Bài giảng Vật lí Lớp 10 - Bài 35: Biến dạng cơ của vật rắn (Bản đẹp)

CHÀO MỪNG QUÍ THẦY CƠ 
 VỀ DỰ GIỜ THĂM LỚP 10/6 
GV: TỪ THỊ NHƯ PHƯƠNG 
BIẾN DẠNG CƠ CỦA VẬT RẮN 
Bài 51 
Kiểm tra bài cũ 
1 
2 
Câu hỏi : 
3 
C âu 1: 
 H ãy phân loại chất rắn và nêu đặc trưng của cấu trúc vật rắn kết tinh . 
C âu 2: 
 T ính dị hướng là gì ? Hãy cho biết nguyên nhân của tính dị hướng ở vật rắn kết tinh . 
Vật rắn đa tinh thể cĩ tính dị hướng khơng ? Tại sao ? 
Câu 3: 
	 Cĩ hai quả cầu giống hệt nhau , một quả cầu làm bằng chất đơn tinh thể , quả kia làm bằng chất đa tinh thể . Nhúng hai quả cầu này vào nước nĩng ( nĩng đều ), giả sử cả 2 quả cầu đều bị dãn nở nhưng vẫn ở thể rắn . Hình dạng của 2 quả cầu cĩ gì thay đổi khơng ? Giải thích . 
Đáp án : 
Câu 1: 
Ch ất rắn bao gồm chất rắn kết tinh và chất rắn vơ định hình . 
Đặc trưng của vật rắn kết tinh là cĩ dạng hình học và cĩ cấu trúc mạng tinh thể . 
Đáp án : 
Câu 2: 
* T ính dị hướng của vật rắn thể hiện ở chỗ tính chất vật lí theo các phương khác nhau ở vật đĩ là khơng như nhau . 
Nguyên nhân của tính dị hướng ở vật rắn kết tinh là bắt nguồn từ sự dị hướng của cấu trúc mạng tinh thể . 
Vật rắn đa tinh thể khơng cĩ tính dị hướng vì mặc dù được cấu tạo từ tinh thể nhưng gồm nhiều tinh thể sắp xếp hỗn độn với nhau nên tính dị hướng cuả mỗi tinh thể con sẽ bù trừ lẫn nhau làm cho tồn vật trở nên cĩ tính đẳng hướng . 
Đáp án 
Câu 3: 
	 Nhúng 2 quả cầu vào nước nĩng tức là làm thay đổi nhiệt độ của hai quả cầu . 
Quả cầu làm bằng chất đơn tinh thể cĩ tính dị hướng . Nĩ khơng giữ được hình cầu mà bị méo đi . 
Quả cầu làm bằng chất đa tinh thể khơng cĩ tính dị hướng . Nĩ vẫn giữ nguyên dạng cầu . 
Bài 51: BIẾN DẠNG CƠ CỦA VẬT RẮN 
I. Biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo 
II. Biến dạng kéo và biến dạng nén . Định luật Húc 
III. Biến dạng lệch (hay biến dạng trượt ) 
IV. Các biến dạng khác 
V. Giới hạn bền 
I. Biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo : 
1. Biến dạng đàn hồi : 
 Là trường hợp biến dạng của vật sẽ mất đi khi ngoại lực thôi tác dụng . 
2. Biến dạng dẻo (hay biến dạng còn dư ): 
 Là trường hợp biến dạng của vật vẫn còn ( toàn bộ hay một phần ) khi ngoại lực thôi tác dụng . 
* Các kiểu biến dạng thường gặp : 
Biến dạng kéo ( nén ) 
Biến dạng lệch 
Biến dạng uốn 
Biến dạng xoắn 
Câu hỏi C 1 : Hãy mô tả sự biến dạng của 4 vật rắn dưới tác dụng của các lực ngoài vẽ ở hình 51.1. 
II. Biến dạng kéo và biến dạng nén . Định luật Húc : 
1. Thí nghiệm : 
 Với cùng một lực F, độ dài thêm hay ngắn đi của các thanh rắn cùng chất , có cùng chiều dài nhưng tiết diện khác nhau có giống nhau không ? 
2. Định luật Húc : 
 Với cùng một lực kéo hay nén F thì độ dài thêm hay ngắn đi của thanh rắn còn phụ thuộc vào tiết diện của thanh rắn . Và để đặc trưng cho tác dụng kéo hay nén , người ta dùng ứng suất kéo hay nén . 
2.1 Các định nghĩa : a. Ứng suất kéo (hay nén ) pháp tuyến σ : 
Là lực kéo ( hay nén ) ứng với một đơn vị diện tích vuơng gĩc v ới lực . 
Đơn vị là Paxcan ( Pa). 
(1) 
2.1 Các định nghĩa : b. Độ biến dạng tỉ đối ε : 
G ọi l o là độ dài của thanh khi không có lực kéo hay nén 
l là độ dài của thanh khi có lực kéo hay nén . 
Độ biến dạng tỉ đối được định nghĩa là : 
Khi đó là độ biến dạng của thanh 
(2) 
2.2 Định luật Húc : 
“ 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 biến dạng .” 
Phát biểu : 
Bi ểu thức : 
(3) 
Thay dấu “~” bằng dấu “=” , biểu thức định luật Húc viết lại : 
Hoặc 
Hệ số E đặc trưng cho tính đàn hồi của chất dùng làm thanh và được gọi là suất ( môđun ) đàn hồi hay suất Y- âng của chất ấy . 
(4) 
(5) 
Suy ra : 
Gọi F dh là lực đàn hồi của vật bị làm biến dạng , thì 
Hay: 
Với : là hệ số đàn hồi hay độ cứng của thanh 
	 Biến dạng lệch là biến dạng mà ở đĩ cĩ sự lệch đi giữa các lớp vật rắn đối với nhau . 
III. Biến dạng lệch (hay biến dạng trượt ): 
IV. Các biến dạng khác : 
* Đối với biến dạng của vật rắn , tồn tại hai giới hạn : đĩ là giới hạn đàn hồi và giới hạn bền . 
V. Giới hạn bền : 
- Giới hạn đàn hồi là ứng suất lớn nhất tác dụng lên vật rắn để khi bỏ lực ngồi vật rắn vẫn trở về hình dạng ban đầu . 
- Giới hạn bền là ứng suất lớn nhất tác dụng lên vật rắn mà khơng làm vật rắn hư hỏng , đứt , gãy . 
Câu hỏi C 2 : Hãy cho ví dụ về trường hợp vật rắn bị hư hỏng khi lực ngồi v ượ t quá giới hạn bền . 
Câu hỏi : Hãy cho biết các vật sau đây chịu biến dạng gì ? 
Sợi dây đàn khi ngư ờ i ta lên dây đàn hay khi chơi đàn . 
Cái bập bênh khi các em nhỏ chơi bập bênh . 
Mũi khoan khi đang khoan . 
Cái đinh khi bị đĩng vào gỗ . 
CỦNG CỐ, VẬN DỤNG 
Kéo 
U ốn 
Xo ắn 
Nén 
 Một sợi dây bằng đồng thau dài 2 m, cĩ đường kính tiết diện bằng 0,8 mm. Người ta kéo nĩ bằng một lực 44,5 N thì nĩ bị dãn ra 2 mm. Tính suất Y- âng của đồng thau . 
Hướng dẫn : 
Giả thiết : l o = 2m; d = 0,8 mm; F = 44,5 N; l = 2 mm 
Tính E? áp dụng cơng thức : 
(*) 
Từ giả thiết và biểu thức (*); ta thấy rằng để tính E ta cần phải tính S: 
Đổi đơn vị các đại lượng , thay số vào và tính , ta được kết quả : E = 8,9.10 10 Pa 
Bài tập : 
 Giao nhi ệm vụ về nhà : 
Gi ải tất cả các bài tập trong SGK/ trang254. ï 
Chu ẩn bị cho tiết học sau : đọc trước bài 52 
 KÍNH CHÀO Q UÍ THẦY CÔ! 
 T ẠM BIỆT CÁC EM, HẸN GẶP LẠI !