BIẾN DẠNG CỦA VẬT RẮN
A. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
- Nắm được tính đàn hồi, tính dẻm, biến dạng kéo, biến dạng nén.
- Biết được khái niệm biến dạng lệch. Có thể quy ra các loại biến dạng kéo,
nén và lệch.
- Nắm được khái niệm về giới hạn bền.
2. Kỹ năng
- Phân biệt tính đàn hồi và tính dẻo.
- Giải thích được một số bài tập về định luật Hooke.
- Biết giữ gìn các dụng cụ là vật rắn như : không làm hỏng tính đàn hồi,
không vượt quá giới hạn bền.
B. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên
- Một số vật có tính đàn hồi và dẻo.
- Một số tranh minh họa.
2. Học sinh
- Ôn lại kiến thức về lực đàn hồi, hệ số đàn hồi, đơn vị.
C. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động 1 (………phút) : KIỂM TRA BÀI CŨ
- Thế nào là chất rắn kết tinh, chất rắn vô định hình?
- Mô tả chuyển động nhiệt của chất rắn kết tinh, chất rắn vô định hình?
- Giải thích nguyên nhân gây ra tính dị hướng.
Hoạt động 2 (………phút) : BIẾN DẠNG ĐÀN HỒI VÀ BIẾN DẠNG
DẺO
Hoạt động của GV Hoạt động dự kiến của
HS
Nội dung chính của bài
© Làm cách nào để một
vật bị biến dạng?
- thế nào là biến dạng đàn
hồi? Thế nào là biến dạng
dẻo?
© Cho ví dụ về vật có tính
đàn hồi và tính dẻo.
- tác dụng ngoại lực vào
vật.
- đọc SGK và trả lời.
- tự tìm VD và phân
tích.
- Khi có lực tác dụng lên vật rắn thì
vật bị biến dạng (thay đổi hình dạng
và kích thước).
1. Biến dạng đàn hồi và biến dạng
dẻo
- Biến dạng đàn hồi :
Khi có lực tác dụng lên vật rắn thì
vật bị biến dạng. Nếu ngoại lực thôi
tác dụng thì vật có thể lấy lại hình
dạng và kích thước ban đầu.
Biến dạng vật rắn lúc này được gọi
là biến dạng đàn hồi và vật rắn đó có
tính đàn hồi.
- Biến dạng dẻo (biến dạng còn dư)
Khi có lực tác dụng lên vật rắn thì
© Có phải vật có tính đàn
hồi vĩnh viễn không?
- Không.
vật bị biến dạng. Nếu ngoại lực thôi
tác dụng thì vật không thể lấy lại hình
dạng và kích thước ban đầu.
Biến dạng vật rắn lúc này được gọi
là biến dạng dẻo (biến dạng còn dư)
và vật rắn đó có tính dẻo.
- Giới hạn đàn hồi:
Giới hạn trong trong đó vật rắn còn
giữ được tính đàn hồi của nó.
Hoạt động 3 (……phút) : BIẾN DẠNG KÉO VÀ BIẾN DẠNG NÉN.
ĐỊNH LUẬT HOOKE
Hoạt động của GV Hoạt động dự kiến của
HS
Nội dung chính của bài
- Làm thí nghiệm với sợi
dây đàn hồi với trường
hợp kéo dãn và nén sợi
dây.
- Phân biệt 2 loại biến
dạng.
- Tìm các ví dụ thực tế.
- Làm thí nghiệm với hai
dây đàn hồi có tiết diện
khác nhau.
- Nhận xét hình dạng và
kích thước của dây bị
biến dạng
- tự tìm ra định nghĩa
thế nào là biến dạng
kéo, nén?
- tự tìm VD và phân
tích.
- Nhận xét sự thay đổi
chiều dài của 2 dây.
+ Dây có tiết diện lớn
thì chiều dài thay đổi ít
2. Biến dạng kéo và biến dạng nén.
Định luật Hooke.
a) Biến dạng kéo – biến dạng nén
Nếu dưới tác dụng của ngoại lực
- Chiều dài của vật tăng lên: đó là
biến dạng kéo.
- Chiều dài của vật ngắn lại : đó là
biến dạng nén.
b) Ứng suất kéo (nén)
- Là lực kéo (hay nén) trên một đơn
vị diện tích vuông góc với lực.
S
F
σ
(N/m
2
hay Pa)
- Giới thiệu đại lượng ứng
suất kéo hoặc nén.
© Làm cách nào để một
vật bị biến dạng đàn hồi
có thể lấy lại hình dạng và
kích thước ban đầu?
© Lực đàn hồi xuất hiện
hơn.
Độ dài thêm hay
ngắn lại phụ thuộc vào
tiết diện của vật.
- Nhờ vào lực đàn hồi
- Khi vật bị biến dạng.
S (m
2
): tiết diện ngang của thanh
F (N) : lực kéo (nén)
(N/m
2
, Pa) : ứng suất kéo (nén)
c) Định luật Hooke
“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 nó.”
o
l
l
S
F
Có thể viết
o
l
l
E
S
F
hay = E.
o
l
l
: độ biến dạng tỉ đối
E (N/m): suất đàn hồi (suất
Young), đặc trưng cho tính đàn hồi
của chất dùng làm thanh rắn.
khi nào?
© Độ lớn của lực đàn hồi?
- bằng độ lớn lực tác
dụng vào vật
d) Lực đàn hồi
l
l
o
E.S
F
dh
hay F
đh
= k.l
l (m) : độ biến dạng (độ dãn hay
nén)
o
l
E.S
k : hệ số đàn hồi (độ cứng)
của vật (N/m)
k phụ thuộc vào kích thước hình dạng
của vật và suất đàn hồi của chất làm
vật.
Chú ý : Một thanh rắn tiết diện đều
chịu biến dạng kéo (hay nén) thì tiết
diện ngang của vật sẽ nhỏ đi (hay
tăng lên).
Hoạt động 4 (……phút) : BIẾN DẠNG LỆCH ( HAY BIẾN DẠNG
TRƯỢT )
Hoạt động của GV Hoạt động dự kiến của
HS
Nội dung chính của bài
Nhận xét câu trả lời của
HS
- Quan sát hình 51.4 và
đưa ra nhận xét.
3. Biến dạng lệch (biến dạng trượt)
- Là biến dạng mà có sự lệch đi giữa
các lớp vật rắn đối với nhau khi chịu
tác dụng của ngoại lực tiếp tuyến với
bề mặt vật rắn.
- Biến dạng lệch còn gọi là biến dạng
trượt hay biến dạng cắt.
Hoạt động 5 (……phút) : CÁC BIẾN DẠNG KHÁC. GIỚI HẠN BỀN
Hoạt động của GV Hoạt động dự kiến của
HS
Nội dung chính của bài
Gợi ý để HS trả lời
- Khi sử dụng vật liệu
người ta quan tâm đến độ
bền của vật liệu.
- Quan sát hình 51.5 và
đưa ra nhận xét.
4. Các biến dạng khác
- biến dạng uốn, biến dạng xoắn.
5. Giới hạn bền
- Mỗi vật liệu đều có một giới hạn
bền, nếu vượt quá giới hạn đó thì vật
bị hư hỏng.
- Giới hạn bền được biểu thị bằng ứng
suất của ngoại lực
S
F
b
b
σ
(N/m
2
hay Pa)
b
: ứng suất bền.
F
b
: Lực vừa đủ làm vật hư hỏng.
D. CỦNG CỐ
- Trả lời các câu hỏi 1, 2, 3 trang 254 SGK.
- Giải bài tập 1,2,3.