۩Đặt vấn đề:
- GV bấm vào đầu bút bi.
+ Tại sao ngòi bút lại nhô ra?
- HS quan sát và trả lời câu hỏi:
+ Vì ta tác dụng lực đẩy vào nó.
- GV bấm cho đầu bút bi thu vào.
+ Tại sao ngòi bút thụt vào được?
- HS trả lời theo suy nghĩ
+ Vì bên trong bút có lò xo.
- GV cho HS quan sát clip môn nhảy bungee
- HS quan sát clip và chú ý lắng nghe
+ Nhảy Bungee là môn thể thao mạo hiểm có xuất xứ từ Nam Phi. Người chơi nhảy xuống từ một nơi có độ cao vài chục mét đến hàng trăm mét so với mặt đất hoặc mặt nước. Em có biết vì sao người này nhảy xuống từ một nơi rất cao như vậy mà lại không xảy ra tai nạn?
- Bài học hôm nay sẽ giúp chúng ta giải thích được những vấn đề này?
Chủ đề 9
LỰC ĐÀN HỒI
۩Chuyển ý: Ở bài trước ta đã biết tác dụng của lực có thể làm vật bị biến dạng. Biến dạng có 2 loại là biến dạng đàn hồi và biến dạng không đàn hồi. Ta sẽ cùng tìm hiểu về biến dạng đàn hồi.
I. Biến dạng đàn hồi
Hoạt động 1:
- GV lấy một lò xo làm thí nghiệm.
-HS quan sát, chú ý lắng nghe
- Cô có một lò xo dài 10 cm, đó gọi là chiều dài tự nhiên của lò xo.
+ Nếu cô tác dụng lực kéo thì lò xo sẽ bị gì?
+ Lò xo bị biến dạng.
+ Chiều dài lò xo sẽ thế nào?
+ Chiều dài lò xo sẽ tăng lên.
+ Nếu cô buông tay ra thì sao?
+ Lò xo sẽ trở lại chiều dài tự nhiên là 10cm.
+ Nếu cô tác dụng lực nén vào lò xo thì sao?
+ Lò xo cũng bị biến dạng.
+ Chiều dài của nó lúc này?
+ Chiều dài lò xo sẽ giảm xuống.
+ Nếu cô buông tay ra thì sao?
+ Lò xo sẽ trở lại chiều dài tự nhiên là 10cm.
- Từ đó ta kết luận: (GV cho HS ghi bài)
“ Lò xo là một vật đàn hồi. Biến dạng của lò xo là biến dạng đàn hồi: khi nén hoặc kéo dãn lò xo một cách vừa phải, nếu buông ra thì chiều dài của nó trở lại bằng chiều dài tự nhiên. ”
Hoạt động 2:
-GV cho HS quan sát hình 9.4 SGK trang 49 và clip về môn bắn cung, dụng cụ bóp tay và đất sét biến hình
+ Em hãy cho biết vật nào là vật đàn hồi: dây cột tóc, dụng cụ bóp tay để tập luyện trong TDTT, bình đất sét mềm, dây của cung bắn tên.
+ HS quan sát và giơ tay phát biểu:
Vật đàn hồi là dây cột tóc, dụng cụ bóp tay để tập luyện trong TDTT, dây của cung bắn tên.
۩Chuyển ý: Khi bị biến dạng đàn hồi, các vật đàn hồi sẽ sinh ra một lực để đưa vật về hình dạng ban đầu. Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu các đặc điểm của lực này.
II. Lực đàn hồi và đặc điểm của nó
Hoạt động 3:
- GV cho HS hoạt động theo nhóm.
- HS ngồi theo nhóm.
- Bây giờ ta sẽ chuẩn bị các dụng cụ thí nghiệm sau: Giá đỡ, lò xo 10cm, quả nặng 50g.
- HS soạn dụng cụ theo yêu cầu của GV.
- Ta treo lò xo thẳng đứng vào đầu giá đỡ, sau đó treo quả nặng vào lò xo.
- Các nhóm HS làm theo hướng dẫn.
+ Khi treo quả nặng, chiều dài của lò xo có thay đổi so với khi chưa treo quả nặng?
+ Chiều dài lò xo tăng
+ Khi quả nặng nằm yên cân bằng, có những lực nào tác dụng lên quả nặng?
+ Trọng lực và lực kéo của lò xo.
+ Hãy cho biết phương và chiều của trọng lực trong trường hợp này?
+ Phương thẳng đứng và chiều từ trên xuống dưới.
+ Tạo sao quả nặng không bị rơi xuống?
+ Quả nặng không bị rơi xuống vì có một lực kéo nó lên.
+ Lực này do cái gì sinh ra?
+ Do lò xo.
- Lực này gọi là lực đàn hồi.
+ Khi nào lực đàn hồi xuất hiện?
+ Khi vật bị biến dạng đàn hồi.
+ Trong trường hợp này, vật nào làm lò xo bị biến dạng đàn hồi?
+ Quả nặng.
- Do đó lực đàn hồi sinh ra tác dụng ngược lên quả nặng kéo nó lên.
- Ta kết luận: (GV cho HS ghi bài)
“ Khi một vật bị biến dạng đàn hồi, nó sẽ tác dụng lực đàn hồi lên vật làm nó biến dạng. Đối với lò xo, khi lò xo bị nén hoặc kéo dãn, nó sẽ tác dụng lực đàn hồi lên các vật tiếp xúc ở hai đầu của lò xo.”
- GV vẽ phương và chiều của trọng lực.
+ Hãy nêu phương và chiều của lực đàn hồi?
+ Phương thẳng đứng và chiều từ dưới lên trên.
+ Vậy khi quả nặng nằm yên cân bằng, trọng lực và lực đàn hồi là hai lực thế nào?
+ Trọng lực và lực đàn hồi là hai lực cân bằng.
+ Tính trọng lượng của quả nặng.
50g = 0,05kg.
P = 10m = 10.0,05 = 0,5 N
+ Độ lớn của trọng lực là 0,5N thì độ lớn của lực đàn hồi là bao nhiêu? Tại sao?
+ Độ lớn của lực đàn hồi là 0,5N vì trọng lực và lực đàn hồi là 2 lực cân bằng.
- Ta kết luận: (GV cho HS ghi bài)
“ Lực đàn hồi của lò xo có cùng phương nhưng ngược chiều và cùng độ lớn với lực làm nó biến dạng.”
Hoạt động 4:
-GV cho HS hoạt động theo nhóm
+HS làm việc nhóm
- Cho HS treo lần lượt một, hai rồi ba quả nặng 50g vào đầu dưới của lò xo. Sau đó các nhóm hoàn thành Bảng kết quả trên bảng phụ.
+ Độ biến dạng của lò xo thay đổi thế nào?
+ Độ biến dạng của lò tăng lên.
+ Độ lớn trọng lực và lực đàn hồi lúc này thế nào?
+ Độ lớn của trọng lực tăng nên độ lớn lực đàn hồi cũng tăng.
+ Như vậy độ biến dạng của lò xo có liên quan gì tới lực đàn hồi của nó?
+ Độ biến dạng của lò xo càng lớn thì lực đàn hồi của nó càng lớn.
- Ta kết luận: (GV cho HS ghi bài)
“Độ biến dạng của lò xo càng lớn thì lực đàn hồi của nó càng lớn.”
Hoạt động 5:
-GV cho HS quan sát hình vẽ chiếc lồng bẫy chuột và clip môn nhảy bungee.
+ HS quan sát và giơ tay phát biểu trả lời câu hỏi
+ Vì sao chiếc lồng bẫy chuột khi đã sập cửa, chuột ở trong không thể đẩy cửa lồng lên để thoát ra ngoài?
+ Vì cửa chiếc lồng bẫy chuột bị giữ chặt lại nhờ lực đàn hồi của lò xo.
+ Vì sao trong môn nhảy bungee, vận động viên nhảy xuống từ một nơi rất cao mà không xảy ra tai nạn?
+ Khi vận động viên nhảy xuống thấp sẽ chịu tác dụng lực đàn hồi của dây treo, lực này làm vận động viên chuyển động chậm dần và dừng lại rồi đung đưa ở đầu dây chứ không gây tai nạn nguy hiểm.
+ Quay lại câu hỏi đầu bài, tại sao khi bấm vào đầu bút bi, ngòi bút lại nhô ra? Khi bấm thêm lần nữa thì ngòi bút lại thụt vào?
+ Nhờ lò xo bên trong ruột bút bị biến dạng đàn hồi.
۩ Em hãy luyện tập:
+ Các em hãy đọc và trả lời câu 3,4.
۩ Dặn dò:
- Học phần bài ghi.
- Đọc phần Thế giới quanh ta.
۩ Kiến thức nâng cao:
- Công thức tính độ biến dạng của lò xo:
rl = l – lo
rl : Độ biến dạng của lò xo.
l : Chiều dài lò xo khi biến dạng.
lo : Chiều dài tự nhiên của lò xo.
P1 : Trọng lượng vật 1.
P2 : Trọng lượng vật 2.
rl1 : Độ biến dạng của lò xo khi treo vật 1.
rl2 : Độ biến dạng của lò xo khi treo vật 2.
Bài tập 1: Hướng dẫn HS chế tạo máy bay chạy bằng lực đàn hồi của dây thun.
Tham khảo thêm ở:
https://clbvatlysangtaovts.wordpress.com/vat-ly-pho-thong/mo-hinh-hay-va-san-pham/mo-hinh-may-bay-su-dung-dong-co-day-thun/
Mẫu thông dụng
+Cánh máy bay dài khoảng 35- 40- tối đa 50cm
+Cánh đuôi dài khoảng 15cm
+Thân dài khoảng 40 – 50cm.
+Dây thun nằm trong hoặc ngoài thân máy bay đều được.
+Cánh quạt có độ rộng gần bằng cánh đuôi.
Hệ quay:
+Gồm cánh quạt và hệ đàn hồi.
+Cánh quạt bằng nhựa, bằng sắt từ vỏ hộp...
+Hệ đàn hồi bằng dây thun cắt từ ruột xe đạp hoặc dây thun dùng để cột hàng.
+Nếu dùng dây thun thì nối nhiều đoạn với nhau, lồng vào nhau thành bó.
Bài tập 2:
1. Cho lò xo có chiều dài tự nhiên là 16cm, khi treo vật có trọng lượng 50N thì chiều dài lò xo là 18cm.
a. Tính độ biến dạng của lò xo.
b. Thay vật trên bằng vật có trọng lượng 150N. Tính độ biến dạng của lò xo lúc này.
2. Cho lò xo có chiều dài tự nhiên là 20cm, khi nén lò xo với lực 40N thì độ biến dạng của lò xo là 1cm.
a. Tính chiều dài lò xo lúc này.
b. Treo vật có trọng lượng 160N thì chiều dài lò xo là bao nhiêu?