Giáo án Vật lý 10 bài 12: Lực đàn hồi của lò xo. Định luật Húc

Tiến trình giảng dạy... Rút kinh nghiệm.

Trang 1

Bài 12: LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO - ĐỊNH LUẬT HÚC

(HOOKE)

I Mục tiêu.

a Về kiến thức:

Nêu được đặc điểm của lực đàn hồi của lò xo đặc biệt là về điềm đặt và hướng

Phát biểu và viết công thức của định luật Húc, nêu rõ ý nghĩa các đại lượng có trong công thức và đơn vị của các đại lượng đó

Nêu được những đặc điểm về lực căng của dây và lực pháp tuyến của hai bề mặt tiếp xúc là hai trường hợp đặc biệt của lực đàn hồi

Biết được ý nghĩa của các khái niệm: giới hạn đàn hồi của lò xo cũng như của các vật có khả năng biến dạng đàn hồi

b Về kĩ năng:

Giải thích được sự biến dạng đàn hồi của lò xo; biểu diễn được lực đàn hồi của lò xo khi bị dãn và khi bị nén; sử dụng được lực kế để đo lực

Vận dụng được định luật Húc để giải các bài tập có liên quan đến bài học

c Thái độ:

Thận trọng, biết xem xét giới hạn đo của một dụng cụ đo trước khi sử dụng

II Chuẩn bị.

GV: 3 lò xo giống nhau có giới hạn đàn hội thỏa mãn với yêu cầu của TN; một vài quả nặng; thước thẳng độ chia nhỏ nhất đến mm

+ Một vài lực kế có giới hạn đo khác nhau, kiểu dáng khác nhau

HS: Ôn lại những kiến thức về lực đàn hòi của lò xo và lực kế đã học ở lớp 6

III Tiến trình giảng dạy.

1 Ổn định lớp

2 Kiểm tra bài cũ (4’)

- Các em hãy phát biểu lại ĐLVVHD và viết hệ thức của lực dấp dẫn? Nêu tên gọi và đơn vị của từng đại lượng có mặt trong biểu thức đó? Tại sao gia tốc rơi tự do & trọng lượng của vật càng lên cao càng giảm?

- HS:

Trang 2

3 Bài mới.

12’

- Lực đàn hồi của lò xo xuất hiện khi

nào? Có tác dụng gì? Thí nào có thể

phát hiện ra sự tồn tại của lực đàn

hồi của lò xo?

- Khi một vật đàn hồi bị biến dạng

thì ở vật xuất hiện một lực gọi là lực

đàn hồi Trong bài này chúng ta

nghiên cứu những đặc điểm của lò

xo

- Trong các TN trên, các em nhận

thấy lực đàn hồi có xu hướng như thế

nào? Lực đàn hồi xuất hiện làm tăng

hay giảm độ biến dạng của lò xo

- Lực ĐH của lò xo có xu hướng

chống lại sự biến dạng, nếu lò xo bị

dãn thì nó có xu hướng co lại hoặc

nếu bị nén thì nó có xu hướng dãn ra

đến trạng thái ban đầu

- Các em dựa vào định nghĩa lực đàn

hồi và những nhận xét trên, hãy suy

nghĩ trả lời câu hỏi: Lực đàn hồi xuất

hiện tại vị trí nào của lò xo? Có

hướng như thế nào? Điểm đặt ở đâu?

- Trogn các TN trên, do trọng lượng

của quản nặng, do lực kéo của tay

gọi chung là ngoại lực thì hướng của

lực ĐH ở mối đầu của lò xo ngước

với hướng của ngoại lực gây biến

dạng

Hoạt động 1: Nhắc lại khái niệm về lực đàn hồi của lò xo Xác định hướng và điểm đặt của lực đàn hồi.

- Hs TL nhóm rồi trả lời:

+ Dùng 2 tay kéo 2 đầu của lò xo thì

thấy nó bị dãn ra

+ Đặt quả nặng lên trên lò xo thì

thấy lò xo bị nén lại

+ Mốc quả nặng vào đầu dưới của 1 lò xo gắn cố định thì thấy lò xo bị

dãn ra

+ Lực mà lò xo khi biến dạng tác dụng vào quả nặng, hoắc tác dụng vào tay người trong các TN trên gọi là lực đàn hồi

- Lực ĐH có xu hướng làm cho lò

xo lấy lại hình dạng & kích thước ban đầu, nghĩa là giảm độ biến dạng

- TL nhóm rồi trả lời:

+ Lực ĐH xuất hiện ở hai đầu lò xo, điểm đặt của lực đàn hồi là các vật tiếp xúc với lò xo tại 2 đầu đó

+ Lực đàn hồi có hướng sao cho chống lại sự biến dạng

I Hướng và điểm đặt của lực đàn hồi của lò xo.

Lực đàn hồi của lò xo xuất hiện ở cả 2 đầu của lò xo tác dụng vào các vật tiếp xúc (hay gắn) với bó làm nó biến dạng, lực ĐH của lò xo hướng vào trong, còn khi bị nén, lực đàn hồi của lò xo hướng ra ngoài

Trang 3

- Các em có nhận xét gì về hướng

của lực đàn hồi ở 2 đầu lò xo?

- Các em hoàn thành C1

+ Dùng cảm nhận của ngón tay để

phát hiện ra hướng của lực ĐH

+ Mối quan hệ giữa độ lớn của lực

đàn hồi và độ biến dạng của lò xo

- Ở lớp 6 chúng ta đã biết khi độ biến

dạng của lò xo càng lớn thì lực ĐH

càng lớn, tuy nhiên chúng ta chưa

biết mối quan hệ định lượng như thế

nào? Vậy chúng ta cùng nhau tiến

hành TN như hình 12.2 SGK

- Các em chú ý: Lò xo bị dã ra là do

trọng lượng của quả cân

+ Phải chọn các lò xo giống nhau

(nếu k được thì phải đánh dấu vị trí

của lò xo khi treo 1, 2, 3 quả cân)

- Theo ĐL III Niu-tơn, khi quả cân

đứng yên  lực kéo của quả cân có

độ lớn bằng với lực ĐH Vậy, xác

định trọng lượng của các quả cân cho

ta biết độ lớn của lực đàn hồi

- Nếu treo quá nhiều quả cân thì sao?

- GV tiến hành TN để kiểm tra nhận

xét trên

- Đó chính là do chúng ta kéo vượt

quá GHĐH của lò xo

- Thông báo kết quả nghiên cứu của

Robert Hooke

- Thông báo nội dung định luật:

trong giới hạn đàn hồi, độ lớn của

- 2 đầu lòa xo lực ĐH có hướng ngược nhau

+ 2 tay chịu tác dụng của lực đàn hồi của lò xo có điểm đặt tại tay người, cùng phương, ngược chiều với lực kéo

+ Khi lực ĐH cân bằng với lực kéo của lò xo thì ngừng dãn

+ Khi thôi kéo, lực ĐH làm cho lò

xo lấy lại chiều dài ban đầu

Hoạt động 2: TN tìm hiểu mối quan hệ giữa độ dãn của lò xo và

độ lớn của lực ĐH.

- Hs làm việc theo nhóm:

+ Sử dụng kết quả TN để trả lời C2 (muốn tăng lực của lò xo lên 2 hoặc

3 lần trì phải treo thêm 2 hoặc 3 quả

cân giống hệt nhau) + Ghi lại kết quả TN để trả lời C3 (khi độ biến dạng tăng thì lực ĐH tăng; Tỉ số giữa độ dãn & lực đàn hồi có thể coi là không đổi)

II Độ lớn của lực đàn hồi của lò

xo Định luật Húc.

1 Thí nghiệm.

C3: Đó là mối liên hệ giữa trọng lượng của các quản cân (cũng là độ lớn của lực đàn hồi) với độ dãn của lò xo

2 Giới hạn đàn hồi của lò xo.

Trang 4

lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với

độ biến dạng của lò xo

 

ñh

F k l

Trong đó: k là hệ số đàn hồi hoặc độ

cứng của lò xo

 llà độ biến dạng của lò xo

- Chú ý    l l l0 đối với TH lò xo

bị dãn

   l l l0 TH lò xo bị nén

- Vậy công thức của lực ĐH trong 2

TH là:

- Cho hs quan sát 1 dây cao su và

một lò xo

- Lực ĐH ở dây cao su & ở lò xo

xuất hiện trong trường hợp nào?

- Vì vậy lực ĐH của dây gọi là lực

căng

- Một em lên bẳng vẽ các vectơ lực

căng của dây cao su Nhận xét về

điểm đặt và hướng của lực căng

- Nhận xét chỗ đúng, sai trogn hình

vẽ của HS

- KL: Điểm đặt & hướng của lực

căng: giống như lực ĐH của lò xo

- TH các mặt tiếp xúc ép vào nhau:

lực ĐH vuông góc với mặt tiếp xúc

- Lò xo vẫn tiếp tục dãn nhưng không co lại như ban đầu

Hoạt động 3: Phát biểu định luật Húc

- Hs lắng nghe và ghi nhận

+Lò xo dãn: F ñh  k l k l l  0

+ Nén: Fñh   k l k l l  0 

Hoạt động 4: Tìm hiểu về lực đàn hồi trong một vài trường hợp cụ

thể

- ĐV lò xo lực ĐH xuất hiện khi lò

xo dãn hoặc nén

3 Định luật Húc

Trong giới hạn đàn hồi, độ lớn của lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo

 

ñh

Trong đó: k là hệ số đàn hồi hoặc độ cứng của lò xo (N/m)

 llà độ biến dạng của lò xo (m)

- Chú ý    l l l0 đối với TH lò

xo bị dãn

   l l l0 TH lò xo bị nén Vậy:

+Lò xo dãn:

    0

ñh

+ Nén: Fñh   k l k l l  0 

4 Chú ý:

- Điểm đặt & hướng của lực căng: giống như lực ĐH của lò xo

- TH các mặt tiếp xúc ép vào nhau: lực ĐH vuông góc với mặt tiếp xúc

Trang 5

- Dây cao su lực ĐH chỉ xuất hiện khi dây bị kéo căng

- Hs lên bảng vẽ



T

-

F ñh  N  

P

 P

T 

F ñh  N   P

 P

5’ Hoạt động :Củng cố, dặn dò.

- Nêu những đặc điểm của lực ĐH của lò xo, dây cao su, dây thép, mặt phẳng tiếp xúc Phát biểu và viết biểu thức của ĐL Húc

- Vệ nhà đọc phần có thể em chưa biết, học lại bài và chuẩn bị bài tiếp theo

IV Rút kinh nghiệm.

Định dạng
Số trang	5
Dung lượng	86 KB