Bài 12. Lực đàn hồi của lò xo. Định luật Húc

ÔN TẬP KIẾN THỨC CŨ
Hãy nhắc lại khái niệm lực?
Lực là đại lượng đặc trưng cho tác dụng của vật này lên vật khác làm cho vật đó thay đổi vận tốc hoặc làm cho nó biến dạng.
Phát biểu định luật III Newton?
Trong mọi trường hợp, khi vật A tác dụng lên vật B một lực, thì vật B cũng tác dụng lên vật A một lực. Hai lực này có cùng giá, cùng độ lớn, nhưng ngược chiều.
THẢO LUẬN
Nếu ta kéo dãn hay nén lò xo lại, lò sẽ như thế nào?
Khi ta kéo lò xo thì nó bị biến dạng. Khi thôi kéo thì lò xo trở về hình dạng ban đầu.
Vậy tại sao lò xo lấy lại được hình dạng ban đầu?
Lực đàn hồi:
lực xuất hiện khi một vật bị biến dạng đàn hồi, có xu hướng chống lại nguyên nhân gây ra biến dạng.
4
LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO.
ĐỊNH LUẬT HÚC
Khi ta kéo lò xo thì nó bị biến dạng. Khi thôi kéo thì lò xo trở về hình dạng ban đầu.
Khi lò bị biến dạng thì lò xo sẽ xuất hiện lực đàn hồi
Lực này có điểm đặt tại đâu và phương chiều như thế nào?
I. HƯỚNG VÀ ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC ĐÀN HỒI LÒ XO.
Điểm đặt:
Phương :
Hướng:

Lực đàn hồi
Xác định điểm đặt, phương, chiều của lực đàn hồi?
Điểm đặt: Tại các vật tiếp xúc (hay gắn) với lò xo, làm nó biến dạng.
17
Phương : Trùng với trục lò xo
Hướng:
+ Khi bị nén, lực đàn hồi của lò xo hướng theo trục của lò xo ra ngoài
Hướng:
+ Khi bị dãn, lực đàn hồi của lò xo hướng theo trục của lò xo vào trong
Điểm đặt: Tại các vật tiếp xúc (hay gắn) với lò xo, làm nó biến dạng.
Phương : Trùng với trục lò xo
Hướng:
+ Khi bị dãn, lực đàn hồi của lò xo hướng theo trục của lò xo vào trong
+ Khi bị nén, lực đàn hồi của lò xo hướng theo trục của lò xo ra ngoài
lực đàn hồi của lò xo có hướng ngược với hướng của ngoại lực gây biến dạng.


Độ lớn lực đàn hồi xác định như thế nào?
II. ĐỘ LỚN CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC.
Thí nghiệm
Tiến hành thí nghiệm với một lò xo trong giới hạn đàn hồi với các quả nặng khác nhau.
.
Tiến hành thí nghiệm :
- Lần lượt treo các quả nặng có khối lượng khác nhau vào cùng một lò xo.
- Tiến hành đo độ giãn của lò xo trong từng trường hợp.
- Lập bảng kết quả thí nghiệm, tính tỉ số giữa F và ∆l tương ứng.
* Thí nghiệm
Khi vật đứng yên:
Fđh = P = mg
Kết quả thí nghiệm
Nhận xét: ………………………………………………….............................................
……………………………………………………………………………….
Kết quả thí nghiệm
Nhận xét: Lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng.
0.49
1.47
0.98
50
100
150
0.06
0.04
0.02
24.5
24.5
24.5
200
1.96
0.08
24.5
Độ lớn:

k:hệ số tỉ lệ
độ biến dạng của lò xo
2. Giới hạn đàn hồi của lò xo
Nếu lực tác dụng lên vật vượt quá một giá trị nào đó, vật sẽ không lấy lại được hình dạng ban đầu,độ dãn của lò xo sẽ không còn tỉ lệ với trọng lượng. Khi đó ta nói lực tác dụng đã vượt quá giới hạn đàn hồi của vật.
Là giới hạn mà tại đó lò xo còn có tính đàn hồi
3. Định luật Húc
Trong giới hạn đàn hồi, lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo.

Hệ số tỉ lệ k:độ cứng (hệ số đàn hồi)
của lò xo ( )
độ biến dạng của lò xo
(m)
Trường hợp lò xo bị dãn

Trường hợp lò xo bị nén

4. Chú ý
- Đối với dây cao su hay dây thép…, khi bị kéo, lực đàn hồi được gọi là lực căng.
30
4. Chú ý
Đối với dây cao su hay dây thép…, khi bị kéo, lực đàn hồi được gọi là lực căng.
Lực căng có điểm đặt và hướng giống như lực đàn hồi của lò xo khi bị dãn.
Lực căng dây xuất hiện khi một sợi dây bị kéo căng.
4. Chú ý
Đối với dây cao su hay dây thép…, khi bị kéo, lực đàn hồi được gọi là lực căng.Lực căng có điểm đặt và hướng giống như lực đàn hồi của lò xo khi bị dãn.
Lực căng dây xuất hiện khi một sợi dây bị kéo căng.
- Các mặt tiếp xúc bị biến dạng khi ép vào nhau:
34
4. Chú ý
Đối với dây cao su hay dây thép…, khi bị kéo, lực đàn hồi được gọi là lực căng.Lực căng có điểm đặt và hướng giống như lực đàn hồi của lò xo khi bị dãn.
Lực căng dây xuất hiện khi một sợi dây bị kéo căng.
Các mặt tiếp xúc bị biến dạng khi ép vào nhau:
Lực đàn hồi có phương vuông góc với mặt tiếp xúc.
Củng cố
Đặc điểm về phương, chiều, điểm đặt của lực đàn hồi của lò xo?
Điểm đặt: Tại các vật tiếp xúc (hay gắn) với lò xo, làm nó biến dạng.
Phương : Trùng với trục lò xo
Hướng: Lực đàn hồi của lò xo có hướng ngược với hướng của ngoại lực gây biến dạng.
2) Phát biểu định luật Húc
Trong giới hạn đàn hồi, lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo.

Hệ số tỉ lệ k:độ cứng (hệ số đàn hồi)
của lò xo ( )
độ biến dạng của lò xo
(m)
3) Cho 3 lò xo và 3 quả nặng đã biết khối lương, hãy tìm hệ số đàn hồi của 3 lò xo đó.
Với 3 lò xò đã biết k trên và 3 quả nặng chưa biết khối lượng hãy tìm khối lượng của 3 quả nặng.
Hãy thảo luận để tìm ra phương án làm thí nghiệm
A
B
C
D
30N/m
25N/m
15N/m
150N/m
Một lò xo có chiều dài tự nhiên = 15cm. Lò xo được giữ cố định tại một đầu, còn đâu kia chịu một lực kéo 4,5N. Khi ấy lò xo dài 18cm. Độ cứng lò xo bằng bao nhiêu?
Tóm tắt
lo = 15cm =
0,15 m
l = 18 cm
= 0,18 m
Fđh = 4,5 N
k = ?
Giải
Theo định luật Húc ta có:
0,18 – 0,15 = 0,03 m
Vậy độ cứng k của lò xo bằng:
F®h= k.│l│
│l│=
Xin chân thành cảm ơn
Trân trọng kính chào quý thầy cô