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

Giải thích cho bài giảng điện tử
Kiểm tra bài cũ
Đặt vấn đề
Mục I
Mục II...
Liên kết đến các phần chú thích
Bài giảng gồm có các phần chính sau:
Bảng ghi kết quả ở trong bài này chạy trên Excel
(chỉ cần nhập số liệu vào là có kết quả Δl ngay vì đã được lập trình sẵn công thức)
Vật lí 10
Đáp án và thang điểm
Các câu trả lời (được khuân tròn, màu đỏ) dưới đây là đúng nhất
Câu 1: Lực hấp dẫn giữa hai chất điểm luôn luôn tỉ lệ ....với tích hai khối lượng của chúng và tỉ lệ.... với bình phương khoảng cách giữa chúng.
A. nghịch - thuận B. thuận - nghịch C. thuận - thuận
Câu 2: Bộ phận chủ yếu của một lực kế là
A. một lò xo B. một dây dẫn xoắn C. một ống nhựa và móc treo...
Câu 3: Một nhà du hành vũ trụ có khối lượng 75 kg, khi người đó ở trên Trái đất thì có trọng lượng là bao nhiêu?(lấy g = 9,8 m/s2 )
A. 753 N B. 7530 Kg C. 735 N D. 735 Kg
Câu 4: Trước khi sử dụng lực kế ta phải cần quan tâm:
A. giới hạn đo B. ĐCNN C. hiệu chỉnh D. Cả ba điều kiện A,B,C
Câu 5: Một vật cố khối lượng 2kg, ở trên mặt đất có trọng lượng 20N. Khi chuyển vật tới một điểm cách tâm Trái Đất 2R(R là bán kính Trái Đất) thì nó có trọng lượng bằng bao nhiêu?
A. 1N B. 2,5N C. 5N D. 10N
Mỗi câu trả lời đúng 2,5 điểm
?
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?
I. HƯỚNG VÀ ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÀ XO
Hãy dùng hai tay kéo dãn hoặc nén lò xo
video
Lưu ý: không kéo quá mạnh
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?
Yêu cầu:
Các em hãy làm thí nghiệm và thảo luận - trả lời câu hỏi trên
I. HƯỚNG VÀ ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÀ XO
Hai tay có chịu lực tác dụng của lò xo không?
Khi thôi kéo, lực nào đã làm cho lò xo lấy lại chiều dài ban đầu?
?
?
Yêu cầu:
Các em hãy làm thí nghiệm và thảo luận - trả lời câu hỏi trên
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.
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.
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?
?
Yêu cầu:
Các em hãy thảo luận - trả lời các câu hỏi trên
I. HƯỚNG VÀ ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÀ XO
Gợi ý:
Dùng cảm nhận của ngón tay để phát hiện.
- 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 xuất hiện tại vị trí nào của lò xo? Có hướng như thế nào và điểm đặt tại đâu?
?
Yêu cầu:
Các em hãy thảo luận - trả lời các câu hỏi trên
I. HƯỚNG VÀ ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÀ XO
Lực đàn hồi của lò xo xuất hiện cả hai đầu của lò xo và tác dụng vào các vật tiếp xúc (hay gắn) với 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.

Khi lò xo bị dãn
Khi lò xo bị nén
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
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
1. Thí nghiệm
Kiểm tra lại dụng cụ thí nghiệm

Bảng ghi kết quả thí nghiệm
I. HƯỚNG VÀ ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÀ XO
Hãy tiến hành thí nghiệm

1. Thí nghiệm
II. ĐỘ LỚN CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
- 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
I. HƯỚNG VÀ ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÀ XO
Hãy tiến hành thí nghiệm

1. Thí nghiệm
II. ĐỘ LỚN CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
Đo chiều dài tự nhiên lo của lò xo.
Ghi kết quả vào bảng
I. HƯỚNG VÀ ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÀ XO
1. Thí nghiệm
II. ĐỘ LỚN CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
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?
?
?
I. HƯỚNG VÀ ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÀ XO
1. Thí nghiệm
II. ĐỘ LỚN CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
-Khi quả cân đúng yên:
F = P = mg
-Để tăng lực của lò xo ta móc nhiều quả cân với nhau
I. HƯỚNG VÀ ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÀ XO
Hãy tiến hành thí nghiệm

1. Thí nghiệm
II. ĐỘ LỚN CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
Đo chiều dài l của lò xo với P = 1N.
Ghi kết quả vào bảng
I. HƯỚNG VÀ ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÀ XO
Hãy tiến hành thí nghiệm

1. Thí nghiệm
II. ĐỘ LỚN CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
Đo chiều dài l của lò xo với P = 2N.
- Ghi kết quả vào bảng
I. HƯỚNG VÀ ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÀ XO
Hãy tiến hành thí nghiệm

1. Thí nghiệm
II. ĐỘ LỚN CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
Đo chiều dài l của lò xo với P = 3N.
Ghi kết quả vào bảng
I. HƯỚNG VÀ ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÀ XO
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?
Yêu cầu:
Các em hãy thảo luận - trả lời câu hỏi trên
I. HƯỚNG VÀ ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÀ XO
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?
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?
2. Giới hạn đàn hồi của lò xo
!
I. HƯỚNG VÀ ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÀ XO
1. Thí nghiệm
II. ĐỘ LỚN CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC
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?
?
2. Giới hạn đàn hồi của lò xo
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.
I. HƯỚNG VÀ ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÀ XO
1. Thí nghiệm
II. ĐỘ LỚN CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. 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:
2. Giới hạn đàn hồi của lò xo

I. HƯỚNG VÀ ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÀ XO
1. Thí nghiệm
II. ĐỘ LỚN CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. 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:
2. Giới hạn đàn hồi của lò xo
3. 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

I. HƯỚNG VÀ ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÀ XO
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
4. Chú ý
?
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.

I. HƯỚNG VÀ ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÀ XO
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
4. Chú ý
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.
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?