Se ha denunciado esta presentación.
Utilizamos tu perfil de LinkedIn y tus datos de actividad para personalizar los anuncios y mostrarte publicidad más relevante. Puedes cambiar tus preferencias de publicidad en cualquier momento.
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
LỜI DẠY CỦA BÁC HỒ
“… ngày nay chúng ta phải xây dựng lại cơ đ...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
ÔN TẬP
1. Kiến thức toán cơ bản:
a. Đạo hàm của một số hàm cơ ...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
Kí hiệu in hoa Kí hiệu in thường Đọc Kí số
A α alpha 1
B β bêt...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
2. Kiến thức Vật Lí:
ĐỔI MỘT SỐ ĐƠN VỊ CƠ BẢN
Khối lượng Năng ...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
a. Chuyển động thẳng đều: v = const; a = 0
b. Chuyển động thẳn...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
a. Định luật Cu-lông:
 
2
21
r
qq
kF
ε
= Với k = 9.109
b. Cư...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
 Công suất của dụng cụ tiêu thụ điện: P = UI = RI2
=
R
U 2
b....
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
CHƯƠNG I. DAO ĐỘNG CƠ
CHỦ ĐỀ 1: ĐẠI CƯƠNG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
1....
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
+ v

luôn cùng chiều với chiều cđ
+ v luôn sớm pha
2
π
so với...
t (s)
(A)
0
+ 4
- 4
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
x = a ± Acos(ωt + φ) với a = const ⇒


...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
a. Thời gian ngắn nhất:
* Thời gian dđ: Xét dđđh với chu kỳ T,...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
- Vật có vận tốc lớn nhất khi qua VTCB, nhỏ nhất khi qua vị tr...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
12. Tính khoảng thời gian: 1 2 1 2.( )
2
T
t
ϕ ϕ ϕ ϕϕ
ω ω π
− ...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
Dđđh được xem là hình chiếu của một chất điểm chuyển động
tròn...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
CHỦ ĐỀ 2: CON LẮC LÒ XO
Dạng 1: Đại cương về con lắc lò xo
1. ...
∆l0
lmax
O
x
A
-
A
l0
lcb
lmin
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
Dạng 2: Lực đàn hồi và lực hồi ...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
Có thể dùng phương pháp phân tích: xem vật bắt đầu chuyền
động...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
+ Dđđh có tần số góc là ω, tần số f, chu kỳ T. Thì động năng v...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
(Thường bài toán đã chọn)
* B2: Phương trình có dạng:



+−...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
+ Vật cđ theo chiều âm thì v < 0 0sin >⇒ ϕ
+ Tại vị trí biên v...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
----------
Dạng 5: Tổng hợp dao động
1. Công thức tính biên...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
Chỉ khó vì lòng người ngại núi, e sông ”
----------
CHUYÊN ...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
Chú ý: v2
– v0
2
= 2as; v = v0 + at; s = vot +
2
2
1
at
Wđ2 – ...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
----------
Dạng 6: Con lắc lò xo nằm trên mặt phẳng nghiêng...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
* 2 2 2
0 ( )
v
S s
ω
= + *
2 2
2 2 2
0 2 2
v v
l gl
α α α
ω
=...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
2
0
2
0
2
2
2
2
1
2
1
2
1
2
1
αω
α
mglSmWWW
mvW
mglW
đt
đ
t
==...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
1. Thay đổi nhiệt độ (chiều dài l thay đổi, g không đổi):
g
l
...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
+ Con lắc dđ đúng trở lại ⇒T’
= T ⇔ thay đổi to
hoặc h
0.
2
1
...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
b. TH2: điện tích q > 0 cường độ điện trường E
r
hướng thẳng đ...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
----------
Dạng 5: Con lắc đặt trong thang máy
Ta có: '
'
'...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
'
'
g
g
TT = với







=−
===
+=
asvv
g
a
mg
ma
P
F
ga...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
44
4
0
00
mg
l
A
FmgllFA C
CCC
α
α
ααα
∆
==⇒∆== Trong đó:
ααα ...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
Hai con lắc gọi là trùng phùng khi chúng đồng thời đi qua một ...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
+ ){ 0Tt
t
s
v ==
Hay
ω ω
 =

= ↑→ ∈
 =
0
0 Max
0
laøm A ...
T
∆
Α
x
tO
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
dụng
lắc.
Đo gia tốc trọng
trường của trái đất.
giả...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
Ví dụ: Sóng trên mặt nước.
2. Các đặc trưng của sóng cơ:
a. Ch...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
'
'
cos 2 ( )
cos2 ( )
M cè ®Þnh
Khi M tù do

= − −

 = −...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
o Dao động cùng phương, cùng chu kỳ
o Có hiệu số pha không đổi...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
* Điểm dđ cực đại: d1 – d2 = (2k+1)
2
λ
(k + λ)
2
1
(k∈Z)
⇒ Số...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
@ Nếu =
−
λ
12 dd
k +
2
1
thì tại M là cực tiểu giao thoa thứ ...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
Chú ý: mỗi vòng tròn đồng tâm trên mặt nước sẽ cách nhau 1 bướ...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
Đặt ∆dM = d1M - d2M; ∆dN = d1N - d2N và giả sử ∆dM < ∆dN.
+ Ha...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
Giả sử tại M có dao đông với biên độ cực đại.
- Khi /k/ = 1 th...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
* Nếu M dao động ngược pha với S1, S2 thì: π 2 1d d
λ
+
= (2k ...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
+ Phương trình sóng tại M do hai sóng từ hai nguồn truyền tới:...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
- Ngược pha khi: 0,5 M
M
d
k
λ
+ = ; 0,5 N
N
d
k
λ
+ =
Từ k và...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
- Khi phản xạ trên vật tự do, sóng phản xạ cùng tần số ,cùng b...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
Số bó sóng nguyên = k
Số bụng sóng = số nút sóng = k + 1
c. Ứn...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
2. Âm nghe được có tần số từ 16Hz đến 20000Hz mà tai con người...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
Đơn vị của mức cường độ âm là ben (B). Trong thực tế người ta
...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
* Mỗi giây đổi chiều 2f lần
* Nếu ϕi =
2
π
− hoặc ϕi =
2
π
thì...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
R cho dòng điện AC và DC đi qua và làm tiêu hao điện năng
U
I
...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
Tại thời điểm t, điện áp ở hai đầu tụ điện là u và cường độ dò...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
6. Công suất của mạch điện xoay chiều:
a. Công suất
+ Công suấ...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
Cho u viết u: U01∠ϕ1 ± U02 ∠ϕ2 nhấn = SHIFT 2 3 = U0∠ϕ
----...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
Nếu uAB vuông pha với uAM thì
tan tan =-1 1
Z ZZ L CL
AM AB R ...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
2 2 2
sin sin sin
2 .cos
a b c
A B C
a b c bc A

= =

 = +...
A B
CR L,R0
A B
CR L,R
0
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
1. Mạch RLC có R biến thiên:
a. Tìm R...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
1 2
1 2
1 2
21 1 1 1
( )
2L L L
L L
L
Z Z Z L L
= + ⇒ =
+
e. K...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
c. Tìm C để ULmax : Khi ZL = ZC thì ULmax= LZ
R
U
d. Khi C = C...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
* Khi 2
1 1
2
C L R
C
ω =
−
thì ax 2 2
2 .
4
LM
U L
U
R LC R C...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
a. Đặt điện áp u = U0cos(2πft + ϕu) vào hai đầu bóng đèn huỳnh...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
• Khi từ thông qua mỗi vòng dây biến thiên điều hoà: Φ = Φ0cos...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
a. Định nghĩa dòng điện ba pha: Dòng điện xoay chiều ba pha là...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
* Định nghĩa: Thiết bị có khả năng biến đổi điện áp AC.
* Cấu ...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
CHỦ ĐỀ 1: MẠCH DAO ĐỘNG
1. Mạch dao động: Cuộn cảm có độ tự cả...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
4. Công suất: Mạch dđ có điện trở thuần R ≠ 0 thì dđ sẽ tắt dầ...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
CHỦ ĐỀ 2: SÓNG ĐIỆN TỪ
1. Sóng điện từ: là điện từ trường lan ...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
CHỦ ĐỀ 3: ĐIỆN TỪ TRƯỜNG
1. Điện trường xoáy: có các đường sức...
Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013
----------
CHỦ ĐỀ 5:CÁC DẠNG BÀI TẬP CHƯƠNG 4
Dạng 1: Đại c...
Tóm tắt lý thuyết Vật Lý 12 - Thi Đại học
Tóm tắt lý thuyết Vật Lý 12 - Thi Đại học
Tóm tắt lý thuyết Vật Lý 12 - Thi Đại học
Tóm tắt lý thuyết Vật Lý 12 - Thi Đại học
Tóm tắt lý thuyết Vật Lý 12 - Thi Đại học
Tóm tắt lý thuyết Vật Lý 12 - Thi Đại học
Tóm tắt lý thuyết Vật Lý 12 - Thi Đại học
Tóm tắt lý thuyết Vật Lý 12 - Thi Đại học
Tóm tắt lý thuyết Vật Lý 12 - Thi Đại học
Tóm tắt lý thuyết Vật Lý 12 - Thi Đại học
Tóm tắt lý thuyết Vật Lý 12 - Thi Đại học
Tóm tắt lý thuyết Vật Lý 12 - Thi Đại học
Tóm tắt lý thuyết Vật Lý 12 - Thi Đại học
Tóm tắt lý thuyết Vật Lý 12 - Thi Đại học
Tóm tắt lý thuyết Vật Lý 12 - Thi Đại học
Tóm tắt lý thuyết Vật Lý 12 - Thi Đại học
Tóm tắt lý thuyết Vật Lý 12 - Thi Đại học
Tóm tắt lý thuyết Vật Lý 12 - Thi Đại học
Tóm tắt lý thuyết Vật Lý 12 - Thi Đại học
Tóm tắt lý thuyết Vật Lý 12 - Thi Đại học
Tóm tắt lý thuyết Vật Lý 12 - Thi Đại học
Tóm tắt lý thuyết Vật Lý 12 - Thi Đại học
Tóm tắt lý thuyết Vật Lý 12 - Thi Đại học
Tóm tắt lý thuyết Vật Lý 12 - Thi Đại học
Tóm tắt lý thuyết Vật Lý 12 - Thi Đại học
Tóm tắt lý thuyết Vật Lý 12 - Thi Đại học
Tóm tắt lý thuyết Vật Lý 12 - Thi Đại học
Tóm tắt lý thuyết Vật Lý 12 - Thi Đại học
Tóm tắt lý thuyết Vật Lý 12 - Thi Đại học
Próxima SlideShare
Cargando en…5
×

Tóm tắt lý thuyết Vật Lý 12 - Thi Đại học

Tóm tắt đơn giản toàn bộ kiến thức lý thuyết Vật lý
Chúc các em thi đại học may mắn và thành công!

  • Inicia sesión para ver los comentarios

Tóm tắt lý thuyết Vật Lý 12 - Thi Đại học

  1. 1. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 LỜI DẠY CỦA BÁC HỒ “… ngày nay chúng ta phải xây dựng lại cơ đồ mà tổ tiên để lại cho chúng ta, làm sao cho chúng ta theo kịp các nước khác trên toàn cầu. Trong công cuộc kiến thiết đó, nhà nước trông mong chờ đợi ở các em rất nhiều. Non sông Việt Nam có trở nên tươi đẹp hay không, dân tộc Việt Nam có bước tới đài vinh quang để sánh vai cùng các cường quốc năm châu được hay không chính là nhờ một phần lớn ở công học tập của các em”. (Thư gửi các em học sinh nhân ngày khai trường đầu tiên của nước Việt Nam Dân chủ cộng hòa, tháng 9/1945). ---------- “Không có việc gì khó Chỉ sợ lòng không bền Đào núi và lấp biển Quyết chí ắt làm nên”. (Câu thơ Bác tặng Đơn vị thanh niên xung phong 312 làm đường tại xã Cẩm Giàng, Bạch Thông, Bắc Kạn, ngày 28/3/1951) ---------- 1
  2. 2. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 ÔN TẬP 1. Kiến thức toán cơ bản: a. Đạo hàm của một số hàm cơ bản sử dụng trong Vật Lí: Hàm số Đạo hàm y = sinx y’ = cosx y = cosx y’ = - sinx b. Các công thức lượng giác cơ bản: 2sin2 a = 1 – cos2a - cosα = cos(α + π) - sina = cos(a + 2 π ) 2cos2 a = 1 + cos2a sina = cos(a - 2 π ) sina + cosa = ) 4 sin(2 π +a - cosa = cos(a + π ) sina - cosa = ) 4 sin(2 π −a cosa - sina = ) 4 sin(2 π −a c. Giải phương trình lượng giác cơ bản: sin    +−= += ⇒= ππα πα α 2 2 sin ka ka a cos παα 2cos kaa +±=⇒= d. Bất đẳng thức Cô-si: baba .2≥+ ; (a, b ≥0, dấu “=” khi a = b) e. Định lý Viet: yx a c Pyx a b Syx , . ⇒       == −==+ là nghiệmcủa X2 – SX + P = 0 Chú ý: y = ax2 + bx + c; để ymin thì x = a b 2 − ; Đổi x0 ra rad: 180 0 πx f. Các giá trị gần đúng: 2 π ≈ 10; 314 ≈ 100π ; 0,318 ≈ π 1 ; 0,636 ≈ π 2 ; 0,159 ≈ π2 1 ; 1,41 373,1;2 ≈≈ ---------- Mọi công việc thành đạt đều nhờ sự kiên trì và lòng say mê. BẢNG CHỦ CÁI HILAP 2
  3. 3. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 Kí hiệu in hoa Kí hiệu in thường Đọc Kí số A α alpha 1 B β bêta 2 Γ γ gamma 3 ∆ δ denta 4 E ε epxilon 5 Z ζ zêta 7 H η êta 8 Θ ∂,θ têta 9 I ι iôta 10 K κ kapa 20 Λ λ lamda 30 M µ muy 40 N ν nuy 50 Ξ ξ kxi 60 O ο ômikron 70 Π π pi 80 P ρ rô 100 ∑ σ xichma 200 T τ tô 300 γ υ upxilon 400 Φ ϕ phi 500 X χ khi 600 Ψ ψ Pxi 700 Ω ω Omêga 800 ---------- Thành công không có bước chân của kẻ lười biếng ---------- Ý chí là sức mạnh để bắt đầu công việc một cách đúng lúc. ---------- Đừng xấu hổ khi không biết, chỉ xấu hổ khi không học. ---------- 3
  4. 4. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 2. Kiến thức Vật Lí: ĐỔI MỘT SỐ ĐƠN VỊ CƠ BẢN Khối lượng Năng lượng hạt nhân 1g = 10-3 kg 1u = 931,5MeV 1kg = 103 g 1eV = 1,6.10-19 J 1 tấn = 103 kg 1MeV = 1,6.10-13 J 1ounce = 28,35g 1u = 1,66055.10-27 kg 1pound = 453,6g Chú ý: 1N/cm = 100N/m Chiều dài 1đvtv = 150.106 km = 1năm as 1cm = 10-2 m Vận tốc 1mm = 10-3 m 18km/h = 5m/s 1 µ m = 10-6 m 36km/h = 10m/s 1nm = 10-9 m 54km/h = 15m/s 1pm = 10-12 m 72km/h = 20m/s 1A0 = 10-10 m Năng lượng điện 1inch = 2,540cm 1mW = 10-3 W 1foot = 30,48cm 1KW = 103 W 1mile = 1609m 1MW = 106 W 1 hải lí = 1852m 1GW = 109 W Độ phóng xạ 1mH = 10-3 H 1Ci = 3,7.1010 Bq 1 µ H = 10-6 H Mức cường độ âm 1 µ F = 10-6 F 1B = 10dB 1mA = 10-3 A Năng lượng 1BTU = 1055,05J 1KJ = 103 J 1BTU/h = 0,2930W 1J = 24calo 1HP = 746W 1Calo = 0,48J 1CV = 736W 7 ĐƠN VỊ CHUẨN TRONG HỆ SI (Systeme International) Đơn vị chiều dài: mét (m) Đơn vị thời gian: giây (s) Đơn vị khối lượng: kilôgam (kg) Đơn vị nhiệt độ: kenvin (K) Đơn vị cường độ dòng điện: ampe (A) Đơn vị cường độ sáng: canđêla (Cd) Đơn vị lượng chất: mol (mol) Chú ý: các bội và ước về đơn vị chuẩn và sử dụng máy tính Casio. 3. Động học chất điểm: 4
  5. 5. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 a. Chuyển động thẳng đều: v = const; a = 0 b. Chuyển động thẳng biến đổi đều: constaov =≠ ; atvv += 0 0 0 tt vv t v a − − = ∆ ∆ = 2 0 2 1 attvs += asvv 20 22 =− c. Rơi tự do: 2 2 1 gth = ghv 2= gtv = ghv 22 = d. Chuyển động tròn đều: f T 12 == ω π ωRv = 2 2 ωR R v aht == . tα ω∆ = ∆ 4. Các lực cơ học: @ Định luật II NewTon: amFhl  = a. Trọng lực: ⇒= gmP  Độ lớn: mgP = b. Lực ma sát: mgNF µµ == c. Lực hướng tâm: R v mmaF htht 2 == d. Lực đàn đàn hồi: )( lkkxFdh ∆== 5. Các định luật bảo toàn: a. Động năng: 21 2 dW mv= 2 1 2 2 2 1 2 1 mvmvA −= b. Thế năng: @ Thế năng trọng trường: mghmgzWt == 21 mgzmgzA −= @ Thế năng đàn hồi: 22 )( 2 1 2 1 lkkxWt ∆== c. Định luật bảo toàn động lượng: constpp =+ 21  @ Hệ hai vật va chạm: ' 22 ' 112211 vmvmvmvm  +=+ @ Nếu va chạm mềm: Vmmvmvm  )( 212211 +=+ d. Định luật bảo toàn cơ năng: 21 WW = Hay 2211 tdtd WWWW +=+ ---------- 6. Điện tích: 5
  6. 6. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 a. Định luật Cu-lông:   2 21 r qq kF ε = Với k = 9.109 b. Cường độ điện trường:   2 r Q kE ε = c. Lực Lo-ren-xơ có: αsinvBqf L = o q: điện tích của hạt (C) o v: vận tốc của hạt (m/s) o ),( Bv  =α o B: cảm ứng từ (T) o Lf : lực lo-ren-xơ (N) Nếu chỉ có lực Lorenzt tác dụng lên hạt và 0 90),( == Bv  α thì hạt chuyển động tròn đều. Khi vật chuyển động tròn đều thì lực Lorenzt đóng vai trò là lực hướng tâm. Bán kính quỹ đạo: Bq mv R = 7. Dòng điện chiều: a. Định luật Ôm cho đoạn mạch: R U I = I = t q R U = (q là điện lượng dịch chuyển qua đoạn mạch) N = e q ( e = 1,6. 10-19 C)  Tính suất điện động hoặc điện năng tích lũy của nguồn điện. q A =ξ (ξ là suất điện động của nguồn điện, đơn vị là Vôn (V))  Công và công suất của dòng điện ở đoạn mạch: A = UIt P = U.I= t A  Định luật Jun-LenXơ: Q = RI2 t = U.I.t. 2 =t R U 6
  7. 7. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013  Công suất của dụng cụ tiêu thụ điện: P = UI = RI2 = R U 2 b. Định luật Ôm cho toàn mạch: rR E I + = 8. Định luật khúc xạ và phản xạ toàn phần: a. Định luật khúc xạ: 2 1 1 2 21 sin sin v v n n n r i === b. Định luật phản xạ toàn phần:      =≥ > 1 2 21 n n ii nn gh Ngày mai đang bắt đầu từ ngày hôm nay! ---------- “Đường đi khó không phải vì ngăn sông cách núi Chỉ khó vì lòng người ngại núi, e sông” ---------- 7
  8. 8. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 CHƯƠNG I. DAO ĐỘNG CƠ CHỦ ĐỀ 1: ĐẠI CƯƠNG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA 1. Chu kì, tần số, tần số góc: T f π πω 2 2 == với f T T f 11 =⇔= * T = n t (t là thời gian để vật thực hiện n dđ) 2. Dao động: a. Thế nào là dao động cơ: Chuyển động qua lại quanh một vị trí đặc biệt, gọi là vị trí cân bằng. b. Dao động tuần hoàn: Sau những khoảng thời gian bằng nhau gọi là chu kỳ, vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ. c. Dao động điều hòa: là dao động trong đó li độ của vật là một hàm cosin (hay sin) của thời gian. 3. Phương trình dao động điều hòa (li độ): x = Acos(ωt + ϕ) + x: Li độ, đo bằng đơn vị độ dài cm hoặc m -A O A + A = xmax: Biên độ (luôn có giá trị dương) + 2A: Chiều dài quỹ đạo. + ω : tần số góc (luôn có giá trị dương) + ϕω +t : pha dđ (đo bằng rad) + ϕ: pha ban đầu (tại t = 0, đo bằng rad) + Gốc thời gian (t = 0) tại vị trí biên dương: 0=ϕ + Gốc thời gian (t = 0) tại vị trí biên âm: πϕ= + Gốc thời gian (t = 0) tại vị trí cân bằng theo chiều âm: 2 π ϕ = + Gốc thời gian (t = 0) tại vị trí cân bằng theo chiều dương: 2 π ϕ −= * Chú ý: + Quỹ đạo là một đoạn thẳng dài L = 2A + Mỗi chu kì vật qua vị trí biên 1 lần, qua các vị trí khác 2 lần (1 lần theo chiều dương và 1 lần theo chiều âm) - sina = cos(a + 2 π ) và sina = cos(a - 2 π ) 4. Phương trình vận tốc: v = - ωAsin(ωt + ϕ) 8
  9. 9. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 + v  luôn cùng chiều với chiều cđ + v luôn sớm pha 2 π so với x + Vật cđ theo chiều dương thì v > 0, theo chiều âm thì v < 0. + Vật ở VTCB: x = 0; |v|max = ωA; + Vật ở biên: x = ±A; |v|min = 0; 5. Phương trình gia tốc: a = -ω2 Acos(ωt + ϕ) = -ω2 x + a  luôn hướng về vị trí cân bằng; + a luôn sớm pha 2 π so với v + a và x luôn ngược pha + Vật ở VTCB: x = 0; |v|max = ωA; |a|min = 0 + Vật ở biên: x = ±A; |v|min = 0; |a|max = ω2 A 6. Hợp lực tác dụng lên vật (lực hồi phục): F = ma = - m x2 ϖ =-kx + Fhpmax = kA = m A2 ω : tại vị trí biên + Fhpmin = 0: tại vị trí cân bằng + Dđ cơ đổi chiều khi lực đạt giá trị cực đại. + Lực hồi phục luôn hướng về vị trí cân bằng. -A O A Ax =max x = 0 xmax = A v = 0 Av ω=max v = 0 |a|max = ω2 A a = 0 |a|max = ω2 A Fhpmax Fhpmin = 0 Fhpmax = kA = m A2 ω 7. Công thức độc lập: 2 2 22 ω v xA += và 4 2 2 2 2 ωω av A += + Kéo vật lệch khỏi VTCB 1 đoạn rồi buông (thả) A⇒ + Kéo vật lệch khỏi VTCB 1 đoạn rồi truyền v x⇒ 8. Phương trình đặc biệt: 9 Biên độ: A Tọa độ VTCB: x = A Tọa độ vt biên: x = a ± A
  10. 10. t (s) (A) 0 + 4 - 4 Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 x = a ± Acos(ωt + φ) với a = const ⇒      x = a ± Acos2 (ωt+φ) với a = const ⇒ Biên độ: A 2 ; ω’=2ω; φ’= 2φ 9. Đồ thị của dđđh: + đồ thị li độ là đường hình sin. + đồ thị vận tốc là một đoạn thẳng + đồ thị gia tốc là 1 elip 10. Mối liên hệ giữa cđ tròn đều và dđđh: Dđđh được xem là hình chiếu của một chất điểm chuyển động tròn đều lên một trục nằm trong mặt phẳng quỹ đạo. Với: ω α ==∆ 0 360 .Tsodocung t B1: Vẽ đường tròn (O, R = A); B2: t = 0: xem vật đang ở đâu và bắt đầu chuyển động theo chiều âm hay dương + Nếu 0>ϕ : vật chuyển động theo chiều âm (về biên âm) + Nếu 0<ϕ : vật chuyển động theo chiều dương (về biên dương) B3: Xác định điểm tới để xác định góc quét α : T tT t 0 0 360. 360 . ∆ =⇒=∆ α α 11. Thời gian và đường đi trong dao động điều hòa: 10 O x(cos) + α A M’’ M ’ (C ) M A-A O ϕ
  11. 11. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 a. Thời gian ngắn nhất: * Thời gian dđ: Xét dđđh với chu kỳ T, biên độ A Biên âm VTCB Biên dương - A - 2 3A - 2 2A - 2 A O 2 A 2 2A 2 3A A + Từ x = A đến x = - A hoặc ngược lại: T t 2 ∆ = + Từ x = 0 đến x = A± hoặc ngược lại: T t 4 ∆ = + Từ x = 0 đến x = ± 2 A hoặc ngược lại: T t 12 ∆ = + Từ x = 0 đến x = ± 2 2A hoặc ngược lại: T t 8 ∆ = + Từ x = 0 đến x = ± 2 3A hoặc ngược lại: T t 6 ∆ = + Từ x = ± 2 A đến x = ±A hoặc ngược lại: T t 6 ∆ = b. Đường đi: + Đường đi trong 1 chu kỳ là 4A; trong 1/2 chu kỳ là 2A + Đường đi trong l/4 chu kỳ là A khi vật đi từ VTCB đến vị trí biên hoặc ngược lại @ Bài toán tính quãng đường lớn nhất và nhỏ nhất vật đi được trong khoảng thời gian 0 < ∆t < T/2. 11 A-A MM 12 O P x xO 2 1 M M -A A P2 1P P 2 ϕ∆ 2 ϕ∆
  12. 12. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 - Vật có vận tốc lớn nhất khi qua VTCB, nhỏ nhất khi qua vị trí biên nên trong cùng một khoảng thời gian quãng đường đi được càng lớn khi vật ở càng gần VTCB và càng nhỏ khi càng gần vị trí biên. - Sử dụng mối liên hệ giữa dao động điều hoà và chuyển động tròn đều. Góc quét ∆ϕ = ω∆t. - Quãng đường lớn nhất khi vật đi từ M1 đến M2 đối xứng qua trục sin (hình 1): max 2Asin 2 sin 2 2 t S A ϕ ω∆ ∆ = = - Quãng đường nhỏ nhất khi vật đi từ M1 đến M2 đối xứng qua trục cos (hình 2): 2 (1 os ) 2 (1 os ) 2 2 min t S A c A c ϕ ω∆ ∆ = − = − Lưu ý: Trong trường hợp ∆t > T/2 Tách ' 2 T t n t∆ = + ∆ trong đó * ;0 ' 2 T n N t∈ < ∆ < + Trong thời gian 2 T n quãng đường luôn là 2nA + Trong thời gian ∆t’ thì quãng đường lớn nhất, nhỏ nhất tính như trên. ' ' max 2 2A sin 2 2 sin 2 2 t S n A n A A ϕ ω∆ ∆ = + = + ' ' 2 2 (1 os ) 2 2 (1 os ) 2 2 min t S n A A c n A A c ϕ ω∆ ∆ = + − = + − Nếu bài toán nói thời gian nhỏ nhất đi được quãng đường S thì ta vẫn dùng các công thức trên để làm với S = Smax; Nếu bài toán nói thời gian lớn nhất đi được quãng đường S thì ta vẫn dùng các công thức trên để làm với S = Smin; nếu muốn tìm n thì dùng , ( 0, ) 2 S n p n p A = + c. Vận tốc trung bình: t s vtb = + Tốc độ trung bình lớn nhất và nhỏ nhất của trong khoảng thời gian ∆t: max ax = ∆ tbm S v t và = ∆ min tbmin S v t với Smax; Smin tính như trên. d. Quãng đường và thời gian trong dđđh. 12
  13. 13. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 12. Tính khoảng thời gian: 1 2 1 2.( ) 2 T t ϕ ϕ ϕ ϕϕ ω ω π − −∆ ∆ = = = - Thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí x1 đến x2: 1 2 1 2cos ;cos x x A A ϕ ϕ= = - Thời gian để vật tăng tốc từ v1(m/s) đến v2(m/s) thì: 1 2 1 2cos ; cos . . v v A A ϕ ϕ ω ω = = - Thời gian để vật thay đổi gia tốc từ a1(m/s2 ) đến a2(m/s2 ) thì: 1 2 1 22 2 cos ;cos . . a a A A ϕ ϕ ω ω = = 13. Vận tốc trong một khoảng thời gian t∆ : @ Vận tốc không vượt quá giá trị v cos( )x A tω ϕ→ = + . Xét trong ? 4 4 T t t xω ϕ ∆ ⇒ + = → = @ Vận tốc không nhỏ hơn giá trị v sin( )x A tω ϕ→ = + . Xét trong ? 4 4 T t t xω ϕ ∆ ⇒ + = → = ---------- Ngày mai đang bắt đầu từ ngày hôm nay! CHUYÊN ĐỀ 1: CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU VÀ DĐĐH 13
  14. 14. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 Dđđh được xem là hình chiếu của một chất điểm chuyển động tròn đều lên một trục nằm trong mặt phẳng quỹ đạo. Với: R v RA == ω; B1: Vẽ đường tròn (O, R = A); B2: t = 0: xem vật đang ở đâu và bắt đầu chuyển động theo chiều âm hay dương + Nếu 0>ϕ : vật chuyển động theo chiều âm (về biên âm) + Nếu 0<ϕ : vật chuyển động theo chiều dương (về biên dương) B3: Xác định điểm tới để xác định góc quét α : T tT t 0 0 360. 360 . ∆ =⇒=∆ α α Quãng đường và thời gian trong dđđh. Chú ý: Phương pháp tổng quát nhất để tính vận tốc, đường đi, thời gian, hay vật qua vị trí nào đó trong quá trình dao động. Ta cho t = 0 để xem vật bắt đầu chuyển động từ đâu và đang đi theo chiều nào, sau đó dựa vào các vị trí đặc biệt trên để tính. ---------- “Học không chỉ đơn thuần là học, mà học phải tư duy, vận dụng và sáng tạo” 14 O x(cos) + α A M’’ M ’ (C ) M A-A O ϕ
  15. 15. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 CHỦ ĐỀ 2: CON LẮC LÒ XO Dạng 1: Đại cương về con lắc lò xo 1. Phương trình dđ: x = Acos(ωt + ϕ) 2. Chu kì, tần số, tần số góc và độ biến dạng: + Tần số góc, chu kỳ, tần số: k m ω = ; m T 2 k = π ; = π 1 k f 2 m + k = m 2 ω Chú ý: 1N/cm = 100N/m + Nếu lò xo treo thẳng đứng: g l k m T 0 22 ∆ == ππ Với k mg l =∆ 0 Nhận xét: Chu kì của con lắc lò xo + tỉ lệ thuận căn bậc 2 của m; tỉ lệ nghịch căn bậc 2 của k + chỉ phụ thuộc vào m và k; không phụ thuộc vào A (sự kích thích ban đầu) 3. Tỉ số chu kì, khối lượng và số dao động: 2 2 1 1 1 1 2 2 T m n k T m n k = = = 4. Chu kì và sự thay đổi khối lượng: Gắn lò xo k vào vật m1 được chu kỳ T1, vào vật m2 được T2, vào vật khối lượng m1 + m2 được chu kỳ T3, vào vật khối lượng m1 – m2 (m1 > m2) được chu kỳ T4. Thì ta có: 2 2 2 3 1 2T T T= + và 2 2 2 4 1 2T T T= − 5. Chu kì và sự thay đổi độ cứng: Một lò xo có độ cứng k, chiều dài l được cắt thành các lò xo có độ cứng k1, k2, và chiều dài tương ứng là l1, l2… thì có: kl = k1l1 = k2l2 = @ Ghép lò xo: * Nối tiếp: 1 2 1 1 1 ... k k k = + + hay 21 21 kk kk k + = ⇒ cùng treo một vật khối lượng như nhau thì: T2 = T1 2 + T2 2 * Song song: k = k1 + k2 + … ⇒ cùng treo một vật khối lượng như nhau thì: 2 2 2 1 2 1 1 1 ... T T T = + + ---------- 15
  16. 16. ∆l0 lmax O x A - A l0 lcb lmin Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 Dạng 2: Lực đàn hồi và lực hồi phục 1. Lực hồi phục: là nguyên nhân làm cho vật dđ, luôn hướng về vị trí cân bằng và biến thiên điều hòa cùng tần số với li độ. Fhp = - kx = xm 2 ω− (Fhpmin = 0; Fhpmax = kA) 2. Lực đàn hồi: xuất hiện khi lò xo bị biến dạng và đưa vật về vị trí lò xo không bị biến dạng. a. Lò xo nằm ngang: VTCB: vị trí lò xo không bị biến dạng + Fđh = kx = k l∆ (x = l∆ : độ biến dạng; đơn vị mét) + Fđhmin = 0; Fđhmax = kA b. Lò xo treo thẳng đứng: Fđh = k l∆ Với xll ±∆=∆ 0 Dấu “+” nếu chiều dương cùng chiều dãn của lò xo + Fđhmax = k( 0l∆ +A) : Biên dưới: ở vị trí thấp nhất + Fđhmax = k(A - 0l∆ ): Biên trên: ở vị trí cao nhất. + AlkhiAlk Alkhi Fđh >∆−∆ ≤∆ = 00 0 min );( ;0 Chú ý: + Biên trên: AxFAl đh =⇒=⇒=∆ 0min0 + Fđh = 0: tại vị trí lò xo không bị biến dạng. 3. Chiều dài lò xo: + Chiều dài lò xo tại vị trí cân bằng: 2 minmax 00 ll lllcb + =∆+= 20 ω g k mg l ==∆ + Chiều dài cực đại (ở vị trí thấp nhất): lmax = lcb + A + Chiều dài cực tiểu (ở vị trí cao nhất): lmin = lcb – A 4. Tính thời gian lò xo giãn hay nén trong một chu kì: Trongmộtchukì lòxonén2lầnvàdãn2lần. a. Khi A > ∆l0 (Với Ox hướng xuống): @ Thời gian lò xo nén: ω α2 =∆t với A l0 cos ∆ =α @ Thời gian lò xo giãn: Δtgiãn = T – ∆tnén b. Khi A < ∆l0 (Với Ox hướng xuống): Thời gian lò xo giãn trong một chu kì là ∆t = T; Thời gian lò xo nén bằng không. 16
  17. 17. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 Có thể dùng phương pháp phân tích: xem vật bắt đầu chuyền động từ đâu rồi dựa vào các vị trí đặt biệt để tính. ---------- Dạng 3:Nănglượngtrongdđđh: 1. Lò xo nằm ngang: a. Thế năng: )(cos 2 1 2 1 2 1 222222 ϕωωω +=== tAmxmkxWt b. Động năng: )(sin 2 1 2 1 2222 ϕωω +== tAmmvWđ c. Cơ năng: constAmkAWWW dt ===+= 222 2 1 2 1 ω -A O A Ax =max x = 0 xmax = A v = 0 Av ω=max v = 0 |a|max = ω2 A a = 0 |a|max = ω2 A W = Wtmax W = Wđmax W = Wtmax Nhận xét: + Cơ năng được bảo toàn và tỉ lệ với bình phương biên độ. + Vị trí thế năng cực đại thì động năng cực tiểu và ngược lại. +Thờigianđểđộngnăngbằngthếnănglà: 4 T t = + Thời gian 2 lần liên tiếp động năng hoặc thế năng bằng không là: 2 T 17
  18. 18. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 + Dđđh có tần số góc là ω, tần số f, chu kỳ T. Thì động năng và thế năng biến thiên với tần số góc 2ω, tần số 2f, chu kỳ T/2. 2. Lò xo treo thẳng đứng: a. Cơ năng: 2 0 )( 2 1 lAkW ∆+= b. Thế năng: mghlxkWt +∆+= 2 0 )( 2 1 c. Động năng: 2 2 1 mvWđ = 3. Công thức xác định x và v liên quan đến mối liên hệ giữa động năng và thế năng: a. Khi 1+ ±=⇒= n A xnWW tđ b. Khi 1+ ±=⇒= n A vnWW đt ω c. Khi 1)(1 22 −=−=⇒±= x A n W W n A x t đ ---------- “Sự nghi ngờ là cha đẻ của phát minh” Galileo Galiles ---------- Dạng 4: Viết phương trình dđđh: Các bước lập phương trình dđdđ: * B1: Chọn: + Gốc tọa độ: + Chiều dương: + Gốc thời gian: 18
  19. 19. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 (Thường bài toán đã chọn) * B2: Phương trình có dạng:    +−= += )sin( )cos( ϕωω ϕω Av tAx * B3: Xác định ω, A và ϕ 1. Cách xác định ω:       = ∆ ==== n t T l g m k T f ; 2 2 0 π πω + 0l∆ = k mg = 2 g ω : độ dãn của lò xo ở VTCB (đơn vị là mét) + Đề cho x, v, a, A: ω = 2 2 v A x− = a x = maxa A = maxv A 2. Cách xác định A: + A = xmax: vật ở VT biên (kéo vật khỏi VTCB 1 đoạn rồi buông x = A). + 2 2 22 ω v xA += : Kéo vật khỏi VTCB 1 đoạn x rồi truyền cho nó v. + 4 2 2 2 2 ωω av A += : tại vị trí vật có vận tốc v và gia tốc a + A = 2 L (L: quỹ đạo thẳng) + A = đường đi trong 1 chu kì chia 4. + A = k W2 (W: cơ năng; k: độ cứng) + A = ω maxv (ω: tần số góc) + A = k Fhp max + A = 4 .Tvtb + A = 2 max ω a + A = lcb - lmin với lcb = l0 + 0l∆ + A = lmax - lcb + A = 2 minmax ll − với 2 minmax ll lcb + = 3. Cách xác định ϕ: Dựa vào điều kiện đầu: lúc t = t0 (thường t0=0) 0 0 Acos( ) sin( ) x t v A t ω ϕ ϕ ω ω ϕ = + ⇒ = − + =? Tìm nhanh: Shift cos A x0 Lưu ý: + Vật cđ theo chiều dương thì v > 0 0sin <⇒ ϕ 19
  20. 20. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 + Vật cđ theo chiều âm thì v < 0 0sin >⇒ ϕ + Tại vị trí biên v = 0 + Gốc thời gian tại vị trí biên dương: 0=ϕ + Gốc thời gian tại vị trí biên âm: πϕ= + Gốc thời gian tại vị trí cân bằng theo chiều âm: 2 π ϕ = + Gốc thời gian tại vị trí cân bằng theo chiều dương: 2 π ϕ −= Cách 2: Lập bằng máy: Xác định dữ kiện: tìm ω, và tại thời điểm ban đầu (t = 0) tìm x0, 2 20 0 0( ) v v A x ω ω = ± − Chú ý: nếu vật chuyển động theo chiều dương thì v0 lấy dấu + và ngược lại Dùng máy tính FX570 ES trở lên + Mode 2 + Nhập: 0 0 . v x i ω − (chú ý: chữ i là trong máy tính) + Ấn: SHIFT 2 3 = Máy tính hiện A∠ϕ 4. Đặc biệt: Lò xo treo thẳng đứng a. Đưa vật về vị trí lò xo không biến dạng rồi @. buông (thả) thì A = 0l∆ @. truyền vận tốc thì x = 0l∆ b. Kéo vật xuống đến vị trí lò xo dãn một đoạn d rồi @. buông (thả) thì A = d - 0l∆ @. truyền vận tốc thì x = d - 0l∆ c. Đẩy vật lên một đoạn d @. Nếu d < 0l∆ + buông (thả) thì A = 0l∆ - d + truyền vận tốc thì x = 0l∆ - d @. Nếu d ≥ 0l∆ + buông (thả) thì A = 0l∆ + d + truyền vận tốc thì x = 0l∆ + d ---------- “ Sự thành công trên đời do tay người năng dạy sớm ” 20
  21. 21. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 ---------- Dạng 5: Tổng hợp dao động 1. Công thức tính biên độ và pha ban đầu của dđ tổng hợp: )cos(AA2AAA 1221 2 2 2 1 2 ϕ−ϕ++= 2211 2211 cosAcosA sinAsinA tan ϕ+ϕ ϕ+ϕ =ϕ 2. Ảnh hưởng của độ lệch pha: }{ 1212 ϕϕϕϕϕ >−=∆ a. Nếu 2 dđ thành phần cùng pha: ∆ϕ = 2kπ { ...2;1;0 ±±=k } ⇒ Biên độ dđ tổng hợp cực đại: A = A1 + A2 ⇒ 21 ϕϕϕ == b. Nếu 2 dđ thành phần ngược pha: ∆ϕ = (2k +1)π { ...2;1;0 ±±=k } ⇒ Biên độ dđ tổng hợp cực tiểu: 21 AAA −= 1ϕϕ =⇒ nếu A1 > A2 và ngược lại c. Khi 1 2x & x vuông pha 2 )12( π ϕ +=∆ k { ...2;1;0 ±±=k } ⇒ Biên độ dđ tổng hợp 2 2 1 2A A A= + d. Bất kì: 1 2 1 2A A A A A− ≤ ≤ + 3. Dùng máy tính tìm phương trình (dùng cho FX 570ES trở lên) B1: mode 2 (Chỉnh màn hình hiển thị CMPLX R Math) B2: nhập máy: A1∠ϕ1 + A2 ∠ϕ2 nhấn = B3: ấn SHIFT 2 3 = Máy sẽ hiện A∠ϕ 4. Khoảng cách giữa hai dao động ∆x = x1 – x2 = A’ cos(ωt + ϕ’ ) Với ∆xmax = A’ 5. Điều kiện A1 để A2max A2max = A/ sin(ϕ2 - ϕ1) A1 = A/tan(ϕ2 - ϕ1) Chú ý: Nếu cho A2 thí từ 2 công thức trên ta tìm được A = Amin Amin = A2 sin(ϕ2 - ϕ1) = A1tan(ϕ2 - ϕ1) * Hãy Nhớ bộ 3 số: 3, 4, 5 (6, 8, 10) 6. Chú ý: + Đưa về dạng hàm cos trước khi tổng hợp. ---------- “Đường đi khó không khổ vì ngăn sông cách núi 21
  22. 22. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 Chỉ khó vì lòng người ngại núi, e sông ” ---------- CHUYÊN ĐỀ 2: MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP NÂNG CAO Dạng 1: Đk để vật m1 và m2 chồng lên nhau và cđ cùng gia tốc. 1. Tìm biên độ để m2 không trượt trên vật m1 (lò xo nằm ngang): Fmax gmAmFms 2 2 2 µω ≤⇔≤ với 21 2 mm k + =ω 2 ω µg A ≤ ( µ : hệ số ma sát trượt) 2. Điều kiện để m2 không rời m1 khi hệ dđ theo phương thẳng đứng: ⇒≤⇔≤ gAga 2 max ω 2 ω g A ≤ ---------- “Đường đi khó không khổ vì ngăn sông cách núi Chỉ khó vì lòng người ngại núi, e sông ” ---------- Dạng 2: Dđ của vật sau khi va chạm với vật khác. 1. Nếu va chạm đàn hồi thì áp dụng định luật bảo toàn động lượng và định luật bảo toàn cơ năng để tìm vận tốc sau va chạm: + ĐLBTĐL: ' 22 ' 112211 vmvmvmvm  +=+ + ĐLBTCN: W1 = W2 + Vật m chuyển động với vận tốc v0 đến va chạm vào vật M đứng yên. + Va chạm đàn hồi:           + − = + = ⇒    += += 0 0 222 0 0 1 1 1 2 v m M m M v v m M V MVmvmv MVmvmv 2. Nếu sau va chạm hai vật dính vào nhau và cùng cđ với cùng vận tốc thì áp dụng định luật bảo toàn động lượng. + Va chạm mềm: ( ) 00 1 1 v m M VVMmmv + =⇒+= 3. Nếu vật m2 rơi tự do từ độ cao h so với vật m1 đến chạm vào m1 rồi cùng dđđh thì áp dụng công thức: ghv 2= 22
  23. 23. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 Chú ý: v2 – v0 2 = 2as; v = v0 + at; s = vot + 2 2 1 at Wđ2 – Wđ1 = A = F.s Dạng 3: Dđ của vật sau khi rời khỏi giá đỡ cđ. 1. Nếu giá đỡ bắt đầu cđ từ vị trí lò xo không bị biến dạng thì quãng đường từ lúc bắt đầu cđ đến lúc giá đỡ rời khỏi vật: S = l∆ 2. Nếu giá đỡ bắt đầu cđ từ vị trí lò xo đã dãn một đoạn b thì: S = l∆ - b Với k agm l )( − =∆ : độ biến dạng khi giá đỡ rời khỏi vật. 3. Li độ tại vị trí giá đỡ rời khỏi vật: x = S - 0l∆ Với k mg l =∆ 0 Chú ý: v2 – v0 2 = 2as; v = v0 + at; s = vot + 2 2 1 at ---------- Dạng 4: Dđ của con lắc lò xo khi có một phần của vật nặng bị nhúng chìm trong chất lỏng 1. Độ biến dạng: k gDShm l )( 0 0 − =∆ + S: tiết diện của vật nặng. + h0: phần bị chìm trong chất lỏng. + D: khối lượng riêng của chất lỏng. 2. Tần số góc: m k' =ω với k’ = SDg + k ---------- “Sự nghi ngờ là cha đẻ của phát minh” Galileo Galiles ---------- Dạng 5: Dđ của con lắc lò xo trong hệ qui chiếu không quán tính. 1. Trong thang máy đi lên: k agm l )( 0 + =∆ 2. Trong thang máy đi xuống: k agm l )( 0 − =∆ 3. Trong xe cđ ngang làm con lắc lệch góc α so với phương thẳng đứng: a = gtanα ; αcos )( 0 mg llk =− 23
  24. 24. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 ---------- Dạng 6: Con lắc lò xo nằm trên mặt phẳng nghiêng 1 góc α so với mặt phẳng ngang: α π α sin 2 sin 0 0 g l T k mg l ∆ =⇒=∆ ---------- CHỦ ĐỀ 3: CON LẮC ĐƠN Dạng 1: Đại cương về con lắc đơn Mô tả: Con lắc đơn gồm một vật nặng treo vào sợi dây không giãn, vật nặng kích thước không đáng kể so với chiều dài sợi dây, sợi dây khối lượng không đáng kể so với khối lượng của vật nặng. 1. Chu kì, tần số và tần số góc: T 2 g = π l ; g ω = l ; 1 g f 2 = π l Nhận xét: Chu kì của con lắc đơn + tỉ lệ thuận căn bậc 2 của l; tỉ lệ nghịch căn bậc 2 của g + chỉ phụ thuộc vào l và g; không phụ thuộc biên độ A và m. + ứng dụng đo gia tốc rơi tự do (gia tốc trọng trường g) 2. Phương trình dđ: Điều kiện dao động điều hoà: Bỏ qua ma sát, lực cản và α0 << 1 rad hay S0 << l s = S0cos(ω t +ϕ ) hoặc α = α0cos(ωt + ϕ) Với s = αl, S0 = α0l ⇒ v = s’ = -ωS0sin(ωt + ϕ) = -ωlα0sin(ωt + ϕ) ⇒ a = v’ = -ω2 S0cos(ωt + ϕ) = -ω2 lα0cos(ωt + ϕ) = -ω2 s = -ω2 αl Lưu ý: S0 đóng vai trò như A còn s đóng vai trò như x S0 đóng vai trò như A còn s đóng vai trò như x 3. Hệ thức độc lập:* a = -ω2 s = -ω2 αl 24
  25. 25. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 * 2 2 2 0 ( ) v S s ω = + * 2 2 2 2 2 0 2 2 v v l gl α α α ω = + = + 4. Lực hồi phục: 2 sin s F mg mg mg m s l α α ω=− =− =− =− + Đkiện dđ điều hoà: Bỏ qua ma sát, lực cản và α0 << 1 rad hay S0 << l +Vớiconlắcđơnlựchồiphụctỉlệthuậnvớikhốilượng. + Với con lắc lò xo lực hồi phục không phụ thuộc vào khối lượng. 5. Chu kì và sự thay đổi chiều dài: Tại cùng một nơi con lắc đơn chiều dài l1 có chu kỳ T1, con lắc đơn chiều dài l2 có chu kỳ T2, con lắc đơn chiều dài l1 + l2 có chu kỳ T2,con lắc đơn chiều dài l1 - l2 (l1>l2) có chu kỳ T4. Ta có: 2 2 2 3 1 2T T T= + và 2 2 2 4 1 2T T T= − 6. Tỉ số số dao động, chu kì tần số và chiều dài: Trong cùng thời gian con lắc có chiều dài l1 thực hiện được n1 dao động, con lắc l2 thực hiện được n2 dao động. Ta có: n1T1 = n2T2 hay 2 1 1 2 1 2 2 1 f f l l T T n n === Dạng 2: Phương trình dđ, vận tốc, gia tốc, lực căng dây và năng lượng 1. Phương trình dđ: (Viết phương trình dđ giống con lắc lò xo) s = S0cos(ω t +ϕ ) v = -ω S0sin(ω t +ϕ ) a=-ω 2 S0cos(ω t +ϕ ) α = α0cos(ωt + ϕ) v = -ω α0sin(ω t +ϕ ) a=-ω 2 α0cos(ω t +ϕ ) Với s = αl, S0 = α0l; Chú ý: + Gia tốc pháp tuyến: 0 cos 2 (cos cos )pt T P a g m α α α − = = − + Gia tốc tiếp tuyến: att = gsinα Ta có gia tốc: 22 pttt aaa += 2. Vận tốc, lực căng, năng lượng: * :100 0 ≤α )( 22 0 αα −= glv ; T = mg(1+ )5,1 22 0 αα − 25
  26. 26. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 2 0 2 0 2 2 2 2 1 2 1 2 1 2 1 αω α mglSmWWW mvW mglW đt đ t ==+= = = * :100 0 >α )cos(cos2 0αα−= glv T )cos2cos3( 0αα −= mg đt đ t WWW mvW mglmghW += = −== 2 2 1 )cos1( α Chú ý: + vmax và Tmax khiα = 0 + vmin và Tmin khiα =α 0 + Độ cao cực đại của vật đạt được so với VTCB: 2 ax ax 2 m m v h g = 3. Tỉ số giữa động năng và thế năng: 2 2 đ 0 0 2 2 t W S 1 1 n W S α α = − = − = ⇒ Công thức xác định vị trí của vật khi biết trước tỉ số giữa Động năng và Thế năng là: 0S S n 1 = ± + Hoặc 0 n 1 α α = ± + 4. Công thức xác định vận tốc của vật tại vị trí mà động năng bằng 1 n thế năng: Nếu ta có: đ t W 1 W n = hay đ t 1 W W n = Thì: ( ) 0 0 S g v S n 1n 1 ω = ± = ± ++ l Hoặc ( ) 0 0 g v n 1n 1 ωα α= ± = ± ++ l l ---------- Dạng 3: Chu kì thay đổi theo nhiệt độ, độ cao, độ sâu và gia tốc trọng trường: 26
  27. 27. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 1. Thay đổi nhiệt độ (chiều dài l thay đổi, g không đổi): g l T 1 1 2π= ; g l T 2 2 2π= với )](1[ 1212 ttll −+= α α : hệ số nở dài; t: nhiệt độ 1 2 1 2 l l T T =⇒ Ta có: )( )( 2 1 1212 11212 ttlll TttTTT −=−=∆ −=−=∆ α α (1) 2. Thay đổi theo độ cao trên Trái Đất khi nhiệt độ không đổi (g thay đổi, l không đổi): 2 1 1 2 2 2 1 1 2 2 g g T T g l T g l T =⇒        = = π π Ta có: 112 T R h TTT ±=−=∆ (2) + Dấu ‘’+’’ đưa lên cao, dấu ‘’-‘’ đưa xuống so mực nước biển + Dấu ‘’-’’ đưa lên cao, dấu ‘’+‘’ đưa xuống so mặt đất Chú ý: + Biết g1 và g2 thì 1 1 2 2 l g g l = Nếu đưa lên cao thì hR R g g 21 2 + = (3) + Đưa con lắc từ thiên thể này lên thiên thể khác thì: 2 1 2 2 2 1 2 1 1 2 R R M M g g T T == + Trong cùng khoảng thời gian, đồng hồ có chu kì T1 có số chỉ t1 thì đồng hồ có con lắc T2 có chỉ số t2. Ta có: 2 1 1 2 T T t t = 3. Thời gian chạy sai mỗi ngày: 1 60.60.24 T T t ∆ =∆ + Nếu ∆T > 0: con lắc chạy chậm; Nếu ∆T < 0: con lắc chạy nhanh 27
  28. 28. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 + Con lắc dđ đúng trở lại ⇒T’ = T ⇔ thay đổi to hoặc h 0. 2 1 0 =+∆⇔= Τ ∆Τ R h tα ⇒ t∆ và h? + Thay đổi h và t: 112 ])( 2 1 [ T R h ttT ±−=∆ α 4. Phần trăm tăng giảm của chu kỳ theo l và g + % tăng giảm T theo % tăng giảm của l: (%) 2 1 (%) l l∆ = Τ ∆Τ + % tăng giảm T theo % tăng giảm của g: (%) 2 1 (%) g g∆ = Τ ∆Τ + % tăng giảm T theo % tăng giảm của l và g (%) 2 1 (%) 2 1 (%) g g l l ∆ − ∆ = Τ ∆Τ ---------- Ý chí là sức mạnh để bắt đầu công việc một cách đúng lúc. ---------- Dạng 4: Chu kì của con lắc thay đổi khi có thêm lực tác dụng Ta có: ' ' ' ' 2 2 g g T T g l T g l T =⇒        = = π π 1. Lực điện trường:F = q E vớiE = d U E:cường độ điện trường (V/m) U: điện áp giữa 2 bản tụ điện (V); d: khoảng cách giữa 2 bản tụ điện (m) a. TH1: Điện tích q > 0 cường độ điện trường E r hướng thẳng đứng xuống dưới tương đương với điện tích q < 0 cường độ điện trường E r hướng thẳng đứng lên trên m Eq gg +=' 28
  29. 29. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 b. TH2: điện tích q > 0 cường độ điện trường E r hướng thẳng đứng lên trên tương đương với điện tích q < 0 cường độ điện trường E r hướng thẳng đứng xuống dưới. m Eq gg −=' c. TH3: điện tích q (có thể âm hoặc dương) đặt trong điện trường song song với mặt đất hay PF rr ⊥ 2 2 2' )( m qE gg += và αcos ' g g = với mg Eq P F ==αtan + Lực căng: τ = cb mg αcos + Vận tốc tại VTCB: cb gl v α α cos )cos1(2 02 max − = d. TH4: ( , )F P α= r r => 2 2 ' ( ) 2( ) os F F g g gc m m α= + + @ Chú ý: Một con lắc đơn mang điện tích dương khi không có điện trường nó dao động điều hòa với chu kỳ T. Khi có điện trường hướng thẳng đứng xuống thì chu kì dao động điều hòa của con lắc là T1. Khi có điện trường hướng thẳng đứng lên thì chu kì dao động điều hòa của con lắc là T2. Chu kỳ T dao động điều hòa của con lắc khi không có điện trường liên hệ với T1 và T2 là: 1 2 2 2 1 2 2T T T T T = + CM: 2 2 1 1 1 4 g a T lπ + = ; 2 2 2 1 1 4 g a T lπ − = => 2 2 2 2 1 2 1 1 1 1 2. 2 4 g T T l Tπ + = = => 1 2 2 2 1 2 2T T T T T = + 2. Lực đẩy Acsimet: FA = VD0g = D m D0g Với )1( 0' D D gg −= + D: Kl riêng của vật nặng; D0: Kl riêng của môi trường. + T = T0 α ε =−=∆⇒ 12 ttt ( :1<∆t giãm nhiệt độ; :1>∆t tăng nhiệt độ) 29
  30. 30. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 ---------- Dạng 5: Con lắc đặt trong thang máy Ta có: ' ' ' ' 2 2 g g T T g l T g l T =⇒        = = π π a. Thang máy đi lên NDĐ hoặc đi xuống CDĐ: g’ = g + a g T T g a ′⇒ = + Và ' 0 0 . g g a α α= + b. Thang máy đi lên CDĐ hoặc đi xuống NDĐ: g’ = g – a g T T g a ′⇒ = − Và ' 0 0 . g g a α α= − c. Chuyển động đều: g’ = g d. Nếu PF rr ⊥ thì: 22 ' agg += 2 0 2 2 ag l T + = π * Vị trí cân bằng được xác định bởiθ: tanθ= g a mg ma P F oqt == 0 ---------- Ngày mai đang bắt đầu từ ngày hôm nay! ---------- Dạng 6: Con lắc đặt trong xe chuyển động 1. Xe chuyển động theo phương ngang 30 hdP qtF P θ 0a 0α
  31. 31. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 ' ' g g TT = với        =− === += asvv g a mg ma P F gag 2 tan ' 2 0 2 22 α @ Lực căng: α τ sin ma = 2. Xe chuyển động trên mặt phẳng nghiêng gócα không ma sát ' ' g g TT = với      = = = VTCB ga gg : sin cos' αβ α α hay αcos' TT = @ Lực căng: α τ sin ma = 3. Xe xuống dốc nghiêng gócα có ma sát: 2 1 2' µ π + = g l T với µ : là hệ số ma sát VTCB: αµα αµα β sincos cossin tan + − = 4. Xe lên dốc nghiêng gócα với gia tốc a: α π sin2 2' 22 agga l T ++ = VTCB: ) sin cos arctan( α α β ag a + = @ xuống dốc: )cos(sin αµα−=ga @ lên dốc: )cos(sin αµα+−= ga ---------- Dạng 7: Dđ của con lắc đơn có ma sát 1. Để duy trì dđ cần động cơ nhỏ có công suất: nT EE t E P − = ∆ = 0 n: số dđ; 22 00 2 1 ; 2 1 αα mglEmglE == 2. Công của lực cản: 31
  32. 32. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 44 4 0 00 mg l A FmgllFA C CCC α α ααα ∆ ==⇒∆== Trong đó: ααα −=∆ 0 a. Độ giảm biên độ sau mỗi chu kỳ là: át 2 4 masF A A k − = Độ giảm biên độ trong N chu kì là: S0 – SN = N 4 canF l mg b. Số dao động thực hiện được: N = 0 4 mgS Fl Dạng 8: Con lắc bị vướng đinh hoặc va chạm với vật cản T = )( 2 1 21 TT + 2 1 00 2 2 1 1 2 2 l l g l T g l T αβ π π = = = ---------- ---------- Dạng 9: Đo chu kỳ bằng phương pháp trùng phùng Để xác định chu kỳ T của một con lắc lò xo (con lắc đơn) người ta so sánh với chu kỳ T0 (đã biết) của một con lắc khác (T ≈ T0). 32 0α β
  33. 33. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 Hai con lắc gọi là trùng phùng khi chúng đồng thời đi qua một vị trí xác định theo cùng một chiều. Thời gian giữa hai lần trùng phùng 0 0 TT T T θ = − Nếu T > T0 ⇒ θ = (n+1)T = nT0. Nếu T < T0 ⇒ θ = nT = (n+1)T0. với n ∈ N* ---------- “Chín phần mười của nền tảng thành công là sự tự tin và biết đem hết nghị lực ra thực hiện ” ---------- CHỦ ĐỀ 3: CÁC LOẠI DAO ĐỘNG KHÁC 1. Dao động tắt dần: Là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian do lực cản môi trường. + Dđtdần càng nhanh nếu môi trường càng nhớt (lực cản càng lớn) + Ứng dụng: giảm xóc trên xe cộ, cửa tự đóng… 2. Dao động duy trì: Để dđ của một hệ không bị tắt dần, cần bổ sung năng lượng cho nó một cách đều đặn trong từng chu kì để bù vào phần năng lượng mất đi do ma sát. Dđ của hệ khi đó được gọi là dđ duy trì - Đặc điểm: + Biên độ không đổi + Tần số dao động bằng tần số riêng (fo) của hệ. 3. Dao động cưỡng bức: Là dao động của hệ dưới tác dụng của ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn. - Đặc điểm: +Biên độ không đổi, tỉ lệ thuận với biên độ của ngoại lực và phụ thuộc vào tần số ngoại lực. +Tần số dao động bằng tần số của lực cưỡng bức(f) 4. Hiện tượng cộng hưởng: Khi f = fo thì biên độ dao động cưỡng bức đạt giá trị cực đại =>Hiện tượng cộng hưởng. + Điều kiện cộng hưởng: f = f0 hay ω = ω0 hay T = T0 33
  34. 34. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 + ){ 0Tt t s v == Hay ω ω  =  = ↑→ ∈  = 0 0 Max 0 laøm A A löïc caûn cuûa moâi tröôøng f f T T + Tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng: Cộng hưởng không chỉ có hại mà còn có lợi -Tòa nhà, cầu, máy, khung xe,...là những hệ dao động có tần số riêng. Không để cho chúng chịu tác dụng của các lực cưởng bức, có tần số bằng tần số riêng để tránh cộng hưởng, dao động mạnh làm gãy, đổ. - Hộp đàn của đàn ghi ta,...là những hộp cộng hưởng làm cho tiếng đàn nghe to, rỏ. Chú ý: + Dđ tắt dần là dđ có biên độ giãm dần theo thời gian. + Dđ cưỡng bức chịu tác dụng của ngoại lực lực biến thiên tuần hoàn. + Dđ duy trì giữ biên độ không đổi mà không làm chu kì thay đổi. Dao động tự do, dao động duy trì Dđ tắt dần Dao động cưỡng bức Cộng hưởng Lực tác dụng Do tác dụng của nội lực tuần hoàn Do tác dụng của lực cản (do ma sát) Do tác dụng của ngoại lực tuần hoàn Biên độ A Phụ thuộc điều kiện ban đầu Giảm dần theo thời gian Phụ thuộc biên độ của ngoại lực và hiệu số 0( )cbf f− Chu kì T (hoặc tần số f) Chỉ phụ thuộc đặc tính riêng của hệ, không phụ thuộc các yếu tố bên ngoài. Không có chu kì hoặc tần số do không tuần hoàn Bằng với chu kì ( hoặc tần số) của ngoại lực tác dụng lên hệ Hiện tượng đặc biệt trong DĐ Không có Sẽ không dao động khi ma sat quá lớn Sẽ xãy ra HT cộng hưởng (biên độ A đạt max) khi tần số 0cbf f= Ưng Chế tạo đồng hồ quả Chế tạo lò xo Chế tạo khung xe, bệ máy 34
  35. 35. T ∆ Α x tO Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 dụng lắc. Đo gia tốc trọng trường của trái đất. giảm xóc trong ôtô, xe máy phải có tần số khác xa tần số của máy gắn vào nó. Chế tạo các loại nhạc cụ 5. Các đại lượng trong dao động tắt dần: * Quãng đường vật đi được đến lúc dừng lại là: 2 2 2 2 2 kA A S mg g ω µ µ = = * Độ giảm biên độ sau mỗi chu kỳ là: 2 4 4mg g A k µ µ ω ∆ = = * Số dđ thực hiện được: 2 4 4 A Ak A N A mg g ω µ µ = = = ∆ = át 2 4 masF A A k − = * Thời gian vật dđ đến lúc dừng lại: . 4 2 AkT A t N T mg g πω µ µ ∆ = = = (Nếu coi dđ tắt dần có tính tuần hoàn với chu kỳ 2 T π ω = ) Độ giảm biên độ sau N chu kỳ dao động: át 4 mas n n F A A A N k ∆ = − = * Vận tốc cực đại của vật đạt được khi thả nhẹ cho vật dao động từ vị trí biên ban đầu: vmax = gA k gm m kA µ µ 2 222 −+ . CHƯƠNG II. SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM CHỦ ĐỀ 1: ĐẠI CƯƠNG SÓNG CƠ. 1. Khái niệm về sóng cơ, sóng ngang, sóng dọc? a. Sóng cơ: là dao động dao động cơ lan truyền trong một môi trường →không truyền được trong chân không Đặc điểm: - Sóng cơ không truyền được trong chân không. - Khi sóng cơ lan truyền, các phân tử vật chất chỉ dao động tại chổ, pha dao động và năng lượng sóng chuyển dời theo sóng. - Trong môi trường đồng tính và đẳng hướng, tốc độ không đổi. b. Sóng dọc: là sóng cơ có phương dao động trùng với phương truyền sóng. Sóng dọc truyền được trong chất khí, lỏng, rắn. Ví dụ: Sóng âm trong không khí. c. Sóng ngang: là sóng cơ có phương dđ vuông góc với phương truyền sóng. Sóng ngang truyền được trong chất rắn và trên mặt chất lỏng. 35
  36. 36. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 Ví dụ: Sóng trên mặt nước. 2. Các đặc trưng của sóng cơ: a. Chu kì (tần số sóng): là đại lượng không thay đổi khi sóng truyền từ môi trường này sang môi trương khác. b. Biên độ sóng: là biên độ dđộng của một phần tử có sóng truyền qua. c. Tốc độ truyền sóng: là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường; phụ thuộc bản chất môi trường (VR > VL > VK) và nhiệt độ (nhiệt độ của môi trường tăng thì tốc độ lan truyền càng nhanh) d. Bước sóng λ(m): f v vT ==λ : Với v(m/s); T(s); f(Hz) ⇒ λ( m) C1: là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng dao động cùng pha với nhau. C2: là quãng đường sóng lan truyền trong một chu kì e. Năng lượng sóng: Qtrình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng. 3. Chú ý: + Số chu kì bằng số gợn sóng trừ 1. + Khoảng cách giữa hai ngọn sóng liên tiếp là λ. + Quãng đường truyền sóng: S = v.t. + Khoảng cách giữa n ngọn sóng là (n – 1) λ 4. Phương trình truyền sóng a. Phương trình dđ: um = Acos )(2cos)( λ πω x T t A v x t −=− cos 2 ( )M t d u A T π λ = − với d = MO thì phương trình sóng phản xạ tại M là: 36 Ph­ ¬ng truyÒn sãng M O N Md OM= Nd ON= ou acos( t )= ω + ϕM M 2 d u acos( t ) π = ω + ϕ + λ N N 2 d u acos( t ) π = ω + ϕ − λ
  37. 37. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 ' ' cos 2 ( ) cos2 ( ) M cè ®Þnh Khi M tù do  = − −   = −  M M t d Khi u A T t d u A T π λ π λ b.Độlệchphacủa2dđtại2điểmcáchnguồn: λ π λ πϕ xxx ∆ = − =∆ 22 21 + Cùng pha: πϕ 2k=∆ + Ngược pha: πϕ )12( +=∆ k + Vuông pha: 2 )12( π ϕ +=∆ k - Khoảng cách giữa hai điểm dao động cùng pha:d k= λ (k = 1, 2, 3…). - Khoảng cách giữa hai điểm dao động ngược pha:d ( 1 k ) 2 = λ+ (k = 0, 1, 2…) Chú ý: + Nếu nguồn kích thích bằng dòng điện có tần số f thì sóng dđ với 2f. + Hai điểm gần nhau nhất cùng pha cách nhau 1 bước sóng + Hai điểm gần nhau nhất ngược pha cách nhau nửa bước sóng + Hai điểm gần nhau nhất vuông pha cách nhau một phần tư bước sóng ---------- CHỦ ĐỀ 2: DAO THOA SÓNG 1. Hiện tượng giao thoa sóng: là sự tổng hợp của 2 hay nhiều sóng kết hợp trong không gian, trong đó có những chỗ biên độ sóng được tăng cường (cực đại giao thoa) hoặc triệt tiêu (cực tiểu giao thoa). Hiện tượng giao thoa là hiện tượng đặc trưng của sóng. 2. Điều kiện giao thoa. Sóng kết hợp: • Đk để có giao thoa: 2 nguồn sóng là 2 nguồn kết hợp 37
  38. 38. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 o Dao động cùng phương, cùng chu kỳ o Có hiệu số pha không đổi theo thời gian 3. Phương trình: Giao thoa của hai sóng phát ra từ hai nguồn sóng kết hợp S1, S2 cách nhau một khoảng l: Điểm M cách 2 nguồn d1, d2 @ Nếu tại hai nguồn S1 và S2 cùng phát ra hai sóng giống hệt nhau có phương trình sóng là: u1 = u2 = Acosωt và bỏ qua mất mát năng lượng khi sóng truyền đi thì thì sóng tại M (với S1M = d1; S2M = d2) là tổng hợp hai sóng từ S1 và S2 truyền tới sẽ có phương trình là: uM = 2Acos λ π )( 12 dd − cos(ωt - λ π )( 12 dd + ) @ Độ lệch pha của 2 sóng từ 2 nguồn truyền tới M: ∆ϕ = λ π )(2 12 dd − 4. Số điểm hoặc số đường dđ: a. Hai nguồn dđ cùng pha πϕϕϕ k=−=∆ 12 * Điểm dđ cực đại: d1 – d2 = kλ (k∈Z) ⇒ Số đường hoặc số điểm (không tính hai nguồn): λλ 2121 ss k ss << − ⇒Vị trí của các điểm cực đại: 22 .1 AB kd += λ * Điểm dđ cực tiểu (không dđ): d1– d2 = (2k +1) 2 λ = (k + λ) 2 1 (k∈Z) ⇒Số điểm (không tính 2 nguồn): 2 1 2 1 2121 −<<− − λλ ss k ss ⇒Vị trí của các điểm cực tiểu: 422 .1 λλ ++= AB kd (thay các giá trị k) → Số cực đại giao thoa = số cực tiểu giao thoa + 1. b. Hai nguồn dđ ngược pha: πϕ )12( +=∆ k 38
  39. 39. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 * Điểm dđ cực đại: d1 – d2 = (2k+1) 2 λ (k + λ) 2 1 (k∈Z) ⇒ Số điểm (không tính 2 nguồn): 2 1 2 1 2121 −<<− − λλ ss k ss * Điểm dđ cực tiểu (không dđ): d1 – d2 = kλ (k∈Z) ⇒ Số đường hoặc số điểm (không tính hai nguồn): λλ 2121 ss k ss << − c. Hai nguồn dđ vuông pha: 2 1 (2 1) 2 k π ϕ ϕ ϕ∆ = − = + * Điểm cực đại có d2 – d1 = kλ +λ /4 ⇒ Số điểm cực đại và cực tiểu trên đoạn AB là bằng nhau và bằng: 4 1 4 1 2121 −<<− − λλ ss k ss 5. Vận tốc truyền sóng trên mặt chất lỏng: f k dd v 21 − = + Nếu giữa M và đường trung trực của S1S2 không có cực đại thì k = -1 + Nếu giữa M và đường trung trực của S1S2 có n cực đại thì k = n + 1 (Chỉ sử dụng cho biên độ cực đại và có cực đại giao thoa) 6. Chú ý: + Khoảng cách giữa hai hyperbol cực đại cách nhau 2 λ + Những gợn lồi (cực đại giao thoa, đường dao động mạnh) + Những gợn lõm (cực tiểu giao thoa, đường đứng yên) + Khoảng cách giữa hai đường cực đại hoặc cực tiểu liên tiếp bằng λ/2 + Khoảng cách giữa đường cực đại và cực tiểu gần nhau nhất bằng λ/4 + k = 0 thì cực đại dao động là đường thẳng là trung trực của S1S2. + Hai nguồn S1S2 cùng pha nhau thì tại trung trực là cực đại giao thoa. + Hai nguồn S1S2 ngược pha nhau thì tại trung trực là cực tiểu giao thoa + Xác định điểm M dđ với Amax hay Amin ta xét tỉ số λ 12 dd − @ Nếu = − λ 12 dd k = số nguyên thì M dao động với Amax và M nằm trên cực đại giao thoa thứ k 39
  40. 40. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 @ Nếu = − λ 12 dd k + 2 1 thì tại M là cực tiểu giao thoa thứ (k+1) ---------- CHUYÊN ĐỀ: CÁC DẠNG TOÁN GIAO THOA ĐẶC BIỆT Dạng 1: Xác định số điểm cực trị trên đoạn CD tạo với AB thành hình vuông hoặc hình chử nhật @ TH1: Hai nguồn dao động cùng pha Đặt 1AD d= , 2BD d= a. Số điểm cực đại trên đoạn CD thoã mãn: 2 1 2 1 d d k AD BD d d AC BC λ− =  − < − < − Suy ra: AD BD k AC BCλ− < < − Hay: AD BD AC BC k λ λ − − < < . Giải suy ra k. b. Số điểm cực tiểu trên đoạn CD thoã mãn: 2 1 2 1 (2 1) 2 d d k AD BD d d AC BC λ − = +   − < − < − Suy ra: (2 1) 2 AD BD k AC BC λ − < + < − Hay: 2( ) 2( ) 2 1 AD BD AC BC k λ λ − − < + < TH2: Hai nguồn A, B dao động ngược pha ta đảo lại kết quả. a. Số điểm cực đại trên đoạn CD thoã mãn: 2( ) 2( ) 2 1 AD BD AC BC k λ λ − − < + < b. Số điểm cực tiểu trên đoạn CD thoã mãn: AD BD AC BC k λ λ − − < < . Giải suy ra k. ---------- Dạng 2: Xác định số điểm cực trị trên đoạn thẳng là đường chéo của hình vuông hoặc hình chử nhật ---------- Dạng 3: Xác định số điểm cực trị trên đoạn thẳng là đường trung trực của AB và cách AB một đoạn x ---------- Dạng 4: Xác định số điểm cực trị trên đường tròn tâm O là trung điểm của AB. 40 A B D C O I
  41. 41. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 Chú ý: mỗi vòng tròn đồng tâm trên mặt nước sẽ cách nhau 1 bước sóng Phương pháp: ta tính số điểm cực đại hoặc cực tiểu trên đoạn AB là k. Suy ra số điểm cực đại hoặc cực tiểu trên đường tròn là = 2k. Do mỗi đường cong hypebol cắt đường tròn tại 2 điểm. ---------- Dạng 5: Xác định biên độ tổng hợp của hai nguồn giao thoa TH1: Hai nguồn A, B dao động cùng pha Từ phương trình giao thoa sóng: 2 1 1 2( ( ) 2 . . .M d d d d U A cos cos t π π ω λ λ − +    = −       Ta nhận thấy biên độ giao động tổng hợp là: 2 1( ) 2 . cos(M d d A A π λ − = Biên độ đạt giá trị cực đại: 2 1 2 1 ( ) 12MA d d cos d d kA π λ λ − ⇔ =± ⇔ − == Biên độ đạt giá trị cực tiểu: 2 1 2 1 ( ) (2 1 2 0 )MA d d cos o d d k π λ λ − ⇔ = ⇔ − = += Chú ý: Nếu O là trung điểm của đoạn AB thì tại 0 hoặc các điểm nằm trên đường trung trực của đoạn A, B sẽ dao động với biên độ cực đại và bằng: 2MA A= (vì lúc này 1 2d d= ) TH2: Hai nguồn A, B dao động ngược pha Ta nhận thấy biên độ giao động tổng hợp là: 2 1( ) 2 . cos( 2 M d d A A π π λ − = ± Chú ý: Nếu O là trung điểm của đoạn AB thì tại 0 hoặc các điểm nằm trên đường trung trực của đoạn A,B sẽ dao động với biên độ cực tiểu và bằng: 0MA = (vì lúc này 1 2d d= ) TH3: Hai nguồn A, B dao động vuông pha Ta nhận thấy biên độ giao động tổng hợp là: 2 1( ) 2 . cos( 4 M d d A A π π λ − = ± Chú ý: Nếu O là trung điểm của đoạn AB thì tại 0 hoặc các điểm nằm trên đường trung trực của đoạn A,B sẽ dao động với biên độ: 2MA A= (vì lúc này 1 2d d= ) ---------- Dạng 6: Xác định khoảng cách ngắn nhất và lớn nhất từ một điểm bất kì đến hai nguồn ---------- Dạng 7: Tìm số cực trị giữa hai điểm M, N cách hai nguồn lần lượt là d1M, d2M, d1N, d2N. 41
  42. 42. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 Đặt ∆dM = d1M - d2M; ∆dN = d1N - d2N và giả sử ∆dM < ∆dN. + Hai nguồn dao động cùng pha: • Cực đại: ∆dM < kλ < ∆dN • Cực tiểu: ∆dM < (k +0,5)λ < ∆dN + Hai nguồn dao động ngược pha: • Cực đại: ∆dM < (k +0,5)λ < ∆dN • Cực tiểu: ∆dM < kλ < ∆dN + Hai nguồn dao động vuông pha: Cực đại = cực tiểu: ∆dM < (k+0,25)λ < ∆dN ---------- ---------- Dạng 8: Xác định vị trí, khoảng cách của một điểm M dao động cực đại, cực tiểu trên đoạn thẳng là đường trung trực của AB, hoặc trên đoạn thẳng vuông góc với hai nguồn AB. 1. Xác định khoảng cách ngắn nhất hoặc lớn nhất từ một điểm M đến hai nguồn. a. Phương pháp: Xét 2 nguồn cùng pha (Xem hình vẽ bên) 42 A B k=1 k=2 k= -1 /kmax / k=0 k=0 k=1 k= -1 k= - 2 NM N’M’
  43. 43. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 Giả sử tại M có dao đông với biên độ cực đại. - Khi /k/ = 1 thì: Khoảng cách lớn nhất từ một điểm M đến hai nguồn là: d1=MA Từ công thức: AB AB k λ λ − < < với k = 1, Suy ra được AM -Khi /k/ = /Kmax/ thì: Khoảng cách ngắn nhất từ một điểm M’ đến hai nguồn là:d1= M’A Từ công thức: AB AB k λ λ − < < với k = kmax , Suy ra được AM’ Lưu ý: - Với 2 nguồn ngược pha ta làm tưong tự. - Nếu tại M có dao đông với biên độ cực tiểu ta cũng làm tưong tự. Dạng 9: Xác định tại vị trí điểm M dao động cùng pha hoặc ngược pha với nguồn. a. Phương pháp * Xét hai nguồn cùng pha: Cách 1: Dùng phương trình sóng. Gọi M là điểm dao động ngược pha với nguồn Phương trình sóng tổng hợp tại M là: uM = 2acos(π 2 1d d λ − )cos(20πt - π 2 1d d λ + ) * Nếu M dao động cùng pha với S1, S2 thì: π 2 1d d λ + = 2kπ suy ra: 2 1 2d d kλ+ = Với d1 = d2 ta có: 2 1d d kλ= = Gọi x là khoảng cách từ M đến AB: d1 = d2 = 2 2 1 2 2 S S x   + ÷   = kλ . Rồi suy ra x 43
  44. 44. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 * Nếu M dao động ngược pha với S1, S2 thì: π 2 1d d λ + = (2k + 1)π Suy ra: ( )2 1 2 1d d k λ+ = + Với d1 = d2 ta có: ( )2 1 2 1 2 d d k λ = = + Gọi x là khoảng cách từ M đến AB: d1 = d2 = 2 2 1 2 2 S S x   + ÷   =( )2 1 2 k λ + .Rồi suy ra x Cách 2: Giải nhanh: Ta có: k = 1 2 2 S S λ ⇒ k = - Tìm điểm cùng pha gần nhất: chọn k = k + 1 - Tìm điểm ngược pha gần nhất: chọn k = k + 0.5 - Tìm điểm cùng pha thứ n: chọn k = k + n - Tìm điểm ngược pha thứ n: chọn k = k + n - 0.5 Sau đó Ta tính: kλ = gọị là d. Khoảng cách cần tìm: x= OM = 2 2 1 2 2 S S d   − ÷   Dạng 10: Xác định Số điểm dao động cùng pha hoặc ngược pha với nguồn. 1. Phương pháp chung Phương trình sóng tại 2 nguồn cùng biên độ A:(Điểm M cách hai nguồn lần lượt d1, d2) 1 1Acos(2 )u ftπ ϕ= + và 2 2Acos(2 )u ftπ ϕ= + 44 A B.. M.
  45. 45. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 + Phương trình sóng tại M do hai sóng từ hai nguồn truyền tới: 1 1 1Acos(2 2 )M d u ftπ π ϕ λ = − + và 2 2 2Acos(2 2 )M d u ftπ π ϕ λ = − + + Phương trình giao thoa sóng tại M: uM = u1M + u2M 1 2 1 2 1 2 2 os os 2 2 2 M d d d d u Ac c ft ϕ ϕϕ π π π λ λ − + +∆    = + − +        Pha ban đầu sóng tại M: ϕM = 1 2 1 2 2 M d d ϕ ϕ ϕ π λ + + = − + Pha ban đầu sóng tại nguồn S1 hay S2 : 1 1Sϕ ϕ= hay 2 2Sϕ ϕ= Độ lệch pha giữa 2 điểm M và nguồn S1 (Hay S2) 1 2 1 1S M d d ϕ ϕ ϕ ϕ π λ + ∆ = − = + 1 2 2 2S M d d ϕ ϕ ϕ ϕ π λ + ∆ = − = + Để điểm M dao động cùng pha với nguồn 1: 1 2 12 d d kϕ π ϕ π λ + ∆ = = + . Suy ra: 1 1 2 2d d k ϕ λ λ π + = − Để điểm M dao động ngược pha với nguồn 1: 1 2 1(2 1) d d kϕ π ϕ π λ + ∆ = + = + . Suy ra: 1 1 2 (2 1)d d k ϕ λ λ π + = + − Tập hợp những điểm dao động cùng pha với 2 nguồn là họ đường Ellip nhận S1 và S2 làm 2 tiêu điểm. Tập hợp những điểm dao động ngược pha với 2 nguồn là họ đường Ellip nhận S1 và S2 làm 2 tiêu điểm xen kẻ với họ đường Ellip trên 2. Phương pháp nhanh: Xác định số điểm cùng pha, ngược pha với nguồn S1S2 giữa 2 điểm MN trên đường trung trực Ta có: k = 1 2 2 S S λ ⇒ k = …… d = 2 2 1 2 2 S S OM   +  ÷   ; d = 2 2 1 2 2 S S ON   +  ÷   - Cùng pha khi: M M d k λ = ; N N d k λ = 45
  46. 46. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 - Ngược pha khi: 0,5 M M d k λ + = ; 0,5 N N d k λ + = Từ k và k ⇒ số điểm trên OM Từ k và k ⇒ số điểm trên OM ⇒ số điểm trên MN (cùng trừ, khác cộng) CHỦ ĐỀ 3: SÓNG DỪNG 1. Phản xạ sóng: - Khi phản xạ trên vật cản cố định, sóng phản xạ cùng tần số, cùng bước sóng và luôn luôn ngược pha với sóng tới. 46
  47. 47. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 - Khi phản xạ trên vật tự do, sóng phản xạ cùng tần số ,cùng bước sóng và luôn luôn cùng pha với sóng tới. 2. Hiện tượng tạo ra sóng dừng: Sóng tới và sóng phản xạ truyền theo cùng một phương, thì có thể giao thoa với nhau, và tạo ra một hệ sóng dừng. Trong sóng dừng có một số điểm luôn luôn đứng yên gọi là nút, và một số điểm luôn luôn dao động với biên độ cực đại gọi là bụng sóng. 3. Đặc điểm của sóng dừng: - Sóng dừng không truyền tải năng lượng. - Biên độ dđ của phần tử vật chất ở mỗi điểm không đổi theo thời gian. - Kc giữa hai nút liên tiếp (2 bụng) liên tiếp thì bằng nửa bước sóng ( 2 λ ) - Kc giữa một nút và một bụng kề nhau bằng một phần tư bước sóng 4. Điều kiện để có sóng dừng: a. Hai đầu là nút sóng: * ( ) 2 l k k N λ = ∈ Số bụng sóng = số bó sóng = k; Số nút sóng = k + 1 b. Một đầu là nút sóng còn một đầu là bụng sóng: (2 1) ( ) 4 l k k N λ = + ∈ 47
  48. 48. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 Số bó sóng nguyên = k Số bụng sóng = số nút sóng = k + 1 c. Ứng dụng: của sóng dừng là đo bước sóng 5. Chú ý: Khi trên dây có sóng dừng thì + Đầu cố định hoặc đầu dđ nhỏ là nút sóng. + Đầu tự do là bụng sóng + Hai điểm đối xứng với nhau qua nút sóng luôn dđ ngược pha. + Hai điểm đối xứng với nhau qua bụng sóng luôn dđ cùng pha. + Các điểm trên dây đều dđ với biên độ không đổi ⇒ năng lượng không truyền đi + Khoảng thời gian giữa hai lần sợi dây căng ngang hay duỗi thẳng (các phần tử đi qua VTCB) là nửa chu kỳ. + Bề rộng bụng sóng là 4a (a là biên độ) + Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp một điểm thuộc bụng sóng đi qua VTCB là T/2 + Nếu dây được nối với cần rung được nuôi bằng dòng điện xoay chiều có tần số của dòng điện là f thì dây sẽ dung với tần số 2f Dạng bài tập: Đầu bài cho f1 ≤ f ≤ f2 hoặc v1 ≤ v ≤ v2 - Nếu hai điểm cùng pha: vk = df - Nếu hai điểm ngược pha: v(2k +1) = 2df - Nếu hai điểm vuông pha: v(2k +1) = 4df Phương pháp: rút v hoặc f ra rồi thế vào f1 ≤ f ≤ f2 hoặcv1 ≤ v ≤ v2 để tìm giá trị k thuộc Z ---------- “Không kho báu nào bằng học thức hãy tích luỹ lấy nó lúc bạn còn đủ sức” ---------- CHỦ ĐỀ 4: SÓNG ÂM Công thức toán: lg10x = x; a = lgx ⇒ x = 10a ; ba b a lglglg −= 1. Sóng âm là sóng cơ truyền trong các môi trường khí, lỏng, rắn (Âm không truyền được trong chân không) - Trong chất khí và chất lỏng, sóng âm là sóng dọc. - Trong chất rắn, sóng âm gồm cả sóng ngang và sóng dọc. 48
  49. 49. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 2. Âm nghe được có tần số từ 16Hz đến 20000Hz mà tai con người cảm nhận được. Âm này gọi là âm thanh. - Siêu âm: là sóng âm có tần số > 20 000Hz - Hạ âm: là sóng âm có tần số < 16Hz 3. Nguồn âm là các vật dao động phát ra âm. 4. Tốc độ truyền âm: - Trong mỗi môi trường nhất định, tốc độ truyền âm không đổi. - Tốc tốc truyền âm phụ thuộc vào tính đàn hồi, mật độ của môi trường và nhiệt độ của môi trường. - Tốc độ vrắn > vlỏng > vkhí 5. Các đặc trưng vật lý của âm (tần số, cường độ (hoặc mức cường độ âm), năng lượng và đồ thị dao động của âm) a. Tần số của âm: Là đặc trưng quan trọng. Khi âm truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì tần số không đổi, tốc đô truyền âm thay đổi, bước sóng của sóng âm thay đổi b. Cường độ âm I tại một điểm là đại lượng đo bằng năng lượng mà sóng âm tải qua một đơn vị diện tích đặt tại điểm đó, vuông góc với phương truyền sóng trong một đơn vị thời gian; đơn vị W/m2 . S P St W I == . + W (J), P (W) là năng lượng, công suất phát âm của nguồn + S (m2 ) là diện tích mặt vuông góc với phương truyền âm + Với sóng cầu thì S là diện tích mặt cầu S = 4πR2 c. Mức cường độ âm: Đại lượng 0 I L(B) = lg I => 0 I 10 I L = Hoặc 0 I L(dB) =10.lg I => 2 12 1 2 2 2 1 0 0 1 1 I I I I L - L = lg lg lg 10 I I I I L L− − = <=> = I0 là cường độ âm chuẩn (thường I0=10-12 W/m2 có tần số 1000Hz) 49
  50. 50. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 Đơn vị của mức cường độ âm là ben (B). Trong thực tế người ta thường dùng ước số của ben là đêxiben (dB): 1B = 10dB. d. Đồ thị dao động âm: là đồ thị của tất cả các họa âm trong một nhạc âm gọi là đồ thị dao động âm. 6. Đặc trưng sinh lí của âm: (3 đặc trưng là độ cao, độ to và âm sắc) - Độ cao của âm gắn liền với tần số của âm. (Độ cao của âm tăng theo tần số âm) - Độ to của âm là đặc trưng gắn liền với mức cường đô âm (Độ to tăng theo mức cường độ âm) - Âm sắc gắn liền với đồ thị dao động âm, giúp ta phân biệt được các âm phát ra từ các nguồn âm, nhạc cụ khác nhau. Âm sắc phụ thuộc vào tần số và biên độ của các hoạ âm. Chú ý: + Nhạc âm là âm có tần số xác định. + Tạp âm là âm có tần số không xác định. + Một đầu bịt kín → ¼ bước sóng + Hai đầu bịt kín → 1 bước sóng + Hai đầu hở → ½ bước sóng + Kc giữa 2 điểm cùng pha bất kỳ là một số nguyên lần bước sóng. + Kc giữa 2 điểm ngược pha bất kỳ là một số lẻ nửa bước sóng 7. Tần số do đàn phát ra (hai đầu là nút sóng) ( k N*) 2 v f k l = ∈ Ứng với k = 1 ⇒ âm phát ra âm cơ bản có tần số 1 2 v f l = k = 2,3,4…có các họa âm bậc 2 (tần số 2f1), bậc 3 (tần số 3f1) Chú ý: Thời gian truyền âm ntkk v d v d − ---------- CHƯƠNG III. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỦ ĐỀ 1: CÁC LOẠI MẠCH ĐIỆN Dạng 1: Đại cương về dòng điện xoay chiều 1. Khái niệm dòng điện xoay chiều: Dòng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn theo thời gian theo quy luật hàm sin hay cosin )tcos(Ii 0 ϕ+ω= 2. Nguyên tắc tạo ra dòng AC: dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ 3. Chu kì và tần số của khung: 2 1 ;T f T π ω = = 50
  51. 51. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 * Mỗi giây đổi chiều 2f lần * Nếu ϕi = 2 π − hoặc ϕi = 2 π thì chỉ giây đầu tiên đổi chiều 2f – 1 lần. 4. Các biểu thức: (Chọn gốc thời gian t = 0 lúc ( , )n B = r ur 00 ) a. Biểu thức từ thông của khung: . . .cos .cosoN B S t tω ωΦ= =Φ Với Φ = LI và Hệ số tự cảm L = 4π .10-7 N2 .S/l + S: Là diện tích một vòng dây + N: Số vòng dây của khung + B ur : Véc tơ cảm ứng từ B ur vuông góc với trục quay ∆ +ω : Vận tốc góc không đổi của khung dây b. Biểu thức của suất điện động cảm ứng tức thời: e = 0' .sin os( ) 2 NBS t E c t t π ω ω ω −∆Φ = −Φ = = − ∆ Lưu ý: phương pháp xác định góc α Gọi góc giữa mặt phẳng chứa khung dây (P) với véctơ cảm ứng từ là: β Nếu: β = 900 thì nếu Bn rr ↑↑ thì α = 00 nếu Bn rr ↑↓ thì α =1800 = π Nếu: β < 900 thì α + β = 900 Nếu: β > 900 thì β - 900 = α Nếu: β = 900 thì α = 900 c. Biểu thức của điện áp tức thời: u = U0 os( )uc tω ϕ+ ( uϕ là pha ban đầu của điện áp) d. Biểu thức của cường độ dòng điện tức thời trong mạch: i = I0 os( )ic tω ϕ+ ( iϕ là pha ban đầu của dòng điện) e. Giá trị hiệu dụng:I = 0 2 I ; U = 0 2 U ; E = 0 2 E 5. Các loại đoạn mạch: a. Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R: uR cùng pha với i 51 Nếu tính số vòng dây: E0 = ωNΦ0 Lúc này Φ0 = BS E0 = ωNBS ∆ ω α
  52. 52. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 R cho dòng điện AC và DC đi qua và làm tiêu hao điện năng U I R = b. Đoạn mạch chỉ có cuộn thuần cảm L: uL nhanh pha hơn i là π/2 L L Z U I = với cảm kháng ωLZL = L: cảm kháng (Henry – H) + Ý nghĩa của cảm kháng: Cản trở dòng điện (L và f càng lớn thì ZL càng lớn→cản trở nhiều) - Cuộn dây thuần cảm khi cho dòng một chiều qua thì chỉ có tác dụng như một dây dẫn. - Cuộn dây không thuần cảm khi cho dòng một chiều qua thì chỉ có tác dụng như một điện trở r ; U I r = Tại thời điểm t, điện áp ở hai đầu cuộn cảm thuần là u và cường độ dòng điện qua nó là i. Ta có hệ thức liên hệ: Ta có: 2 2 2 2 2 2 2 2 0 0L L i u i u 1 1 I U 2I 2U + = ⇔ + =  2 2 2 2 u i 2 U I + = c. Đoạn mạch chỉ có tụ điện C: uC chậm pha hơn i là π/2 C C Z U I = với dung kháng C ZC ω 1 = C: điện dung (Fara – F) Lưu ý: Tụ điện không cho dòng điện không đổi đi qua; dung kháng cản trở dòng điện (C và f càng lớn thì Zc càng nhỏ →cản trở ít) 52 C BA L A B
  53. 53. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 Tại thời điểm t, điện áp ở hai đầu tụ điện là u và cường độ dòng điện qua nó là i. Ta có hệ thức: 1 22 1 2 2 2 2 2 0 2 2 0 2 =+⇔=+ CC U u I i U u I i  2 2 2 2 u i 2 U I + = d. Đoạn mạch RLC không phân nhánh: - Tổng trở: 2 CL 2 )ZZ(RZ −+= - Cường độ hiệu dụng: L L C CRAB Z U Z U R U Z U I ==== - Điện áp hiệu dụng: 222 )( CLR UUUU −+= - Độ lệch pha: R CLCL U UU R ZZ − = − =ϕtan + Nếu ZL>ZC hay 1 LC ω > =>ϕ>0 => u sớm pha hơn i (tính cảm kháng). + Nếu ZL<ZC hay 1 LC ω < =>ϕ<0 => u trễ pha hơn i (tính dung kháng). - Cộng hưởng điện: Khi ZL = ZC ⇔ LCω2 = 1 thì + 1 L CZ Z hay LC ω= = hoặc LC f π2 1 = . + Tổng trở nhỏ nhất Zmin = R + Dòng điện lớn nhất Imax U R = + 0ϕ = : u và i cùng pha . + Hệ số công suất cực đại cosϕ = 1 + Công suất cực đại P = 2 U UI R = + . axR mU U= + L CU U= + .R Ru ño àng pha so vô ùi u hai ñaàu ño aïn maïch Hay U U= + . 2L Cu vaøu ño àng thô øi le äch pha so vô ùi u ô ûhai ñaàu ño aïn maïchπ 53 LR C
  54. 54. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 6. Công suất của mạch điện xoay chiều: a. Công suất + Công suất thức thời: P = ui = Ri2 + Công suất trung bình: P = UIcosϕ = RI2 + Điện năng tieu thụ: W = Pt b. Hệ số công suất: cosϕ = U U Z R R = (0 ≤ cosϕ ≤ 1) • Ý nghĩa: ϕ ==⇒ ϕ = 22 2 2 hp cosU P rIP cosU P I • Nếu cosϕ nhỏ thì hao phí trên đường dây sẽ lớn. • Thường chon cosϕ = 0,85 7. Định luật Jun-Lenxơ: tRIQ 2 = ---------- Dạng 2: Viết biểu thức điện áp tức thời và dòng điện tức thời: a. Cho i viết u: Nếu )cos(0 itIi ϕω+= thì )cos(0 ϕϕω ++= itUu b. Cho u viết i: Nếu )cos(0 utUu ϕω+= thì )cos(0 ϕϕω −+= utIi c. Cho u viết u khác phải thông qua biểu thức i @ Chú ý: * Mạch chỉ có điện trở thuần R: uR cùng pha với i * Mạch chỉ có cuộn thuần cảm L: uL nhanh pha hơn i là π/2 * Mạch chỉ có tụ điện C: uC chậm pha hơn i là π/2 * L L C CRAB Z U Z U R U Z U I 0000 0 ==== và tan R CLCL U UU R ZZ − = − =ϕ Sử dụng máy Casio 570 - fx + CMPLX: mode 2; + rad: shift mode 4 + r θ∠ : shift 2 3; + i: ENG Cho u viết i: Bấm 0 0:( )u L C iU R Z i Z i r Iϕ θ ϕ∠ + − ∠ = ∠ Cho i viết u: Bấm 0 0( )i L C uI R Z i Z i r Uϕ θ ϕ∠ × + − ∠ = ∠ 54
  55. 55. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 Cho u viết u: U01∠ϕ1 ± U02 ∠ϕ2 nhấn = SHIFT 2 3 = U0∠ϕ --------- Dạng 3: Xác định các đại lượng liên quan đến ϕ Dữ kiện đề cho Công thức có thể sử dụng Góc lệch giữa u và i Z R R ZZ CL = − = ϕϕ cos;tan Cộng hưởng: u và i cùng pha ( 0=ϕ ); cos 1=ϕ ; Imax; Pmax ZL = ZC U1 và u2 cùng pha ( )21 ϕϕ = 21 tantan ϕϕ = Lệch pha bất kì 21 21 21 tantan1 tantan )tan( ϕϕ ϕϕ ϕϕ + − =− Chú ý: @ Nếu u1 và u2 lệch 2 π không có R thì u và i cùng pha @ Ta có: uuiuiu xx /// ϕϕϕ −= 1. Hai đoạn mạch AM gồm R1L1C1 nối tiếp và đoạn mạch MB gồm R2L2C2 nối tiếp mắc nối tiếp với nhau Nếu có UAB = UAM + UMB ⇒ uAB; uAM và uMB cùng pha ⇒ tanuAB = tanuAM = tanuMB 2. Hai đoạn mạch R1L1C1 và R2L2C2 mắc nối tiếp có pha lệch nhau ∆ϕ Với 1 1tan 1 1 ϕ − = Z ZL C R và 2 2tan 2 2 ϕ − = Z ZL C R (giả sử ϕ1 > ϕ2) Có ϕ1 – ϕ2 = ∆ϕ ⇒ 1 2 1 2 tan tan tan 1 tan tan ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ − = ∆ + Tr.hợp đặc biệt ∆ϕ = π/2 (vuông pha nhau) thì tanϕ1tanϕ2 = -1. VD: * Mạch điện ở hình 1 có uAB và uAM lệch pha nhau ∆ϕ Ở đây 2 đoạn mạch AB và AM có cùng i và uAB chậm pha hơn uAM ⇒ ϕAM – ϕAB = ∆ϕ ⇒ tan tan tan 1 tan tan ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ − = ∆ + AM AB AM AB 55 R L CMA B Hình 1 R L CMA B Hình 2
  56. 56. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 Nếu uAB vuông pha với uAM thì tan tan =-1 1 Z ZZ L CL AM AB R R ϕ ϕ − ⇒ = − * Mạch điện ở hình 2: Khi C = C1 và C = C2 (giả sử C1 > C2) thì i1 và i2 lệch pha nhau ∆ϕ Ở đây hai đoạn mạch RLC1 và RLC2 có cùng uAB Gọi ϕ1 và ϕ2 là độ lệch pha của uAB so với i1 và i2 thì có ϕ1 > ϕ2 ⇒ ϕ1 - ϕ2 = ∆ϕ Nếu I1 = I2 thì ϕ1 = -ϕ2 = ∆ϕ/2 Nếu I1 ≠ I2 thì tính 1 2 1 2 tan tan tan 1 tan tan ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ − = ∆ + 3. Liên quan độ lệch pha: a. Tr.hợp: 1 2 1 2 tan .tan 1 2 π ϕ ϕ ϕ ϕ+ = ⇒ = b. Tr.hợp: 1 2 1 2 tan .tan 1 2 π ϕ ϕ ϕ ϕ− = ⇒ = − c. Tr.hợp: 1 2 1 2 tan .tan 1 2 π ϕ ϕ ϕ ϕ+ = ⇒ = ± 4. Xét đoạn mạch AB như hình vẽ (1) Nếu : ϕAM – ϕAB = ∆ϕ (2a) ⇒ tan tan tan 1 tan tan ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ − = ∆ + AM AB AM AB tan 1 L CL L CL Z ZZ R R Z ZZ R R ϕ − − = ∆ − + hay 2 tan ( ) C L L C RZ R Z Z Z ϕ= ∆ + − (2b) ---------- Dạng 4: Phương pháp giản đồ véc tơ Các công thức thường dùng cho tam giác: 56 R L CMA B Hình (1)
  57. 57. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 2 2 2 sin sin sin 2 .cos a b c A B C a b c bc A  = =   = + − 2 2 2 2 2 2 2 .cos 2 .cos b c a ca B c a b ab C  = + −  = + − Hệ thức trong tam giác vuông: 2 2 2 a b c= + và 2 2 2 1 1 1 h b c = + và 2 '. 'h b c= Tìm trên giản đồ véctơ tam giác biết trước ba yếu tố (hai cạnh một góc, hai góc một cạnh), sau đó giải tam giác đó để tìm các yếu tố chưa biết, cứ tiếp tục như vậy cho các tam giác còn lại. --------- Dạng 5: Ghép tụ điện a. Ghép nối tiếp: Cb < C nb CCCC 1 ... 111 21 +++= Chỉ có C1 nt C2 thì 21 21 CC CC Cb + = b. Ghép song song: Cb > C Cb = C1 + C2 +…+ Cn Chú ý: + Phân biệt ghép thêm vào và thay tụ C1 bằng C2. + Thường tìm Cb trước rồi suy ra cách ghép và tìm C2. ---------- Dạng 6: Đại lượng liên quan đến điện áp hiệu dụng và số chỉ của vôn kế. a. Áp dụng các công thức: U U U UU UUUU R R CL CLR = − =−+= ϕϕ cos;tan;)( 222 b. Xét từng đoạn mạch: 222 3 222 2 222 1 )( CLR CR LR UUUU UUU UUU −+= += += Giải hệ tìm nghiệm ---------- Dạng 7: Một số bài toán biến thiên (cực trị) 57
  58. 58. A B CR L,R0 A B CR L,R 0 Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 1. Mạch RLC có R biến thiên: a. Tìm R để Pmax: Khi R =ZL- ZC thì 2 2 ax 2 2 M L C U U Z Z R = = − P Khi đó 42 2 2 1 cos π ϕϕ =⇒== * Trường hợp cuộn dây có điện trở R0 Khi 2 2 0 ax 02 2( ) L C M L C U U R Z Z R Z Z R R = − − ⇒ = = − + P Chú ý: Nếu bài toán tìm R để Pcdmax hay PR0max (Prmax) thì phân tích Pr = rI2 , để Prmax thì R = 0. Lúc đó suy ra Prmax @ Mạch R(L, r) C, thay đổi R để PRmax thì )(2 ;)( 2 max 22 rR U PZZrR RCL + =−+= b. Tìm R để P có cùng giá trị: * Khi R = R1 hoặc R = R2 thì P có cùng giá trị. Ta có 2 2 1 2 1 2; ( )L C U R R R R Z Z+ = = − P Và khi 1 2R R R= thì 2 ax 1 22 M U R R =P c. Tìm R để P = const ⇒ thường giải pt bậc 2 theo R Từ 2 2 2 2 L C U P = RI = R R + (Z - Z ) ⇒ ( ) 0 222 =−+− CL ZZPRUPR ---------- 2. Mạch RLC có L thay đổi: a. Tìm L để Imax (Pmax) hay URmax Khi ZL = ZC ⇒ 2 1 L Cω = ⇒ U = URmax; Pmax= R U 2 ; 01cos =⇒= ϕϕ b. Tìm L để ULmax: Khi 2 2 C L C R Z Z Z + = thì 2 2 ax C LM U R Z U R + = và 2 2 2 2 2 2 ax ax ax; 0L M R C L M C L MU U U U U U U U= + + − − = c. Tìm L để UCmax : Khi ZL = ZC thì UCmax= CZ R U d. Với L = L1 hoặc L = L2 mà UL có cùng giá trị thì điện áp cực đại hai đầu cuộn cảm ULmax khi 58
  59. 59. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 1 2 1 2 1 2 21 1 1 1 ( ) 2L L L L L L Z Z Z L L = + ⇒ = + e. Khi 2 2 4 2 C C L Z R Z Z + + = thì điện áp hiệu dụng trên đoạn RL đạt cực đại: ax 2 2 2 R 4 RLM C C U U R Z Z = + − và URL Max 2 2 0L C LZ Z Z R⇒ − − = Để URL không phụ thuộc vào giá trị của R thì: ZC = 2ZL f. Với hai giá trị của cuộn cảm L1 và L2 mạch có cùng công suất thì dung kháng thỏa mãn: P1=P2 ⇒ Z1=Z2 ⇒ |ZL1 −ZC| = | ZL2 − ZC| ⇒ L1 L2 C Z Z Z 2 + = ⇒ giá trị của L để công suất toàn mạch đạt cực đại thỏa mãn: L1 L2 L Z Z Z 2 + = ; 1 2L L L 2 + = Chú ý: Khi L thay đổi mà ULmax thì uRC trễ pha hơn u 2 π Chú ý: Ghép các cuộn thuần cảm: a. Ghép nối tiếp: L = L1 + L2 + . . . b. Ghép song song: 1 2 1 1 1 = + + . . . L L L 1 2 1 2 1 2 21 1 1 1 ( ) 2L L L L L L Z Z Z L L = + ⇒ = + c. Khi tồn tại hai giá trị L1 và L2 sao cho mạch có cùng công suất P thì ta có hệ thức: Cf LL 2221 2 1 π =+ 3. Mạch RLC có C thay đổi: a. Tìm C để Imax (Pmax) hay URmax Khi ZL = ZC ⇒ 2 1 L Cω = ⇒ U = URmax; Pmax= R U 2 ; 01cos =⇒= ϕϕ b. Tìm C để UCmax: Khi 2 2 L C L R Z Z Z + = thì 2 2 ax L CM U R Z U R + = 2 2 2 2 2 2 ax ax ax; 0CM R L CM L CMU U U U U U U U= + + − − = 59
  60. 60. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 c. Tìm C để ULmax : Khi ZL = ZC thì ULmax= LZ R U d. Khi C = C1 hoặc C = C2 mà UC có cùng giá trị thì UCmax khi 1 2 1 21 1 1 1 ( ) 2 2C C C C C C Z Z Z + = + ⇒ = e. Khi 2 2 4 2 L L C Z R Z Z + + = thì điện áp hiệu dụng trên đoạn RC đạt cực đại: ax 2 2 2 R 4 RCM L L U U R Z Z = + − và 2 2 0C L CRC Max U Z Z Z R⇔ − − = Lưu ý: Dùng khi mạch có R và C mắc liên tiếp nhau. Để URC không phụ thuộc vào giá trị của R thì: ZL = 2ZC f. Với hai giá trị của tụ điện C1 và C2 mạch có cùng công suất (hoặc cùng I) thì: Lf CC 22 21 8 11 π=+ hay 1 2 1 21 1 1 1 ( ) 2 2C C C C C C Z Z Z + = + ⇒ = P1=P2 ⇒ Z1=Z2 ⇒ |ZL1 −ZC| = | ZL2 − ZC| ⇒ C1 C2 L Z Z Z 2 + = ⇒ giá trị của C để công suất toàn mạch đạt cực đại thỏa mãn: C1 C2 C Z Z Z 2 + = , 1 2 2 1 1 C C C = + , 1 2 1 2 2C .C C C C = + Chú ý: Khi C thay đổi mà Ucmax thì uRL nhanh pha hơn u 2 π ---------- “Cần phải học nhiều để nhận thức được rằng mình biết còn ít ‘’ “Đừng bao giờ mất kiên nhẫn, đó là chiếc chìa khoá cuối cùng để mở được cửa” ---------- 4. Mạch RLC có ω hoặc f thay đổi: * Khi 1 LC ω = thì Imax ⇒ URmax; Pmax 60
  61. 61. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 * Khi 2 1 1 2 C L R C ω = − thì ax 2 2 2 . 4 LM U L U R LC R C = − * Khi 2 1 2 L R L C ω = − thì ax 2 2 2 . 4 CM U L U R LC R C = − * Với ω = ω1 hoặc ω = ω2 thì I hoặc P hoặc UR có cùng một giá trị thì Imax hoặc Pmax hoặc URmax khi 1 2ω ωω= ⇒ tần số 1 2f f f= * Thay đổi f có hai giá trị 1 2f f≠ biết 1 2f f a+ = thì 1 2 ?I I= Ta có: 1 1 2 2 2 2 1 2 ( ) ( )L C L CZ Z Z Z Z Z= ⇔ = = = ⇒ hệ 2 1 2 1 2 1 2 ch LC a ω ω ω ω ω π  = =   + = hay 1 2 1 2 1 LC ω ωω ωω= ⇒ = ⇒ tần số 1 2f f f= LƯU Ý: + Khi L = L1 (C = C1) thì độ lệch pha 1ϕvà công suất P1 + Khi L = L2 (C = C2) thì độ lệch pha 2ϕvà công suất P2 Thì 2 2 1 2 2 1 cos cos ϕ ϕ = P P ---------- Dạng 8: Bài toán hộp đen (hộp kín) Sử dụng máy tính = ∠ ∠ == )( )( 0 0 i u I U i u z ϕ ϕ Nếu chưa có i và u thì viết u và i (chú ý hộp X nằm trên đoạn nào?) ---------- Dạng 9: Thời gian đèn sáng hay tắt trong 1 chu kì: 61 U u O M'2 M2 M'1 M1 -U U0 0 1 -U1 Sáng Sáng Tắt Tắt
  62. 62. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 a. Đặt điện áp u = U0cos(2πft + ϕu) vào hai đầu bóng đèn huỳnh quang, biết đèn chỉ sáng lên khi điện áp tức thời đặt vào đèn là 1u U≥ . => Thời gian đèn huỳnh quang sáng (tối) trong một chu kỳ. Với 1 0 os U c U ϕ∆ = , (0 < ∆ϕ < 2 π ) + Thời gian đèn sáng trong 1 2 T : 1 2 t ϕ ω ∆ = => Thời gian đèn tắt trong 1 2 T : 2 T −t1 + Thời gian đèn sáng trong cả chu kì T: 12t t= b. Công thức tính thời gian đèn huỳnh quang sáng trong một chu kỳ Khi đặt điện áp u = U0cos(ωt +ϕu) vào hai đầu bóng đèn, biết đèn chỉ sáng lên khi u ≥ U1. Gọi t∆ là khoảng thời gian đèn sáng trong 1 chu kỳ 4 t ϕ ω ∆ ∆ = Với 1 0 ˆ∆ = M OUϕ ; 1 0 cos U U ϕ∆ = , (0 < ∆ϕ < π/2) c. Điện lượng qua tiết diện dây dẫn: + Điện lượng qua tiết diện S trong thời gian t là q với: q = i.t + Điện lượng qua tiết diện S trong thời gian từ t1 đến t2 là Δq: Δq = i.Δt ⇒ 2 1 . t t q i dt=∫ CHỦ ĐỀ 2: MÁY PHÁT ĐIỆN 1. Nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều: a. Nguyên tắc hoạt động: dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ 62
  63. 63. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 • Khi từ thông qua mỗi vòng dây biến thiên điều hoà: Φ = Φ0cos2πft thì trong cuộn dây có N vòng giống hệt nhau xuất hiện suất điện động cảm ứng biến thiên điều hòa: e = d N dt Φ − ; e = E0cos 2πf t; với E0 = NΦ02πft b. Có hai cách tạo ra suất điện động AC trong các máy phát điện: • Từ trường cố định và các vòng dây quay trong từ trường. • Từ trường quay, các vòng dây nằm cố định. 2. Máy phát điện xoay chiều một pha: a. Các bộ phận chính: Phần cảm và ứng. • Phần cảm: Nam châm điện hay nam châm vĩnh cửu tạo ra từ trường. • Phần ứng: Là những cuộn dây trong đó xuất hiện suất điện động cảm ứng khi máy hoạt động. • Phần đứng yên gọi là stato, phần quay quanh một trục gọi là rô to. • Để tăng suất điện động của máy phát: + Phần ứng gồm các cuộn dây có nhiều vòng mắc nối tiếp nhau và đặt lệch nhau trong từ trường của phần cảm. + Các cuộn dây của phần cảm ứng và nam châm điện của phần cảm được quấn trên các lỏi thép kĩ thuật gồm nhiều lá thép mỏng ghép cách điện nhau, nhằm tăng cường từ thông qua các cuộn dây và giảm dòng Phucô. b. Hoạt động: Có 2 cách. • Cách 1: Phần ứng quay phần cảm cố định. Trong cách này muốn đưa điện ra mạch ngoài người ta hai vành khuyên đặt đồng trục với khung dây và cùng quay với khung dây. Khi khung dây quay thì hai vành khuyên trượt lên hai thanh quét. Vì hai chổi quét đứng yên nên dòng điện trong khung dây qua vành khuyên và qua chổi quét ra ngoài mạch tiêu thụ. • Cách 2: Phần ứng đứng yên còn phần cảm quay. • Tần số dòng điện: f = np; với n (vòng/giây): tốc độ quay rôto, p số cặp cực của máy phát. Nếu vòng/phút thì: 60 pn f = 3. Máy phát điện xoay chiều ba pha: 63
  64. 64. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 a. Định nghĩa dòng điện ba pha: Dòng điện xoay chiều ba pha là hệ thống gồm ba dòng điện xoay chiều, gây bởi ba suất điện động có cùng tần số, cùng biên độ, nhưng lệch pha nhau 2π/3. E1 = E0cos(ωt); e2 = E0cos(ωt - 2π 3 ); e3 = E0cos(ωt + 2 3 π ) Hay: Dòng điện xoay chiều ba pha là hệ thống gồm ba dòng điện xoay chiều, có cùng tần số, nhưng lệch pha nhau 2π/3. I1 = I01cos(ωt); i2 = I02cos(ωt - 2π 3 ); i3 = I03cos(ωt + 2 3 π ). Nếu ba tải đối xứng thì: I01 = I02 = I03 = I0 b. Cấu tạo và hoạt động của máy phát điện xoay chiều ba pha: • Giống máy phát điện một pha nhưng ba cuộn dây phần ứng giống nhau đặt lệch nhau một góc 2π/3 trên đường tròn Stato. • Khi rô to quay thì từ thông qua ba cuộn dây dao động điều hòa cùng tần số và biên độ nhưng lệch pha nhau một góc là 2π/3 . • Từ thông này gây ra ba suất điện động dao động điều hòa có cùng biên độ và tần số nhưng lệch pha nhau 2π/3 ở ba cuộn dây. • Nối các đầu dây của ba cuộn dây với ba mạch tiêu thụ giống nhau ta được ba dòng điện xoay chiều cùng tần số, biên độ nhưng nhau về pha 2π/3. *Lưu ý: Khi máy hoạt động, nếu chưa nối với tải tiêu thụ thì suất điện động hiệu dụng bằng điện áp 2 đầu khung dây của phần ứng 4. Máy biến áp a. Bài toán truyền tải điện năng đi xa: Giảm hao phí có 2 cách: - Giảm r: cách này rất tốn kém chi phí - Tăng U: dùng máy biến áp, cách này có hiệu quả * Tăng U n lần thì công suất hao phí giãm n2 lần. b. Công suất hao phí trong quá trình truyền tải điện năng: 2 2 2 os R U c ϕ ∆ = P P với l R S ρ= Trong đó: P là công suất truyền đi ở nơi cung cấp U là điện áp ở nơi cung cấp; cosϕ là hệ số công suất của dây tải điện Lưu ý: dẫn điện bằng 2 dây Độ giảm điện áp trên đường dây tải điện: ∆U = IR Hiệu suất tải điện: .100%H −∆ = P P P c. Máy biến áp: 64
  65. 65. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 * Định nghĩa: Thiết bị có khả năng biến đổi điện áp AC. * Cấu tạo: Gồm 1 khung sắt non có pha silíc (Lõi biến áp) và 2 cuộn dây dẫn quấn trên 2 cạnh của khung. Cuộn dây nối với nguồn điện AC gọi là cuộn sơ cấp. Cuộn dây nối với tải tiêu thụ gọi là cuộn thứ cấp * Nguyên tắc hoạt động: Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. * Công thức: N1, U1, I1 là số vòng dây, điện áp, cường độ cuộn sơ cấp N2, U2, I2 là số vòng dây, điện áp, cường độ cuộn thứ cấp Cuộn nối dòng AC: cuộn sơ cấp, cuộn nối với tải tiêu thụ: cuộn thứ cấp 1 1 2 1 2 2 1 2 U E I N U E I N = = = + Nếu: N1 < N2 => U1 < U2: máy tăng áp. + Nếu: N1 > N2 => U1 > U2: máy hạ áp. * Ứng dụng: Truyền tải điện năng, nấu chảy kl, hàn điện… 5. Động cơ không đồng bộ a. Nguyên tắc hoạt động: Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ và từ trường quay. (Khung dây dẫn đặt trong từ trường quay sẽ quay theo từ trường đó với tốc độ nhỏ hơn) b. Động cơ không đồng bộ ba pha: Stato: gồm 3 cuộn dây giống nhau đặt lệch 1200 trên 1 vòng tròn Rôto: Khung dây dẫn quay dưới tác dụng của từ trường ---------- “Đường tuy gần, không đi không bao giờ đến. Việc tuy nhỏ, không làm chẳng bao giờ nên” CHƯƠNG IV: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ 65 Pcó ích = A t Phao phí = R.I2 Ptoàn phần = UIcosφ Ptoàn phần =Phao phí + Pcó ích H = .100 toan phan hao phi toan phan P P P − %
  66. 66. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 CHỦ ĐỀ 1: MẠCH DAO ĐỘNG 1. Mạch dao động: Cuộn cảm có độ tự cảm L mắc nối tiếp với tụ điện C thành mạch điện kín (R = 0) 2. Các biểu thức: a. Biểu thức điện tích: tcosqq 0 ω= (Chọn t = 0 sao cho ϕ = 0) b. Biểu thức điện áp: 0 0os( ) os( ) qq u c t U c t C C ω ϕ ω ϕ= = + = + b. Biểu thức dòng điện: ) 2 tcos(Ii 0 π +ω= d. Cảm ứng từ: 0 os( ) 2 B B c t π ω ϕ= + + Trong đó: 1 LC ω = là tần số góc 0 0 22 I q LCT ππ == chu kỳ riêng 1 2 f LCπ = là tần số riêng 0 0 0 q I q LC ω= = 0 0 0 0 0 q I L U LI I C C C ω ω = = = = Nhận xét: - Điện tích q và điện áp u luôn cùng pha với nhau - Cường độ dòng điện i luôn sớm pha hơn (q và u) một góc π/2 - Cảm ứng từ B luôn sớm pha hơn (q và u) một góc π/2 3. Năng lượng điện từ: Tổng năng lượng điện trường tụ điện và năng lượng từ trường trên cuộn cảm gọi là năng lượng điện từ BẢO TOÀN a. Năng lượng điện từ: đW=W Wt+ 2 2 20 0 0 0 0 1 1 1 W 2 2 2 2 q CU q U LI C = = = = b. Năng lượng điện trường: 2 2 đ 1 1 W 2 2 2 q Cu qu C = = = 2 20 đW os ( ) 2 q c t C ω ϕ= + c. Năng lượng từ trường: 2 2 201 W sin ( ) 2 2 t q Li t C ω ϕ= = + Nhận xét: Mạch dđ có tần số góc ω, tần số f và chu kỳ T thì Wđ và Wt biến thiên với tần số góc 2ω, tần số 2f và chu kỳ T/2 66
  67. 67. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 4. Công suất: Mạch dđ có điện trở thuần R ≠ 0 thì dđ sẽ tắt dần. Để duy trì dđ cần cung cấp cho mạch một năng lượng có công suất: 2 2 2 2 2 0 0 2 2 C U U RC I R R L ω = = =P 5. Chú ý: Quy ước: q > 0 ứng với bản tụ ta xét tích điện dương thì i > 0 ứng với dòng điện chạy đến bản tụ mà ta xét. + Nếu C1 // C2 thì hay L1 nt L2 thì 2 2 2 1 21 ff ff f + = ⇒ 2 2 2 1 λλλ += ⇒ 2 2 2 1 TTT += + Nếu C1 nối tiếp C2 hay L1 song song L2 thì f = 2 2 2 1 ff + ⇒ 2 2 2 1 21 λλ λλ λ + = ⇒ 2 2 2 1 21 TT TT T + = + Có thể sử dụng các công thức: ;1;1 2 0 2 2 0 2 2 0 2 2 0 2 =+=+ q q I i U u I i + Thời gian để tụ phóng hết điện tích là 4 T + Cứ sau thời gian 4 T năng lượng điện lại bằng năng lượng từ. + Thời gian từ lúc Imax đến lúc điện áp đạt cực đại là T 4 1 + Khi vật qua VTCB x = 0 thì vận tốc đạt cực đại vmax, ngược lại khi ở biên, xmax = A, v = 0. Tương tự, khi q= 0 thì i = I0 và khi i = 0 thì q = Q0. @ Đặc biệt nên vận dụng sự tương quan giữa dđđh và chuyển động tròn đều để giải quyết các bài toán liên quan đến thời gian chuyển động. 6. Tụ xoay: α+= 0CC Tính điện dung của tụ khi tụ xoay 1 góc α là: ZCi = 180 c i Z α Công thức tổng quát của tụ xoay là: 2 1 1 1 1 1 1 180 C C i Ci C Z Z Z Z α − = + ; Đk: ZC2 < ZC1 Trường hợp này là C1 ≤ C ≤ C2 và khi đó ZC2 ≤ ZC ≤ ZC1 Nếu tính cho điện dung: Ci = C1 + 2 1 180 i C C α − Điều kiện: C2 > C1 67
  68. 68. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 CHỦ ĐỀ 2: SÓNG ĐIỆN TỪ 1. Sóng điện từ: là điện từ trường lan truyền trong không gian a. Đặc điểm sóng điện từ: - Sóng điện từ lan truyền được trong chân không với tốc độ c=3.108 m/s - Sóng điện từ là sóng ngang. - Dao động của điện trường và từ trường tại 1 điểm luôn đồng pha - Sóng điện từ cũng phản xạ và khúc xạ như ánh sáng - Sóng điện từ mang năng lượng - Sóng điện từ bước sóng từ vài m đến vài km dùng trong thông tin vô tuyến gọi là sóng vô tuyến. b. Sự truyền sóng vô tuyến trong khí quyển: Không khí hấp thụ mạnh sóng dài, sóng trung, sóng cực ngắn; Sóng ngắn phản xạ tốt trên tầng điện li. Tên sóng Bước sóng λ Tần số f Sóng dài Trên 3000 m Dưới 0,1 MHz Sóng trung 3000 m ÷ 200 m 0,1 MHz ÷ 1,5 MHz Sóng ngắn 200 m ÷ 10 m 1,5 MHz ÷ 30 MHz Sóng cực ngắn 10 m ÷ 0,01 m 30 MHz ÷ 30000 MHz c. Bước sóng của sóng điện từ: LC)10.3(2 8 πλ= Vận tốc lan truyền trong không gian v = c = 3.108 m/s Máy phát hoặc máy thu sóng điện từ sử dụng mạch LC thì tần số sóng điện từ phát hoặc thu được = tần số riêng của mạch. Bước sóng của sóng điện từ 2 v v LC f λ π= = = 0 0 2 I q cπ ---------- “Đường tuy gần, không đi không bao giờ đến. Việc tuy nhỏ, không làm chẳng bao giờ nên” 68
  69. 69. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 CHỦ ĐỀ 3: ĐIỆN TỪ TRƯỜNG 1. Điện trường xoáy: có các đường sức là các đường cong kín, bao quanh các đường sức của từ trường (các đường sức không có điểm khởi đầu cũng như điểm kết thúc: Khác với đường sức của điện trường tỉnh) Tại bất cứ nơi nào, khi có sự biến thiên của điện trường thì đều xuất hiện từ trường và ngược lại. 2. Từ trường xoáy có đường sức của từ trường bao giờ cũng khép kín ---------- CHỦ ĐỀ 4: NGUYÊN TẮC THÔNG TIN LIÊN LẠC 1. Nguyên tắc chung: a. Phải dùng sóng điện từ cao tần để tải thông tin gọi là sóng mang b. Phải biến điệu các sóng mang: “Trộn” sóng âm tần với sóng mang c. Ở nơi thu phải tách sóng âm tần ra khỏi sóng mang d. Khuếch đại tín hiệu thu được. 2. Sơ đồ khối một máy phát thanh: Micrô, bộ phát sóng cao tần, mạch biến điệu, mạch khuếch đại và ăng ten. 3. Sơ đồ khối một máy thu thanh: Anten, mạch khuếch đại dao động điện từ cao tần, mạch tách sóng, mạch khuếch đại dao động điện từ âm tần và loa. Sơ đồ khối của máy phát thanh vô tuyến điện đơn giản: Máy phát Máy thu (1): Micrô. (2): Mạch phát sóng điện từ cao tần. (3): Mạch biến điệu. (4): Mạch khuyếch đại. (5): Anten phát. (1): Anten thu. (2): Mạch khuyếch đại dao động điện từ cao tần. (3): Mạch tách sóng. (4): Mạch khuyếch đại dao động điện từ âm tần. (5): Loa. Nguyên tắc thu sóng điện từ: Dựa vào nguyên tắc cộng hượng điện từ trong mạch LC (f = f0) 69 2 1 3 4 5 1 2 3 4 5
  70. 70. Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lí 12 - Năm Học 2012 - 2013 ---------- CHỦ ĐỀ 5:CÁC DẠNG BÀI TẬP CHƯƠNG 4 Dạng 1: Đại cương về dao động điện từ Dạng 2: Xác định chu kì, tần số và bước sóng Dạng 3: Cường độ dòng điện và điện áp Dạng 4: Năng lượng điện từ trường Dạng 5: Từ biểu thức cường độ, xác định các đại lượng khác Dạng 6: Viết biểu thức i, u, q Dạng 7: Sự phát và thu sóng điện từ Dạng 8: Công suất bù vào do hao phí năng lượng do tỏa nhiệt ---------- “Kẻ nào chỉ hi vọng vào vận may sẽ bị thất vọng. Làm việc là cội rễ của mọi chiến thắng” ---------- 70

×