Giáo án giảng dạy môn Vật lý 10 - Tiết 60: Biến dạng của vật rắn

Tiết 60 : BIẾN DẠNG CỦA VẬT RẮN I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Nêu được nguyên nhân gây biến dạng cơ của chất rắn. Phân biệt được hai lọai biến dạng: biến dạng đàn hồi và biến dạng không đàn hồi (hay biến dạng 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 đặc điểm (điểm đặt, phương, chiều) tác dụng của ngọai lực gây nên biến dạng. - Phát biểu được định luật Húc. - Định nghĩa được giới hạn bền và hệ số an tòan của vật rắn. 2. Kỹ năng - Vận dụng được đinh luật húc để giải các bài tập đã cho trong bài. - Nêu được ý nghĩa thực tiễn của các đại lượng: giới hạn bền và hệ số an tòan của vật rắn. II. CHUẨN BỊ Giáo viên : Hình ảnh các kiểu biến dạng kéo, nén, cắt , xoắn và uốn của vật rắn. Học sinh : - Một lá thép mỏng, một thanh tre hoặc thanh nứa, một dây cao su, một sợi dây chì - Một ống kim lọai ( nhôm, sắt, đồng) một ống tre, ống sậy hoặc ống nứa, một ống nhựa. III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Hoạt động 1 (5 phút) : Kiểm tra bài cũ : Nêu sự khác nhau của chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình. Hoạt động 2 ( phút) : Tìm hiểu biến dạng đàn hồi. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Tiến hành mô phỏng thí nghiệm hình 35.1. Yêu cầu học sinh trả lời C1. Nêu và phân tích độ biến dạng tỉ đối. Nêu và phân tích khái niệm biến dạng cơ của vật rắn. Cho học sinh làm thí nghiệm với lò xo và trả lời C2. Nêu và phân tích một số kiểu biến dạng cơ của vật rắn. Nêu khái niệm biến dạng dẻo và giới hạn đàn hồi. Yêu cầu học sinh nêu một vài ví dụ về biến dạng dẻo. Nhận xét về sự thay đổi kích thước của vật rắn trong thí nghiệm. Trả lời C1. Ghi nhận khái niệm. Ghi nhận khái niệm. Làm thí nghiệm với lò xo và trả lời C2. Ghi nhận các kiểu biến dạng. Ghi nhận các khái niệm. Nêu ví dụ về biến dạng dẻo. I. Biến dạng đàn hồi. 1. Thí nghiệm. Kéo thật mạnh một thanh thép ta thấy thanh thép bị dãn ra, đồng thời tiết diện ở phần giữa thanh thép hơi bị co nhỏ lại. Độ biến dạng tỉ đối của thanh rắn : e = = Sự thay đổi kích thước và hình dạng của vật rắn do tác dụng của ngoại lực gọi là biến dạng cơ. Nếu vật rắn lấy lại được kích thước và hình dạng ban đầu khi ngoại lực ngừng tác dụng, thì biến dạng của vật rắn là biến dạng đàn hồi và vật rắn có tính đàn hồi. 2. Giới hạn đàn hồi. Khi vật rắn chịu tác dụng của lực quá lớn thì nó bị biến dạng mạnh, không thể lấy lại kích thước và hình dạng ban đầu. Trường hợp này vật rắn bị mất tính đàn hồi và biến dạng đó là biến dạng dẻo Giới hạn trong đó vật rắn còn giữ được tính đàn hồi của nó gọi là giới hạn đàn hồi. Hoạt động 3 ( phút) : Tìm hiểu định luật Húc. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Cho học sinh đọc sgk và trả lời C3. Yêu cầu học sinh viết biểu thức 35.2 và xác định đơn vị của ứng suất lực. Nêu và phhân tích định luật Húc cho biến dạng đàn hồi của thanh rắn bị kéo hay nén. Giới thiệu độ lớn của lực đàn hồi. Yêu cầu học sinh trả lời C4. Giới thiệu các khái niệm suất đàn hồi và độ cứng của vật đàn hồi. Yêu cầu học sinh xác định đơn vị của từng đại lượng. Trả lời C3. Viết biểu thức ứng suất lực và xác định đơn vị của các đại lượng. Ghi nhận định luật. Ghi nhận khái niệm. Trả lời C4. Ghi nhận các khái niệm. Xác định đơn vị của các đại lượng. II. Định luật Húc. 1. Ứng suất. Thương số : s (Pa) = gọi là ứng suất lực tác dụng vào thanh rắn. 2. Định luật Húc về 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. e = = a.s Với a là hệ số tỉ lệ phụ thuộc chất liệu của vật rắn. 3. Lực đàn hồi. Độ lớn của lực đàn hồi trong vật rắn tỉ lệ thuận với độ biến dạng của vật rắn. Fđh = k.|Dl| = E. |Dl| Trong đó E = gọi là suất đàn hồi hay suất Young đặc trưng cho tính đàn hồi của vật rắn, k là độ cứng phụ thuộc vào và kích thước của vật đó. Đơn vị đo của E là Pa, của k là N/m. Hoạt động 4 (5 phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Yêu cầu học sinh tóm tắt những kiến thức trong bài. Cho học sinh đọc tại lớp phần : Em có biết ? Yêu cầu học sinh về nhà trả lời các câu hỏi và giải các bài tập trang 191, 192. Tóm tắt những kiến thức đã học trong bài. Đọc để biết được các kiểu biến dạng của vật rắn. Ghi các câu hỏi và bài tập về nhà. IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY