Trả lời Câu hỏi mở đầu
Để thuận lợi trong việc xác định khối lượng của vật, các nhà sản xuất đã chế tạo ra những chiếc cân xách tay gọn nhẹ. Những chiếc cân này hoạt động dựa trên nguyên tắc nào?
Những chiếc cân này hoạt động dựa trên nguyên tắc biến dạng của lò xo.
1. Biến dạng của lò xo
Câu 1. Tiến hành thí nghiệm như mô tả bên và cho biết nhận xét về sự thay đổi chiều dài của lò xo trong quá trình thí nghiệm.
Nhận xét:
Sự thay đổi chiều dài của lò xo trong quá trình thí nghiệm phụ thuộc vào sự thay đổi khối lượng quả nặng được treo ở đầu dưới của lò xo. Lò xo càng dãn ra dài hơn nếu treo thêm quả nặng vào đầu dưới lò xo.
Câu 2. Hãy tính độ dãn của lò xo khi treo1, 2, 3 quả nặng rồi ghi kết quả theo mẫu bảng 39.1. Em có nhận xét gì về mối quan hệ giữa độ dãn của lò xo và khối lượng vật treo?
Học sinh thực hành thí nghiệm, ghi lại kết quả đo được và hoàn thành bảng.
Từ đó rút ra được nhận xét: Mối quan hệ giữa độ dãn của lò xo và khối lượng vật treo là t ỉ lệ thuận với nhau.
Luyện tập. Một lò xo có chiều dài tự nhiên 12 cm được treo thẳng đứng, đầu dưới của lò xo gắn một quả nặng có khối lượng 50 g. Khi quả nặng nằm cân bằng thì lò xo có chiều dài 15 cm. Cho rằng độ dãn của lò xo tỉ lệ thuận với khối lượng vật treo. Khi treo quả nặng có khối lượng 100 g vào lò xo thì chiều dài của lò xo là bao nhiêu?
Độ biến dạng của lò xo khi treo quả nặng khối lượng 50 g là: 15 – 12 = 3 cm
Ta có: Độ biến dạng (độ dãn) của lò xo tỉ lệ thuận với khối lượng vật treo.
Khi treo quả nặng 50 g, độ dãn 3 cm
=> Khi treo quả nặng 100 g thì độ dãn là: \(\frac{{100.3}}{{50}} = 6cm\)
Vậy khi treo quả nặng 100 g thì chiều dài của lò xo là: 12 + 6 = 18 cm.
2. Thực hành đo lực bằng lực kế
Câu 3. Hãy quan sát một lực kế lò xo và cho biết các thao tác sử dụng đúng khi thực hiện các phép đo lực.
Advertisements (Quảng cáo)
Thao tác sử dụng đúng khi thực hiện các phép đo lực:
– Ước lượng giá trị lực cần đo để lựa chọn lực kế phù hợp.
– Hiệu chỉnh lực kế
– Cho lực cần đo tác dụng vào đầu có gắn móc của lò xo lực kế
– Cầm vỏ của lực kế sao cho lò xo của lực kế nằm dọc theo phương của lực cần đo
– Đọc và ghi kết quả đo, kết quả đo là số chỉ gần nhất với kim chỉ thị.
Câu 4. Móc khối gỗ vào lực kế lò xo và kéo cho khối gỗ chuyển động. Lúc khối gỗ chuyển động ổn định thì lực kéo khối gỗ là bao nhiêu?
Học sinh tự thực hiện và ghi lại kết quả.
Giải Bài 1
Treo vật vào đầu một lực kế lò xo. Khi vật nằm cân bằng, số chỉ của lực kế là 2 N. Điều này có nghĩa
A. khối lượng của vật bằng 2 g
B. trọng lượng của vật bằng 2 N
Advertisements (Quảng cáo)
C. khối lượng của vật bằng 1 g
D. trọng lượng của vật bằng 1 N
Treo vật vào đầu một lực kế lò xo. Khi vật nằm cân bằng, số chỉ của lực kế là 2 N. Điều này có nghĩa là: trọng lượng của vật bằng 2 N hay khối lượng của vật bằng 200g.
Chọn B
Giải Bài 2 trang 171 SGK KHTN 6 Chân trời sáng tạo
Nếu treo vật có khối lượng 1 kg vào một cái “cân lò xo” thì lò xo của cân có chiều dài 10 cm. Nếu treo vật có khối lượng 0,5 kg thì lò xo có chiều dài 9 cm. Hỏi nếu treo vật có khối lượng 200g thì lò xo sẽ có chiều dài bao nhiêu?
Độ biến dạng của lò xo tỉ lệ thuận với khối lượng vật treo.
Độ biến dạng của lò xo khi treo vật có khối lượng 0,5 kg là: 10 – 9 = 1 cm
Độ dài ban đầu của lò xo là: 9 – 1 = 8 cm
Ta thấy: 0,5 kg = 500 g => dãn 1 cm
=> Nếu treo vật có khối lượng 200 g thì lò xo dãn \(\dfrac{{200.1}}{{500}} = 0,4cm\)
Vậy khi treo vật có khối lượng 200 g thì lò xo sẽ có chiều dài là: 8 + 0,4 = 8,4 cm
Giải bài 3 trang 171 Khoa học tự nhiên 6 CTST
Một lò xo treo thẳng đứng có chiều dài tự nhiên là 20cm. Khi treo các vật có khối lượng m khác nhau vào lò xo thì chiều dàicủa lò xo là l được ghi lại trong bảng dưới đây. Hãy ghi chiều dài của lò xo vào các ô có khối lượng m tương ứng theo mẫu bảng dưới đây:
|
m (g) |
20 |
40 |
50 |
60 |
|
l (cm) |
22 |
? |
25 |
? |
Độ biến dạng của lò xo treo theo phương thẳng đứng tỉ lệ với khối lượng vật treo.
Từ số liệu cho ở bảng ta thấy:
Độ biến dạng của lò xo khi treo vật có khối lượng m1 = 20g là: 22 – 20 = 2cm
Độ biến dạng của lò xo khi treo vật có khối lượng m3 = 50g là: 25 – 20 = 5cm
Suy ra:
Độ biến dạng của lò xo khi treo vật có khối lượng m2 = 40g là: \(\dfrac{{40.2}}{{20}} = 4cm\)
=> \({l_2} = 20 + 4 = 24cm\)
Tương tự, ta có: \({l_3} = 20 + \dfrac{{60.2}}{{20}} = 26cm\)
Do đó, ta có bảng sau:
|
m (g) |
20 |
40 |
50 |
60 |
|
l (cm) |
22 |
24 |
25 |
26 |
Giải bài 4 trang 171 SGK Khoa học lớp 6 CTST
Một lò xo có chiều dài tự nhiên 10 cm được treo thẳng đứng, đầu dưới của lò xo treo một quả cân có khối lượng 50 g. Khi quả cân nằm cân bằng thì lò xo có chiều dài 12 cm. Hỏi khi treo 2 quả cân như trên vào lò xo thì chiều dài của lò xo là bao nhiêu? Cho biết độ dãn của lò xo tỉ lệ thuận với khối lượng vật treo.
Độ biến dạng của lò xo khi treo quả cân khối lượng 50 g là: 12 – 10 = 2 cm
Khi treo hai quả cân như trên, tức khối lượng lúc này là 2. 50 = 100 g.
Khi đó, độ biến dạng của lò xo là: 2.2 = 4cm ( do độ dãn tỉ lệ thuận với khối lượng vật treo).
Chiều dài của lò xo lúc này là: 10 + 4 = 14 cm
