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

?
Khi học ở lớp 6 các em đã được biết về lực kế là dụng cụ dùng để đo lực và bộ phận chủ yếu của nó là một lò xo. Tuy nhiên, để chế tạo được lực kế thì người ta phải dựa vào nguyên tắc hay định luật vật lí nào?
Lai Ngọc Hân
Bài 12: LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
I. Hướng và điểm đặt của lực đàn hồi của lò xo
II. Độ lớn của lực đàn hồi của lò xo. Định luật Húc
Lai Ngọc Hân
LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
I. HƯỚNG VÀ ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÀ XO
Hãy dùng hai tay kéo dãn hoặc nén lò xo
?
Hai tay có chịu lực tác dụng của lò xo không?
Lực của lò xo tác dụng vào hai tay người kéo.Lực tác dụng có điểm đặt tại vị trí tay tiếp xúc với lò xo,phương nằm dọc theo trục của lò xo,chiều hướng từ tay vào lò xo
Lai Ngọc Hân
LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
I. HƯỚNG VÀ ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÀ XO
Khi thôi kéo, lực nào đã làm cho lò xo lấy lại chiều dài ban đầu?
?
Khi thôi kéo, lực đàn hồi của lò xo đã làm cho lò xo lấy lại chiều dài ban đầu
Lai Ngọc Hân
LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
I. HƯỚNG VÀ ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÀ XO
Vấn đề đặt ra là :
Lực đàn hồi của lò xo có những đặc điểm gì?

Khi một vật đàn hồi bị biến dạng thì nó xuất hiện một lực gọi là lực đàn hồi.
Lai Ngọc Hân
LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
I. HƯỚNG VÀ ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÀ XO
Gợi ý:
Dùng cảm nhận của ngón tay để phát hiện ra hướng của lực đàn hồi.
- Mối quan hệ giữa độ lớn của lực đàn hồi và độ biến dạng của lò xo.
Trong thí nghiệm các em vừa làm
- Lực đàn hồi có xu hướng như thế nào?
Lực đàn hồi xuất hiện làm tăng hay giảm độ biến dạng của lò xo?
- Lực đàn hồi xuất hiện tại vị trí nào của lò xo? Có hướng như thế nào và điểm đặt tại đâu?
?
Lai Ngọc Hân
LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
I. HƯỚNG VÀ ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÀ XO
1. Lực đàn hồi xuất hiện ở hai đầu của lò xo và tác dụng vào các vật tiếp xúc (hay gắn) với lò xo, làm nó biến dạng.
2. Khi bị dãn, lực đàn hồi của lò xo hướng theo trục của lò xo vào phía trong, còn khi bị nén, lực đàn hồi của lò xo hướng theo trục của lò xo ra ngoài.


Khi lò xo bị dãn
Khi lò xo bị nén
Lai Ngọc Hân
LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
I. HƯỚNG VÀ ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÀ XO
Ai cũng biết, muốn lò xo dãn nhiều hơn thì phải kéo mạnh hơn. Đó là lực đàn hồi đã tăng theo để chống lại lực kéo. Vậy độ lớn của lực đàn hồi và độ dãn của lò xo nó có mối quan hệ như thế nào?
?
Vấn đề này đã được nhà vật lí người Anh Rô-bớt Húc (Robert Hooke, 1635-1730) nghiên cứu và giải quyết.

Kéo vừa
Kéo mạnh
Lai Ngọc Hân
I. HƯỚNG VÀ ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÀ XO
II.ĐỘ LỚN CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
1. Thí nghiệm
Kiểm tra lại dụng cụ thí nghiệm

Lai Ngọc Hân
I. HƯỚNG VÀ ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÀ XO
II.ĐỘ LỚN CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
1. Thí nghiệm
Hãy tiến hành thí nghiệm

- Đo chiều dài tự nhiên lo của lò xo
Treo 1 quả cân có trọng lượng P vào lò xo => đo chiều dài l1.
-Tiếp tục treo các quả cân có trọng lượng P vào lò xo => đo chiều dài l.
Sau mỗi lần đo hãy tính Δl = l – l0
Ghi kết quả vào bảng
Lai Ngọc Hân
I. HƯỚNG VÀ ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÀ XO
II.ĐỘ LỚN CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
1. Thí nghiệm
Hãy tiến hành thí nghiệm

- Đo chiều dài tự nhiên lo của lò xo
Lai Ngọc Hân
I. HƯỚNG VÀ ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÀ XO
II.ĐỘ LỚN CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
1. Thí nghiệm
Khi treo một quả cân vào lò xo thì lực của lò xo có độ lớn là bao nhiêu là bao nhiêu ? Tại sao?
Muốn tăng lực của lò xo lên 2 hoặc 3 lần ta làm thế nào?
?
?
Lai Ngọc Hân
I. HƯỚNG VÀ ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÀ XO
II.ĐỘ LỚN CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
1. Thí nghiệm
-Khi quả cân đúng yên:
F = P = mg
-Để tăng lực của lò xo ta móc nhiều quả cân với nhau
Lai Ngọc Hân
I. HƯỚNG VÀ ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÀ XO
II.ĐỘ LỚN CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
1. Thí nghiệm
Hãy tiến hành thí nghiệm

Đo chiều dài l của lò xo với P = 1N.
Đo chiều dài l của lò xo với P = 2N.
Đo chiều dài l của lò xo với P = 3N.
Ghi kết quả vào bảng
Lai Ngọc Hân
I. HƯỚNG VÀ ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÀ XO
LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
1. Thí nghiệm
II.ĐỘ LỚN CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
?
Từ kết quả thu được, liệu có mối quan hệ toán học nào giữa độ lớn của lực đàn hồi và độ dãn của lò xo?
Lai Ngọc Hân
I. HƯỚNG VÀ ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÀ XO
LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
1. Thí nghiệm
II.ĐỘ LỚN CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
2. Giới hạn đàn hồi của lò xo
?
Từ kết quả thu được, liệu có mối quan hệ toán học nào giữa độ lớn của lực đàn hồi và độ dãn của lò xo?
Khi độ biến dạng tăng thì lực đàn hồi tăng.
Khi trọng lượng của quả cân tăng khoảng mN thì lực đàn hồi tăng khoảng mN.
Tỉ số giữa độ dãn và lực đàn hồi có thể coi là không đổi.

Nếu trọng lượng của tải vượt quá một giá trị nào đó thì độ dãn của lò xo có còn tỉ lệ với trọng lượng của tải nữa hay không?
Nếu treo quá nhiều quả cân thì lò xo bị dãn nhưng không co lại như ban đầu được nữa.
Ta nói, lò xo đã bị kéo dãn quá giới hạn đàn hồi của nó.

?
Lai Ngọc Hân
I. HƯỚNG VÀ ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÀ XO
LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
1. Thí nghiệm
II.ĐỘ LỚN CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
2. Giới hạn đàn hồi của lò xo
Nhà vật lí người Anh Rô-bớt Húc nghiên cứu mối liên hệ giữa độ lớn của lực đàn hồi với độ biến dạng của lò xo:

l0 - l
Fdh = P
3. Định luật Húc
Lai Ngọc Hân
I. HƯỚNG VÀ ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÀ XO
LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
1. Thí nghiệm
II.ĐỘ LỚN CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
2. Giới hạn đàn hồi của lò xo
3. Định luật Húc
Nhà vật lí người Anh Rô-bớt Húc nghiên cứu mối liên hệ giữa độ lớn của lực đàn hồi với độ biến dạng của lò xo và đã phát hiện ra định luật, gọi là định luật Húc:

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 Δl
hệ số tỉ lệ k gọi là độ cứng(hay hệ số đàn hồi) của lò xo. Δl là độ biến dạng của lò xo.
Đơn vị: N/m

Lai Ngọc Hân
I. HƯỚNG VÀ ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÀ XO
LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
1. Thí nghiệm
II.ĐỘ LỚN CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
2. Giới hạn đàn hồi của lò xo
4. Chú ý
3. Định luật Húc
?
So sánh lực đang hồi của lò xo và lực đàn hồi của dây cao su, dây thép? Đối với các vật đó thì lực đang hồi xuất hiện khi nào?
Đối với các dây cao su, dây thép...khi bị kéo lực đàn hồi được gọi là lực căng.
Đối với các mặt tiếp xúc bị biến dạng khi ép vào nhau, lực đàn hồi có phương vuông góc với mặt tiếp xúc.

Lai Ngọc Hân
I. HƯỚNG VÀ ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÀ XO
LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
1. Thí nghiệm
II.ĐỘ LỚN CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
2. Giới hạn đàn hồi của lò xo
4. Chú ý
3. Định luật Húc
Kiến thức cần ghi nhớ
Lực đàn hồi của lò xo xuất hiện cả hai đầu của lò xo và tác dụng vào các vật tiếp xúc (hay gắn) vói nó làm nó biến dạng. Khi bị dãn, lực đàn hồi của lò xo hướng vào trong, còn khi bị nén, lực đàn hồi của lò xo hướng ra ngoài.
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 Δl
hệ số tỉ lệ k gọi là độ cứng(hay hệ số đàn hồi) của lò xo có đơn vị: N/m.
Δl là độ biến dạng của lò xo.
Đối với các dây cao su, dây thép...khi bị kéo lực đàn hồi được gọi là lực căng.
Đối với các mặt tiếp xúc bị biến dạng khi ép vào nhau, lực đàn hồi có phương vuông góc với mặt tiếp xúc.
Lai Ngọc Hân
Qua bài học này các em có thể trả lời câu hỏi đặt ra ở đầu bài.
* Bây giờ các em hãy đọc phần có thể em chưa biết
* Trong thực tế người ta còn ứng dụng định luật Húc để làm gì?
Lai Ngọc Hân