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

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (113.32 KB, 5 trang )

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:

3. Bài mới.
TG

Hoạt động của giáo viên

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?

Hoạt động của học sinh
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.

- 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 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.

- 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.

Nội dung

- 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.

- 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.

- 2 đầu lòa xo lực ĐH có hướng
ngược nhau.

- 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.

12’

- 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 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.

lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với
độ biến dạng của lò xo.

Fñh  k l

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

Trong đó: k là hệ số đàn hồi hoặc độ
cứng của lò xo

l là độ biến dạng của lò xo.
- Chú ý

l  l  l0 đối với TH lò xo Hoạt động 3: Phát biểu định luật

bị dãn.

l  l0  l TH lò xo bị nén

Húc

- Hs lắng nghe và ghi nhận.

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.

- Vậy công thức của lực ĐH trong 2
TH là:

Fñh  k l

- Cho hs quan sát 1 dây cao su và
một lò xo.

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

- Lực ĐH ở dây cao su & ở lò xo
xuất hiện trong trường hợp nào?

l là độ biến dạng của lò xo. (m)

5’

l  l  l0 đối với TH lò

- Vì vậy lực ĐH của dây gọi là lực
căng.

- Chú ý

- Một em lên bẳng vẽ các vectơ lực
căng của dây cao su. Nhận xét về

điểm đặt và hướng của lực căng.

l  l0  l TH lò xo bị nén

xo bị dãn.

Vậy:

- 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 dãn:

Fñh  k l  k  l  l0 
+Lò xo dãn: Fñh  k l  k  l  l0 
+ Nén:

Fñh  k l  k  l0  l 

+ Nén:

Fñh  k l  k l0  l 

4. Chú ý:

Hoạt động 4: Tìm hiểu về lực đàn

hồi trong một vài trường hợp cụ
thể

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

- ĐV lò xo lực ĐH xuất hiện khi lò
xo dãn hoặc nén.

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

- Dây cao su lực ĐH chỉ xuất hiện
khi dây bị kéo căng.
- Hs lên bảng vẽ

ur
T
ur
T
r
r
Fñh �N

-

r
r

Fñh �N

ur
P

ur
P
ur
P

ur
P
7’

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.

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

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về