Định hướng phát triển năng lực - Năng lực giải quyết vấn đề; Năng lực sử dụng ngôn ngữ.. Năng lực tính toán.[r]
Trang 1Tiết 20 - Bài 12: LỰC ĐÀN Hễ̀I CỦA LÒ XO - ĐỊNH LUẬT HÚC (HOOKE)
Ngày soạn: Ngày dạy Lớp 10A Sĩ số: …… Vắng
6/10/2018
I MỤC TIấU :
1 Kiến thức, kĩ năng và thỏi độ
a Vờ̀ kiờ́n thức:
- Nờu được đặc điờ̉m của lực đàn hụ̀i của lò xo đặc biợ̀t là vờ̀ điờ̀m đặt và hướng
- Phát biờ̉u và viờ́t cụng thức của định luọ̃t Húc, nờu rõ ý nghĩa các đại lượng có trong cụng thức và đơn vị của các đại lượng đó
- Nờu được những đặc điờ̉m vờ̀ lực căng của dõy và lực pháp tuyờ́n của hai bờ̀ mặt tiờ́p xúc là hai trường hợp đặc biợ̀t của lực đàn hụ̀i
- Biờ́t được ý nghĩa của các khái niợ̀m: giới hạn đàn hụ̀i của lò xo cũng như của các vọ̃t có khả năng biờ́n dạng đàn hụ̀i
b Vờ̀ kĩ năng:
- Giải thích được sự biờ́n dạng đàn hụ̀i của lò xo; biờ̉u diờ̃n được lực đàn hụ̀i của lò xo khi bị dãn và khi bị nén; sử dụng được lực kờ́ đờ̉ đo lực
- Vọ̃n dụng được định luọ̃t Húc đờ̉ giải các bài tọ̃p có liờn quan đờ́n bài học
c Thỏi độ
- Cẩn thọ̃n, trung thực, đoàn kờ́t, hợp tác;
- Có ý thức vọ̃n dụng kiờ́n thức đã học vào thực tiờ̃n
- Cẩn thọ̃n, chính xác, tuõn thủ quy trỡnh
2 Định hướng phỏt triển năng lực
- Năng lực giải quyờ́t vấn đờ̀; Năng lực sử dụng ngụn ngữ Năng lực tính toán
- Năng lực sử dụng kiờ́n thức vọ̃t lý
3 Phương phỏp kỹ thuật dạy học
- Phương pháp: Đàm thoại, thuyờ́t trỡnh, gợi mở, vấn đáp, giải quyờ́t vấn đờ̀, pp thực nghiợ̀m
- Kỹ thuọ̃t dạy học: Tổ chức hoạt động nhóm( lớn, nhỏ), động não
II CHUẨN BỊ
1) Giỏo viờn: Giáo án điợ̀n tử
2) Học sinh: ễn lại những kiờ́n thức vờ̀ lực đàn hòi của lò xo và lực kờ́ đã học ở lớp 6 III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
A HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG
1 Ổn định tổ chức (1’): kiờ̉m tra sĩ số
2 Kiểm tra bài cũ: (2')
Vật nặng treo bởi một sợi dõy thẳng đứng, hóy xỏc định cỏc lực tỏc dụng lờn vật?
3 Đặt vấn đề: (1')
Khi em kéo dãn một lò xo, lò xo có tác dụng vào tay em một lực nào không ? Lực đó có
xu hướng như thế nào?
Hoạt động của giỏo viờn Hoạt động của học sinh Nội dung
B HOẠT ĐỘNG HèNH THÀNH KIẾN THỨC
Hoạt động 1: (10 phỳt) Nhắc lại khỏi niợ̀m về lực đàn hụ̀i của lò xo Xỏc định hướng và điểm đặt của lực đàn hụ̀i.
CH1.1: Lực đàn hụ̀i của lò - Hs TL nhóm rụ̀i trả lời: Khỏi niợ̀m: Lực đàn hồi (ĐH)
Trang 2xo xuất hiợ̀n khi nào? Có tác
dụng gỡ? Khi nào có thờ̉ phát
hiợ̀n ra sự tụ̀n tại của lực đàn
hụ̀i của lò xo?
CH1.2 Yờu cầu HS thảo
luận theo nhúm (cặp đụi)
và trả lời cõu hỏi C1
GV gợi ý: Các em dựa vào
định nghĩa lực đàn hụ̀i và
những nhọ̃n xét trờn, hãy suy
nghĩ trả lời cõu hỏi: Lực đàn
hụ̀i xuất hiợ̀n tại vị trí nào
của lò xo? Có hướng như thờ́
nào? Điờ̉m đặt ở đõu?
- Trong các TN trờn, do
trọng lượng của quản nặng,
do lực kéo của tay gọi chung
là ngoại lực thỡ hướng của
lực ĐH ở mỗi đõ̀u của lò xo
ngước với hướng của ngoại
lực gõy biờ́n dạng
CH1.3: Các em có nhọ̃n xét
gỡ vờ̀ hướng của lực đàn hụ̀i
ở 2 đõ̀u lò xo?
+ Mối quan hợ̀ giữa độ lớn
của lực đàn hụ̀i và độ biờ́n
dạng của lò xo?
+ Dùng 2 tay kéo 2 đõ̀u của lò xo thỡ thấy nó bị dãn ra
+ Đặt quả nặng lờn trờn lò
xo thỡ thấy lò xo bị nén lại
+ Móc quả nặng vào đõ̀u dưới của 1 lò xo gắn cố định thỡ thấy lò xo bị dãn ra
+ Lực mà lò xo khi biờ́n dạng tác dụng vào quả nặng, hoăc tác dụng vào tay người trong các TN trờn gọi là lực đàn hụ̀i
- TL nhóm rụ̀i trả lời:
+ Lực ĐH xuất hiợ̀n ở hai đõ̀u lò xo, điờ̉m đặt của lực đàn hụ̀i là các vọ̃t tiờ́p xúc với lò xo tại 2 đõ̀u đó
+ Lực đàn hụ̀i có hướng sao cho chống lại sự biờ́n dạng
- 2 đõ̀u lò xo lực ĐH có
hướng ngược nhau
+ 2 tay chịu tác dụng của lực đàn hụ̀i của lò xo có điờ̉m đặt tại tay người, cùng phương, ngược chiờ̀u với lực kéo
+ Khi lực ĐH cõn bằng với lực kéo của lò xo thỡ ngừng dãn
+ Khi thụi kéo, lực ĐH làm cho lò xo lấy lại chiờ̀u dài ban đõ̀u
xuất hiện khi một vật bị biến dạng và có xu hớng chống lại nguyên nhân gây ra biến dạng
I Hướng và điểm đặt của lực đàn hụ̀i của lò xo.
Lực đàn hụ̀i của lò xo xuṍt hiợ̀n ở cả 2 đõ̀u của lò xo:
- Điểm đặt: tỏc dụng vào cỏc
vọ̃t tiờ́p xúc (hay gắn) với vọ̃t làm nó biờ́n dạng
- Hớng: - Khi daừn, lửùc ủaứn hoài cuỷa loứ xo hửụựng theo truùc cuỷa loứ xo vaứo phớa trong
- Khi neựn, lửùc ủaứn hoài cuỷa loứ
xo hửụựng theo truùc cuỷa loứ xo
ra ngoaứi.
- Phơng: Trùng với trục lò xo.
Hoạt động 2: (10 phỳt) Thớ nghiợ̀m tìm hiểu mụ́i quan hợ̀ giữa độ dón của lò xo và độ lớn của lực đàn hụ̀i.
CH2.1: Ở lớp 6 chúng ta đã
biờ́t khi độ biờ́n dạng của lò
xo càng lớn thỡ lực ĐH càng
lớn, tuy nhiờn chúng ta chưa
biờ́t mối quan hợ̀ định lượng
như thờ́ nào? Vọ̃y chúng ta
cùng nhau tiờ́n hành TN như
II Độ lớn của lực đàn hụ̀i của lò xo Định luật Húc.
1 Thí nghiợ̀m.
Gọi chiờ̀u dài ban đõ̀u của lò xo là l0
Chiờ̀u dài của lò xo khi bị biờ́n dạng là l
Độ biờ́n dạng của lò xo là Δl
Trang 3hình 12.2 SGK.
- Các em chú ý: Lò xo bị
dãn ra là do trọng lượng của
quả cân
+ Phải chọn các lò xo giống
nhau
- 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
CH2.2: trả lời C2: Lực lò xo
có độ lớn bằng bao nhiêu ?
Tại sao? muốn tăng lực của
lò xo lên 2 hoặc 3 lần ta làm
cách nào?
CH2.3: Yêu cầu HS trả lời
C3: Các kết quả trong bảng
cho ta thấy mối quan hệ như
thế nào giữa độ lớn lực đàn
hồi với độ dãn của lò xo?
CH2.4: 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
- HS quan sát TN và trả lời
|+ Khi quả nặng đứng yên
P = F®h +(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)
- Lò xo vẫn tiếp tục dãn nhưng không co lại như ban đầu
Treo vËt nÆng vµo lß xo:
|+ Khi quả nặng đứng yên
P = F®h Th×: P = F®h
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
Nhận xét : F®h tỉ lệ với l
2 Giới hạn đàn hồi của lò xo.
Giới hạn đàn hồi là độ biến dạng lớn nhất mà sau khi thôi chịu lực tác dụng, vật còn tự trở lại hình dạng ban đầu
Hoạt động 3: (10 phút) Phát biểu định luật Húc
- Thông báo kết quả nghiên
cứu của Robert Hooke
- Thông báo nội dung định
luật: 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
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
trường hợp lò xo bị dãn
l l l0 trường hợp lò xo
bị nén
- Hs lắng nghe và ghi nhận
ñh
F k l k l l
+ Nén: F ñh k l k l l 0
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
F k l
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 trường hợp lò xo bị dãn
l l l0 trường hợp lò xo bị
nén Vậy:
+Lò xo dãn:
Trang 4
ủh
F k l k l l
+ Nén: F ủh k l k l l 0
Hoạt động 4: (5 phỳt) Tìm hiểu vờ̀ lực đàn hụ̀i trong một vài trường hợp cụ thể
- Cho hs quan sát 1 dõy cao
su và một lò xo
CH4.1: Lực ĐH ở dõy cao
su & ở lò xo xuất hiợ̀n trong
trường hợp nào?
CH4.2: Vỡ vọ̃y lực ĐH của
dõy gọi là lực căng
- KL: Điờ̉m đặt & hướng
của lực căng: giống như lực
ĐH của lò xo
- Trường hợp các mặt tiờ́p
xúc ép vào nhau: lực ĐH
vuụng góc với mặt tiờ́p xúc
- ĐV lò xo lực ĐH xuất hiợ̀n khi lò xo dãn hoặc nén
- Dõy cao su lực ĐH chỉ
xuất hiợ̀n khi dõy bị kéo căng
T
-
ủh
F N P
4 Chú ý:
- Điờ̉m đặt & hướng của lực căng: giống như lực ĐH của lò xo
- Trường hợp các mặt tiờ́p xúc ép vào nhau: lực ĐH vuụng góc với mặt tiờ́p xúc
T
ủh
F N P
C HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP, VẬN DỤNG
Hoạt động 5 : (5 phỳt) Vận dụng – Củng cố
- GV củng cố nội dung kiờ́n thức của bài
- Cho HS Làm bài tọ̃p vọ̃n dụng:
BT: Treo một vọ̃t vào đõ̀u dưới của một lò xo
gắn cố định thỡ thấy lò xo dãn ra 5cm Tỡm
trọng lượng của vọ̃t Cho biờ́t lò xo có độ
cứng 100 N/m
A 500N B 0,05N C
20N D 5N
- HS xem lại nội dung kiến thức đã học
- Cá nhân vận dụng làm bài tập theo hớng dẫn GV
BT: Bài giải Khi vật đứng yờn thỡ P = F ủh k l =
100.0,05 = 5(N) Chọn đáp án D
D HOẠT ĐỘNG TèM TÒI MỞ RỘNG
Hoạt động 6: (1 phỳt) Hớng dẫn về nhà và tổng kết
- Vờ̀ nhà đọc phõ̀n có thờ̉ em chưa biờ́t, học
lại bài và chuẩn bị bài tiờ́p theo
- Tỡm hiờ̉u thờm một số ứng dụng của lực đàn
hụ̀i; Giải thích nguyờn tắc hoạt động của
giảm sóc xe máy?
- Nhận xét buổi học
- Ghi câu hỏi và những chuẩn bị cho bài sau
- Ghi nhớ và tiếp nhận nhiệm vụ học tập
V RÚT KINH NGHIỆM
………
………