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 lò xo.
Em có biết biến dạng này được sử dụng trong dụng cụ, thiết bị, máy móc nào khác không?
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 lò 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 mô 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 lò 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 đoán 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 đoán 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
Tổng trọng lượng của các
quả nặng (g)
Chiều dài ban đầu của lò xo
(mm)
Chiều dài của lò xo khi bị nén
(mm)
Độ dãn của lò xo (mm)
1 m1 = 5 g l0 = 4mm l1 = 7mm = −l1 l1 l0 =3mm 2 m2 = 10 g l0 = 4mm l2 = 10mm =l2 l2 −l0 =6mm 3 m3 = 15 g l0 = 4mm l3 = 13mm =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 đoán đúng với thí nghiệm.
=> Kết luân: Độ dãn của lò xo treo thẳng đứng tỉ lệ với khối lượng vật treo.
Câu 1 trang 153 sgk Khoa học tự nhiên 6: Một lò 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 ô có dấu (?)
Trả lời:
Độ dãn của lỗ khi treo vật có khối lượng 10 g là:
25,5 25 0,5
l cm
= − =
* Khi treo vật có khối lượng m = 10 g thì lò xo dãn 0,5 cm.
=> Khi treo vật có khối lượng m = 20 g thì lò xo dãn: 0,5 x 2 = 1 cm.
=> Chiều dài của lò xo khi treo vật có khối lượng 20g là: 25 + 1 = 26 cm.
* Khi treo vật có khối lượng m = 50 g thì lò xo dãn: 0,5 x 5 = 2,5 cm.
=> Chiều dài của lò 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 lò xo khi treo vật có khối lượng 50g là: 25 + 0,5 x 6 = 28 cm.
Ta hoàn thành bảng như sau:
m (g) 10 20 30 40 50 60
l (cm) 25,5 26 26,5 27 27,5 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 phòng 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 lò xo vào nút nhựa, rồi móc đầu thanh tre có vạch chỉ thị vào đầu còn lại của lò xo. Sau đó, móc dây chì vào đầu còn lại của thanh tre.
- Bước 4: Đưa toàn 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 không 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.
