Bài giảng môn học Vật lý lớp 10 - Tiết 71: Biến dạng cơ của vật rắn (tiếp)

BIẾN DẠNG CƠ CỦA VẬT RẮN A. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Phân biệt được biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo. - Phát biểu và viết được hệ thức của định luật Húc đối với biến dạng của vật rắn. 2. Kỹ năng: - Áp dụng công thức định luật Húc trong trường hợp đơn giản 3. Thái độ - Tích cực tự giác và hợp tác trong học tập B. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - Một số vật có tính đàn hồi và dẻo. - Một số tranh minh họa. 2. Học sinh - Ôn lại kiến thức về chất rắn vật rắn. 3. Gợi ý ứng dụng CNTT - Hình ảnh minh họa. C. PHÖÔNG PHAÙP - Giaûi quyeát vaán ñeà, thaûo luaän nhoùm - Thực nghiệm D. TIEÁN TRÌNH LEÂN LÔÙP. 1. OÅn ñònh toå chöùc - OÅn ñònh lôùp, ñieåm danh 2. Kieåm tra baøi củ - Thế nào là chất rắn kết tinh, chất rắn vô định hình? - Mô tả chuyển động nhiệt của chất rắn kết tinh, chất rắn vô định hình? - Giải thích nguyên nhân gây ra tính dị hướng. 3. Baøi môùi Đặt vấn đề: Tìm hiểu về chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình Hoaït ñoäng cuûa thaày vaø troø Noäi dung kieán thöùc Hoạt động 1: Tìm hiểu về biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo GV: Làm cách nào để một vật bị biến dạng? Thế nào là biến dạng đàn hồi? Thế nào là biến dạng dẻo? HS: Tác dụng ngoại lực vào vật. GV: Cho ví dụ về vật có tính đàn hồi và tính dẻo. HS: Nêu các ví dụ GV: Có phải vật có tính đàn hồi vĩnh viễn không? HS: Đọc tìm hiểu về giới hạn đàn hồi Hoạt động 2: Tìm hiểu biến dạng kéo và biến dạng nén GV: Làm thí nghiệm với sợi dây đàn hồi với trường hợp kéo dãn và nén sợi dây. - Phân biệt 2 loại biến dạng. HS: Nhận xét hình dạng và kích thước của dây bị biến dạng Nêu định nghĩa thế nào là biến dạng kéo, nén. GV: Tìm các ví dụ thực tế. HS: Lấy các ví dụ - Làm thí nghiệm với hai dây đàn hồi có tiết diện khác nhau. HS: Nhận xét sự thay đổi chiều dài của 2 dây. + Dây có tiết diện lớn thì chiều dài thay đổi ít hơn. Þ Độ dài thêm hay ngắn lại phụ thuộc vào tiết diện của vật. GV: Giới thiệu đại lượng ứng suất kéo hoặc nén. GV: Làm cách nào để một vật bị biến dạng đàn hồi có thể lấy lại hình dạng và kích thước ban đầu? HS: Nhờ vào lực đàn hồi GV: Lực đàn hồi xuất hiện khi nào? Độ lớn của lực đàn hồi? HS: Khi vật bị biến dạng, bằng độ lớn lực tác dụng vào vật Hoạt động 2: Tìm hiểu về biến dạng lệch và các loại biến dạng khác GV: Cho HS đọc tìm hiểu mục 3, 4 ,5 HS: Đọc SGK và tìm hiểu về các biến dạng - Khi có lực tác dụng lên vật rắn thì vật bị biến dạng (thay đổi hình dạng và kích thước). 1. Biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo - Biến dạng đàn hồi : Khi có lực tác dụng lên vật rắn thì vật bị biến dạng. Nếu ngoại lực thôi tác dụng thì vật có thể lấy lại hình dạng và kích thước ban đầu. Biến dạng vật rắn lúc này được gọi là biến dạng đàn hồi và vật rắn đó có tính đàn hồi. - Biến dạng dẻo (biến dạng còn dư) Khi có lực tác dụng lên vật rắn thì vật bị biến dạng. Nếu ngoại lực thôi tác dụng thì vật không thể lấy lại hình dạng và kích thước ban đầu. Biến dạng vật rắn lúc này được gọi là biến dạng dẻo (biến dạng còn dư) và vật rắn đó có tính dẻo. - Giới hạn đàn hồi: Giới hạn trong trong đó vật rắn còn giữ được tính đàn hồi của nó. 2. Biến dạng kéo và biến dạng nén. Định luật Hooke. a) Biến dạng kéo – biến dạng nén Nếu dưới tác dụng của ngoại lực - Chiều dài của vật tăng lên: đó là biến dạng kéo. - Chiều dài của vật ngắn lại : đó là biến dạng nén. b) Ứng suất kéo (nén) - Là lực kéo (hay nén) trên một đơn vị diện tích vuông góc với lực. (N/m2 hay Pa) S (m2): tiết diện ngang của thanh F (N) : lực kéo (nén) s (N/m2, Pa) : ứng suất kéo (nén) c) Định luật Hooke “Trong giới hạn đàn hồi, độ biến dạng tỉ đối kéo hay nén của thanh rắn tiết diện đều tỉ lệ thuận với ứng suất gây ra nó.” ~ Có thể viết hay s = E.e : độ biến dạng tỉ đối E (N/m): suất đàn hồi (suất Young), đặc trưng cho tính đàn hồi của chất dùng làm thanh rắn. d) Lực đàn hồi hay |Fđh| = k.Dl Dl (m) : độ biến dạng (độ dãn hay nén) : hệ số đàn hồi (độ cứng) của vật (N/m) k phụ thuộc vào kích thước hình dạng của vật và suất đàn hồi của chất làm vật. Chú ý : Một thanh rắn tiết diện đều chịu biến dạng kéo (hay nén) thì tiết diện ngang của vật sẽ nhỏ đi (hay tăng lên). 3. Biến dạng lệch (biến dạng trượt) - Là biến dạng mà có sự lệch đi giữa các lớp vật rắn đối với nhau khi chịu tác dụng của ngoại lực tiếp tuyến với bề mặt vật rắn. - Biến dạng lệch còn gọi là biến dạng trượt hay biến dạng cắt. 4. Các biến dạng khác - biến dạng uốn, biến dạng xoắn. 5. Giới hạn bền - Mỗi vật liệu đều có một giới hạn bền, nếu vượt quá giới hạn đó thì vật bị hư hỏng. - Giới hạn bền được biểu thị bằng ứng suất của ngoại lực (N/m2 hay Pa) sb : ứng suất bền. Fb : Lực vừa đủ làm vật hư hỏng. 4. Cuûng coá vaø luyeän taäp. GV: - Cho HS thảo luận trả lời các câu hỏi 1,2,3 trang 254 SGK - Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy. HS: - Thảo luận nhóm trả lời các câu hỏi. - Hệ thống lại kiến thức đã học 5. Höôùng daãn hoïc sinh töï hoïc ôû nhaø GV: - Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. - Yêu cầu HS chuẩn bị bài mới “Sự nở vì nhiệt của vật rắn” HS: - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. - Chuẩn bị cho bài mới: Đọc tìm hiểu về sự nở dài và sự nở khối.