Giáo án điện tử vật lí 10 chân trời bài 23: Định luật hooke

CHÀO MỪNG CÁC EM ĐẾN VỚI BÀI HỌC HÔM NAY!

KHỞI ĐỘNG

• Em hãy nhớ lại kiến thức đã học trong bài trước và cho biết tính chất cơ bản của lò xo là gì?
• Hai lò xo có cùng chiều dài nhưng làm bởi hai loại vật liệu khác nhau thì có đặc tính khác nhau như thế nào khi chịu lực tác dụng?
• Kết quả:
• Tính chất cơ bản của một lò xo là độ cứng và giới hạn đàn hồi của nó.
• Hai lò xo có cùng chiều dài nhưng được làm bởi hai loại vật liệu khác nhau thì sẽ có độ cứng và giới hạn đàn hồi khác nhau nên sẽ bị biến dạng khác nhau khi chịu cùng một lực tác dụng.

CHƯƠNG 9. BIẾN DẠNG CỦA VẬT RẮN

BÀI 23. ĐỊNH LUẬT HOOKE

NỘI DUNG BÀI HỌC

Mối liên hệ giữa lực đàn hồi và độ biến dạng của lò xo.

Định luật Hooke.

Mối liên hệ giữa lực đàn hồi và độ biến dạng của lò xo.

* Thí nghiệm khảo sát lực đàn hồi và độ biến dạng của lò xo

• Mục đích: Tìm hiểu mối liên hệ giữa lực đàn hồi và độ biến dạng của lò xo.
• Dụng cụ: Giá đỡ, hai đến ba lò xo thẳng khác nhau, vật nặng, thước đo, cân.
• Từ kiến thức đã học bài trước, em hãy:
• Đưa ra giả thuyết về mối liên hệ giữa độ lớn lực đàn hồi với độ biến dạng của lò xo.

Giả thuyết: Độ lớn lực đàn hồi tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo.

• Đưa ra ví dụ chứng minh:

    Khi ta dùng lực càng lớn để kéo lò xo, thì lò xo càng bị dãn ra.

THẢO LUẬN 1:

1. a) Dựa vào bộ dụng cụ đề xuất, hãy thiết kế phương án thí nghiệm (trong đó thể hiện rõ các bước tiến hành) để tìm ra mối liên hệ giữa lực đàn hồi và độ biến dạng của lò xo.
2. b) Tiến hành thí nghiệm khảo sát, ghi lại số liệu đo được vào bảng số liệu như gợi ý trong bảng 23.1.

Giải

1. a) Các bước tiến hành:

• Bước 1: Đo chiều dài tự nhiên của lò xo 1, bố trí thí nghiệm như hình 23.1 SGK.
• Bước 2: Đo khối lượng của vật nặng. Treo các vật nặng vào lò xo 1.
• Bước 3: Đo chiều dài của lò xo khi đã treo vật nặng ở vị trí cân bằng. Tính toán lực đàn hồi và độ biến dạng của lò xo và ghi kết quả vào bảng số liệu tương tự như gợi ý trong bảng 23.1 trang 140 SGK.
• Bước 4: Lặp lại thí nghiệm với lò xo 1 tương ứng với 5 vật nặng có khối lượng khác nhau.

1. b) HS thực hiện thí nghiệm theo phương án thiết kế.

• Sau đó ghi chép kết quả thí nghiệm một cách cẩn thận, trung thực.

THẢO LUẬN 2:

23. a) Dựa vào số liệu đo được hoặc từ bảng 23.1 vẽ đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa độ biến dạng của lò xo và tực tác dụng lên lò xo.
24. b) Nhận xét về hình dạng của đồ thị và rút ra kết luận.

Giải

1. a) Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của lực đàn hồi (trục tung) vào độ biến dạng của lò xo 1 (trục hoành).

Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của lực đàn hồi (trục tung) vào độ biến dạng của lò xo 2(trục hoành).

1. b) Đồ thị có dạng đường thẳng đi qua gốc tọa độ. Suy ra, độ lớn của lực đàn hồi tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo.

KẾT LUẬN

Trong giới hạn đàn hồi, lò xo có độ dãn tỉ lệ thuận với lực tác dụng. Hệ số tỉ lệ đặc trưng cho mỗi lò xo.

Định luật Hooke.

1. a) Định luật Hooke

HS quan sát hình 23.3, giải thích các đại lượng được kí hiệu trên hình:

• k: độ cứng của lò xo.
• l₀: chiều dài tự nhiên của lò xo khi chưa biến dạng.
• l: chiều dài của lò xo.
• = l -  l₀
• Vecto lực đàn hồi
• : Vecto trọng lực