏ của vật
bị xoắn
V GIỚI HẠN BỀN
GV trình bày về giới hạn bền
Biến dạng lệch là biến dạng mà ở đó có sự lệch
đi hay trượt giữa các lớp vật rắn đối với nhau Trong biến dạng lệch thì lực ngoài tác dụng tiếp tuyến với bề mặt vật rắn
Khi đó, ứng suất biến dạng được gọi là ứng suất
tiếp tuyến : t
IV CÁC BIẾN DẠNG KHÁC
Biến dạng uốn có thể quy về biến dạng kéo của lớp dưới và biến dạng nén của lớp trên
Biến dạng xoắn có thể quy về biến dạng lệch của các lớp vỏ của vật bị xoắn
V GIỚI HẠN BỀN
Khi lực ngoài tác dụng lên vật vượt quá một giới hạn nào đó thì nó không chỉ làm vật biến dạng mà còn có thể làm vật hư hỏng
Như vậy : Các vật liệu điều có một giới hạn bền, nếu vượt quá giới hạn đó thì vật bị hư hỏng
Khi chế tạo các dụng cụ và khi sử dụng, chúng
ta phải chú ý đến giới hạn bền của vật liệu
Trang 73) Cũng cố
GV cho HS lần lượt làm các câu trắc nghiệm
Câu 1: Chọn câu sai trong các câu sau đây :
A Giới hạn trong đó vật có tính đàn hồi gọi là giới hạn đàn hồi
B Cột nhà, tường, trụ cầu, móng nhà chịu biến dạng kéo
C Khi biến dạng nén, chiều dài của thanh giảm, chiều ngang của thanh tăng
D Vật có tính dẻo khi ngoại lực thôi tác dụng, vật không lấy lại hình dạng và kích thước ban đầu
Câu 2: Chọn câu đúng trong các câu sau đây :
A Suất đàn hồi tỉ lệ với độ dài của vật
B Suất đàn hồi tỉ lệ nghịch với tiết diện của vật
C Suất đàn hồi tùy thuộc vào bản chất của chất làm vật đàn hồi
D Tất cả các câu trên đều đúng
Câu 3: Chọn câu đúng trong các câu sau đây : Hệ số đàn hồi có đặc điểm :
A Tùy thuộc vào tính chất của chất làm vật đàn hồi
B Tỉ lệ với chiều dài của vật đàn hồi
C Tỉ lệ nghịch với tiết diện của vật đàn hồi
D Câu A và C đúng
4) Dặn dò học sinh
+ Trả lời các câu hỏi 1, 2, 3 trang 203 SGK
+ Làm bài tập 1 và 2 trang 203 SGK
+ Chuẩn bị bài : Sự Nở vì nhiệt
