Vật lý 10 nâng cao - BIẾN DẠNG CỦA VẬT RẮN ppsx

BIẾN DẠNG CỦA VẬT RẮN A. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Nắm được tính đàn hồi, tính dẻm, biến dạng kéo, biến dạng nén. - Biết được khái niệm biến dạng lệch. Có thể quy ra các loại biến dạng kéo, nén và lệch. - Nắm được khái niệm về giới hạn bền. 2. Kỹ năng - Phân biệt tính đàn hồi và tính dẻo. - Giải thích được một số bài tập về định luật Hooke. - Biết giữ gìn các dụng cụ là vật rắn như : không làm hỏng tính đàn hồi, không vượt quá giới hạn bền. B. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - Một số vật có tính đàn hồi và dẻo. - Một số tranh minh họa. 2. Học sinh - Ôn lại kiến thức về lực đàn hồi, hệ số đàn hồi, đơn vị. C. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1 (………phút) : KIỂM TRA BÀI CŨ - Thế nào là chất rắn kết tinh, chất rắn vô định hình? - Mô tả chuyển động nhiệt của chất rắn kết tinh, chất rắn vô định hình? - Giải thích nguyên nhân gây ra tính dị hướng. Hoạt động 2 (………phút) : BIẾN DẠNG ĐÀN HỒI VÀ BIẾN DẠNG DẺO Hoạt động của GV Hoạt động dự kiến của HS Nội dung chính của bài © Làm cách nào để một vật bị biến dạng? - thế nào là biến dạng đàn hồi? Thế nào là biến dạng dẻo? © Cho ví dụ về vật có tính đàn hồi và tính dẻo. - tác dụng ngoại lực vào vật. - đọc SGK và trả lời. - tự tìm VD và phân tích. - Khi có lực tác dụng lên vật rắn thì vật bị biến dạng (thay đổi hình dạng và kích thước). 1. Biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo - Biến dạng đàn hồi : Khi có lực tác dụng lên vật rắn thì vật bị biến dạng. Nếu ngoại lực © Có phải vật có tính đàn hồi vĩnh viễn không? - Không. thôi tác dụng thì vật có thể lấy lại hình dạng và kích thước ban đầu. Biến dạng vật rắn lúc này được gọi là biến dạng đàn hồi và vật rắn đó có tính đàn hồi. - Biến dạng dẻo (biến dạng còn dư) Khi có lực tác dụng lên vật rắn thì vật bị biến dạng. Nếu ngoại lực thôi tác dụng thì vật không thể lấy lại hình dạng và kích thước ban đầu. Biến dạng vật rắn lúc này được gọi là biến dạng dẻo (biến dạng còn dư) và vật rắn đó có tính dẻo. - Giới hạn đàn hồi: Giới hạn trong trong đó vật rắn còn giữ được tính đàn hồi của nó. Hoạt động 3 (……phút) : BIẾN DẠNG KÉO VÀ BIẾN DẠNG NÉN. ĐỊNH LUẬT HOOKE Hoạt động của GV Hoạt động dự kiến của HS Nội dung chính của bài - Làm thí nghiệm với sợi dây đàn hồi với trường hợp kéo dãn và nén sợi dây. - Phân biệt 2 loại biến dạng. - Tìm các ví dụ thực tế. - Làm thí nghiệm với hai dây đàn hồi có tiết diện khác nhau. - Giới thiệu đại lượng ứng suất kéo hoặc nén. - Nhận xét hình dạng và kích thước của dây bị biến dạng - tự tìm ra định nghĩa thế nào là biến dạng kéo, nén? - tự tìm VD và phân tích. - Nhận xét sự thay đổi chiều dài của 2 dây. + Dây có tiết diện lớn thì chiều dài thay đổi ít hơn.  Độ dài thêm hay ngắn lại phụ thuộc vào tiết diện của vật. 2. Biến dạng kéo và biến dạng nén. Định luật Hooke. a) Biến dạng kéo – biến dạng nén Nếu dưới tác dụng của ngoại lực - Chiều dài của vật tăng lên: đó là biến dạng kéo. - Chiều dài của vật ngắn lại : đó là biến dạng nén. b) Ứng suất kéo (nén) - Là lực kéo (hay nén) trên một đơn vị diện tích vuông góc với lực. S F σ  (N/m 2 hay Pa) S (m 2 ): tiết diện ngang của thanh F (N) : lực kéo (nén)  (N/m 2 , Pa) : ứng suất kéo (nén) © Làm cách nào để một vật bị biến dạng đàn hồi có thể lấy lại hình dạng và kích thước ban đầu? © Lực đàn hồi xuất hiện khi nào? © Độ lớn của lực đàn hồi? - Nhờ vào lực đàn hồi - Khi vật bị biến dạng. - bằng độ lớn lực tác dụng vào vật c) Định luật Hooke “Trong giới hạn đàn hồi, độ biến dạng tỉ đối kéo hay nén của thanh rắn tiết diện đều tỉ lệ thuận với ứng suất gây ra nó.” o l l   S F Có thể viết o l l   E S F hay  = E. o l l  : độ biến dạng tỉ đối E (N/m): suất đàn hồi (suất Young), đặc trưng cho tính đàn hồi của chất dùng làm thanh rắn. d) Lực đàn hồi l l o  E.S F dh hay F đh  = k.l l (m) : độ biến dạng (độ dãn hay nén) o l E.S k  : hệ số đàn hồi (độ cứng) của vật (N/m) k phụ thuộc vào kích thước hình dạng của vật và suất đàn hồi của chất làm vật. Chú ý : Một thanh rắn tiết diện đều chịu biến dạng kéo (hay nén) thì tiết diện ngang của vật sẽ nhỏ đi (hay tăng lên). Hoạt động 4 (……phút) : BIẾN DẠNG LỆCH ( HAY BIẾN DẠNG TRƯỢT ) Hoạt động của GV Hoạt động dự kiến của HS Nội dung chính của bài Nhận xét câu trả lời của HS - Quan sát hình 51.4 và đưa ra nhận xét. 3. Biến dạng lệch (biến dạng trượt) - Là biến dạng mà có sự lệch đi giữa các lớp vật rắn đối với nhau khi chịu tác dụng của ngoại lực tiếp tuyến với bề mặt vật rắn. - Biến dạng lệch còn gọi là biến dạng trượt hay biến dạng cắt. Hoạt động 5 (……phút) : CÁC BIẾN DẠNG KHÁC. GIỚI HẠN BỀN Hoạt động của GV Hoạt động dự kiến của HS Nội dung chính của bài Gợi ý để HS trả lời - Quan sát hình 51.5 và đưa ra nhận xét. 4. Các biến dạng khác - biến dạng uốn, biến dạng xoắn. - Khi sử dụng vật liệu người ta quan tâm đến độ bền của vật liệu. 5. Giới hạn bền - Mỗi vật liệu đều có một giới hạn bền, nếu vượt quá giới hạn đó thì vật bị hư hỏng. - Giới hạn bền được biểu thị bằng ứng suất của ngoại lực S F b  b σ (N/m 2 hay Pa)  b : ứng suất bền. F b : Lực vừa đủ làm vật hư hỏng. D. CỦNG CỐ - Trả lời các câu hỏi 1, 2, 3 trang 254 SGK. - Giải bài tập 1,2,3. . diện của vật. 2. Biến dạng kéo và biến dạng nén. Định luật Hooke. a) Biến dạng kéo – biến dạng nén Nếu dưới tác dụng của ngoại lực - Chiều dài của vật tăng lên: đó là biến dạng kéo. -. vật rắn thì vật bị biến dạng (thay đổi hình dạng và kích thước). 1. Biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo - Biến dạng đàn hồi : Khi có lực tác dụng lên vật rắn thì vật bị biến dạng. Nếu ngoại. gọi là biến dạng đàn hồi và vật rắn đó có tính đàn hồi. - Biến dạng dẻo (biến dạng còn dư) Khi có lực tác dụng lên vật rắn thì vật bị biến dạng. Nếu ngoại lực thôi tác dụng thì vật không