Chọn đến phần học sinh cần nhanh chóng thông qua mục lục bằng cách click đến phần đó
Phần mở đầu
Mở đầu trang 151
Đề bài: Các vật trong hình đầu bài:
- 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 biến dạng này được sử dụng trong dụng cụ, thiết bị, máy móc nào khác không?
Lời giải:
Biến dạng của lò xo còn được sử dụng trong nhiều dụng cụ, thiết bị khác, ví dụ:
- Lực kế (dụng cụ đo lực).
- Cân lò xo (cân đồng hồ).
- Bút bi (lò xo trong ruột bút bấm).
- Đệm (nệm) lò xo, ghế sofa có lò xo.
- Lò xo trong ổ khoá, trong súng cao su (dây), trong một số đồ chơi,…
I. Hiện tượng biến dạng của lò xo
Câu hỏi mục I trang 151
Đề bài: 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 sứ
- c) Dây cao su
- d) Lưỡi cưa
- e) Hòn đá
- g) Cây tre
- h) Miếng kính
- i) Cái tẩy
Lời giải:
Biến dạng giống như biến dạng của lò xo nghĩa là: khi có lực tác dụng thì vật bị biến dạng, khi thôi tác dụng lực thì vật tự trở về hình dạng ban đầu (vật có tính đàn hồi).
Dựa vào đặc điểm đó, 4 vật có thể biến dạng giống lò xo là:
- a) Quả bóng cao su – bóp méo rồi thả ra, quả bóng trở lại hình dạng cũ.
- c) Dây cao su – kéo dãn rồi thả ra, dây co lại như ban đầu.
- d) Lưỡi cưa – uốn cong nhẹ rồi thả ra, lưỡi cưa thẳng lại như cũ.
- i) Cái tẩy – ấn nhẹ rồi thả ra, cái tẩy trở lại hình dạng ban đầu.
Các vật còn lại (cái bình sứ, hòn đá, miếng kính,…) không có tính đàn hồi như vậy: chúng cứng, giòn, khi tác dụng lực mạnh sẽ bị vỡ hoặc không trở lại hình dạng cũ.
II. Đặc điểm biến dạng của lò xo
Hoạt động mục II trang 152 (Thí nghiệm về độ dãn của lò xo)
Đề bài: Tiến hành thí nghiệm như Hình 42.2 để tìm hiểu mối liên hệ giữa độ dãn $\Delta l$ của lò xo và khối lượng $m$ của vật treo. Hãy dự đoán: nếu tăng $m$ lên 2, 3, 4,… lần thì $\Delta l$ thay đổi như thế nào? Kiểm tra dự đoán bằng thí nghiệm rồi rút ra kết luận.
Lời giải:
Đây là hoạt động thí nghiệm, số liệu cụ thể tuỳ vào lò xo và các quả nặng dùng trong thí nghiệm. Em thực hiện như sau:
Cách xác định độ dãn: đo chiều dài ban đầu $l_0$, đo chiều dài $l$ khi treo vật, rồi tính độ dãn theo công thức $\Delta l = l – l_0$.
Dự đoán: khi tăng khối lượng $m$ lên 2, 3, 4,… lần thì độ dãn $\Delta l$ của lò xo cũng tăng lên 2, 3, 4,… lần tương ứng.
Kết quả thí nghiệm (ví dụ mẫu): treo lần lượt 1, 2, 3 quả nặng giống nhau, đo được:
| Số quả nặng | Tổng khối lượng (g) | $l_0$ (mm) | $l$ (mm) | $\Delta l = l – l_0$ (mm) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 50 | 40 | 50 | 10 |
| 2 | 100 | 40 | 60 | 20 |
| 3 | 150 | 40 | 70 | 30 |
Nhìn vào bảng: khối lượng tăng 2 lần thì độ dãn cũng tăng 2 lần, khối lượng tăng 3 lần thì độ dãn cũng tăng 3 lần.
Kết luận: Độ dãn của lò xo treo thẳng đứng tỉ lệ với khối lượng của vật treo.
Hoạt động mục II trang 153 (Bài tập tính chiều dài lò xo)
Đề bài: Một lò xo treo thẳng đứng có chiều dài ban đầu $l_0 = 25$ 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 ô có dấu (?).
| $m$ (g) | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| $l$ (cm) | 25,5 | ? | 26,5 | 27 | ? | ? |
Lời giải:
Em giải từng bước dựa vào tính chất: độ dãn của lò xo tỉ lệ với khối lượng vật treo.
Bước 1 – Tìm độ dãn khi treo 10 g:
Khi treo vật 10 g, lò xo dài 25,5 cm nên độ dãn là:
$$\Delta l = 25,5 – 25 = 0,5 \text{ (cm)}$$
Bước 2 – Suy ra quy luật: vì độ dãn tỉ lệ với khối lượng, cứ mỗi 10 g thì lò xo dãn thêm 0,5 cm. Do đó:
- $m = 20$ g (gấp 2 lần 10 g): độ dãn $= 2 \times 0,5 = 1$ cm → $l = 25 + 1 = 26$ cm.
- $m = 50$ g (gấp 5 lần 10 g): độ dãn $= 5 \times 0,5 = 2,5$ cm → $l = 25 + 2,5 = 27,5$ cm.
- $m = 60$ g (gấp 6 lần 10 g): độ dãn $= 6 \times 0,5 = 3$ cm → $l = 25 + 3 = 28$ cm.
(Kiểm tra lại với các ô đã cho: $m = 30$ g → $l = 26,5$ cm; $m = 40$ g → $l = 27$ cm, đều đúng với quy luật trên.)
Bảng kết quả đầy đủ:
| $m$ (g) | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| $l$ (cm) | 25,5 | 26 | 26,5 | 27 | 27,5 | 28 |
Hoạt động mục II trang 153 (Tìm hiểu cân lò xo)
Đề bài: 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.
(Hình demo: cấu tạo cân lò xo – mặt trước và bên trong.)
Lời giải:
Mô tả cấu tạo của cân lò xo:
- Mặt trước: có một bảng chia độ (mặt số) ghi sẵn các giá trị khối lượng và một kim (hoặc vạch) chỉ thị.
- Bên trong: có một lò xo. Một đầu lò xo được gắn cố định, đầu còn lại nối với móc treo vật và với kim chỉ thị.
Vì sao cân lò xo dùng để xác định khối lượng của vật:
- Khi treo vật vào cân, vật làm cho lò xo dãn ra. Vì độ dãn của lò xo tỉ lệ với khối lượng của vật treo, nên vật càng nặng thì lò xo dãn càng nhiều và kim chỉ càng xa.
- Người ta đã chia sẵn bảng chia độ theo độ dãn ứng với từng khối lượng. Vì vậy, chỉ cần nhìn vị trí kim chỉ trên mặt số là ta đọc được khối lượng của vật.
Cô Trần Thị Thanh Thảo
(Người kiểm duyệt, ra đề)
Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Khoa Học Tự Nhiên THCS
Trình độ: Cử nhân Sư phạm KHTN, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ B1
Kinh nghiệm: 6+ năm kinh nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Siêu