Bài 42: Biến dạng của lò xo
A/ Câu hỏi đầu bài
Trả lời câu hỏi trang 151 sgk Khoa học tự nhiên 6: Các vật trong hình trên: a)
kẹp quần áo; b) giảm xóc xe máy; c) bạt nhún, đều có cấu tạo và hoạt động dựa trên
sự biến dạng của lị xo.
Em có biết biến dạng này được sử dụng trong dụng cụ, thiết bị, máy móc nào khác
khơng?
Trả lời:
- Biến dạng của lò xo được sử dụng trong:
Thiết bị đóng cửa tư động:
Cầu bập bênh cho bé:
Ván nhảy hồ bơi:
B/ Câu hỏi giữa bài
I. Hiện tượng biến dạng của lò xo
Trả lời câu hỏi trang 151 sgk Khoa học tự nhiên 6: Hãy tìm ra 4 vật trong số các
vật sau đây có thể biến dạng giống như biến dạng của lị xo
Trả lời:
Các vật có thể biến dạng giống như biến dạng của lò xo là: quả bóng cao su, dây
cao su, cây tre, cái tẩy.
II. Đặc điểm biến dạng của lò xo
Trả lời câu hỏi trang 152 sgk Khoa học tự nhiên 6:
Thí nghiệm mơ tả ở Hình 42.2 giúp chúng ta khám phá đặc điểm dãn ra của lò xo khi bị biến dạng.
- Tiến hành thí nghiệm:
+ Đo độ dài ban đầu l0 là của lò xo
+ Đo độ dài l của lò xo khi treo vật nặng
+ Xác định độ dãn của lò xo (còn gọi là độ biến
dạng của lị xo):
l = l − l0
- Tìm hiểu mối liên hệ giữa độ dãn l của của
lò xo và khối lượng m của vật nặng treo vào lò xo.
Làm việc theo nhóm để:
+ Dự đốn về mối liên hệ giữa l và m.
Cụ thể là nếu tăng m lên 2, 3, 4,... lần thì l thay
đổi như thế nào.
+ Kiểm tra dự đốn bằng thí nghiệm.
- Rút ra kết luận.
Mẫu ghi kết quả đo:
Trả lời:
Tùy thí nghiệm ở mỗi học sinh.
Ví dụ:
Số quả nặng
treo vào lò xo
1
2
3
Tổng trọng
lượng của các
quả nặng (g)
m1 = 5 g
m2 = 10 g
m3 = 15 g
Chiều dài ban
đầu của lò xo
(mm)
l0 = 4mm
l0 = 4mm
l0 = 4mm
Chiều dài của lò
xo khi bị nén
(mm)
l1 = 7mm
l2 = 10mm
l3 = 13mm
Độ dãn của lò xo
(mm)
l1 = l1 − l0 = 3mm
l2 = l2 − l0 = 6mm
l3 = l3 − l0 = 9mm
- Dự đoán về mối liên hệ giữa l và m: Khi m tăng lên 2, 3 lần thì l cũng tăng
lên 2, 3 lần.
=> Dự đốn đúng với thí nghiệm.
=> Kết ln: Độ dãn của lị xo treo thẳng đứng tỉ lệ với khối lượng vật treo.
Câu 1 trang 153 sgk Khoa học tự nhiên 6: Một lị xo treo thẳng đứng có chiều dài
ban đầu l0 = 25 cm. Chiều dài l của lò xo khi bị kéo dãn bởi các vật treo có khối
lượng m khác nhau được cho trong bảng dưới đây. Hãy cho biết các độ lớn cần ghi
vào các ơ có dấu (?)
Trả lời:
Độ dãn của lỗ khi treo vật có khối lượng 10 g là:
l = 25,5 − 25 = 0,5 cm
* Khi treo vật có khối lượng m = 10 g thì lị xo dãn 0,5 cm.
=> Khi treo vật có khối lượng m = 20 g thì lị xo dãn: 0,5 x 2 = 1 cm.
=> Chiều dài của lị xo khi treo vật có khối lượng 20g là: 25 + 1 = 26 cm.
* Khi treo vật có khối lượng m = 50 g thì lị xo dãn: 0,5 x 5 = 2,5 cm.
=> Chiều dài của lị xo khi treo vật có khối lượng 50g là: 25 + 2,5 = 27,5 cm.
* Khi treo vật có khối lượng m = 60 g thì lò xo dãn: 0,5 x 6 = 3 cm.
=> Chiều dài của lị xo khi treo vật có khối lượng 50g là: 25 + 0,5 x 6 = 28 cm.
Ta hoàn thành bảng như sau:
m (g)
l (cm)
10
25,5
20
26
30
26,5
40
27
50
27,5
60
28
Câu 2 trang 153 sgk Khoa học tự nhiên 6: Hãy quan sát. Mô tả cấu tạo (mặt trước
và bên trong của cân lò xo) và giải thích tại sao cân này có thể dùng để xác định khối
lượng của vật
Trả lời:
- Cấu tạo của cân lò xo:
+ Lò xo
+ Thanh răng
+ Bánh răng
+ Bộ khung đỡ lò xo
+ Kim chỉ thị
+ Mặt đồng hồ khắc vạch số
+ Vỏ bảo vệ
+ Móc treo
- Cân này có thể dùng để xác định khối lượng của vật vì khi cân vật, trọng lượng của
vật cân bằng với độ lớn của lực đàn hồi. Bên trong đồng hồ, bánh răng, thanh răng
sẽ chuyển đổi chuyển động thẳng (do kéo nén) của lò xo sang chuyển động xoay
tròn, kết hợp với kim chỉ, mặt đồng hồ hiển thị kết quả đo là khối lượng của vật.
Trả lời câu hỏi trang 153 sgk Khoa học tự nhiên 6:
1. Làm việc theo nhóm để tự thiết kế và chế tạo một cái cân dùng để cân những vật
có khối lượng nhỏ bằng các dụng cụ dễ kiếm như: dây cao su, lò xo, gỗ dán, kẹp
giấy, dây thép,... và các quả cân mượn ở phịng thí nghiệm của nhà trường
2. Làm cách nào để dùng cái cân này làm lực kế?
Trả lời:
1. Học sinh có thể chế tạo cân theo các bước sau đây:
* Chuẩn bị
- Một ống trúc dài khoảng 20cm.
- Một chiếc lò xo
- Một cái nút nhựa.
- Một thanh tre đã được khoan hai đầu.
- Hai cuộn băng keo màu trắng, màu đỏ.
- Một mảnh giấy trắng.
- Các quả cân
* Cách tiến hành:
- Bước 1: Đo cách hai đầu ống trúc khoảng 3cm và đánh dấu, rồi dùng cưa và cưa
nhẹ ở hai điểm đánh dấu. Sau đó, dùng dao để khoét phần.
- Bước 2: Dùng băng keo màu xanh quấn quanh thanh tre, rồi quấn vạch chỉ thị màu
vàng ở một đầu của thanh tre (cách khoảng 1cm).
- Bước 3: Móc lị xo vào nút nhựa, rồi móc đầu thanh tre có vạch chỉ thị vào đầu cịn
lại của lị xo. Sau đó, móc dây chì vào đầu cịn lại của thanh tre.
- Bước 4: Đưa tồn bộ lò xo, thanh tre vào trong ống trúc, rồi cố định nút nhựa vào
một đầu của ống trúc.
- Bước 5: Dán mảnh giấy đã được cắt vào ống trúc sao cho không che khuất kim chỉ
thị.
- Bước 6: Dùng các quả cân có khối lượng 100g, 200g, 300g... lần lượt móc vào cân,
dùng viết vạch lên giấy theo ba vạch của kim chỉ thị, đồng thời cũng vạch các dấu
ngang với 100g, 200g, 300g trên cân. Khi khơng có vật nặng kim chỉ thị chỉ mốc 0.
2. Để dùng cái cân này làm lực kế:
- Các vạch dấu ngang 100g, 200g, 300g... tương ứng bên cạnh ta sẽ ghi các chỉ số
1N, 2N, 3N...
- Cân này ta có thể dùng như một cái lực kế để đo lực.