1. Thí nghiệm.
Kéo thật mạnh một thanh thép ta thấy thanh thép bị dãn ra, đồng thời tiết diện ở phần giữa thanh thép hơi bị co nhỏ lại.
Độ biến dạng tỉ đối của thanh rắn : ε = o o l l l | | − = o l l| |∆
Sự thay đổi kích thước và hình dạng của vật rắn do tác dụng của ngoại lực gọi là biến dạng cơ. Nếu vật rắn lấy lại được kích thước và hình dạng ban đầu khi ngoại lực ngừng tác dụng, thì biến dạng của vật rắn là biến dạng đàn hồi và vật rắn cĩ tính đàn hồi.
2. Giới hạn đàn hồi.
Khi vật rắn chịu tác dụng của lực quá lớn thì nĩ bị biến dạng mạnh, khơng thể lấy lại kích thước và hình dạng ban đầu. Trường hợp này vật rắn bị mất tính đàn hồi và biến dạng đĩ là biến dạng dẻo
vài ví dụ về biến dạng dẻo. Nêu ví dụ về biến dạng dẻo. Giới hạn trong đĩ vật rắn cịn giữ được tính đàn hồi của nĩ gọi là giới hạn đàn hồi.
Hoạt động 3 ( phút) : Tìm hiểu định luật Húc.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản
Cho học sinh đọc sgk và trả lời C3.
Yêu cầu học sinh viết biểu thức 35.2 và xác định đơn vị của ứng suất lực.
Nêu và phhân tích định luật Húc cho biến dạng đàn hồi của thanh rắn bị kéo hay nén.
Giới thiệu độ lớn của lực đàn hồi.
Yêu cầu học sinh trả lời C4. Giới thiệu các khái niệm suất đàn hồi và độ cứng của vật đàn hồi.
Yêu cầu học sinh xác định đơn vị của từng đại lượng.
Trả lời C3.
Viết biểu thức ứng suất lực và xác định đơn vị của các đại lượng.
Ghi nhận định luật.
Ghi nhận khái niệm. Trả lời C4.
Ghi nhận các khái niệm.
Xác định đơn vị của các đại lượng. II. Định luật Húc. 1. Ứng suất. Thương số : σ (Pa) = S((m2)) N F gọi là ứng suất lực tác dụng vào thanh rắn.
2. Định luật Húc về biến dạng cơ của vật rắn.
Trong giới hạn đàn hồi, độ biến dạng tỉ đối của vật rắn hình trụ đồng chất tỉ lệ thuận với ứng suất tác dụng vào vật đĩ. ε = o l l| |∆ = α.σ
Với α là hệ số tỉ lệ phụ thuộc chất liệu của vật rắn.
3. Lực đàn hồi.
Độ lớn của lực đàn hồi trong vật rắn tỉ lệ thuận với độ biến dạng của vật rắn.
Fđh = k.|∆l| = E. o l S |∆l| Trong đĩ E = α 1
gọi là suất đàn hồi hay suất Young đặc trưng cho tính đàn hồi của vật rắn, k là độ cứng phụ thuộc vào và kích thước của vật đĩ.
Đơn vị đo của E là Pa, của k là N/m.
Hoạt động 4 (5 phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Yêu cầu học sinh tĩm tắt những kiến thức trong bài. Cho học sinh đọc tại lớp phần : Em cĩ biết ?
Yêu cầu học sinh về nhà trả lời các câu hỏi và giải các bài tập trang 191, 192.
Tĩm tắt những kiến thức đã học trong bài.
Đọc để biết được các kiểu biến dạng của vật rắn. Ghi các câu hỏi và bài tập về nhà.
IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
Tiết 61 : SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA CHẤT RẮN I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức: - Mơ tả được các dụng cụ và phương pháp tiến hành thí nghiệm để xã định độ nở dài của vật rắn.- Dựa vào Bảng 36.1 ghi kết quả đo độ dãn dài của thanh rắn thay đổi theo nhiệt độ t, tính được giá - Dựa vào Bảng 36.1 ghi kết quả đo độ dãn dài của thanh rắn thay đổi theo nhiệt độ t, tính được giá trị trung bình của hệ số nén dài α. Từ đĩ suy ra cơng thức nở dài.
- Phát biểu được quy luật về sự nở dài và sự nở khối của vật rắn. Đồng thời nêu được ý nghĩa vật lý và đơn vị đo của hệ số nở dài và hệ số nở khối.
2. Kỹ năng : Vận dụng thực tiễn của việc tính tốn độ nở dài và độ nở khối của vật rắn trong đời sống và kỹ thuật..
II. CHUẨN BỊ
Giáo viên : Bộ dụng cụ thí nghiệm dùng đo độ nở dài của vật rắn.
Học sinh : Ghi sẵn ra giấy các số liệu trong Bảng 36.1. Máy tím bỏ túi.
Hoạt động 1 (5 phút) : Kiểm tra bài cũ : Phát biểu và viết biểu thức định luật Húc về biến dạng cơ của vật rắn. Viết
biểu thức tính độ lớn của lực đàn hồi, giải tích và nêu đơn vị của các đại lượng trong đĩ.
Hoạt động 2 (25 phút) : Tìm hiểu sự nở dài của vật rắn.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản
Giới thiệu thí nghiệm hình 36.2.
Yêu cầu học sinh tính giá trị của α trong bảng 36.1.
Yêu cầu học sinh nhận xét về các giá trị của α tìm được nếu lấy sai số 5%.
Nêu quá trình làm thí nghiệm với các thanh cĩ chiều dài ban đầu khác nhau và chất liệu khác nhau.
Yêu cầu học sinh nêu khái niệm sự nở dài vì nhiệt. Giới thiệu độ nở dài của các vật rắn hình trụ đồng chất. Yêu cầu học sinh suy ra biểu thức tính α và trả lời C2. Cho học sinh đọc bảng hệ số nở dài của một số chất.
Cho học sinh giải bài tập ví dụ sgk.
Nêu phương án thí nghiệm.
Xữ lí số liệu trong bảng 36.1.
Nhận xét về α qua nhiều lần làm thí nghiệm.
Ghi nhận các kết quả thí nghiệm.
Nêu khái niệm.
Ghi nhận độ nở dài và hệ số nở dài. Suy ra biểu thức tính α và trả lời C2. Đọc bảng hệ số nở dài của một số chất. Giải bài tập ví dụ sgk. I. Sự nở dài. 1. Thí nghiệm.
Thay đổi nhiệt độ trong bình. Đo ∆l = l – lo và ∆t = t – to ta được bảng kết quả :
Nhiệt độ ban đầu : to = 30oC
Độ dài ban đầu : lo = 500mm
∆t (oC) ∆l (mm) α = l t l o∆ ∆ 30 0,25 16,7.10-6 40 0,33 16,5.10-6 50 0,41 16,4.10-6 60 0,49 16,3.10-6 70 0,58 16,8.10-6
Với sai số 5% ta thấy α cĩ giá trị khơng đổi. Như vậy ta cĩ thể viết : ∆l = αlo(t – to) hoặc
o
l l
∆
= α∆t.
Làm thí nghiệm với các vật rắn cĩ độ dài và chất liệu khác nhau ta cũng thu được kết quả tương tự nhưng α cĩ giá trị thay đổi phụ thuộc vào chất liệu của vật rắn.
2. Kết luận.
Sự tăng độ dài của vật rắn khi nhiệt độ tăng gọi là sự nở dài vì nhiệt.
Độ nở dài ∆l của vật rắn hình trụ đồng chất tỉ lệ với độ tăng nhiệt độ ∆t và độ dài ban đầu lo của vật đĩ.
∆l = l – lo = αlo∆t
Với α là hệ số nở dài của vật rắn, cĩ đơn vị là K-1.
Giá trị của α phụ thuộc vào chất liệu của vật rắn.
Hoạt động 3 (5 phút) : Tìm hiểu sự nở khối.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản
Giới thiệu sự nở khối.
Cho học sinh nêu khái niệm sự nở khối.
Giới thiệu cơng thức xác định độ nở khối và hệ số nở khối.
Nêu khái niệm sự nở khối. Ghi nhận cơng thức xác định độ nở khối và hệ số nở khối.