Mời các bạn tham khảo nội dung chi tiết phần thiết kế giáo án bài giảng môn Vật lý lớp 10, bài 12: Lực đàn hồi của lò xo – Định luật Húc theo chương trình SGK mới hiện nay. Hocbai.edu.vn hy vọng nội dung bài viết có thể làm tư liệu hữu ích giúp bạn nghiên cứu thêm cách thiết kế giáo án bài giảng môn Vật lí lớp 10 về bài Lực đàn hồi của lò xo – Định luật Húc này nhé!
I-MỤC TIÊU
1-Về kiến thức
-Nêu được các đặc điểm về lực đàn hồi của lò xo, đặc biệt là điểm đặt và hướng.
-Phát biểu và viết được công thức của định luật Hức, hiểu rõ ý nghĩa các đại lượng có trong công thức và đơn vị của các đại lượng đó.
-Nêu được những đặc điểm về lực căng của dây và lực pháp tuyến của hai bề mặt tiếp xúc là hai trường hợp đặc biệt của lực đàn hồi.
-Biết được ý nghĩa của khái niệm : giới hạn đàn hồi của lò xo cũng như của các vật có khả năng biến dạng đàn hồi.
2-Về kĩ năng
-Sử dụng thành thạo các dụng cụ thí nghiệm như : thước đo, lực kế,…
-Tiến hành được thí nghiệm, phát hiện hướng và điểm đặt của lực đàn hồi của lò xo. Nhận xét được : lực đàn hồi có xu hướng đưa lò xo trở về trạng thái ban đầu, khi chưa biến dạng.
-Biểu diễn được lực đàn hồi của lò xo khi bị giãn và bị nén.
-Tiến hành được thí nghiệm phát hiện ra mối quan hệ tỉ lệ thuận giữa độ giãn của lò xo và độ lớn của lực đàn hồi.
-Vận dụng kiến thức về lực đàn hồi, định luật Hức để giải các bài tập có liên quan với bài học.
II-CHUẨN BỊ
Giảo viên
Nếu có điều kiện thì chuẩn bị cho mỗi nhóm học sinh :
-Lò xo phòng thí nghiệm : 03 chiếc giống nhau có giới hạn đàn hồi thoả mãn yêu cầu của thí nghiệm.
-Giá gắn lò xo.
-Một vài quả nặng có giống nhau.
-Một và lực kế lò xo có kiểu dáng và giới hạn đo khác nhau.
-Thước thẳng chia đến milimét.
-Bút dạ để vạch trên thước các vị trí khác nhau của lò xo (trong thí nghiệm ở hình vẽ 12.2).
-Một chiếc thước nhựa dùng để tiến hành thí nghiệm phát hiện lực đàn hồi ở các mặt tiếp xúc bị biến dạng.
Học sinh
-Một số loại lò xo làm thí nghiệm.
-Cách sử dụng lực kế để đo lực.
-Ôn lại khái niệm : vật, đàn hồi, biến dạng đàn hồi, tính chất đàn hồi, lực đàn hồi của lò xo và sự “mỏi” của lò xo khi chịu tác dụng của lực quá lớn.
III-THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN DẠY HỌC
| Hoạt động của học sinh | Trợ giúp của giáo viên |
| Hoạt động 1.(12 phút)Nhác lại khái niệm về lực đàn hồi của lò xo. Xác định hướng và điểm đặt của lực đàn hồi.Cá nhân suy nghĩ trả lời, tuỳ HS, có thể là:-Móc quả nặng vào đầu dưới của một lò xo gắn cố định thì thấy lò xo bị dãn.-Đặt quả nặng lên trên lò xo thì thấy lò xo bị nén lại.-Dùng hai tay kéo hai đầu lò xo thì thấy lò xo bị dãn ra.-Lực mà lò xo khi biến dạng tác dụng vào quả nặng, hoặc tác dụng vào tay người trong các thí nghiệm trên gọi là lực đàn hồi. Trả lời: Lực đàn hồi có xu hướng làm cho lò xo lấy lại hình dạng và kích thước ban đầu, nghĩa là giảm độ biến dạng.-Lực đàn hồi xuất hiên ở hai đầu lò xo, điểm đặt của lực đàn hồi là các vật tiếp xúc với lò xo tại hai đầu đó.-Lực đàn hồi có hướng sao cho : chống lại sự biến dạng.HS tiếp thu khái niệm ngoại lực.-Lưc đàn hồi ở hai đầu của lò xo có hướng ngược nhau.Cá nhân tiến hành thí nghiệm với lò xo, từ kết quả thí nghiệm, suy nghĩ, trả lời-Hai tay có chịu tác dụng của lực đàn hồi của lò xo. Lưc đàn hồi của lò xo có điểm đặt tại tay người, cùng phương, ngược chiều với lực kéo.-Khi lực đàn hồi cân bằng với lực kéo của lò xo thì ngừng giãn.-Khi thôi kéo, lực đàn hồi làm cho lò xo lấy lại chiều dài ban đầu. | o. Lực đàn hồi của lò xo xuất hiện khi nào ? Có tác dụng gì ? Thí nghiệm nào có thể phát hiện ra sự tồn tại của lực đàn hồi của lò xo ?o. Khi một vật đàn hồi bị biến dạng thì ở vật xuất hiện một lực gọi là lực đàn hồi. Trong bài này ta nghiên cứu những đặc điểm của lực đàn hồi của lò xo.o. Trong các thí nghiệm đó, nhận thấy lực đàn hồi có xu hướng như thế nào ? Lực đàn hồi xuất hiện làm tăng hay giảm độ biến dạng của lò xo ?o. Lực đàn hồi của lò xo có xu hướng chống lại sự biến dạng, nếu lò xo bị giãn thì nó sẽ có xu hướng co lại hoặc nếu bị nén thì nó sẽ có xu hướng giãn ra i đến trạng thái ban đầu.o. Dựa vào định nghĩa lực đàn hồi và những nhận xét trên, hãy suy nghĩ trả lời câu hỏi: lực đàn hồi xuất hiện tại vị trí nào của lò xo ? có hướng như thế nào và điểm đặt tại đâu ?o. Trong các thí nghiệm trên, do trọng lượng của quả nặng, do lực kéo của tay, gọi chung là ngoại lực thì hướng của lực đàn hồi ở mỗi đầu của lò xo ngược với hướng của ngoại lực gây biến dạng.o. Nhận xét về hướng của lực đàn hồi ở hai đầu lò xo ?o. Hoàn thành yêu cầu Cl.Gợi ỷ : – 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. |
| Hoạt động 2. (10 phút)Thí nghiệm tìm hiểu mối quan hệ giữa độ giãn của lò xo và độ lớn lực đàn hồi.HS làm việc theo nhóm.Tuỳ kết quả thí nghiệm cụ thể đưa ra câu trả lời cho yêu cầu C2.– Muốn tăng lực lò xo (nghĩa là tăng độ biến dạng) lên 2 hoặc 3 lần thì phải treo 2 hoặc 3 quả cân giống nhau. HS tiến hành thí nghiệm, ghi lại kết quả vào bảng.Có thể có nhận xét :-Khi độ biến dạng tăng thì lực đàn hồi tăng.-Khi trọng lượng của quả cântăng khoảng (N) thì lực đànhồi tăng(N).-Tỉ số giữa độ dãn và lực đàn hồi có thể coi là không đổi.-Nếu treo quá nhiều quả cân thì lò xo bị giãn nhưng không co lại như ban đầu được nữa.HS ghi nhận khái niệm mới. | o. Trong chương trình THCS chúng ta đã biết khi độ biến dạng của lò xo càng lớn thì lực đàn hồi càng lớn, tuy nhiên chúng ta chưa biết mối quan hệ định lượng là như thế nào, chúng ta hãy tiến hành thí nghiệm như ở hình 12.2 SGK để xem nhà vật lí người Anh, Rô-bớt Húc đã giải quyết vấn đề nêu trên như thế nào ?GV nên lưu ý HS :-Lò xo bị giãn ra là do trọng lượng của quả cân.-chọn các lò xo giống hệt nhau, nếu không có thì hướng dẫn HS đánh dấu các vị trí của lò xo khi treo 1, 2, 3 quả cân.Một điều cũng đáng lưu ý với giáo viên khi chuẩn bị lò xo và quả cân sao cho khi treo quả cân vào thì lò xo không bị vượt quá giới hạn đàn hồi của nó.o. Theo định luật III Niu-tơn thì khi quả cân đứng yên ta có lực mà quả cân kéo lò xo và lực mà lò xo kéo quả cân có độ lớn bằng nhau. Do vậy, xác định trọng lượng của các quả cân cho phép ta biết độ lớn của lực đàn hồi.o. Hoàn thành yêu cầu C3.-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 ?Với các đối tượng HS khá giỏi, GV có thể giải thích nhanh sự không chính xác tuyệt đối của kết quả thí nghiệm.GV tiến hành nhanh thí nghiệm sao cho lực tác dụng của quả cân vượt quá giới hạn đàn hồi của lò xo để nhắc lại và cho HS biết khái niệm về sự mỏi của lò xo mà HS đọc được ở SGK VL6 chính là do lò xo đã bị kéo giãn quá giới hạn đàn hồi của lò xo. |
| Hoạt động 3.(6 phút)Phát biểu nội dung định luật Húc.HS tiếp thu, ghi nhớ. -Cùng chịu lực tác dụng, nếu lò xo nào có độ cứng lớn hơn thì bị biến dạng ít hơn và ngược lại.HS tiếp thu, ghi nhớ. | GV thông báo kết quả nghiên cứu của nhà vật lí Rô-bớt Húc và thông báo nội dung định luật Húc và biểu thức tính độ lớn lực đàn hồi :Trong đó k là độ cứng (hay hệ số đàn hổi của lò xo), có đơn vị là N/m.o. Nhìn vào độ cứng của 2 lò xo khác nhau, ta có thể biết điều gì ?o. Bằng cảm nhận của tay, nếu lò xo nào càng cứng (nghĩa là khó nén hoặc dãn) thì lò xo đó có độ cứng càng lớn và ngược lại. |
| Hoạt động 4. (8 phút)Tìm hiểu các trường hợp đặc biệt của lực đàn hồi.Cá nhân suy nghĩ trả lời.-Lực đàn hồi của lò xo xuất hiện khi lò xo nén hoặc dãn.-Lực đàn hồi của dây chun, dây thép chỉ xuất hiện khi chúng bị kéo dãn.-Lực căng có hướng và điểm đặt giống như lực đàn hồi của lò xo khi bị kéo dãn.Cá nhân suy nghĩ trả lời.b) Lực đàn hồi có điểm đặt tại vật, có phương vuông góc với mặt tiếp xúc. | o. So sánh lực đàn hồi của lò xo và lực đàn hồi của dây chun, dây thép ? Đối với các vật đó thì lực đàn hồi xuất hiện khi nào ?o. Trong trường hợp này thì lực đàn hồi được gọi là lực căng o. Nhận xét về điểm đặt và hướng của lực căng ?GV yêu cầu HS biểu diễn lực đàn hồi trong các trường hợp sau : Gợi ý : – Khi vật đứng yên thì có những lực nào tác dụng lên vật ?-Những lực đó có đặc điểm gì? Biểu diễn các lực đó.-Nêu đặc điểm của lực đàn hồi trong các trường hợp đó. |
| Hoạt động 5. (7phút)Củng cố, vận dụngCá nhân hoàn thành yêu cầu của giáo viên. | GV có thể nhắc lại hoặc yêu cầu HS nhắc lại khái niệm về lực đàn hồi, định luật Húc và các trường hợp đặc biệt của lực đàn hồi.o. Hoàn thành yêu cầu ở phiếu học tập. |
| Hoạt động 6. (2 phút)Tổng kết bài học | Nhận xét giờ họcBài tập về nhà: Làm các bài tập trong SGK và SBT-Đọc mục “Em có biết ?” ở SGK.-Ôn lại các khái niệm về lực ma sát, các loại lực ma sát, vai trò, tác hại của lực ma sát và cách làm tăng, giảm ma sát trong thực tế. |
| PHIẾU HỌC TẬPCâu 1. Treo một vật vào đầu dưới của một lò xo gắn cố định thì thấy lò xo dãn ra 5 cm. Tìm trọng lượng của vật. Cho biết lò xo có độ cứng là 100 N/m.A.. 500 N. B.. 0,05 N.C.. 20 N. D.. 5 N.Câu 2. Dùng một lò xo để treo một vật có khối lượng 300g thì thấy lò xo giãn 2cm. Nếu treo thêm một vật có khối lượng 150g thì lò xo giãn một đoạn là bao nhiêu ?A.. 1 cm. B.. 2 cm. C.. 3 cm. D.. 4 cm.Câu 3. Đặt một vật có trọng lượng 5N lên một chiếc lò xo thì thấy lò xo ngắn hơn chiều dài tự nhiên là 2 cm. Gắn cố định lò xo đó lên giá đỡ, muốn lò xo đó dài hơn chiều dài tự nhiên 2 cm thì phải treo ở đầu dưới một vật có khối lượng bao nhiêu ?A.. 5 kg. B..0,5 kg. C.. 10 kg. D.. 1 kg.Câu 4. Dùng hai tay để ép hai đầu của một lò xo có độ cứng 100 N/m thì thấy lò xo bị ngắn đi so với chiều dài tự nhiên là 4 cm. Tính lực ép tại mỗi bài tay.A.. 2 N. B.. 4 N. C.. 200 N. D.. 400 N.ĐÁP ÁNCâu 1. D.Câu 2. C.Càu 3. B.Câu 4. B. |
