Giáo án vật lý lớp 10 chương trình cơ bản - Tiết 59:
BIẾN DẠNG CƠ CỦA VẬT RẮN
I. Mục tiêu.
1. Về kiến thức:
Nêu ra được nguyên nhân gây ra biến dạng cơ của vật rắn.
Phân biệt được 2 loại biến dạng: biến dạng đàn hồi và biến
dạng không đàn hồi (hay biến dạng dẻo) của các vật rắn dựa
trên tính chất bảo toàn (giữ nguyên) hình dạng và kích thước
của chúng.
Phân biệt được các kiểu biến dạng kéo và nén của vật rắn
dựa trên (điểm đặt, phương, chiều) tác dụng của ngoại lực gây
nên biến dạng.
Định nghĩa được giới hạn bền và hệ số an toàn của vật rắn.
2. Về kĩ năng:
Phát biểu và vận dụng được định luật Húc để giải các bài tập
ra trong bài.
Nêu được ý nghĩa thực tiễn của giới hạn bền và hệ số an
toàn của vật rắn.
3. Thái độ: Học tập nghiêm túc, hăng hái phát biểu
II. Chuẩn bị.
GV: Bản vẽ các kiểu biến dạng dẻo của vật rắn.
HS: Lá thép mỏng, thanh tre, dây cao su, dây chỉ,…
III.Phương pháp: Gợi mở, vấn đáp, thảo luận …
IV. Tiến trình giảng dạy.
1. Ổn định lớp
2. Kiểm tra bài cũ
Chất rắn kết tinh là gì? Hãy nêu các tính chất của loại chất
rắn này?
3. Bài mới.
Trợ giúp của giáo
viên
Hoạt động của học
sinh
Nội dung
- Trong bài trước
chúng đã nghiên cứu
những tính chất của
chất rắn. Bài hôm
nay và bài tiếp theo
chúng ta sẽ nghiên
Hoạt động 1: Tổ chức
tình huống học tập.
- Nhận thức vấn đề bài
học.
cứu một số tính chất
cơ và nhiệt của vật
rắn.
-Biến dạng cơ của vật
rắn là gì & phụ thuộc
vàp những yếu tố
nào?
- Giới thiệu TN hình
35.1
- Trình bày độ biến
dạng tỉ đối.
- Nếu vật rắn thứ nhất
có độ biến dạng tỉ đối
lớn hơn vật thứ 2 thì
điều đó có nghĩa như
thế nào? (cùng ngoại
lực)
Hoạt động 2: So sánh
biến dạng đàn hồi và
biến dạng không đàn
hồi.
- Theo dõi gv giải
thích vì sao không thể
tiến hành TN được.
- Đọc SGK để trả lời
các câu hỏi của gv
(mục đích: ; cách tiến
hành: )
I. Biến dạng đàn hồi
1. Thí nghiệm
Mục đích
Tiến hành
Hình 35.1
Tăng dần lực kéo , ta
thấy thanh thép AB bị
dãn ra có độ dài l > l
0
đồng thời tiết diện ở
phần giữa của thanh hơi
bị co nhỏ lại.
Độ biến dạng tỉ đối:
0
0 0
l l
l
l l
(1)
Định nghĩa SGK
- Các em trả lời C1.
- Hãy phân biệt biến
dạng nén và biến
dạng kéo.
- Chúng ta có thể sử
dụng dây cao su để
làm TN kiểm chứng
(3 giai đoạn biến
dạng đàn hồi, không
đàn hồi và dây bị đứt)
- Các em tiến hành
Tn trình bày trong C2
- Nghi nhận độ biến
dạng tỉ đối
- Nghĩa là vật thứ 2 có
tiết diện lớn hơn vật
thứ nhất.
- C1: Thanh bị co ngắn
lại l < l
0
; đồng thời S ở
giữa phình to ra.
- Hs phân biệt (…)
- Quan sát gv biểu diễn
TN.
- Tiến hành TN rút
ra nhận xét
Hoạt động 3: Tìm
2. Giới hạn đàn hồi
Giới hạn trong đó vật
rắn còn giữ được tính
đàn hồi của nó gọi là giới
hạn đàn hồi.
II. Định luật Húc
1. Ứng suất
F
S
(2)
Đơn vị N/m
2
hay Pa
2. Định luật Húc về
rút ra nhận xét.
- Chúng ta sẽ nghiên
cứu định luật Húc
một cách tổng quát
hơn so với ở học kỳ I
- Gv trình bày về ứng
suất như SGK.
F
S
- Hãy xác định ứng
suất
- Trình bày về định
luật Húc như SGK
0
l
l
hiểu định luật Húc.
- Theo dõi gv trình bày
ứng suất
F
S
(2)
- Đơn vị N/m
2
hay Pa
- Theo dõi gv trình bày
về định luật Húc.
0
l
l
(3) trong
đó:
là hệ số tỉ lệ.
Trong gh đàn hồi, độ
biến dạng tỉ đối của vật
rắn (hình trụ đồng
chất) tỉ lệ thuận với
ứng suất tác dụng vào
biến dạng cơ của vật
rắn.
Trong giới hạn đàn hồi,
độ biến dạng tỉ đối của
vật rắn (hình trụ đồng
chất) tỉ lệ thuận với ứng
suất tác dụng vào vật đó.
0
l
l
(3)
Trong đó:
là hệ số tỉ lệ.
3. Lực đàn hồi
Từ (3)
0 0
l l
E
l l
Hay
0
l
F
E
S l
(4)
Lực đàn hồi:
0
. .
ñh
l
F S S E
l
Với
0
S
k E
l
gọi là độ
- Trình bày về lực
đàn hồi như SGK.
- Từ (3):
0 0
l l
E
l l
Với
1
E
gọi là suất
đàn hồi; đơn vị (Pa)
- Áp dụng ĐL III
Niu-tơn và (4) ta có:
0
. .
ñh
l
F F S S E
l
Với
0
S
k E
l
gọi là độ
cứng hay hệ số đàn
hồi. (N/m)
- Các em hãy cho biết
ý nghĩa vật lý của k
và E ?
+ Gợi ý: Tại sao nói
độ cứng đối với một
thanh rắn (hay vật
vật đó.
- Theo dõi, ghi nhận;
0 0
l l
E
l l
Hay
0
l
F
E
S l
(4)
- Lực đàn hồi:
0
. .
ñh
l
F S S E
l
Với
0
S
k E
l
gọi là độ
cứng hay hệ số đàn
hồi. (N/m)
- Thảo luận để tìm hiểu
cứng hay hệ số đàn hồi.
(N/m)
rắn) còn suất đàn hồi
E đối với chất liệu
làm thanh rắn?
sâu hơn.
4. Củng cố, vận dụng
- Phát biểu và viết công thức định luật Húc về biến dạng cơ của
vật rắn.
- Hoàn thành bài 4, 5, 6 - SGK
5. dặn dò.
- Về nhà làm bài tập 7, 8, 9 trong SGK và SBT, chuẩn bị bài
tiếp theo.