Tiết 20 - Bài 12: Lực đàn hồi của lò xo, định luật húc

Tiết 20 BÀI 12 LỰC ĐÀN HỜI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC Ngày soạn: I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức : - Nêu được những đặc điểm về điểm đặt và hướng lực đàn hồi của lò xo. - Phát biểu được định luật Húc và viết được công thức tính độ lớn lực đàn hồi của lò xo. - Nêu được các đặc điểm về hướng của lực căng dây và lực pháp tuyến. 2. Kỹ năng: - Biễu diễn được lực đàn hồi của lò xo khi bị dãn hoặc bị nén. - Sử dụng được lực kế để đo lực, biết xem xét giới hạn đo của dụng cụ trước khi sử dụng. - Vận dụng được định luật Húc để giải các bài tập trong bài. II. CHUẨN BỊ Giáo viên : Một vài lò xo, các quả cân có trọng lượng như nhau, thước đo. Một vài loại lực kế. Học sinh : Ôn lại kiến thức về lực đàn hồi của lò xo ở THCS. III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Ổn định trật tự, kiểm tra sĩ số và kiểm tra bài cũ-đặt vấn đề Làm thế nào để xác định trọng lượng của một quả nặng nếu cho trước: quả nặng, lực kế Sau khi gỡ bỏ quả nặng ra khỏi lực kế thì lực nào đã làm lị xo trở về hình dạng ban đầu. Lực kế cĩ bộ phận chủ yếu là lị xo, việc chế tạo lực kế dựa trên định luật vật lý nào? Để hiểu rõ hơn chúng ta tìm hiểu bài 12: Lực đàn hồi của lị xo. Định luật Húc Hoạt đợng1 Xác định hướng và điểm đặt của lực đàn hời Hoạt đợng của giáo viên Hoạt đợng của học trò Nợi dung cơ bản Làm thí nghiệm biến dạng một số lò xo để hs quan sát. Y/c hs hồn thành C1 sgk Vẽ hình các trường hợp lị xo bị biến dạng nén và biến dạng dãn. y/c hs lên biểu diễn lực đàn hồi của lị xo trong các trường hợp trên. Gv: kết luận nội dung chính Độ lớn lực đàn hồi của lị xo phụ thuộc vào những yếu tố nào? Quan sát, ghi nhớ và biểu diễn lực đàn hời khi lò xo bị nén hoặc dãn. Hình 12.1 a a) cĩ, điểm đặt tại tay cầm lị xo, cùng phương nhưng ngược chiều với lực kéo b) vì lực đàn hồi cân bằng với lực kéo c) lực đàn hồi I. Hướng và điểm đặt của lực đàn hồi của lò xo. + Lực đàn hồi xuất hiện ở hai đầu của lò xo và tác dụng vào vật tiếp xúc (hay gắn) với lò xo, làm nó biến dạng. + Hướng của lực đàn hồi ở mỗi đầu lò xo ngược với hướng của ngoại lực gây biến dạng Hoạt đợng2 Tìm hiểu định luật Húc Hoạt đợng của giáo viên Hoạt đợng của học trò Nợi dung cơ bản Tiến hành thí nghiệm: *Giúp hs cách xác định độ biến dạng của lị xo và độ lớn lực đàn hồi? Gợi ý: + Theo định luật III Niu-ton Cho hs q/s bảng 12.1=>y/c hs cho biết nếu trọng lượng P tăng lên thì độ lớn lực đàn hồi và độ biến dạng Δl tăng hay giảm? giữa các đại lượng trên cĩ mối quan hệ với nhau khơng? Gv: Lực kế này cĩ giá trị đo lớn nhất là 5N, nếu treo trực tiếp 1 quả nặng cĩ trọng lượng >5N vào lực kế thì lực kế cĩ đo trượng lượng của vật được khơng? Biểu diễn nếu lực tác dụng lên lị xo lớn hơn giới hạn đàn hồi thì lị xo khơng thể lấy lại hình dạng ban đầu được => Thơng báo giới hạn đàn hồi của lị xo. Gv: kéo lực kế làm giá trị lực kế tăng dần=> y/c hs q/s cho biết độ biến dạng lị xo của lực kế tăng dần hay giảm đi? Để hiểu rõ hơn về mối quan hệ giữa độ lớn lực đàn hồi và độ biến dạng chúng ta tìm hiểu mục II-3 Thơng báo nội dung định luật Húc. Biểu diễn: độ biến dạng của 2 lị xo dưới tác dụng của cùng ngoại lực. y/c hs cho biết độ biến dạng Δl phụ thuộc vào những yếu tố nào? Gv: kết luận và thơng báo độ cứng k của lị xo phụ thuộc vào vật liệu cấu tạo, chiều dài ban đầu và tiết diện của lị xo. Cho hs đọc mục II-4. Chú ý y/c hs so sánh lực căng và lực đàn hồi về điểm đặt, hướng và xuất hiện khi nào? Gv thơng báo lực pháp tuyến của lực đàn hồi đối với các mặt tiếp xúc bị biến dạng ép đàn hồi. biểu diễn minh họa Quan sát: Độ biến dạng của lị xo: Dl = l – lo Tại VTCB, ta có Fđh = P = mg. Khi P tăng thì độ lớn lực đàn hồi và độ biến dạng Δl đều tăng. Khơng Ghi nhớ Độ biến dạng của lị lị xo lực kế tăng dần Ghi nhớ Quan sát, suy nghĩ trả lời Δl phụ thuộc vào độ cứng k và ngoại lực tác dụng. Ghi nhớ Hs về nhà suy nghĩ trả lời Quan sát II. Độ của lực đàn hồi của lò xo. Định luật Húc 1. Thí nghiệm. (sgk ) Ở vị trí cân bằng ta có : Fđh = P = mg Độ dãn của lò xo: Dl = l – lo. 2. Giới hạn đàn hồi của lò xo. Là giới hạn trong đó lò xo còn giữ được tính đàn hời của nó. 3. Định luật Húc (Hookes). Trong giới hạn đàn hồi, độ lớn của lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo. Fđh = k.| Dl | k gọi là độ cứng (hay hệ số đàn hồi) của lò xo, có đơn vị là N/m. 4. Chú ý. + Đối với dây cao su hay dây thép, lực đàn hồi chỉ xuất hiện khi bị ngoại lực kéo dãn. Vì thế lực đàn hồi trong trường hợp này gọi là lực căng. + Đối với các mặt tiếp xúc bị biến dạng khi bị ép vào nhau thì lực đàn hồi có phương vuông góc với mặt tiếp xúc. Hoạt đợng 3: Củng cớ, vận dụng và giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt đợng của giáo viên Hoạt đợng của học sinh Nhắc lại những nội dung chính của bài học, y/c hs hồn thành bài 3 tr 74 sgk và về làm bài tập cịn lại , và chuẩn bị bài học số 13 Ghi nhớ và làm bài IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY