Bài giảng Vật lí Lớp 10 - Bài 12: Lực đàn hồi của lò xo. Định luật Húc - Trường THPT Quảng Bạ

TRƯỜNG THPT QUẢN BẠ - TP. HÀ GIANG 
CHÀO MỪNG CÁC THẦY CÔ GHÉ THĂM TRƯỜNG THPT QUẢN BẠTP. HÀ GIANG 
TRƯỜNG THPT QUẢN BẠ - THÀNH PHỐ HÀ GIANG 
Đây là cái gì ? 
LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XOĐỊNH LUẬT HÚC 
Bài 12 
I. Hướng và điểm đặt của lực đàn hồi của lò xo. 
Hai tay chịu tác dụng của lực nào ? 
Lực đàn hồi 
của lò xo tác dụng 
F 
F 
+ Tay chịu tác dụng của lực đàn hồi 
+ Tiếp xúc với điểm làm lò xo bị nén 
+ Cùng phương với lực làm lò xo bị nén 
+ Ngược chiều với lực nén 
+ Khi thôi tác dụng nén lò xo trở về trạng thái ban đầu 
Tương tự như kéo dãn , 
Vậy khi nén lực đàn hồi của lò xo như thế nào ? 
I. Hướng và điểm đặt của lực đàn hồi của lò xo. 
+ Lực đàn hồi xuất hiện ở hai đầu của lò xo và tác dụng vào vật tiếp xúc(hay gắn ) với lò xo làm nó biến dạng . 
+ Hướng của mỗi lực đàn hồi ở mỗi đầu của lò xo ngược với hướng của ngoại lực gây ra biến dạng . 
II. Độ lớn của lực đàn hồi của lò xo. Định luật Húc . 
1. Thí nghiệm 
Mục đích : Xem độ giãn của lò xo liên quan với độ lớn lực đàn hồi như thế nào ? 
Khi quả cân đứng yên nó chịu tác dụng của những lực nào ? 
Và 
Theo định luật III Niu Tơn : F đ h = P = m.g 
Độ dãn của lò xo: 
Kết quả thí nghiệm: 
Chiều dài tự nhiên của lò xo (l 0 = 60 mm = 0,06 m) 
F = P (N) 
Độ dài l (mm) 
Độ dãn (mm) 
Tỉ số (N/mm) 
0 
0 
0,0142 
0,5 
1,0 
1,5 
60 
0 
95 
35 
130 
70 
0,0142 
165 
105 
0,0142 
Nhận xét 
+ Độ lớn của lực tác dụng làm biến dạng lò xo ( cũng là độ lớn của lực đàn hồi của lò xo) tỉ lệ thuận với độ dãn của lò xo. 
2. Giới hạn đàn hồi của lò xo. 
 Giới hạn đàn hồi là độ biến dạng lớn nhất mà sau khi thôi chịu lực tác dụng , lò xo tự trở lại hình dạng ban đầu 
 Mỗi lò xo hay mỗi vật đàn hồi có một giới hạn đàn hồi nhất định . 
3. Định luật Húc . 
Khi nghiên cứu mối liên hệ giữa độ lớn của và 
( độ dãn hay độ nén) của lò xo 
 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 
Biểu thức: 
+ Hệ số tỉ lệ k gọi là độ cứng (hay hệ số đàn hồi ) của lò xo. 
+ Đơn vị của độ cứng : N/m 
(12.1) 
4. Chú ý. 
a, Với dây cao su hay dây thép , lực đàn hồi chỉ xuất hiện khi bị ngoại lực kéo dãn ( gọi là lực căng ). 
b, Với các mặt tiếp xúc bị biến dạng khi ép vào nhau thì lực đàn hồi có phương vuông góc với mặt tiếp xúc . 
Bài tập củng cố : 
Câu 1. Treo một vật vào đầu dưới của một lò xo gắn cố định thì thấy lò xo dãn ra 5cm. Tìm trọng lượng của vật . Cho biết lò xo có độ cứng 100 N/m. 
  A. 500N    B. 0,05N  C. 20N D. 5N 
Gợi ý: 
Tóm tắt 
k = 100 N/m 
 l=5cm=0,05m 
P = ? 
Giải 
Khi vật đứng yên thì F đh = P 
Vậy P = F đh = k 
 l 
= 100.0,05 
= 5 (N) 
Chọn đáp án D 
Câu 2 . Một lò xo có chiều dài tự nhiên bằng 15 cm. Lò xo được giữ cố định tại một đầu , còn đầu kia chịu một lực kéo bằng 4,5 N. Khi ấy lò xo dài 18 cm. Độ cứng của lò xo bằng bao nhiêu ? 
A. 30 N/m 
B. 25N/m 
C. 1,5N/m 
D. 150N/m 
Tóm tắt 
lo = 15cm = 
0,15 m 
l = 18 cm 
= 0,18 m 
F đh = 4,5 N 
k = ? 
Giải 
Theo định luật Húc ta có : 
 F đh = k 
 l 
l - l o 
 l 
= 
= 0,18 – 0,15 = 0,03 m 
Vậy độ cứng k của lò xo bằng : 
k = Fđh / 
 l 
= 
4,5 : 0,03 
= 150 N/m 
Chọn đáp án D