Bài giảng môn học Vật lý lớp 10 - Tiết 26 - Bài 19: Lực đàn hồi

Ngày soạn : ..................... Ngày dạy : ...................... Tiết 26. Bài 19. Lực đàn hồi I. Mục tiêu 1. Hiểu được khái niệm lực đàn hồi. 2. Biết các đặc điểm của lực đàn hồi của lò xo và dây căng, biểu diễn được các lực đó trên hình vẽ. 3. Phát biểu được nội dung định luật Húc. 4. Biết được vai trò của lực đàn hồi trong một số ví dụ thực tế. 5. Nêu được nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của lực kế. 6. Vận dụng định luật Húc giải được một số bài tập đơn giản. II. Chuẩn bị 1. Giáo viên Lực kế, hộp quả nặng. 2. Học sinh Ôn lại kiến thức về lực đàn hồi ở THCS. III. Tiến trình dạy học Hoạt động của Giáo viên và Học sinh Nội dung Hoạt động 1. Đặt vấn đề vào bài (5’) .GV: Dùng tay kéo giãn một lò xo nằm ngang. Lò xo có tác dụng vào tay một lực không?Vì sao? .HS: Theo định luật III Niu-tơn, lò xo tác dụng vào tay một lực. .GV: Mối quan hệ về phương, chiều, độ lớn của lực tác dụng vào lò xo và lực do lò xo tác dụng vào tay? .HS: , là hai lực trực đối. .GV: Xác nhận câu trả lời đúng. Thông báo, lực do lò xo tác dụng vào tay chống lại tác dụng làm giãn của lò xo và gọi là lực đàn hồi. Vậy, đặc điểm về phương, chiều độ lớn của lực đàn hồi như thế nào, chúng ta cùng nghiên cứu bài 19. Bài 19. Lực đàn hồi Hoạt động 2. Tìm hiểu khái niệm lực đàn hồi (8’) .GV: Yêu cầu HS lấy một số ví dụ về lực đàn hồi ở một số vật? .HS: Lấy ví dụ về lực đàn hồi ở một số vật: cánh cung bị uốn cong, lò xo bị nén, dây cao su bị kéo giãn .GV: Xác nhận câu trả lời đúng. Vậy lực đàn hồi xuất hiện khi nào? .HS: Lực đàn hồi là lực xuất hiện khi một vật bị biến dạng đàn hồi và có xu hướng chống lại nguyên nhân gây ra biến dạng. .GV: Kéo lò xo làm lò xo biến dạng, có khi nào mà vật vẫn bị biến dạng nhưng không có lực đàn hồi xuất hiện không? .HS: Có thể trả lời có, có thể trả lời không. .GV: Thông báo khái niệm giới hạn đàn hồi của vật. 1. Khái niệm lực đàn hồi Lực đàn hồi là lực xuất hiện khi một vật bị biến dạng đàn hồi và có xu hướng chống lại nguyên nhân gây ra biến dạng. Hoạt động 3. Nghiên cứu lực đàn hồi trong một số trường hợp thường gặp (20’) .GV: Để nghiên cứu đặc điểm của một lực cần nghiên cứu những yếu tố đặc trưng nào? .HS: Cần nghiên cứu điểm đặt, phương, chiều và độ lón của lực. .GV: Xác nhận câu trả lời đúng. Khi một lò xo bị kéo hay bị nén đều xuất hiện lực đàn hồi. Hãy biểu diễn lực đàn hồi ở lò xo bị kéo và bị nén? .HS: Biểu diễn lực đàn hồi ở lò xo bị giãn và lò xo bị nén. .GV: Có nhận xét gì về điểm đặt, phương, chiều của lực đàn hồi ở lò xo trong 2 trường hợp trên? .HS: Lực đàn hồi ở lò xo có điểm đặt ở hai đầu lò xo, có phương trùng với trục của lò xo và có chiều ngược với chiều biến dạng của lò xo. .GV: Với mỗi lò xo, độ lớn của lực đàn hồi có đặc điểm gì? Lực này có phụ thuộc vào độ biến dạng của lò xo hay không? Muốn biết điều đó, ta tiến hành thí nghiệm hình 19.4 – SGK. Yêu cầu HS quan sát và ghi lại độ giãn, độ lớn của lực đàn hồi khi không treo quả nặng và khi treo lần lượt những quả nặng khác nhau vào bảng? .HS: Quan sát và ghi lại độ giãn Dl, độ lớn của lực đàn hồi khi không treo quả nặng và khi treo lần lượt những quả nặng khác nhau vào bảng: Lần đo Fđh (N) Dl (m) (N/m) 1 2 3 .GV: Yêu cầu HS lập tỉ số , nhận xét? .HS: = const Fđh ~ Dl. .GV: Xác nhận câu trả lời đúng. Gọi k là hằng số tỉ lệ, hãy viết biểu thức tính độ lớn của lực đàn hồi của lò xo? .HS: Fđh = - k.Dl (*) .GV: Nhấn mạnh, dấu trừ trong biểu thức chỉ lực đàn hồi luôn ngược chiều với chiều biến dạng. k gọi là hệ số đàn hồi hay độ cứng của lò xo. Đơn vị của k là gì? .HS: [k] = N/m. .GV: Thông báo độ cứng k của lò xo phụ thuộc vào kích thước lò xo, vật liệu dùng làm lò xo. Công thức (*) là nội dung định luật Húc đối với lò xo. Yêu cầu HS phát biểu nội dung định luật Húc? .HS: Phát biểu nội dung định luật Húc. .GV: Khi một sợi dây bị kéo căng, nó sẽ tác dụng lên hai vật gắn với hai đầu dây những lực căng. Hãy biểu diễn lực căng trong trường hợp sau: .HS: Biểu diễn lực căng : .GV: Cho biết điểm đặt, phương, chiều, của lực căng của sợi dây? .HS: Lực căng dây có: + Điểm đặt: điểm mà đầu dây tiếp xúc với vật. + Phương: trùng với sợi dây. + Chiều: hướng từ hai đầu dây vào phần giữa của sợi dây. .GV: Xác nhận câu trả lời đúng. Giới thiệu lực căng dây trong trường hợp dây vắt qua ròng rọc. 2. Một vài trường hợp thường gặp a. Lực đàn hồi của lò xo *Lò xo bị giãn: *Lò xo bị nén: đh có: - Điểm đặt: 2 đầu lò xo. - Phương: trục của lò xo. - Chiều: ngược chiều biến dạng. - Độ lớn: Fđh = - k.Dl + k: hệ số đàn hồi của lò xo + [k] = N/m + k phụ thuộc vào kích thước lò xo, vật liệu dùng làm lò xo * Định luật Húc (SGK) b. Lực căng của sợi dây + Điểm đặt: điểm mà đầu dây tiếp xúc với vật. + Phương: trùng với sợi dây. + Chiều: hướng từ hai đầu dây vào phần giữa của sợi dây. Hoạt động 4. Tìm hiểu về lực kế (5’) .GV: Bộ phận chủ yếu của lực kế là gì? .HS: Bộ phận chủ yếu của lực kế là một lò xo. .GV: Xác nhận câu trả lời đúng. Giới thiệu một số loại lực kế. 4. Lực kế (SGK) Hoạt động 5. Củng cố bài - Giao nhiệm vụ về nhà cho HS (7’) .GV: Yêu cầu HS làm bài tập 1,2 – tr88 tại lớp? .HS: Làm bài tập 1,2 – tr88 tại lớp. .GV: Giao nhiệm vụ về nhà cho HS: làm bài tập 3, 4 - tr88 và ôn lại kiến thức về lực ma sát đã học ở THCS.