Bài 23. Định luật Hooke trang 140, 141, 142, 143 Vật Lí 10 Chân trời sáng tạo1. a) Dựa vào bộ dụng cụ được đề xuất, hãy thiết kế phương án thí nghiệm (trong đó thể hiện rõ các bước tiến hành) để tìm mối liên hệ giữa lực đàn hồi và độ biến dạng của lò xo. b) Tiến hành thí nghiệm khảo sát, ghi lại số liệu đo được vào bảng số liệu như gợi ý trong Bảng 23.1. Dựa vào đồ thị Hình 23.2, hãy xác định độ cứng của hai lò xo tương ứng với hai đường biểu diễn xanh và đỏ. Tổng hợp đề thi học kì 2 lớp 10 tất cả các môn - Chân trời sáng tạo Toán - Văn - Anh - Lí - Hóa - Sinh - Sử - Địa... Lựa chọn câu để xem lời giải nhanh hơn Câu hỏi tr 140 CH 1
Lời giải chi tiết: a) Bố trí thí nghiệm như hình vẽ
Các bước tiến hành thí nghiệm: + Bước 1: Treo một vật nặng 50 g vào lò xo, ghi lại độ dãn + Bước 2: Bỏ vật nặng 50 g ra, đổi thành vật nặng 100 g vào lò xo, ghi lại độ dãn + Bước 3: Lặp lại thí nghiệm với các vật nặng 150 g, 200 g, 250 g => Mối liên hệ giữa lực đàn hồi và độ biến dạng của lò xo là: Lò xo có độ dãn tỉ lệ thuận với lực tác dụng. b) Sau khi khảo sát và đo đạc, ta có bảng số liệu như bảng 23.1 Câu hỏi tr 140 CH 2 2. a) Dựa vào số liệu đo được từ thí nghiệm hoặc Bảng 23.1, vẽ đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa độ biến dạng của lò xo và lực tác dụng lên lò xo. b) Nhận xét về hình dạng của đồ thị và rút ra kết luận. Lời giải chi tiết: a) Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc vào lực đàn hồi (trục tung) vào độ biến dạng của lò xo 1 (trục hoành).
Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của lực đàn hồi (trục tung) vào độ biến dạng của lò xo 2 (trục hoành).
b) Đồ thị có dạng đường thẳng và đi qua gốc tọa độ (đồ thị này được vẽ dựa trên số liệu thí nghiệm được cho trong SGK). Từ đó có thể suy ra được độ lớn lực đàn hồi tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo. Câu hỏi tr 141
Phương pháp giải: Hệ số tỉ lệ đặc trưng cho mỗi lò xo gọi là độ cứng Biểu thức tính độ cứng: \(K = \frac{F}{{\Delta l}}\) Lời giải chi tiết: - Lò xo có đường biểu diễn màu xanh: F = 5 N, Δl = 0,4 m => \(K = \frac{F}{{\Delta l}} = \frac{5}{{0,4}} = 12,5(N/m)\) - Lò xo có đường biẻu diễn mà đỏ: F = 5 N, Δl = 0,6 m => \(K = \frac{F}{{\Delta l}} = \frac{5}{{0,6}} = \frac{{25}}{3}(N/m)\) Câu hỏi tr 142
Lời giải chi tiết: Các em tự thực hành. Câu hỏi tr 143 BT 1
Phương pháp giải: Độ dãn của lò xo tỉ lệ thuận với lực tác dụng. Biểu thức tính độ cứng: \(K = \frac{F}{{\Delta l}}\) Trong đó: + K: độ cứng của lò xo (N/m). + F: lực tác dụng (N) + Δl: độ dãn của lò xo (m). Lời giải chi tiết: a) Ta có: \(K = \frac{F}{{\Delta l}} = \frac{{0,2}}{{0,004}} = 50(N/m)\) + Khi F = 0,3 N => \(\Delta l = \frac{F}{K} = \frac{{0,3}}{{50}} = 0,006(m) = 6(mm)\) + Khi F = 0,5 N, Δl = 10 mm = 0,01 m => l = 10 + 50 = 60 mm + Khi F = 0,8 N => \(\Delta l = \frac{F}{K} = \frac{{0,8}}{{50}} = 0,016(m) = 16(mm)\)
b)
Đồ thị
Độ cứng của lò xo trong thí nghiệm là: \(K = \frac{F}{{\Delta l}} = \frac{{0,2}}{{0,004}} = 50(N/m)\) Câu hỏi tr 143 BT 2
Phương pháp giải: Công thức tính trọng lực: P = m.g Công thức tính độ dãn/nén: \(\Delta l = \frac{F}{K}\) Lời giải chi tiết: Ta có: P = m.g = 20.10 = 200 N => Độ nén của xương đùi là: \(\Delta l = \frac{F}{K} = \frac{P}{K} = \frac{{200}}{{{{10}^{10}}}} = {2.10^{ - 8}}(m)\).
|