Yêu cầu cần đạt
- Thực hiện thí nghiệm chứng minh được độ dân của lò xo treo thẳng đừng tỉ lệ với khối lượng vật treo.
Thuật ngữ: biến dạng của lò xo · độ dãn của lò xo · lực đàn hồi
Mục tiêu
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 lò xo. Em có biết biển dạng này được sử dụng trong dụng cụ, thiết bị, máy móc nào khác không?
Hiện tượng biến dạng của lò xo
Dùng tay kéo hai đầu của một lò xo xoắn (Hình 42.1a) thì lò xo dần ra (Hinh 42.1b). Khi tay thôi tác dụng lực thì lò xo tự co lại, trở về hình dạng ban đầu. Hiện tượng trên gọi là biến dạng của lò xo.
Hãy tìm ra 4 vật trong số các vật sau đây có thể biến dạng giống như biến dạng của lò xo:
a) Quả bóng cao su
b) Cái bình sử
c) Dây cao su
d) Lưỡi cưa
e) Hòn đá
g) Cây tre
h) Miếng kinh
1) Cái tẩy
Thí nghiệm mô tả ở Hình 42.2 giúp chúng ta khám phá đặc điểm dẫn ra của lò xo khi bị biến dạng.
Dụng cụ: giá đỡ thì nghiệm, thước thẳng, lò xo xoắn, các quả nặng giống nhau, giá đỡ quả nặng.
Bố trí thí nghiệm như Hình 42.2.
Tiến hành thi nghiệm
Treo lò xo thẳng đứng trên giá thì nghiệm.
Đo độ dài ban đầu của lò xo
Đo độ dài / của lò xo khi treo vật nặng
Xác định độ dẫn của lò xo (còn gọi là độ biến dạng của lò xo):
Tim hiểu mối liên hệ giữa độ dẫn của lò xo và khối lượng m của vật nặng treo vào lò xo. Làm việc theo nhóm đề: Dự đoàn về mối liên hệ giữa và m. Cụ thể là nếu tăng m lên 2, 3, 4.... lần thì thay đổi như thế nào. Kiểm tra dự đoán bằng thì nghiệm. Rút ra kết luận.
\begin{array}{|l|l|l|l|l|}
\hline
\text{Số quá nặng treo} & \text{Tông khỏi lượng} & \text{Chiều dài ban} & \text{Chiều dài của} & \text{Độ dân của lò xo} \\
\text{vào lò xo} & \text{vật treo (g)} & \text{dầu của lò xo} & \text{lò xo khi bị dân} & \text{(mm)} \\
& & \text{(mm)} & \text{(mm)} & \\
\hline
1 & m_{1}=? & l_{0}=? & l_{1}=? & \Delta l_{1}=l_{1}-l_{0}=? \\
\hline
2 & m_{2}=? & I_{0}=? & l_{2}=? & \Delta l_{2}=l_{2}-l_{0}=? \\
\hline
3 & m_{3}=? & I_{0}=? & l_{2}=? & \Delta l_{2}=l_{2}-l_{0}=? \\
\hline
\end{array}
Mẫu ghi kết quả đo:
1.
Một lò xo treo thẳng đứng có chiều dài ban đầu cm. Chiều dài / của lò xo khi bị kéo dẫn 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 ô có dấu (?).
\begin{array}{|l|l|l|l|l|l|l|}
\hline
m (g) & 10 & 20 & 30 & 40 & 50 & 60 \\
\hline
/(cm) & 25,5 & ? & 26,5 & 27 & ? & ? \\
\hline
\end{array}
2.
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.
Em có biết?
Lò xo thường được làm bằng thép, đồng thau do hai chất này đàn hồi tốt. Nhôm, chỉ.... đàn hồi kém nên không được dùng để làm lò xo.
Trên lực kế và cân lò xo người ta thường ghi giá trị lớn nhất mà các dụng cụ này có thể đo được. Nếu dùng các dụng cụ này để đo những giá trị lớn hơn GHĐ thì chúng có thể bị hỏng. Li do là khi lò xo bị dân quá nhiều thì nó không thể lấy lại được hình dạng ban đầu, nghĩa là đã mất tính đàn hồi. Trong kĩ thuật, người ta dùng thuật ngữ "lò xo bị môi" đề chỉ tỉnh huống này.
Em đã học
- Khi có lực tác dụng lên lò xo thi lò xo biến dạng. Khi lực thôi tác dụng thì lò xo tự trở về hình dạng ban đầu.
- Độ dân của lò xo treo thẳng đứng tỉ lệ với khối lượng vật treo.
Em có thế:
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 phòng thi nghiệm của nhà trường.
2. Làm cách nào đề dùng cái cân này làm lực kế?
Xem bản PDF nguyên trang sách: Khoa học tự nhiên 6 – Kết nối tri thức với cuộc sống (trang 151–153).
