BÀI 22. BIẾN DẠNG CỦA VẬT RẮN. ĐẶC TÍNH CỦA LÒ XO (2
2. Các đặc tính của lò xo Trả lời
Một số ví dụ về các đồ vật có sử dụng đến lò xo: bút bi bấm, hộp lắp pin trong các remote TV, điều hòa….
*Thảo luận 2:
a. Phương án thí nghiệm đơn giản để khảo sát tính chất biến dạng của lò xo với dụng cụ là một lò xo thẳng:
- Dùng lực kéo một đầu của lò xo (có độn lớn vừa phải). Tăng dần lực kéo, ta thấy độ giãn của lò xo tăng lên.
- Tương tự nếu dùng lực để nén lò xo thì độ nén của lò xo cũng tăng khi độ lớn lực tác dụng tăng.
b. Dự đoán: Hiện tưởng xảy ra khi tiếp tục tăng độ lớn của lực kéo là lo xo sẽ mất đi tính đàn hồi, nghĩa là lò xo không thể quay trở về trạng thái ban đầu khi ngưng tác dụng lực. Nếu vẫn tiếp tục tăng lực kéo (dùng máy) thì lò xo có thể bị đứt.
xo là độ biến dạng.
Em hãy tìm hiểu SGK và cho biết: Độ biến dạng của lò xo là gì? Xác định độ lớn trong từng trường hợp là lò xo bị biến dạng nén, biến dạng kéo?
- GV cho HS quan sát hình 22.6, cho thấy sự liên hệ giữa độ dãn của lò xo và ngoại lực tác dụng rồi mô tả mối liên hệ này để HS hiểu .
+ Khi xuất hiện ngoại lực, lò xo sẽ bị biến dạng.
+ Khi độ dãn của lò xo không quá lớn, ở 2 đầu lò xo xuất hiện lực đàn hồi ngược chiều biến dạng.
+ Khi ngoại lực tác dụng lên lò xo có độ lớn tăng dần, thì độ dãn của lò xo cũng tăng.
+ Khi ngừng tác dụng lực, lò xo tự động lấy lại chiều dài ban đầu.
Trả lời:
Độ biến dạng của lò xo là hiệu số chiều dài khi bị biến dnagj và chiều dài tự nhiên của lò xo.
- Khi lò xo biến dạng nén: độ biến dạng của lò xo âm, độ lớn của độ biến dạng được gọi là độ nén.
- Khi lò xo biến dạng kéo: độ biến dạng của lò xo dương và được gọi là độ dãn.
* Thảo luận 3:
- Nhận xét sơ lược về tính chất của lò xo khi tăng lực tác dụng: Khi lực tác dụng càng lớn thì độ biến dạng của lò xo càng lớn. Khi lực tác dụng lớn hơn một giá trị xác định thì lò xo mất tính đàn hồi, nghĩa là lò xo không thể phục hồi lại hình dạng ban đầu. Nếu lực tác dụng vẫn tiếp tục tăng đến một giá trị xác định thì lò xo sẽ bị đứt gãy.
- Khi lò xo còn đang biến dạng đàn hồi, độ dãn của lò xo được dự đoán tỉ lệ thuận với lực tác dụng do đường đồ thị có dạng tuyến tính và đi qua gốc tọa độ.
-> Ta nói lò xo có tính đàn hồi.
- GV yêu cầu HS trả lời câu Thảo luận 3: Quan sát hình 22.6, nhận xét sơ lược về tính chất của lò xo khi tăng lực tác dụng. Khi lò xo còn đang có biến dạng đàn hồi, đưa ra dự đoán về mối quan hệ giữa độ giãn của lò xo và lực tác dụng.
- GV đưa ra kiến thức mở rộng (SGK) Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập - HS lắng nghe, tiếp nhận câu hỏi, trả lời
Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận
- HS trình bày câu trả lời, ghi chép nội dung chính.
Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện
- GV đánh giá, nhận xét, kết luận, chuyển sang nội dung mới.
=> Kết luận:
- Khi hai lò xo chịu tác dụng bởi hai lực kéo/nén có độ lớn bằng nhau và đnag bị biến dạng đàn hồi, lò xo có độ cứng lớn hơn sẽ bị biến dạng ít hơn.
- Giới hạn trong đó vật rắn còn giữu được tính đàn hồi của nó gọi là giaoiws hạn đàn hồi.
C. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP, VẬN DỤNG a. Mục tiêu: Giúp HS hệ thống lại kiến thức đã học b. Nội dung: GV chiếu câu hỏi, HS suy nghĩ, trả lời c. Sản phẩm học tập: Câu trả lời của HS.
d. Tổ chức thực hiện :
Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
Trước khi cho HS làm bài tập luyện tập và vận dụng, GV giải thích tính đàn hồi của vật rắn theo quan điểm vi mô:
Vật rắn là tập hợp nhiều nguyên tử, phân tử liên kết rất chặt chẽ với các nguyên tử hoặc phân tử kế cận bởi các lực điện từ. Các lực này được tượng trưng bằng mô hình lò xo kết nối như hình 22.1 trên.
Trong đó, chú ý điểm giao nhau các đầu lò xo minh họa cho vị trí của các nguyên tử, phân tử. Bình thường các nguyên tử hay phân tử này chỉ có thể giao động xung quanh các vị trí xác định, gọi là các vị trí cân bằng. Khi vật rắn bị biến dạng do tác động của ngoại lực, các nguyên tử hay phân tử bị dịch chuyển ra xa các vị trí cân bằng cũ, làm khoảng cách giữa các nguyên tử hay phân tử thay đổi, sinh ra sự thay đổi về hình dạng hay kích thước của vật.
Trong vùng đàn hồi khi không còn chịu tác dụng của ngoại lực các lực liên kết điện từ kéo các nguyên tử hay phân tử về lại vị trí cũ. Khi đó vật rắn lại có hình dạng và kích thước như ban đầu.
- GV trình chiếu lần lượt các câu hỏi, yêu cầu HS trả lời:
Câu 1: Em hãy lấy ví dụ về một số tình huống trong thực tế về biến dạng nén và biến dạng kéo.
Câu 2. Tìm hiểu và giải thích vì sao ở Nhật Bản, nhiều nhà cao tầng dược xây dựng với các lò xo ở dưới móng cọc như hình 22.7.
Câu 3: Giải thích tại sao trong kỹ thuật, người ta phải xác định giới hạn đàn hồi của vật liệu ?
Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS thảo luận, suy nghĩ cách giải bài tập GV giao Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận - HS tiếp nhận câu hỏi, suy nghĩ và trả lời:
C1.
– Biến dạng kéo: dây thép kéo căng, dùng dây treo vật nặng…
– Biến dạng nén: nằm lên đệm cao su…
C2.
Trong kĩ thuật người ta cần xác định giới hạn đàn hồi của vật liệu để tránh tình trạng khi tác dụng lực quá lớn vượt quá giới hạn này, vật không thể lấy lại hình dạng và kích thước ban đầu. Khi vượt qua giới hạn đàn hồi, vật bắt đầu mất đi đặc tính đàn hồi hoặc thậm chí bị đứt gãy hoặc làm hỏng công trình.
C3.
Khi có động đất, mặt đất rung lắc, chuyển dịch có thể làm các nhà cao tầng sụp đổ. Khi òa nhà được gắn với móng nền bơi rmootj hệ thống lò xo, tòa nhà sẽ “trôi nổi” nhẹ nhàng trên móng nền không bị đổ sụp khi có động đất (tương tự hệ thống giảm xóc ở ô tô)
Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện - GV nhận xét, đánh giá, kết thúc bài học.
*Hướng dẫn về nhà:
Ôn tập và ghi nhớ kiến thức vừa học.
Hoàn thành bài tập sgk
Tìm hiểu nội dung bài 23. Định luật Hooke.
Ngày soạn:…/…/…
Ngày dạy:…/…/…