TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ PP GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ 12 THI ĐẠI HỌC GV SOẠN BÙI ĐỨC THANH

CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 THI ĐẠI HỌC

vectorstock.com/22575455

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection DẠY KÈM QUY NHƠN EBOOK PHÁT TRIỂN NỘI DUNG

TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ PP GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ 12 THI ĐẠI HỌC GV SOẠN BÙI ĐỨC THANH WORD VERSION | 2021 EDITION ORDER NOW / CHUYỂN GIAO QUA EMAIL TAILIEUCHUANTHAMKHAO@GMAIL.COM Tài liệu chuẩn tham khảo Phát triển kênh bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đơn vị tài trợ / phát hành / chia sẻ học thuật : Nguyen Thanh Tu Group Hỗ trợ trực tuyến Fb www.facebook.com/DayKemQuyNhon Mobi/Zalo 0905779594

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Xin hãy dạy cho cháu biết rằng cháu phải luôn có niềm tin tuyệt đối vào bản thân, bởi vì khi đó cháu sẽ luôn có niềm tin tuyệt đối vào nhân loại. Đây quả là một yêu cầu quá lớn, tôi biết, thưa thầy. Nhưng xin thầy cố gắng hết sức mình, nếu được vậy, con trai tôi quả thật là một cậu bé hạnh phúc và may mắn.

----- -----

CÔNG THỨC VẬT LÝ 12

Triết gia, nhà tư tưởng vĩ đại người đan mạch Soren Kierkefaad từng viết: “Dấu hiệu của một cuốn sách hay đó là cuốn sách ấy đọc được suy nghĩ của bạn” Bạn đang cầm trong tay một cuốn sách như vậy. Song tôi muốn cảnh báo trước với bạn một điều. Cuốn sách này không làm gì cho bạn cả. Nếu bạn thất sự muốn thi đỗ đại học, nếu quyết tâm dành thời gian, trí tuệ và cam kết nổ lực để đạt được mục tiêu đó và nếu bạn không hề có ý đùa giỡn với bản thân thì đúng là bạn đang cầm trên tay một viên kim cương vừa được lấy ra từ một bãi đất đá đầy bụi bặm, một tấm bản đồ dẫn đến thành công, một bản kế hoạch quí giá để thay đổi hoàn toàn tương lai của bạn.

Bạn có muốn thi đỗ đại học? Câu trả lời thuộc về chính bạn!



----- -----

“Biển học là vô bờ, lấy chuyên cần làm bến “Mây xanh không lối, lấy chí cả dựng lên”

−

O

A •2

116

A •2

CB

T 6

T 8 T 12

----- ----“Hãy bắt đầu bằng một mơ ước. Ước mơ đó có thể rất riêng tư và bé nhỏ, nhưng nó xứng đáng để bạn thực hiện. Sau đó, hãy nghĩ đến một ước mơ lớn hơn. Cứ tiếp tục mơ ước cho đến khi ước mơ đó dường như không thể đạt được. Và bạn sẽ thấy mình đang đi đúng hướng. Và bạn sẽ sẵn sàng để thực hiện một ước mơ lớn hơn cho tương lai của chính mình, và có thể là cho tương lai của cả thế hệ của bạn.”

HẾT!

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

-A − 3A − A 2 • • •2

T 12

T 12

T 8

T 8

T 6

T 6 T 4

T 4

A 2

•

3A 2

A

•

•

T 6

T 8

T 12

(Sơ đồ thời gian)

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

1

x

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

π 2π

3π 5π

3

π

π x=0 vmin =-Aω a=0

6

6

xmax = A amin = -

Aω2

VTCB

π

-A

3 2

− 5π

-A 2

-A 2

O

6

−π − π

3

− π

2

3

T/6 T/8 T/12

2

4

T/4 T/8

2

6

2

T/6

3 -A

0

A

3

−π

T/4

2

A

2

4

− 2π

-A

A

A 2

Chuyển động theo chiều dương v>0 x=0 v max =Aω a=0

− 3π

Wđ=0 Wtmax

4 π

Chuyển động theo chiều âm v<0

v=0

-A

3

4

xmin = -A 2 amax = Aω

-A

2

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

-A 2

Wt=Wđ Wđ=3W

Wt=3Wđ

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

T/12

O Wđmax Wt=0

A 2

A

2 A 2

3 A 2 Wđ=0

Wtmax

Wđ=3WWt=Wđ Wt=3Wđ

2

thì ở đâu đó sẽ có một con người chính trực;cứ mỗi một chính trị gia ích kỷ, ta sẽ có một nhà lãnh đạo tận tâm.Cậu học này sẽ mất nhiều thời gian, tôi biết; nhưng xin thầy hãy dạy cho cháu biết rằng một đồng đôla kiếm được do công sức lao động của mình bỏ ra còn quý giá hơn nhiều so với năm đôla nhặt được trên hè phố...

Xin thầy dạy cho cháu biết cách chấp nhận thất bại và cách tận hưởng niềm vui chiến thắng.

Xin hãy dạy cháu tránh xa sự đố kỵ.

Xin dạy cháu biết được bí quyết của niềm vui chiến thắng thầm lặng. Dạy cho cháu biết được rằng những kẻ hay bắt nạt người khác nhất lại là những kẻ dễ bị đánh bại nhất...

Xin hãy giúp cháu nhìn thấy thế giới kỳ diệu của sách...nhưng cũng cho cháu có đủ thời gian để lặng lẽ suy tư về sự bí ẩn muôn thuở của cuộc sống: đàn chim tung cánh trên bầu trời, đàn ong bay lượn trong ánh nắng và những bông hoa nở ngát bên đồi xanh.

Xin giúp cháu có niềm tin vào ý kiến riêng của bản thân, dù tất cả mọi người xung quanh đều cho rằng ý kiến đó hoàn toàn sai lầm...

Xin hãy dạy cho cháu biết cách đối xử dịu dàng với những người hòa nhã và cứng rắn với những kẻ thô bạo. Xin tạo cho cháu sức mạnh để không chạy theo đám đông khi tất cả mọi người đều chỉ biết chạy theo thời thế.

Xin hãy dạy cho cháu biết phải lắng nghe tất cả mọi người nhưng cũng xin thầy dạy cho cháu biết cần phải sàng lọc những gì nghe được qua một tấm lưới chân lý để cháu chỉ đón nhận những gì tốt đẹp...

Xin hãy dạy cho cháu biết cách mỉm cười khi buồn bã, xin hãy dạy cháu biết rằng không có sự xấu hổ trong những giọt nước mắt.

Xin hãy dạy cho cháu biết chế giễu những kẻ yểm thế và cẩn trọng trước sự ngọt ngào đầy cạm bẫy.

Xin hãy dạy cho cháu rằng có thể bán cơ bắp và trí tuệ cho người ra giá cao nhất, nhưng không bao giờ cho phép ai ra giá mua trái tim và tâm hồn mình...

Xin hãy dạy cho cháu ngoảnh tai làm ngơ trước một đám đông đang gào thét... và đứng thẳng người bảo vệ những gì cháu cho là đúng...

Xin hãy đối xử dịu dàng với cháu nhưng đừng vuốt ve nuông chiều cháu bởi vì chỉ có sự thử thách của lửa mới tôi luyện nên được những thanh sắt cứng rắn.

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

115

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Phản ứng nhiệt hạch không gây ô nhiễm môi trường.

LỜI DẠY CỦA BÁC HỒ

SO SÁNH PHÂN HẠCH VÀ NHIỆT HẠCH Phân hạch Định nghĩa

Đặc điểm

Điều kiện

Ưu và nhược

Là phản ứng trong đó một hạt nhân nặng vỡ thành hai hạt nhân nhẹ hơn (có số khối trung bình) và vài nơtron Là phản ứng tỏa năng lượng,

k≥1 + k = 1: kiểm soát được. + k > 1: không kiểm soát được, gây bùng nổ (bom hạt nhân) Gây ô nhiễm môi trường (phóng xạ)

Nhiệt hạch Là phản ứng trong đó 2 hay nhiều hạt nhân nhẹ tổng hợp lại thành một hạt nhân nặng hơn và vài nơtron.

Là phaûn öùng toả năng lượng nhưng ít hơn phân hạch - Nhiệt độ cao khoảng 100 triệu độ.

- Mật độ hạt nhân trong plasma phải đủ lớn.

- Thời gian duy trì trạng thái plasma ở nhiệt độ cao 100 triệu độ phải đủ lớn.

Không gây ô nhiễm môi trường.

“… ngày nay chúng ta phải xây dựng lại cơ ñồ mà tổ tiên ñể lại cho chúng ta, làm sao cho chúng ta theo kịp các nước khác trên toàn cầu. Trong công cuộc kiến thiết ñó, nhà nước trông mong chờ ñợi ở các em rất nhiều. Non sông Việt Nam có trở nên tươi ñẹp hay không, dân tộc Việt Nam có bước tới ñài vinh quang ñể sánh vai cùng các cường quốc năm châu ñược 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 ñầu tiên của nước Việt Nam Dân chủ cộng hòa, tháng 9/1945).

----- -----

“Không có việc gì khó

----- ----Dạng 2: Nhà máy điện nguyên tử + Hiệu suất nhà máy: H = Pci (%)

Chỉ sợ lòng không bền

+ Tổng năng lượng tiêu thụ trong thời gian t: A = Ptp. t

Quyết chí ắt làm nên”.

Đào núi và lấp biển

Ptp

P .t + Số phân hạch: ∆N = A = tp (Trong đó ∆E là năng lượng toả ra ∆E

∆E

trong một phân hạch) + Nhiệt lượng toả ra: Q = m.q.

----- ----CHÚC CÁC EM HỌC TỐT VÀ THI ĐỖ ĐẠI HỌC! Trích thư của Tổng thống Mỹ Abraham Lincoln gửi thầy hiệu trưởng ngôi trường nơi con trai ông theo học.

Con tôi sẽ phải học tất cả những điều này, rằng không phải tất cả mọi người đều công bằng, tất cả mọi người đều chân thật. Nhưng xin thầy hãy dạy cho cháu biết cứ mỗi một kẻ vô lại ta gặp trên đường phố GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

114

(Câu thơ Bác tặng Đơn vị thanh niên xung phong 312 làm ñường tại xã Cẩm Giàng, Bạch Thông, Bắc Kạn, ngày 28/3/1951) ----- ----Đừng xấu hổ khi không biết, chỉ xấu hổ khi không học.

----- -----

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

3

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

ÔN TẬP

+ Mỗi hạt nhân 235 92 U khi phân rã tỏa năng lượng khoảng 200MeV. 1. Phản ứng phân hạch là phản ứng tỏa năng lượng, năng lượng đó gọi là năng lượng phân hạch.

2. Phản ứng phân hạch dây chuyền.

Gỉa sử một lần phân hạch có k nơtron được giải phóng đến kích thích các hạt nhân 235U tạo nên những phân hạch mới. Sau n lần phân hạch liên tiếp, số nơtron giải phóng là k n và kích thích k n phân hạch mới Khi k ≥ 1 thì phản ứng phân hoạch dây chuyền được duy trì.

Khối lượng tối thiểu của chất phân hạch để phản ứng phân hạch duy trì gọi là khối lượng tới hạn. Để xảy ra phản ứng phân hạch thì khối lượng chất phải lớn hơn khối lượng tới hạn. (Đây là phản ứng của bom nguyên tử).

3. Phản ứng phân hạch khi có điều khiển.

Khi k = 1 thì phản ứng phân hạch dây chuyền tự duy trì và năng lượng phát ra không đổi theo thời gian. Đây là phản ứng phân hạch có điều khiển được thực hiện trong các lò phản ứng hạt nhân.

II. Phản ứng nhiệt hạch: là phản ứng trong đó 2 hay nhiều hạt nhân nhẹ tổng hợp lại thành một hạt nhân nặng hơn và vài nơtron.

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: 2sin2a = 1 – cos2a

- cosα α = cos(α α + π)

2cos2a = 1 + cos2a

- sina = cos(a +

sina = cos(a -

sina + cosa =

2 sin(a +

sina - cosa =

2 sin(a −

π 4

π

- cosa = cos(a + π )

)

cosa - sina =

4

s in3a = 3sin a − 4 sin 3 a

)

2

)

2

)

π

π

2 sin(a −

π 4

)

cos3a = 4 cos3 a − 3cos a

c. Giải phương trình lượng giác cơ bản:

α = a + k 2π α = π − a + k 2π cos α = cos a ⇒ α = ± a + k 2π

• Ví dụ:

sin α = sin a ⇒ 

b x+ y = S = −  là nghiệm của X2 – SX + P = 0 a  ⇒ x, y c  x. y = P =  a

0 −b ; Đổi x0 ra rad: x π 2a 180 1 f. Các giá trị gần đúng: π 2 ≈ 10; 314 ≈ 100 π ; 0,318 ≈ ;

π

2

π

; 0,159 ≈

1 ; 1,41 ≈ 2;1,73 ≈ 3 2π

----- ----Mọi công việc thành đạt đều nhờ sự kiên trì và lòng say mê.

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

H + 31 H → 42 He + 01 n + 17,6MeV

1. Đặc điểm: + Phản ứng nhiệt hạch là phaûn öùng toả năng lượng. + Tính theo mỗi một phản ứng thì phản ứng nhiệt hạch toả ra năng lượng ít hơn phản ứng phân hạch, nhưng tính theo khối lượng nhieân lieäu thì phaûn öùng nhiệt hạch toả ra năng lượng nhiều hơn. + Sản phẩm của pứ nhiệt hạch sạch hơn (không có tính phóng xạ) 2. Điều kiện để có phản ứng nhiệt hạch xảy ra: Nhiệt độ cao khoảng 100 triệu độ.

Mật độ hạt nhân trong plasma phải đủ lớn.

Thời gian duy trì trạng thái plasma ở nhiệt độ cao 100 triệu độ phải đủ lớn.

3. Năng lượng nhiệt hạch: Tỏa ra năng lượng rất lớn.

Là nguồn gốc năng lượng của hầu hết các vì sao.

4. Ưu điểm của năng lượng nhiệt hạch: Nguồn nguyên liệu dồi dào.

Chú ý: y = ax2 + bx + c; để ymin thì x =

0,636 ≈

H + 21 H → 23 He + 01 n + 4MeV. 2 1

d. Bất đẳng thức Cô-si: a + b ≥ 2 a.b ; (a, b ≥ 0, dấu “=” khi a = b) e. Định lý Viet:

2 1

4

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

113

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Giải: Xét phản ứng phân rã của hạt nhân A: A → B + α

BẢNG CHỦ CÁI HILAP

Phương trình bảo toàn động lượng cho ta: mB v B + mα vα = m A v A = 0

1 1 2 2 ⇒ mB vB = mα vα ⇔ (mB vB ) = (mα vα ) 2 2 1 1 ⇔ mB vB2 .mB = mα vα2 .mα ⇔ WdB mB = Wdα mα 2 2 WdB mα = (1) Như vậy là đáp án A Wdα mB

Kí hiệu in hoa A B

Γ ∆ E Z H

Nếu theo công thức (2) thì phải là đáp án C Vậy trong hai công thức trên thì áp dụng công thức nào là hợp lý?

K p mP Khi nào được dùng công thức (2)? = K n mn

Θ I K

Λ

W m còn khi nào được dùng công thức dB = α (1)?

Wdα mB

M N

Công thức (2) chỉ áp dụng khi đề cho vận tốc của hai hạt sinh ra bằng nhau và lập tỉ số bình thường. Và khi áp dụng ta không có sử dụng định luật bảo toàn động lượng để lập tỉ số.

Còn công thức (1) ta sử dụng định luật bảo toàn động lượng để giải như vậy công thức (2) không thể áp dụng cho bài này được Và đối với bài toán này cũng không cho điều kiện gì cả, chỉ có hạt nhân ban đầu đứng yên thôi. Do vậy ta giải bình thường mà không cần điều kiện gì cả Chú ý: Khi tính vận tốc của các hạt B, C - Động năng của các hạt phải đổi ra đơn vị J(Jun) - Khối lượng các hạt phải đổi ra kg - 1u = 1,66055.10-27kg - 1MeV = 1,6.10-13J ----- ----VẤN ĐỀ 4: PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH VÀ NHIỆT HẠCH I. Phản ứng phân hạch: Là phản ứng trong đó một hạt nhân nặng vỡ thành hai hạt nhân nhẹ hơn (có số khối trung bình) và vài nơtron.

Ξ

1 0

236 139 94 1 n + 235 92 U → 92 U → 53 I + 39 Y +3( 0 n ) + γ .

+ Nơtrron chậm là nơtron có động năng dưới 0,01MeV. GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

Kí hiệu in thường

112

O

Π P

∑ T

γ

α β γ δ ε ζ η ∂ ,θ ι κ λ µ

ν ξ ο π

ρ

σ τ υ

Φ

ϕ

X

χ ψ

Ψ Ω

ω

Đọc alpha bêta gamma denta epxilon zêta êta têta iôta kapa lamda muy nuy kxi ômikron pi rô xichma tô upxilon phi

Kí số 1 2 3 4 5 7 8 9 10 20 30 40 50 60 70 80 100 200 300 400 500

khi Pxi Omêga

600 700 800

----- ----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.

----- ----GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

5

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

2. Kiến thức Vật Lí: ĐỔI MỘT SỐ ĐƠN VỊ CƠ BẢN Khối lượng Năng lượng hạt nhân -3 1g = 10 kg 1u = 931,5MeV 1kg = 103g 1eV = 1,6.10-19J 3 1 tấn = 10 kg 1MeV = 1,6.10-13J 1ounce = 28,35g 1u = 1,66055.10-27kg 1pound = 453,6g Chú ý: 1N/cm = 100N/m 1đvtv = 150.106km = 1năm as Chiều dài 1cm = 10-2m Vận tốc 1mm = 10-3m 18km/h = 5m/s 36km/h = 10m/s 1 µ m = 10-6m -9 1nm = 10 m 54km/h = 15m/s -12 1pm = 10 m 72km/h = 20m/s 1A0 = 10-10m Năng lượng điện 1inch = 2,540cm 1mW = 10-3W 1foot = 30,48cm 1KW = 103W 1mile = 1609m 1MW = 106W 1 hải lí = 1852m 1GW = 109W 1mH = 10-3H Độ phóng xạ 10 1Ci = 3,7.10 Bq 1 µ H = 10-6H Mức cường độ âm 1 µ F = 10-6F 1B = 10dB 1mA = 10-3A 1BTU = 1055,05J Năng lượng 1KJ = 103J 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.

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

⇒ KB =

mC mB ∆E ⇒ K C = ∆E mC + mB m B + mC

3. % năng lượng toả ra chuyển thành động năng của các hạt B, C %KC =

mB KC .100% = 100% ∆E m B + mC

%KB = 100% - %KC

1 2 2K mv ⇒ v = 2 m 5. Định luật bảo toàn năng lượng: K A + K B + ∆E = K C + K D

6. Tính góc áp dụng quy tắc hình bình hành p1

Ví dụ: p = p1 + p2 biết ϕ = p1 , p2 4. Vận tốc chuyển động của hạt B, C: KC =

p 2 = p12 + p22 + 2 p1 p2 cosϕ

p

φ 2 2 2 hay (mv) = (m1v1 ) + (m2 v2 ) + 2m1m2 v1v2 cosϕ

hay mK = m1 K1 + m2 K 2 + 2 m1m2 K1 K 2 cosϕ

p2

Tương tự khi biết φ1 = p1 , p hoặc φ 2 = p2 , p

2 2 2 Trường hợp đặc biệt: p1 ⊥ p2 ⇒ p = p1 + p2

Tương tự khi p1 ⊥ p hoặc p2 ⊥ p v = 0 (p = 0) ⇒ p1 = p2 ⇒

K1 v1 m2 A = = ≈ 2 K 2 v2 m1 A1

Tương tự v1 = 0 hoặc v2 = 0.

Chú ý: Câu 36 (Đề thi tuyển sinh Đại học 2008) Hạt nhân A đang đứng yên thì phân rã thành hạt nhân B có khối lượng mB và hạt α có khối lượng mα . Tỉ số giữa động năng của hạt nhân B và động năng của hạt α ngay sau phân rã bằng

m A. α mB

6

m  B.  B   mα 

2

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

m C. B mα

m  D.  α   mB 

2

111

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

∆m' ⇒t = m

T . ln(

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

A.∆m' ∆N + 1) T . ln(1 + ) ∆N m. A' N Hoặc ⇒t = ln 2 N ln 2

3. Nếu biết tỉ số khối lượng (số nguyên tử) còn lại của hai chất phóng xạ có trong mẫu vật cổ

N 1 .N 02 N1 ln 2 ln 2 N 2 .N 01 ⇒t = với λ1 = , λ2 = N2 T2 T1 λ2 − λ1 ln

1 2 v = 2 gh gt 2 d. Chuyển động tròn đều: h=

4. Tính tuổi khi biết tỉ số khối lượng: mX: khối lượng chất tạo thành sau phân rã m: khối lượng của chất ban đầu − λt Ta có: mX = ∆m = m0 (1 − e ) = eλt − 1 m

m

m0e

1 T= = ω f

4. Các lực cơ học:

N 0e

A

v2 = Rω 2 R

aht =

v 2 = 2 gh

v = gt

∆α = ω.∆t

@ Định luật II NewTon: Fhl = ma

− λt

a. Trọng lực: P = mg ⇒ Độ lớn: P = mg b. Lực ma sát: F = µN = µmg

− λt Ta có: mX = ∆N = N 0 (1 − e ) AX = (eλt − 1) AX − λt

N

v = Rω

2π

+ Nếu mX = 1 → t = 1 ln 2 + Nếu mX = 3 → t = 1 ln 4 m λ m λ m

3. Động học chất điểm: a. Chuyển động thẳng đều: v = const; a = 0 b. Chuyển động thẳng biến đổi đều: v ≠ o; a = const v = v0 + at a = ∆v = v − v0 s = v0t + 1 at 2 v 2 − v 20 = 2as 2 ∆t t − t0 c. Rơi tự do:

v2 R d. Lực đàn đàn hồi: Fdh = kx = k (∆l )

A

c. Lực hướng tâm: Fht = maht = m

5. Các định luật bảo toàn: a. Động năng: Wd = 1 mv 2 2

A=

1 2 1 2 mv2 − mv1 2 2

b. Thế năng: @ Thế năng trọng trường: Wt = mgz = mgh 5. Gọi k là tỉ số giữa số nguyên tử chất tạo thành và số nguyên tử ban đầu, thì tuổi của mẫu chất được xác định: t = T ln(1 + k ) ln 2

CHUYÊN ĐỀ 6: BÀI TẬP VẬN DỤNG CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN TRONG PHẢN ỨNG HẠT NHÂN

A + D → B + C + ∆E 1. Liên hệ giữa động lượng và động năng:

p = mv   2 1  ⇒ p = 2mK K = mv 2  2 

1 2 1 kx = k (∆l )2 2 2

c. Định luật bảo toàn động lượng: p1 + p2 = const

@ Thế năng đàn hồi: Wt =

'

'

@ Nếu va chạm mềm: m1v1 + m2v2 = (m1 + m2 )V d. Định luật bảo toàn cơ năng: W1 = W2 @ Hệ hai vật va chạm: m1v1 + m2v2 = m1v1 + m2v2

Hay Wd 1 + Wt1 = Wd 2 + Wt 2 ----- -----

2. Động năng các hạt B, C: GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

A = mgz1 − mgz2

110

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

7

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

6. Điện tích:

%N =

q q  a. Định luật Cu-lông: F = k 1 22 Với k = 9.109 εr Q  b. Cường độ điện trường: E = k 2 εr c. Lực Lo-ren-xơ có: o o o o o

f L = q vB sin α

q: điện tích của hạt (C) v: vận tốc của hạt (m/s)

2. Biết tỉ số:

α = (v , B ) B: cảm ứng từ (T) f L : lực lo-ren-xơ (N)

Bán kính quỹ đạo: R =

U R

N1 (t 2 − t1 ) ln 2 N2 T = N1 ln

4. Biết tỉ số số hạt nhân bị phân rã tại 2 thời gian khác nhau

N2

∆N 1 ∆N 2

t. ln 2 ∆N1 ln ∆N 2 5. Biết thể tích khí Heli tạo thành sau thời gian phóng xạ t t. ln 2 T =− A.V ln(1 − ) 22,4.m0 Dạng 5: Tính tuổi của các mẫu vật cổ 1. Biết tỉ số khối lượng (số nguyên tử) còn lại và khối lượng (số nguyên tử) ban đầu của một lượng chất phóng xạ T=

Tính suất điện động hoặc điện năng tích lũy của nguồn điện.

A ( ξ là suất điện động của nguồn điện, đơn vị là Vôn q

(V))

m ⇒t = m0

Công và công suất của dòng điện ở đoạn mạch: A = UIt

m0 N T . ln 0 m hay N ⇒ t = N ln 2 N0 ln 2

T . ln

2. Nếu biết tỉ số khối lượng (số nguyên tử) bị phóng xạ và khối lượng (số nguyên tử) còn lại của một lượng chất phóng xạ

A = U.I t

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

t.ln 2 ∆N ln(1 − ) N0

∆N 1 là số hạt nhân bị phân rã trong thời gian t1 Sau đó t (s): ∆N 2 là số hạt nhân bị phân rã trong thời gian t2=t1

q U = (q là điện lượng dịch chuyển qua đoạn mạch) t R q N= ( e = 1,6. 10-19 C) e

P=

∆N ⇒T = − N0

7. Dòng điện 1 chiều (DC):

ξ=

m .100% = e − λ .t .100% m0

3. Biết tỉ số số hạt nhân ở các thời điểm t1 và t2:

mv qB

a. Định luật Ôm cho đoạn mạch: I =

%m =

Dạng 4: Tính chu kỳ bán rã của các chất phóng xạ N t ln 2 1. Biết tỉ số: 0 ⇒ T = N N ln 0 N

Nếu chỉ có lực Lorenzt tác dụng lên hạt và α = (v , B ) = 90 0 thì hạt chuyển động tròn đều. Khi vật chuyển động tròn đều thì lực Lorenzt đóng vai trò là lực hướng tâm.

I=

N .100% = e − λ .t .100% N0

8

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

109

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

4. Bảng quy luật phân rã

U2 Định luật Jun-LenXơ: Q = RI t = . t = U.I.t R 2

t=

T

2T

3T

4T

5T

Số hạt còn lại

N0/2

N0/4

N0/8

N0/16

N0/32

Số hạt đã phân rã

N0/2

3N0/4

7N0/8

15N0/16

Công suất của dụng cụ tiêu thụ điện: P = UI = RI2 =

31N0/32

Tỉ lệ % đã rã

50%

75%

87.5%

93.75%

96.875%

Tỉ lệ đã rã &còn lại

1

3

7

15

31

m = m0 .2

= m0 .e

∆m = m0 − m = m0 (1 − e − λt )

Trong đó: + N0, m0 là số nguyên tử, khối lượng chất phóng xạ ban đầu + T là chu kỳ bán rã. + λ = ln 2 = 0,963 : là hằng số phóng xạ; λ và T không phụ thuộc vào tác T

động bên ngoài mà chỉ phụ thuộc bản chất bên trong của chất phóng xạ.

3 + N = m N = V N V0 = 22, 4dm A

A

V0

A

+ Nếu t << T ⇔ eλt << 1 , ta có: ∆N ≈ N 0 (1 − 1 + λ t ) = N 0 λ t Dạng 3: Các bài toán tính phần trăm 1. Phần trăm số nguyên tử (khối lượng) chất phóng xạ bị phóng xạ sau thời gian t phân rã là: % ∆ N = %∆m =

c. Bình điện phân (Định luật Faraday): m =

a. Định luật khúc xạ:

−λt

6. Khối lượng chất bị phóng xạ sau thời gian t

T

E R+r 1 A It F n

F = 965000 C/mol m được tính bằng gam 8. Định luật khúc xạ và phản xạ toàn phần:

5. Khối lượng chất phóng xạ còn lại sau thời gian t −t T

b. Định luật Ôm cho toàn mạch: I =

U2 R

∆N .100% = (1- e − λ .t ).100% N0

∆m .100% = (1- e − λ .t ).100% m0

sin i n v = n21 = 2 = 1 sin r n1 v2

n1 > n2  b. Định luật phản xạ toàn phần:  n2 i i ≥ = gh  n1  ----- ----“Học không chỉ đơn thuần là học, mà học phải tư duy, vận dụng và sáng tạo” ----- -----

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” ----- ----Thà đổ mồ hôi trên trang vở, còn hơn rơi lệ ở phòng thi!

----- ----“Đường tuy gần, không đi không bao giờ đến.Việc tuy nhỏ, không làm chẳng bao giờ nên” ----- -----

2. Phần trăm số nguyên tử (khối lượng) còn lại của chất phóng xạ sau thời gian t GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

108

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

9

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

CHƯƠNG I. DAO ĐỘNG CƠ CHỦ ĐỀ 1: ĐẠI CƯƠNG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA 1. Chu kì, tần số, tần số góc: ω = 2πf = 2π với f = 1 ⇔ T T

T

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

N0, m0: số hạt nhân và khối lượng ban đầu tại t = 0.

N, m: số hạt nhân và khối lượng còn lại vào thời điểm t. =

∆m = m0 − m

1 f

∆N = N 0 − N

t *T= (t là thời gian để vật thực hiện n dđ) n

∆m, ∆N : số hạt nhân và khối lượng bị phân rã (thành chất khác)

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(ω 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) + ωt + ϕ : pha dđ (đo bằng rad) ( −2π ≤ ϕ ≤ 2π ) + ϕ : pha ban đầu (tại t = 0, đo bằng rad) ( −π ≤ ϕ ≤ π )

- sina = cos(a +

2

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

) và sina = cos(a -

π 2

+ % phân rã:

∆m 100% = ? m0

----- ----Dạng 1: Các đại lượng đặc trưng của phóng xạ −t

1. Số nguyên tử chất phóng xạ còn lại sau t/g t: N = N 0 .2 T = N 0 .e − λt 2. Số hạt nguyên tử bị phân rã bằng số hạt nhân còn được tạo thành và bằng số hạt (α α hoặc e- hoặc e+) được tạo thành: ∆N = N 0 − N = N 0 (1 − e − λt )

∆N ' . A' NA

3. Trong sự phóng xạ α, xác định thể tích (khối lượng) khí Heli tạo thành sau thời gian t phóng xạ.

2

π 2

* 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)

π

m 100% = ? m0

A’ là số khối của hạt nhân mới tạo thành Khối lượng hạt nhân con (chất mới tạo thành sau thời gian t): A A mcon = ( m0 − mc.laïi ) con Hoặc mcon = con . ( N 0 − N c.laïi ) NA Ameï

π

+ Gốc thời gian (t = 0) tại vị trí cân bằng theo chiều dương: ϕ = −

+ % còn lại:

Khối lượng hạt nhân mới tạo thành: ∆m' =

+ Gốc thời gian (t = 0) tại vị trí biên dương: ϕ = 0 + Gốc thời gian (t = 0) tại vị trí biên âm: ϕ = π + Gốc thời gian (t = 0) tại vị trí cân bằng theo chiều âm: ϕ =

Chú ý:

)

∆N ' He = ∆ N = N0 – N = N0(1- e − λ .t ) = N0(1- 2

t T

)

+ Khối lượng khí Heli tạo thành sau thời gian t phóng xạ:mHe = 4

∆N He NA

+ Thể tích khí Heli được tạo thành (đktc) sau thời gian t:V = 22,4

10

−

∆N He NA

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

107

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

3. Các dạng tia phóng xạ:

4. Phương trình vận tốc:

4. Chu kì bán rã: là khoảng thời gian để ½ số hạt nhân nguyên tử biến đổi thành hạt nhân khác.

v=

T=

ln 2

=

λ

0,693

λ

Phóng Bêta: có 2 loại là βvà β+

Phóng xạ Alpha ( α ) Là dòng hạt nhân Hêli ( 24 He ) A Z

Phương trình

X→

A− 4 Z −2

4 2

Y + He

Rút α gọn: ZA X  → ZA−−42Y Vd: 226 Ra → 222 Rn + 4 He 88

86

2

Rút gọn 226 88

Tốc độ Khả năng Ion hóa

v

α

Ra  →

≈

222 86

+ v luôn sớm pha

Là sóng điện từ có λ rất ngắn (λ ≤ 10-11m), cũng là dòng phôtôn có năng lượng cao.

0

β- : là dòng electron ( −1 e ) 0

β+: là dòng pôzitron ( −1 e ) β- : ZA X → Ví dụ:

14 6

C→

β+: ZA X → Ví dụ:

12 7

Sau phóng xạ α hoặc β xảy ra quá trình chuyển từ trạng thái kích thích về trạng thái cơ bản → phát ra phô tôn.

Y + −10 e

A Z +1

14 7

N+

0 −1

e

Y + 10 e

A Z −1

N → 126 C + 10 e

V

≈

v = c = 3.108m/s.

c = 3.108m/s.

α

Mạnh

Mạnh nhưng yếu hơn tia

+ Đi được vài cm trong không khí (Smax = 8cm); vài µm trong vật rắn (Smax = 1mm)

+ Smax = vài m trong không khí. + Xuyên qua kim loại dày vài mm.

Trong điện trường

Lệch

Lệch nhiều hơn tia alpha

Chú ý

Trong chuổi phóng xạ α thường kèm theo phóng xạ β nhưng không tồn tại đồng thời hai loại β.

Còn có sự tồn tại của hai loại hạt A X → AY + 0e + 0ν nơtrinô.

Khả năng đâm xuyên

Phóng Gamma (γγ).

Rn

2.107m/s.

Z −1

Z

1

Yếu hơn tia

α và β

+ Đâm xuyên mạnh hơn tia α và β. Có thể xuyên qua vài m bê-tông hoặc vài cm chì.

+ a luôn hướng về vị trí cân bằng; + a luôn sớm pha

0

π 2

( s) 2

( s) 2

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 = ω2A 6. Hợp lực tác dụng lên vật (lực hồi phục): F = ma = - mϖ 2 x =-kx + Fhpmax = kA = m ω 2 A : tại vị trí biên + Fhpmin = 0: tại vị trí cân bằng + Dao động cơ đổi chiều khi lực đạt giá trị cực đại. + Lực hồi phục luôn hướng về vị trí cân bằng.

-A O A x=0

vmax = ωA 2

X→Z+A1Y+−10e+00ν phản nơtrinô

s

so với x

2

dt

v=0

Không làm thay đổi hạt nhân.

2

m

+ 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: dv hay a = ω A cos(ωt + ϕ ± π ) cm hoặc m a= = v ' = x ''; a = −ω 2 A cos(ω t + ϕ ) = − ω 2 x

xmax = A

Không bị lệch

π

( cm s ) hoặc ( )

|a|max = ω A Fhpmax

a=0 Fhpmin = 0

xmax = A v=0 |a|max = ω2A Fhpmax = kA = m ω 2 A

A Z

N = N 0 e − λt =

N0 2

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

+ v luôn cùng chiều với chiều cđ

λ : Hằng số phóng xạ ( s −1 )

5. Định luật phóng xạ: Số hạt nhân (khối lượng) phóng xạ giảm theo qui luật hàm số mũ

Bản chất

dx π = x ' ⇒ v = −ω A sin(ω t + ϕ ) = ω A cos(ω t + ϕ + ) dt 2

t T

; m = m0 .e − λt =

m0 t

2T 106

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

11

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12 2 2 7. Công thức độc lập: A = x + 2 và A =

v2

ω2

+

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Dạng 3: Phản ứng hạt nhân 1. Phương trình phản ứng: ZA X 1 + ZA X 2 → ZA X 3 + ZA X 4

v2

ω

2

ω4

+ 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:

A ; ω’=2ω; φ’= 2φ 2

W > 0 ⇔ mtrước > msau : Tỏa năng lượng.

W < 0 ⇔ mtrước < msau : Thu năng lượng 4. Năng lượng tỏa → 1mol khí: W = m N A Wlk = nN A Wlk A

5. Năng lượng tạo thành m(g) hạt X: W =

m N A ∆E A

----- ----Ý chí là sức mạnh để bắt đầu công việc một cách đúng lúc.

----- ----Chuyến đi vạn dặm bắt đầu bằng một bước chân!

T

0

T/4

T/2

3T/4

T

X

A

0

-A

0

A

V

0

-ωA

0

ωA

0

0

2

0

− ω2 A

CHỦ ĐỀ 3: PHÓNG XẠ

Đồ thị của dao động điều hòa là một đường hình sin. ∗ Đồ thị cũng cho thấy sau mỗi chu kì dao động thì tọa độ x, vận tốc v và gia tốc a lập lại giá trị cũ.

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

4

3. Năng lượng của phản ứng hạt nhân: W = ( m tröôùc - m sau ).c2 ≠ 0

Một số giá trị đặc biệt của x, v, a như sau:

ω A

3

2

⇒ v = x ' = − Aω sin ω t = Aω cos(ω t + ) 2 2 2 ⇒ a = −ω x = −ω A cos ωt

−ω A

2

+ Không có định luật bảo toàn khối lượng.

π

A

4

4

Trong đó: ∆E là năng lượng phản ứng hạt nhân 1 K X = mx vx2 là động năng cđ của hạt X

9. Đồ thị của dđđh: đồ thị li độ là đường hình sin.

- Giả sử vật dao động điều hòa có phương trình là: x = A cos(ωt + ϕ ) .

- Để đơn giản, ta chọn φ = 0, ta được: x = A cos ωt .

2

3

3

1

Biên độ: A ⇒ Tọa độ VTCB: x = A   Tọa độ vt biên: x = a ± A

x = a ± Acos2(ωt+φ) với a = const ⇒ Biên độ:

2

2

2. Các định luật bảo toàn + Bảo toàn số nuclôn (số khối): A1 + A2 = A3 + A4 + Bảo toàn điện tích (nguyên tử số): Z1 + Z2 = Z3 + Z4 + Bảo toàn động lượng:

p1 + p2 = p3 + p4 haym1v1 + m2v2 = m3v3 + m4v4 + Bảo toàn năng lượng: K X + K X + ∆E = K X + K X

a2

x = a ± Acos(ωt + φ) với a = const

1

1

12

1. Hiện tượng phóng xạ: là quá trình phân hủy tự phát của một hạt nhân không bền vững (tự nhiên hay nhân tạo). Quá trình phân hủy này kèm theo sự tạo ra các hạt và có thể kèm theo sự phát ra các bức xạ địên từ. Hạt nhân tự phân hủy gọi là hạt nhân mẹ, hạt nhân được tạo thành sau khi phân hủy gọi là hạt nhân con.

2. Đặc tính: + Phóng xạ là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng. + Phóng xạ mang tính tự phát không phụ thuộc vào yếu tố bên ngoài như: nhiệt độ, áp suất...

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

105

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Đơn vị khối lượng nguyên tử, kí hiệu: u = đồng vị Cacbon

12 6

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

1 khối lượng của 12

C

1u = 1,66055.10-27kg Theo đơn vị MeV/c2: 1u = 931,5 MeV/c2 (1eV = 1,6.10-19 J; 1MeV = 1,6.10-13 J) Vậy khối lượng hạt nhân có 3 đơn vị: u, kg và MeV/c2 4. Lực hạt nhân: Lực tương tác giữa các nuclon gọi là lực hạt nhân.

Lực hạt nhân không có cùng bản chất với lực tĩnh điện hay lực hấp dẫn.

Lực hạt nhân là lực tương tác mạnh chỉ phát huy tác dụng trong phạm vi kích thước hạt nhân.

----- ----Thành công không có bước chân của kẻ lười biếng ----- ----Dạng 2: Hệ thức Anhxtanh, độ hụt khối, năng lượng liên kết, năng lượng liên kết riêng 1. Hệ thức Anhxtanh giữa khối lượng và năng lượng: E = m.c2 Với c = 3.108 m/s là vận tốc ás trong chân không. @ Khối lượng động: m = m0 1−

v2 c2

@ Một hạt có khối lượng nghỉ m0, khi chuyển động với vận tốc v sẽ có động năng là Wđ = W – W0 = mc2 – m0c2 = m0 c2 – m0c2 .

10. Thời gian và đường đi trong dao động điều hòa: a. Thời gian ngắn nhất: Biên âm VTCB dương -A-

A 3 A 2 A 2 2 2

A A 2 A 3 A 2 2 2 T + Từ x = A đến x = - A hoặc ngược lại: ∆t = 2 T + Từ x = 0 đến x = ± A hoặc ngược lại: ∆t = 4 A T + Từ x = 0 đến x = ± hoặc ngược lại: ∆t = 12 2 A 2 T + Từ x = 0 đến x = ± hoặc ngược lại: ∆t = 2 8 A 3 T + Từ x = 0 đến x = ± hoặc ngược lại: ∆t = 6 2 A T + Từ x = ± đến x = ± A hoặc ngược lại: ∆t = 6 2 O

b. Đường đi: + Đường đi trong 1 chu kỳ là 4A; trong 1 chu kỳ là 2A 2

+ Đường đi trong 1 chu kỳ là A khi vật đi từ VTCB đến vị trí 4

v2 1− 2 c

Trong đó W = mc2 gọi là năng lượng toàn phần và W0 = m0c2 gọi là năng lượng nghỉ.

2. Độ hụt khối của hạt nhân: ∆m = Zmp + (A - Z)mn - mX mX là khối lượng hạt nhân ZA X 3. Năng lượng liên kết: WLK = ∆m.c2 4. Năng lượng liên kết riêng: là năng lượng liên kết tính cho một nuclon: Wlk Năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền A

biên hoặc ngược lại (còn các vị trí khác phải tính) @ Bài toán tính quãng đường lớn nhất và nhỏ nhất vật đi được trong khoảng thời gian 0 < ∆t < M2 P

-A

T .

2

M1

M2

∆ϕ 2 A

P2

O

vững (không quá 8,8MeV/nuclôn).

----- ----Đừng xấu hổ khi không biết, chỉ xấu hổ khi không học.

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

Biên

P1

x

-A

O

∆ϕ 2

A

P

x

M1

104

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

13

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

H.1

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

CHỦ ĐỀ 4: SƠ LƯỢC VỀ LAZE

H.2

- Góc quét ∆ϕ = ω∆t.

- Quãng đường lớn nhất: (H.1) S max

∆ϕ ω∆ t = 2A sin = 2 A sin 2 2 ∆ϕ

ω∆t

2

2

- Quãng đường nhỏ nhất: (H.2) Smin = 2 A(1 − cos Lưu ý: Trong trường hợp ∆t >

) = 2 A(1 − cos

)

T 2

T T + ∆t ' trong đó n ∈ N * ;0 < ∆t ' < 2 2 T + Trong thời gian n quãng đường luôn là 2nA 2

Tách ∆t = n

CHƯƠNG VII. HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ

+ Trong thời gian ∆t’ thì quãng đường lớn nhất, nhỏ nhất tính như trên.

Smin

∆ϕ ' ω∆t ' Smax = n2 A + 2A sin = n2 A + 2 A sin 2 2 ' ∆ϕ ω∆t ' = n2 A + 2 A(1 − cos ) = n2 A + 2 A(1 − cos ) 2 2

CHỦ ĐỀ 1: CẤU TẠO HẠT NHÂN Dạng 1: Xác định thành phần cấu tạo hạt nhân 1. Hạt nhân: Hạt nhân được cấu tạo bởi hai loại hạt là proton (mp = 1,00728u; qp = +e) và nơtron (mn = 1,00866u; không mang điện tích), gọi chung là nuclon.

A

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

S = n, p (n + 0, p ) 2A s c. Vận tốc trung bình: vtb = t

Kí hiệu của hạt nhân nguyên tố hóa học X: Z X Z: nguyên tử số (số thứ tự trong bảng hệ thống tuần hoàn ≡ số proton ở hạt nhân ≡ số electron ở vỏ nguyên tử).

A: Số khối ≡ tổng số nuclon.

N = A - Z: Số nơtron 1

Bán kính hạt nhân: R = 1,2.10-15. A 3 m

+ Tốc độ trung bình lớn nhất và nhỏ nhất của trong khoảng thời gian ∆t:

S max S và vtb min = min với Smax; Smin tính như trên. ∆t ∆t d. Quãng đường và thời gian trong dđđh. vtb max =

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

1. Laze là một nguồn sáng phát ra một chùm sáng có cường độ lớn dựa trên việc ứng dụng hiện tượng phát xạ cảm ứng.

Tia laze có đặc điểm: Tính đơn sắc cao, tính định hướng, tính kết hợp rất cao và cường độ lớn.

2. Nguyên tắc: Dựa trên hiện tượng phát xạ cảm ứng.

3. Ứng dụng laze: Trong y học: Làm dao mổ, chữa 1 số bệnh ngoài da Trong thông tin liên lạc: Vô tuyến định vị, truyền tin bằng cáp quang Trong công nghiệp: Khoan, cắt kim loại, compôzit Trong trắc địa: Đo khoảng cách, ngắm đường ----- -----

2. Đồng vị: Cùng Z nhưng khác A (cùng prôtôn và khác số nơtron) Vd: Hidro có ba đồng vị: + Hidro thường 11 H chiếm 99,99% hidro thiên nhiên + Hidro nặng 12 H còn gọi là đơtêri 12 D chiếm 0,015% hidro thiên nhiên + Hidro siêu nặng 13 H còn gọi là triti 13 T 3. Khối lượng hạt nhân: Khối lượng hn rất lớn so với khối lựơng của êlectron, vì vậy khối lượng nguyên tử gần như tập trung toàn bộ ở hn.

14

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

103

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Em mà hấp thụ được một phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu En Em thì nó chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng cao hơn En . n 3. Số vạch nhiều nhất = (n − 1) 2 4. Bước sóng

1

=

1

+

1

λmn λmi λin 1

=

1

−

Nếu bài toán cho số cụ thể, có thể sử dụng

1

λmn λmi λni

công thức: 1 = 1,1.107 ( 1 − 1 ) với m > n (sai số 0,001) 2 2 λmn

n

m

5. Bán kính quỹ đạo dừng thứ n của electron trong nguyên tử Hiđrô: rn = n2r0 Với r0 = 5,3.10-11m là bán kính Bo (ở quỹ đạo K) Quỹ đạo K L M N O P Bán kính r0 4r0 9r0 16r0 25r0 36r0

n=6 n=5 n=4 n=3

P O N M

11. Tính khoảng thời gian: ∆ t = ϕ 1 − ϕ 2 = ∆ ϕ = T .( ϕ 1 − ϕ 2 ) ω

Hδ Hγ Hβ Hα

A

cos ϕ1 =

n=2

cos ϕ1 =

a1 a ;cos ϕ2 = 2 2 A.ω 2 A.ω

12. Vận tốc trong một khoảng thời gian ∆t : @ Vận tốc không vượt quá giá trị v → x = A cos(ωt + ϕ ) . Xét

Laiman

trong

6. Năng lượng electron trong nguyên tử hiđrô:

T ∆t ⇒ ωt + ϕ = → x=?

4 4 @ Vận tốc không nhỏ hơn giá trị v → x = A sin(ωt + ϕ ) . Xét

13, 6 (eV ) Với n ∈ N*. n2

trong

----- ----Thành công không có bước chân của kẻ lười biếng

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

v1 v ; cos ϕ 2 = 2 A.ω A.ω

- Thời gian để vật thay đổi gia tốc từ a1(m/s2) đến a2(m/s2) thì:

n=1

En = −

A

- Thời gian để vật tăng tốc từ v1(m/s) đến v2(m/s) thì:

Banme K

2π

- Thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí x1 đến x2: cos ϕ1 = x1 ;cos ϕ2 = x2

Pasen L

ω

T ∆t ⇒ ωt + ϕ = → x=?

4 4 ----- ----Thành công không có bước chân của kẻ lười biếng ----- -----

102

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

15

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

CHUYỂN ĐỘNG 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.

- Ứng dụng: nguồn điện cho vùng sâu, vùng xa, hải đảo, vệ tinh nhân tạo, máy đo ánh sáng, máy tính bỏ túi…

5. Hiện tượng quang – phát quang: Là sự hấp thụ ánh sáng có bước sóng này để phát ra ánh sáng có bước sóng khác. a. Huỳnh quang và lân quang: - Sự huỳnh quang: Ánh sáng phát quang bị tắt rất nhanh sau khi tắt ánh sáng kích thích.

- Sự lân quang: Ánh sáng phát quang kéo dài 1 khoảng thời gian sau khi tắt ánh sáng kích thích. b. Đặc điểm của ánh sáng huỳnh quang: Ánh sáng huỳnh quang có bước sóng dài hơn bước sóng của ánh sáng kích thích.

----- ----CHỦ ĐỀ 3: MẪU NGUYÊN TỬ BO 1. Mẫu hành tinh nguyên tử của Rơ-rơ-pho: Ở tâm nguyên tử có một hạt nhân mang điện tích dương. Xung quanh hạt nhân có các êlêctrôn chuyển động trên những quỹ đạo tròn hoặc elip. Bế tắc của mẫu nguyên tử của Rơ-rơ-pho: không giải thích được sự bền vững của hạt nhân nguyên tử và sự hình thành quang phổ vạch.

2. Mẫu nguyên tử Bo bao gồm mô hình hành tinh nguyên tử và hai tiên đề của Bo Hai tiên đề của Bo về cấu tạo nguyên tử: a. Tiên đề về các trạng thái dừng: Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có năng lượng xác định, gọi là các trạng thái dừng, khi ở trạng thái dừng thì nguyên tử BO không bức xạ.

Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, êlectron chỉ chuyển động quanh hạt nhân trên những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là các quỹ đạo dừng b. Tiên đề về sự bức xạ, hấp thụ năng lượng của nguyên tử Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng ( En )

Với: A = R; ω =

v R

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 ϕ > 0 : vật chuyển động theo chiều âm (về biên âm) + Nếu ϕ < 0 : vật chuyển động theo chiều dương (về biên dương) B3: Xác định điểm tới để xác định góc quét α: ∆t =

α .T 360

0

⇒α =

(C )

+

M ’

α

ϕ M O

A x(cos) M’’

-A

O

A

∆t .3600 T

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.

----- -----

“Thiên tài: 99% mồ hôi và nước mắt, 1% là bẫm sinh” ----- -----

sang trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn ( Em ) thì nó phát ra một phôtôn có năng lượng đúng bằng Em hiệu: nhận phát phôtôn En - Em : ε = hf mn = hc = Em − En S hfmn λmn En Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở Em > En trong trạng thái dừng có năng lượng GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

16

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

101

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

CHỦ ĐỀ 2: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG 1. Hiện tượng quang điện trong: Hiện tượng ás giải phóng các electron liên kết để cho chúng trở thành electron dẫn đồng thời tạo ra các lỗ trống cùng tham gia vào quá trình dẫn điện, gọi là hiện tượng quang điện trong * Điều kiện: λ ≤ λ0 ( λ0 nằm trong vùng ánh sáng hồng ngoại).

2. So sánh hiện tượng quang điện trong và quang điện ngoài: * Giống: Ás làm bứt các electron ra khỏi liên kết, có giới hạn quang điện xác định * Khác nhau: - Hiện tượng quang điện ngoài: Bứt các electron ra khỏi kim loại, giới hạn quang điện nằm ở vùng tử ngoại - Hiện tượng quang điện trong: + Giải phóng các electron liên kết thành các electron dẫn chuyển động trong chất bán dẫn + Giới hạn quang điện có thể nằm ở vùng hồng ngoại 2. Hiện tượng quang dẫn: là hiện tượng giảm điện trở suất, tức là tăng độ dẫn điện của bán dẫn, khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào bán dẫn. * Chất quang dẫn: Chất dẫn điện kém khi không bị chiếu sáng và trở thành dẫn điện tốt khi bị chiếu ánh sáng thích hợp.

3. Quang trở: - Định nghĩa: Là điện trở làm bằng chất quang dẫn - Cấu tạo: gồm 1 sợi dây bằng chất quang dẫn gắn trên một đế cách điện Chú ý: Điện trở của quang điện trở có thể thay đổi từ vài megaôm khi không được chiếu sáng xuống đến vài chục ôm khi được chiếu sáng - Nguyên tắc hoạt động: dựa trên hiện tượng quang điện trong.

- Ứng dụng: được lắp với các mạch khuếch đại trong các thiết bị điều khiển bằng ánh sáng, trong các máy đo ánh sáng.

4. Pin quang điện: - Định nghĩa: Là nguồn điện trong đó quang năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng.

- Cấu tạo: gồm 1 tấm bán dẫn loại n, bên trên có phủ lớp mỏng bán dẫn loại p. Mặt trên cùng là 1 lớp kim loại mỏng, trong suốt với ánh sáng và dưới cùng là 1 đế kim loại. Giữa n, p hình thành lớp tiếp xúc p-n, lớp này ngăn không cho e khuếch tán từ n sang p và lỗ trống khuếch tán từ p sang n (lớp chặn) - Nguyên tắc hoạt động: dựa trên hiện tượng quang điện trong GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

100

CHỦ ĐỀ 2: CON LẮC LÒ XO Dạng 1: Đại cương về con lắc lò xo 1. Phương trình dđ: x = Acos(ω ωt + ϕ) 2. Chu kì, tần số, tần số góc và độ biến dạng: + Tần số góc, chu kỳ, tần số: ω =

k m

k

m

; T = 2π

k

m

; f=

1

k

2π

m

2

+ k = m ω Chú ý: 1N/cm = 100N/m + Nếu lò xo treo thẳng đứng:

T = 2π

∆l 0 m = 2π k g

Với ∆l0 = mg k

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: T2 = m2 = n1 = k1 T1

m1

n2

k2

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.

2

2

2

2

2

2

Thì ta có: T3 = T1 + T2 và T4 = T1 − T2 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 = 1 + 1 + ... hay k = k1k 2 k k1 k2 k1 + k 2 ⇒ cùng treo một vật khối lượng như nhau thì: T2 = T12 + T22 * Song song: k = k1 + k2 + … ⇒ cùng treo một vật khối lượng như nhau thì: 1 1 1 T1T2 = + + ... ⇒ T = T 2 T12 T22 T12 + T22

----- ----GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

17

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

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 = − mω 2 x (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 lmin l0 b. Lò xo treo thẳng đứng: lcb Fđh = k ∆l Với ∆l = ∆l0 ± x ∆l0 O Dấu “+” nếu chiều dương cùng chiều dãn của lò xo lmax + Fđhmax = k( ∆l0 +A) : Biên dưới: ở vị trí thấp nhất A + Fđhmax = k(A - ∆l0 ): Biên trên: ở vị trí cao nhất. + Fđh min =

0; khi∆l 0 ≤ A

x

k (∆l 0 − A); khi∆l 0 > A

Chú ý: + Biên trên: ∆l 0 = A ⇒ Fđh min = 0 ⇒ x = A + 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: lcb =l0 + ∆l0 = lmax+lmin ∆l0 = mg = g 2 2

k

ω

+ 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: Trong một chu kì lò xo nén 2 lần và dãn 2 lần. a. Khi A > ∆l0 (Với Ox hướng xuống): @ Thời gian lò xo nén: ∆t = 2α với cosα = ∆l0 ω

Khi

mv v ⊥ B ⇒ sin α = 1 ⇒ R = e 0 max eB

Lưu ý: Hiện tượng quang điện xảy ra khi được chiếu đồng thời nhiều bức xạ thì khi tính các đại lượng: Vận tốc ban đầu cực đại v0max, điện áp hãm Uh, điện thế cực đại Vmax…đều được tính ứng với bức xạ có λmin (hoặc fmax) →

→

* Trong điện trường đều: gia tốc của electron a = F = − e E me me →

* Trong từ trường đều: lực Lorentz đóng vai trò lực hướng tâm, gia tốc hướng tâm a =

mv F eBv = , bán kính quỹ đạo R = e , trong đó v là me me eB →

→

vận tốc của electron quang điện, v ⊥ B . * Đường đi dài nhất của electron quang điện trong điện trường: 0-

1 2 mv0 max = - eEd 2

----- ----Biển học là vô bờ, lấy chuyên cần làm bến Mây xanh không lối, lấy chí cả dựng lên ----- ----Người nói hay không bằng người nghe giỏi ----- ----Thiên đường ở trần gian là một cuốn sách tốt và lương tâm trong sạch ----- ----Ngày mai thuộc về những ai đã chuẩn bị sẳn sàng từ hôm nay ----- ----Muốn biết phải hỏi, muốn giỏi phải học ----- ----Một trang sách một tương lai ----- -----

A

@ Thời gian lò xo giãn: ∆tgiãn = 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.

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.

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

18

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

99

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

5. Lưỡng tính sóng hạt của ánh sáng: Ás vừa có tính chất sóng vừa có tính chất hạt. Vậy ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt.

Chú ý: + Hiện tượng giao thoa: chứng minh ánh sáng có tính chất sóng. + Hiện tượng quang điện: chứng minh ánh sáng có tính chất hạt. + hc = 1,9875.10-25 + 1eV = 1,6.10-19J 6. Tia Rơnghen (tia X): Bước sóng nhỏ nhất của tia Rơnghen: λmin =

hc Wđ

Trong đó: Wđ = mv 2

2

= eU+

mv02 2

là động năng electron đập vào đối catốt.

+ U là điện áp giữa anốt và catốt + v là vận tốc electron khi đập vào đối catốt + v0 là vận tốc của electron khi rời catốt (thường v0 = 0) + m = 9,1.10-31 kg là khối lượng electron 7. Để dòng quang điện triệt tiêu thì UAK ≤ Uh (Uh < 0), Uh gọi là điện 2 áp hãm: eU h = mv0 max 2

8. Bảo toàn năng lượng:

mv 2 mv02 max + eU AK = 2 2

Lấy Uh>0 thì đó là độ lớn.

9. Xét vật cô lập về điện, có điện thế cực đại Vmax và khoảng cách cực đại dMax mà electron cđ trong điện trường cản có cường độ E được tính theo công thức: e Vmax = 1 mv02max = e Ed max với E = U 2

d

10. Hiệu suất lượng tử (hiệu suất quang điện) a. Hiệu suất lượng tử: H = ne 100%

----- ----Dạng 3: Năng lượng trong dđđh: 1. Lò xo nằm ngang:

np

+ ne là số electron quang điện bứt khỏi catốt trong khoảng tgian t. + np là số phôtôn đập vào catốt trong khoảng thời gian t.

a. Thế năng: Wt = 1 kx 2 = 1 mω 2 x 2 = 1 mω 2 A 2 cos 2 (ωt + ϕ ) 2

b. Công suất bức xạ: P = n pε t

c. Cường độ dòng quang điện bão hoà: I bh = q = ne e t

t

11. Bán kính quỹ đạo của electron cđ trong từ trường đều B:

với α = v , B Xét electron vừa rời khỏi catốt thì v = v0max me v R= e B sin α

( )

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

98

2 2 1 1 b. Động năng: W đ = mv 2 = mω 2 A 2 sin 2 (ωt + ϕ ) 2 2 1 c. Cơ năng: W = Wt + Wđ = kA2 = 1 mω 2 A2 = const 2 2

-A

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

O

A

19

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

xmax = A

x=0

CHƯƠNG VI. LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG CHỦ ĐỀ 1: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGOÀI 1. Hiện tượng quang điện: Hiện tượng ánh sáng làm bật các electron ra khỏi bề mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện (ngoài).

2. Định luật về giới hạn quang điện: Đối với kim loại, ánh sáng kích thích phải có bước sóng λ ngắn hơn hay bằng giới hạn quang điện λ0

xmax = A

vmax = ωA

v=0

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

v=0

2

|a|max = ω A a=0 |a|max = ω2A 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. + Thời gian để động năng bằng thế năng là: t = T

của kim loại đó mới gây ra hiện tượng quang điện: λ ≤ λ0 3. Công thức Anhstanh về hiện tượng quang điện:

4

+ Thời gian 2 lần liên tiếp động năng hoặc thế năng bằng không là:

a. Công thức Anhxtanh: ε = hf = hc = A + 1 mv02 max

T 2

+ Dđđh có tần số góc là ω, tần số f, chu kỳ T. Thì động năng và thế T năng biến thiên với tần số góc 2ω, tần số 2f, chu kỳ .

2 2. Lò xo treo thẳng đứng: a. Cơ năng: W = 1 k ( A + ∆l 0 ) 2 2

2

c. Động năng: Wđ = 1 mv 2 2

3. Công thức xác định x và v liên quan đến mối liên hệ giữa động năng và thế năng: a. Khi W = nW ⇒ x = ± A ⇒ v = ±ω A n b. Khi

t

Wt = nWđ ⇒ v = ±

n +1

n +1

ωA n +1

⇒ x = ±A

n n +1

λ0

2

là công thoát của kim loại dùng làm catốt

+ λ0 là giới hạn quang điện của kim loại dùng làm catốt + v0max là vận tốc ban đầu + f, λ là tần số, bước sóng của ás kích thích c. Động lượng: p = m=

ε c ε c2

4. Thuyết lượng tử ánh sáng: Giả thuyết Plăng: Lượng năng lượng mà mỗi lần nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ có giá trị hoàn toàn xác định và bằng hf, trong đó: f là tần số của ánh sáng bị hấp thụ hay được phát ra, còn h là 1 hằng số.

Lượng tử năng lượng: ε = hf = h.

c

λ

−34

Với: h = 6,625. 10 (J.s): gọi là hằng số Plăng.

Thuyết lượng tử ánh sáng - Ánh sáng được tạo bởi các hạt gọi là phôtôn.

- Với as có tần số f, các phôtôn đều giống nhau và có năng lượng = hf.

- Trong chân không các phôtôn bay với vận tốc c = 3. 108 m/s dọc theo các tia sáng - Mỗi lần 1 nguyên tử hay phân tử phát xạ hoặc hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ 1 phôtôn.

Chỉ có phôtôn ở trạng thái chuyển động, không có phôtôn đứng yên.

c. Khi x = ± A ⇒ Wđ = n 2 − 1 = ( A ) 2 − 1 n Wt x ----- ----“Sự nghi ngờ là cha đẻ của phát minh” Galileo Galiles ----- -----

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

b. Công thoát: A =

d. Khối lượng:

b. Thế năng: Wt = 1 k ( x + ∆l 0 ) 2 + mgh

đ

λ

hc

20

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

97

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

----- ----“ Sự tưởng tượng còn quan trọng hơn kiến thức ” Albert Einstein ----- ----“Người nào không dám làm gì hết, đừng hy vọng gì hết ”.

Schille ----- ----“ Kẻ nào chỉ hi vọng vào vận may sẽ bị thất vọng.

Làm việc là cội rễ của mọi chiến thắng ” A. Musset ----- ----“Thiên tài là sự kiên nhẫn lâu dài của trí tuệ ” I. Newton

Dạng 4: Viết phương trình dđđh: Các bước lập phương trình dđdđ: * B1: Chọn: + Gốc tọa độ: + Chiều dương: + Gốc thời gian: (Thường bài toán đã chọn) * B2: Phương trình có dạng:  x = A cos(ωt + ϕ ) v = −ωA sin(ω + ϕ )

* B3: Xác định ω, A và ϕ 1. Cách xác định ω: ω = 2πf + ∆ l0 =

=

2π = T

k = m

g  t ; T =  ∆l0  n

mg g = : độ dãn của lò xo ở VTCB (đơn vị là mét) k ω2

+ Đề cho x, v, a, A: ω =

v A2 − x2

=

a = x

a max A

=

vmax A

2. Cách xác định A: + A = xmax : vật ở VT biên (kéo vật khỏi VTCB 1 đoạn rồi buông x = A).

2 + A2 = x 2 + v 2 : Kéo vật khỏi VTCB 1 đoạn x rồi truyền cho nó v.

ω

+

2

A =

+A=

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

96

v2

ω

2

+

a2

ω4

: tại vị trí vật có vận tốc v và gia tốc a

L (L: quỹ đạo thẳng) 2

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

; A = đường đi trong 1 chu kì chia 4.

21

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

+A=

2W (W: cơ năng; k: độ cứng) k

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

CHỦ ĐỀ 3: CÁC TIA

vmax

; A=

(ω: tần số

ω

góc)

Định nghĩa

vtb .T a ; A = max k 4 ω2 + A = lcb - lmin với lcb = l0 + ∆l0 +A=

Fhp max

; A=

lmax − lmin với lcb = lmax + lmin 2 2 3. Cách xác định ϕ: Dựa vào điều kiện đầu: lúc t = t0 + A = lmax - lcb + A =

+ Gốc thời gian tại vị trí cân bằng theo chiều âm: ϕ =

π

Mọi vật ở mọi nhiệt độ (T>0K); lò than, lò điện, đèn dây tóc…

Chú ý: Tvật>Tmôi trường

Các vật bị nung nóng đến trên 2000oC; đèn hơi thủy ngân, hồ quang điện có nhiệt độ trên 3000oC…

Tính chất

- Tác dụng nhiệt - Gây ra một số phản ứng hóa học - Có thể biến điệu được như sóng cao tần - Gây ra hiện tượng quang điện trong một số chất bán dẫn

- Tác dụng lên phim ảnh - Làm ion hóa không khí - Gây ra phản ứng quang hóa, quang hợp - Tác dụng sinh lí: hủy diệt tế bào da, diệt khuẩn…

- Gây ra hiện tượng quang điện - Bị nước và thủy tinh hấp thụ rất mạnh

Ứng dụng

2

+ Gốc thời gian tại vị trí cân bằng theo chiều dương: ϕ = −

π

v v đầu (t = 0) tìm x0, 0 ( 0 = ± A2 − x02 )

ω ω

Chú ý: vật chuyển động theo chiều dương thì v0 lấy dấu + và ngược lại Dùng máy tính FX570 ES trở lên + Mode 2

v0

ω

- Sấy khô, sưởi ấm - Điều khiển từ xa - Chụp ảnh bề mặt Trái Đất từ vệ tinh - Quân sự (tên lửa tự động tìm mục tiêu, camera hồng ngoại, ống nhòm hồng ngoại…)

- Khử trùng nước uống, thực phẩm - Chữa bệnh còi xương - Xác định vết nức trên bề mặt kim loại

Tia X Là sóng điện từ có bước sóng từ 10-8m ÷ 10-11m (ngắn hơn bước sóng tia tử ngoại) - Ống rơnghen, ống cu-lítgiơ - Khi cho chùm tia e có vận tốc lớn đập vào một đối âm cực bằng kim loại khó nóng chảy như vonfam hoặc platin - Khả năng đâm xuyên (khả năng đâm xuyên phụ thuộc vào bước sóng và kim loại dùng làm đối âm cực) - Tác dụng mạnh lên phim ảnh, làm ion hóa không khí.

- Tác dụng làm phát quang nhiều chất.

- Gây ra hiện tượng quang điện ở hầu hết kim loại.

- Tác dụng diệt vi khuẩn, hủy diệt tế bào.

- Chiếu điện, chụp điện dùng trong y tế để chẩn đoán bệnh.

- Chữa bệnh ung thư.

- Kiểm tra vật đúc, dò bọt khí, vết nứt trong kim loại.

- Kiểm tra hành lí hành khách đi máy bay.

2

Cách 2: Lập bằng máy: Xác định dữ kiện: tìm ω, và tại thời điểm ban

+ Nhập: x0 −

Tia tử ngoại - Là sóng điện từ có bước sóng ngắn hơn 0,38 µm (tím) - Là bức xạ không nhìn thấy nằm ngoài vùng tím

Nguồn phát

x (thường t0=0)  x = Acos(ωt0 + ϕ ) ⇒ ϕ =? Tìm nhanh: Shift cos 0 A v = −ω Asin(ωt0 + ϕ ) Lưu ý: + Vật cđ theo chiều dương thì v > 0 ⇒ sin ϕ < 0 + Vật cđ theo chiều âm thì v < 0 ⇒ sin ϕ > 0 + Tại vị trí biên v = 0 + Gốc thời gian tại vị trí biên dương: ϕ = 0 + Gốc thời gian tại vị trí biên âm: ϕ = π

Tia hồng ngoại - Là sóng điện từ có bước sóng dài hơn 0,76 µm (đỏ) - Là bức xạ không nhìn thấy nằm ngoài vùng đỏ

Dụng cụ phát hiện: + Tia hồng ngoại – tia tử ngoại: hệ tán sắc và cặp nhiệt điện + Tia X: ống cu – lít – giơ (nhà vật lí học Rơnghen tìm ra) 4. Thang sóng điện từ: Sóng vô tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X và tia gamma đều có cùng bản chất là sóng điện từ, chỉ khác nhau về tần số (hay) bước sóng nên có tính chất, tác dụng khác nhau và nguồn phát, cách thu chúng cũng khác nhau

.i (chú ý: chữ i là ENG 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 GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

22

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

95

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

CHỦ ĐỀ 2: CÁC LOẠI QUANG PHỔ I. Máy quang phổ: Là dụng cụ dùng để phân tích chùm ánh sáng phức tạp tạo thành những thành phần đơn sắc Máy quang phổ gồm có 3 bộ phận chính: + Ống chuẩn trực: để tạo ra chùm tia song song + Hệ tán sắc: để tán sắc ánh sáng + Buồng tối: để thu ảnh quang phổ * Máy quang phổ hoạt động dựa trên hiện tương tán sắc ás II. Các loại quang phổ: QP Vạch liên tục Định nghĩa

Là QP gồm nhiều dải màu từ đỏ đến tím, nối liền nhau một cách liên tục

QP Vạch PX Là QP gồm các vạch màu riêng lẻ, ngăn cách nhau bằng những khoảng tối.

@. truyền vận tốc thì x = d - ∆l0 c. Đẩy vật lên một đoạn d @. Nếu d < ∆l0 + buông (thả) thì A = ∆l0 - d;

+ truyền vận tốc thì x = ∆l0 - d

Là QP liên tục bị thiếu 1 số vạch màu do chất khí hay hơi kim loại hấp thụ

≥ ∆l0 + buông (thả) thì A = ∆l0 + d;

+ truyền vận tốc thì x = ∆l0 + d

Đám khí hay hơi kim loại có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ nguồn sáng phát ra QP liên tục - Ở một nhiệt độ xác định, vật chỉ hấp thụ những bức xạ mà nó có khả năng phát xạ, và ngược lại.

- Các nguyên tố khác nhau có QP vạch hấp thụ riêng đặc trưng cho nguyên tố đó.

Nguồn phát

Các chất rắn, chất lỏng và chất khí ở áp suất lớn bị nung nóng.

Tính chất

- Không phụ thuộc bản chất của vật, chỉ phụ thuộc nhiệt độ của vật.

- Ở mọi nhiệt độ, vật đều bức xạ.

- Khi nhiệt độ tăng dần thì cường độ bức xạ càng mạnh và miền quang phổ lan dần từ bức xạ có bước sóng dài sang bức xạ có bước sóng ngắn.

Nguyên tố khác nhau có quang phổ vạch riêng khác nhau về số lượng vạch, màu sắc vạch, vị trí vạch và cường độ sáng của vạch → QP vạch đặc trưng riêng cho nguyên tố

Đo nhiệt độ của vật

Xác định thành phần (nguyên tố), hàm lượng các thành phần trong vật.

----- --------- ----“Kẻ bi quan nhìn thấy khó khăn trong từng cơ hội Người lạc quan lại thấy từng cơ hội trong mỗi khó khăn ” N. Mailer ----- ----“Ngay cả trí tuệ thông minh nhất vẫn còn có điều phải học” ----- ----“Sự thành công là tích số của sự làm việc, may mắn và tài năng” ----- ----“Đừng bao giờ mất kiên nhẫn, đó là chiếc chìa khoá cuối cùng để mở được cửa”

----- -----

“Ba thứ không bao giờ trở lại: là tên đã bay, lời đã nói và những ngày đã qua ”

----- -----

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

b. Kéo vật xuống đến vị trí lò xo dãn một đoạn d rồi @. buông (thả) thì A = d - ∆l0

QP Vạch HT

Các chất khí hay hơi ở áp suất thấp bị kích thích nóng sáng.

Ứng dụng

∆l0 @. truyền vận tốc thì x = ∆l0 @. buông (thả) thì A =

@. Nếu d

----- -----

“Thiên tài là sự kiên nhẫn lâu dài của trí tuệ ” I. Newton MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP NÂNG CAO 1. Dạng 1: Bài toán điều kiện biên độ.

a. Để m1 luôn nằm yên trên m2 trong quá trình dao động thì: a1 = a2 =−ω1 x N1 = P1 + m1a1 → N1min = m1 g − m1ω 2 A ≥ 0 (m1 + m2 ) g ω k b. m1 dao động điều hòa. Để m2 luôn nằm yên trên mặt sàn trong quá trình m1 dao động khi m1 ở vị trí cao nhất, vật m2 vẫn còn đè lên sàn.

↔ AMax =

g

2

=

N 2 = P2 − Fñh 2 → N 2min = m2 g − k ( A − ∆l0 ) ≥ 0

↔ kA ≤ k ∆l0 + m2 g ↔ A ≤

( m1 + m2 ) g k

c. Biên độ dao động để m1 không trượt khỏi m2 Fq max ≤ Fmsn max ↔ m1amax ≤ µ m1 g ĐK không trượt:

↔ ω2 A ≤ µ g → A ≤

µg ω2

d. Tìm điều kiện biên độ A để vật dao động điều hòa?

94

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

23

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

- Lực căng sợi dây có độ lớn bằng lực đàn hồi.

Dạng 9: Tịnh tiến khe sáng S một đoạn y0 - Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng S phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ. Khoảng cách từ nguồn S đến mặt phẳng chứa hai khe S1; S2 là d. Khoảng cách giữa hai khe S1; S2 là a, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe tới màn quan sát là D. - Tịnh tiến nguồn sáng S theo phương S1 S2 về phía S1 một đoạn y thì hệ thống vân giao thoa di chuyển theo chiều ngược lại đoạn x0.

- Điều kiện để vật dao động điều hòa: + Lực đàn hồi cực đại ≤ lực căng dây cực đại. + Trong quá trình vật dao động, dây không bị trùng, luôn căng

Fdh max ≤ Tmax  Tmin = Fdh min ≥ 0

x0 =

“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 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 ∆l = m( g − a) : độ biến dạng khi giá đỡ rời khỏi vật. k

3. Li độ tại vị trí giá đỡ rời khỏi vật: x = S - ∆l0 Với Chú ý: v2 – v02 = 2as; v = v0 + at; s = vot +

∆l0 =

mg k

1 2 at 2

----- ----Dạng 3: Dđ của con lắc lò xo khi có một phần của vật nặng bị nhúng chìm trong chất lỏng 1. Độ biến dạng: ∆l0 = (m − Sh0 D ) g k

+ S: tiết diện của vật nặng. + h0: phần bị chìm trong chất lỏng. + D: khối lượng riêng của chất lỏng.

2. Tần số góc: ω = k' với k’ = SDg + k m

----- ----“Sự nghi ngờ là cha đẻ của phát minh” Galileo Galiles ----- ----Dạng 4: Dđ của con lắc lò xo trong hệ qui chiếu không quán tính.

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

24

yD d

S’ D O’

S1 hfmn

S2

d

O y x0

* Lưỡng lăng kính fresnel: a = S1 S 2 = 2(n − 1) A.HS

d' * Bán thấu kính Billet: a = S1 S 2 = (1 + ).O1O2 d * Gương fresnel: a = S1 S 2 = OS .2α ( Khi nguồn S dịch trên đường s tròn tâm O, bán kính OS thì hệ vân dịch x = lα = l OS * Thấu kính: 1 = (n − 1)( 1 + 1 ) f R1 R2 ----- --------- ----“Chữa đói bằng thực phẩm, chữa dốt nát bằng học hỏi ” ----- ----“ Sự tưởng tượng còn quan trọng hơn kiến thức ” Albert Einstein ----- ----“Người nào không dám làm gì hết, đừng hy vọng gì hết ”. Schille ----- ----“ Kẻ nào chỉ hi vọng vào vận may sẽ bị thất vọng.

Làm việc là cội rễ của mọi chiến thắng ” A. Musset ----- -----

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

93

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Cách khác Gọi L là bề rộng của trường giao thoa trên màn.

1. Trong thang máy đi lên: ∆l0 = m( g + a )

L - Lập tỉ số: 2i

2. Trong thang máy đi xuống: ∆l0 = m( g − a)

k

k

L

L

3. Trong xe cđ ngang làm con lắc lệch góc α so với phương thẳng



- Số vân sáng: N S = 2   + 1 - Số vân tối: N T = 2  + 0,5  2i   2i  Với [ ] là lấy phần nguyên của biểu thức bên trong dấu ngoặc vuông.

Ví dụ: [2,7 ] = 2 ; [2,2] = 2

xM x ≤k≤ N b. Trong khoảng MN: - Vân sáng: i i - Vân tối: xM ≤ k + 1 ≤ xN i 2 i

k = số vân

D x0 D/

Trong đó: D : là khoảng cách từ 2 khe tới màn D/ : là khoảng cách từ nguồn sáng tới 2 khe x0 : là độ dịch chuyển của hệ vân * Khi trên đường truyền của ás từ khe S1 (hoặc S2) được đặt một bản mỏng dày e, chiết suất n thì hệ vân sẽ dịch chuyển về phía S1 (hoặc S2) một đoạn: x0 =

0

g sin α

k

----- -----

Số vân = số vân sáng + số vân tối ----- ----Dạng 8: Hệ vân dịch chuyển khi nguồn sáng dịch chuyển * Khi nguồn sáng S di chuyển theo phương song song với S1S2 thì hệ vân di chuyển ngược chiều và khoảng vân i vẫn không đổi. Độ dời của hệ vân là: x =

đứng: a = gtan α ; k (l − l0 ) = mg cos α ----- ----Dạng 5: Con lắc lò xo nằm trên mặt phẳng nghiêng 1 góc α so với mặt phẳng ngang: ∆l = mg sin α ⇒ T = 2π ∆l0

( n −1)eD a

----- ----“Thiên tài: 99% mồ hôi và nước mắt, 1% là bẫm sinh” ----- -----

“Đường đi khó không khổ vì ngăn sông cách núi Chỉ khó vì lòng người ngại núi, e sông ”

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 = 2π ℓ ; ω = g ; f = 1

ℓ

g

2π

g

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’ = -ω2S0cos(ωt + ϕ) = -ω2lα0cos(ωt + ϕ) = -ω2s = -ω2αl Lưu ý: S0 đóng vai trò như A còn s đóng vai trò như x 3. Hệ thức độc lập: * a = -ω2s = -ω2αl 2 2 v * S02 = s 2 + ( ) 2 * α 02 = α 2 + v2 2 = α 2 + v ω gl ωl 4. Lực hồi phục: F = − mg sin α = − mgα = − mg s = −mω 2 s

----- -----

l

+ Đkiện dđ điều hoà: Bỏ qua ma sát, lực cản và α0 << 1 rad hay S0 << l GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

92

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

25

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

+ Với con lắc đơn lực hồi phục tỉ lệ thuận với khối lượng. + 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 T3, con lắc đơn chiều dài l1 - l2 (l1>l2) có

Dạng 6: Tìm số ás đơn sắc có bước sóng λ ' bậc k’ trùng với ás đơn sắc có bước sóng λ bậc k + Cho hai vân trùng nhau, suy ra λ ' , biện luận tìm k’ + Nếu biết vị trí và thứ bậc thì suy ra λ rồi biện luận tìm k + Tìm giới hạn của k: * Vân sáng: k ≤ xs .a ; k ≥ xs .a * Vân tối: k ≤ xt .a − 0,5; k ≥ xt .a − 0,5

2

2

2

2

2

2

chu kỳ T4. Ta có: T3 = T1 + T2 và T4 = T1 − T2 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 n1 = T2 = l 2 = f 1 n2

T1

l1

att2 + a 2pt

2. Vận tốc, lực căng, năng lượng: * α 0 ≤ 10 : v =

2

2 0

1 1 mglα 2 ;Wđ = mv 2 2 2 1 1 W = Wt + Wđ = mω 2 S02 = mglα 02 2 2

Wt = mgh = mgl (1 − cos α )

ax0 ax ≤ k ≤ 0 , (với k∈ Z) λ2 D λ1 D Số giá trị k ∈ Z chọn được là số bức xạ cho vân sáng tại x0 và thay các ⇒

giá trị k tìm được vào tính λ . Đó là các bước sóng các bức xạ của ánh sáng trắng cho vân sáng tại x0.

⇒

ax 0 1 ax ≤ k + ≤ 0 , (với k ∈ Z) λ2D 2 λ1D

Dạng 7: Số vân trên bề rộng vùng giao thoa trường L và trong khoảng MN:

1 Wđ = mv 2 ;W = Wt + Wđ 2 Chú ý: + vmax và T max khi α = 0 + vmin và T min khi α = α 0

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

λ2

(đỏ)

1 (k + )D 2

2 gl (cos α − cos α 0 ) T = mg (3 cos α − 2 cos α 0 )

+ Độ cao cực đại của vật đạt được so với VTCB: h m ax =

ax0 . a kD ĐK: λ 1 ≤ λ ≤ λ 2, thường λ 1 = 0,4.10-6m (tím) ≤ λ ≤ 0,75.10-6m = =x0 ⇒ λ =

1 λD ax 0 ) = x0 ⇒ λ = 1 2 a (k + )D 2 với điều kiện λ 1 ≤ λ ≤ λ 2 ⇔ λ 1 ≤ ax 0 ≤ λ 2

2

Wt =

* α 0 > 100 : v =

λD

CM: x = (k +

gl (α − α ) ; T = mg(1+ α − 1,5α ) 2 0

KD

λdo .D

xt a ( K ′ + 0,5) D

CM: Vị trí vân sáng bất kì x = k

α = α0cos(ωt + ϕ) v = - ω α0sin( ω t + ϕ ) a=- ω 2 α0cos( ω t + ϕ ) Với s = αl, S0 = α0l; T − P cos α Chú ý: + Gia tốc pháp tuyến: a pt = = 2 g (cos α − cos α 0 ) m + Gia tốc tiếp tuyến: att = gsinα

0

+ Tìm λ : λ = xs a =

λtím .D

λdo .D

f2

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 2S0cos( ω t + ϕ )

Ta có gia tốc: a =

λtím .D

−L L ≤k≤ 2i 2i −L 1 L - Số vân tối: ≤k+ ≤ k = số vân 2i 2 2i

a. Vùng giao thoa trường L: - Số vân sáng: v m2 ax 2g

26

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

91

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

a = 2mm, cho biết khoảng vân đo được của các bức xạ là i1 = 0,7 mm và i2 = 0,5 mm. Hỏi số số vân tối trùng nhau của hai bức xạ là bao nhiêu và đó là các vân tối thứ mấy trên trường giao thoa L = 1cm ?

Giải: Vì hai vân tối trùng nhau nên xt = (2k1 + 1)

i1 i = (2k2 + 1) 2 2 2

và Thế năng là: S = ± S0

(2k 2 + 1) i1 7 B * Khoảng vân tương đương itd = Ai1 = 5.0,7 = 3,5 mm * Số vân tối trùng N = 2  L  = 2 L  = 2 10  = 2  2.3,5     2Ai1   2i td  * Tính xem vân tối trùng của bức xạ 1, 2 là những vân tối thứ mấy i i L L − ≤ A(2n + 1) 1 = (2k 1 + 1) 1 ≤ 2 2 2 2 Thay số n = - 1; 0 Với n = 0 (2k1 + 1) = A(2n + 1) = 7 ⇒ k11 = 3 (2k2 + 1) = B(2n + 1) = 5 ⇒ k21 = 2 Với n = - 1 ⇒ k12 = - 3 và k22 = - 2 (bên trái gốc tọa độ O) Như vậy với trường giao thoa đã cho chỉ có hai vị trí cho vân tối trùng vân tối của hai bức xạ đã cho mà thôi.

----- ----Dạng 4: Bề rộng quang phổ bậc ∆x = D (k1λ1 − k2λ2 ) a

@ Khoảng cách cực đại và cực tiểu giữa hai vân sáng và vân tối cùng bậc D [kλt − ( k − 0,5)λđ ] a

∆xmin =

D [kλđ − (k − 0,5)λt ] : a

nếu hai vân cùng phía

∆xmin =

D [ kλđ + ( k − 0,5)λt ] : a

nếu hai vân khác phía

----- ----Dạng 5: Tại M có tọa độ xM là vân sáng hay tối: x @. Nếu M = k thì đó là vân sáng bậc k i x @. Nếu M = k + 1 thì đó là vân tối bậc k + 1 i

Wđ S02 α2 = 2 − 1 = 02 − 1 = n α Wt S

⇒ Công thức xác định vị trí của vật khi biết trước tỉ số giữa Động năng

⇒ (2k 1 + 1) = i 2 = 5 = A = phân số tối giản ⇒ A = 5 và B = 7

∆xmax =

3. Tỉ số giữa động năng và thế năng:

n +1

Hoặc α = ±

α0 n +1

4. Công thức xác định vận tốc của vật tại vị trí mà động năng bằng 1 1 W 1 thế năng: Nếu ta có: đ = hay Wđ = Wt n n Wt n Thì: v = ± ωS0 = ±S0 n +1

ωα 0 ℓ g Hoặc v = ± = ±α 0 ℓ ( n + 1) n +1

gℓ ( n + 1)

----- ----Dạng 3: Chu kì của con lắc thay đổi khi có thêm lực tác dụng Ta có:

l   g  T' = ⇒ T l  T ' = 2π g ' 

T = 2π

g g'

1. Lực điện trường:F = q E vớiE =

U E:cường độ điện trường d

(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 hướng thẳng đứng

xuống dưới tương đương với điện tích q < 0 cường độ điện trường E qE hướng thẳng đứng lên trên g ' = g + m

2

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

90

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

27

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

b. TH2: điện tích q > 0 cường độ điện trường E hướng thẳng đứng lên

trên tương đương với điện tích q < 0 cường độ điện trường E hướng thẳng đứng xuống dưới. g ' = g −

qE m

c. TH3: điện tích q (có thể âm hoặc dương) đặt trong điện trường song

song với mặt đất hay F ⊥ P với tan α = F = q E P

g' =

g2 +

(qE ) 2 m2

+ Lực căng: τ =

mg

và g ' =

g cos α

mg cos α cb

2 gl (1 − cos α 0 ) 2 + Vận tốc tại VTCB: vmax = cos α cb

d. TH4: ( F , P ) = α => g ' = g 2 + ( F )2 + 2( F ) gcosα m

m

@ 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: T = 2. Lực đẩy Acsimet: FA = VD0g =

T1 T2 2 2 1

2 2

T +T

hay

2 1 1 = 2+ 2 2 T T1 T2

m D D0g Với g ' = g (1 − 0 ) D D

+ D: Kl riêng của vật nặng; D0: Kl riêng của môi trường. + T = T0 ⇒ ∆t = t2 − t1 = ε ( ∆t < 1 : giãm nhiệt độ; ∆t > 1 : tăng nhiệt độ) α

----- -----

Biển học là vô bờ, lấy chuyên cần làm bến Mây xanh không lối, lấy chí cả dựng lên ----- ----Dạng 4: Chu kì thay đổi theo nhiệt độ, độ cao, độ sâu và gia tốc trọng trường: 1. Thay đổi nhiệt độ (chiều dài l thay đổi, g không đổi): l l T1 = 2π 1 ; T2 = 2π 2 với g g GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

6. Chú ý: + Khoảng cách giữa n vân sáng hoặc tối liên tiếp có (n – 1) khoảng vân. + Ás chiếu trong không khí có khoảng vân i thì trong môi trường trong suốt có chiết suất n thì i’ =

i λ λ c Hay λ' = ⇒ = n n λ' v

+ Chiếu ás từ môi trường chiết quang kém n1 sang môi trường chiết quang hơn n2 (n1 < n2) ás nào có bước sóng lớn hơn sẽ lệch xa pháp tuyến hơn và ngược lại.

----- ----Dạng 2: Xác định vị trí vân sáng, vân tối, khoảng vân.

----- ----Dạng 3: Sự trùng nhau của các bức xạ Hai vân sáng trùng nhau: k1λ1 = k2λ2 = k3λ3 ... Đặc biệt: Nếu trong thí nghiệm Young dùng hai ás có bước sóng khác nhau thì khoảng cách hai vân sáng trùng nhau được xem như khoảng λ2 D vân i’ = λ1D k1

a

= k2

a

Ví dụ: Thí nghiệm giao thoa I – Âng với hai bức xạ đơn sắc có khoảng cách từ hai khe đến màn là D = 2 m và khoảng cách giữa hai khe sáng là

l 2 = l1 [1 + α (t 2 − t1 )] 28

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

89

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

α : hệ số nở dài; t: nhiệt độ ⇒

T2 l = 2 T1 l1

Ta có:

1 ∆T = T2 − T1 = α (t 2 − t1 )T1 2 ∆l = l2 − l1 = α (t 2 − t1 )

(1)

2. Thay đổi theo độ cao trên Trái Đất khi nhiệt độ không đổi (g thay l   g1  đổi, l không đổi): T2 = ⇒ T1 l  T2 = 2π g 2  T1 = 2π

h g1 Ta có: ∆T = T2 − T1 = ± T1 R g2

(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 l2 = g 2 l1 Nếu đưa lên cao thì g 2 =

Bề rộng dãy quang phổ trên màn: L = D(nt – nd)A • Nếu góc A > 80 thì L = tanD(nt – nd)A

g1

g1

+ Đưa con lắc từ thiên thể này lên thiên thể khác thì:

R (3) R + 2h T2 = T1

g1 = g2

M1 R22 M 2 R12

+ 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: t2 = T1 t1

T2

3. Thời gian chạy sai mỗi ngày: ∆t = 24.60.60 ∆T T1

+ Nếu ∆T > 0: con lắc chạy chậm; Nếu ∆T < 0: con lắc chạy nhanh + Con lắc dđ đúng trở lại ⇒ T’ = T ⇔ thay đổi to hoặc h

∆Τ 1 h = 0 ⇔ α .∆t + = 0 ⇒ ∆t và h? Τ 2 R 1 h + Thay đổi h và t: ∆T = [ α (t 2 − t1 ) ± ]T1 2 R

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

88

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

29

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

3. Khoảng vân, vị trí vân sáng và tối: a. Khoảng vân là khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp hoặc hai vân tối liên tiếp i =

λD a

b. Vị trí vân sáng: + Hiệu đường đi: d 2 − d1 = kλ λD + Vị trí vân sáng: xs = k

a

= ki

Vân sáng bậc n ứng với: k = n (k = 0: VS trung tâm) 4. Phần trăm tăng giảm của chu kỳ theo l và g + % tăng giảm T theo % tăng giảm của l:

c. Vị trí vân tối: + Hiệu đường đi: d 2 − d 1 = (k + 1 )λ

2 1 λD 1 + Vị trí vân sáng: xt = (k + ) = ( k + )i 2 a 2

∆Τ 1 ∆l (%) = (%) 2 l Τ 1 ∆g ∆Τ (%) = (%) Τ 2 g + % tăng giảm T theo % tăng giảm của l và g

Vân tối thứ n ứng với: k = (n – 1)

+ % tăng giảm T theo % tăng giảm của g:

4. Bước sóng và màu sắc ánh sáng: - Mỗi ánh sáng đơn sắc có một bước sóng λ xác định (tần số f ) xác định.

- Mọi ánh sáng đơn sắc mà ta nhìn thấy có 0,38 µm ≤ λ ≤ 0,76 µm - Ánh sáng mặt trời có bước sóng từ 0 đến ∞ Bước sóng λ ( µm ) Màu ás Bước sóng λ ( µm ) Màu ás

∆Τ 1 ∆l 1 ∆g (%) = (%) − (%) Τ 2 l 2 g Dạng 5: Con lắc đặt trong thang máy: Ta có:

l   g  T' = ⇒ T l  T ' = 2π g '  T = 2π

g g'

Đỏ 0,640 ÷ 0,760 Lam Cam 0,590 ÷ 0,650 Chàm Vàng 0,570 ÷ 0,600 Tím Lục 0,500 ÷ 0,575 5. Công thức về lăng kính, tán sắc ánh sáng

a. Thang máy đi lên NDĐ hoặc đi xuống CDĐ: g’ = g + a ⇒ T′ = T

g Và α ' = α . g 0 0 g+a g+a

b. Thang máy đi lên CDĐ hoặc đi xuống NDĐ: g’ = g – a g Và ' g ⇒ T′ = T α =α .

0

g −a

0

θ

a0

•

Trường hợp tổng quát:

T = 2π

g 2 + a0

2

•

i1 = nr1

Trường hợp góc nhỏ (A, i1): i2 = nr2 A = r1 + r2

Fqt

D = (n − 1) A

30

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

Phd

sin i2 = n sin r2 D = i1 + i2 − A

g 2 + a2 l

sin i1 = n sin r1 A = r1 + r2

g−a

c. Chuyển động đều: g’ = g

d. Nếu F ⊥ P thì: g ' =

0,450 ÷ 0,510 0,430 ÷ 0,460 0,380 ÷ 0,440

P

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

87

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

b. Hiện tượng giao thoa: là hiện tượng 2 sóng ánh sáng kết hợp khi gặp nhau sẽ giao thoa với nhau, tạo thành các vân giao thoa (hai sóng cùng bước cùng phương và độ lệch pha không đổi) Thí nghiệm Y-âng: Chứng minh ánh sáng có tính chất sóng, là cơ sở đo bước sóng ánh sáng; giao thoa liên quan tới: giọt dầu, màu sắc đĩa CD, bong bóng xà phòng…

Kết quả thí nghiệm và giải thích: Xuất hiện những vạch sáng và những vạch tối nằm xen kẽ nhau một cách đều đặn + Vạch sáng: là do 2 sóng ánh sáng gặp nhau tăng cường lẫn nhau + Vạch tối: là do 2 sóng ánh sáng gặp nhau triệt tiêu lẫn nhau A S K

I

* Vị trí cân bằng được xác định bởi θ : tan θ =

P

D

@ Lực căng: τ =

vuø n g giao thoa

→ Sáng thứ 3, k=-3, bậc 3 → Sáng thứ 2, k=-2, bậc 2

hay T ' = T cos α @ Lực căng: τ =

i

Tối thứ 3, k=2 →

Tối thứ 1, k=0

→

3. Xe xuống dốc nghiêng góc α có ma sát:

→ Sáng thứ 1, k=-1, bậc 1

l

T ' = 2π

→

g 1+ µ 2

→ Vân sáng TT, k= 0 Tối thứ 1, k= 0 →

VTCB: tan β =

→ Sáng thứ 1, k= 1, bậc 1 Tối thứ 2, k= 1 →

i

T ' = 2π

→ Sáng thứ 3, k= 3, bậc 3

với µ : là hệ số ma sát

sin α − µ cos α cos α + µ sin α

l a cos α ) VTCB: β = arctan( g + a sin α a + g + 2ag sin α 2

2

@ xuống dốc: a = g (sin α − µ cos α )

Tối thứ 4, k= 3 →

@ lên dốc: a = − g (sin α + µ cos α ) ----- -----

→ Sáng thứ 4, k= 4, bậc 4 Tối thứ 5, k= 4 → GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

ma sin α

4. Xe lên dốc nghiêng góc α với gia tốc a:

→ Sáng thứ 2, k= 2, bậc 2 Tối thứ 3, k= 2 →

α0

ma sin α

 g ' = g cos α g  T '= T với a = g sin α g' β = α : VTCB 

→ Sáng thứ 4, k =-4, bậc 4

Tối thứ 2, k=1

ma0 a o = mg g

2. Xe chuyển động trên mặt phẳng nghiêng góc α không ma sát

Tối thứ 5, k=4 →

→

=

Dạng 6: Con lắc đặt trong xe chuyển động 1. Xe chuyển động theo phương ngang g ' = a 2 + g 2  g T '= T với tan α = F = ma = a g' P mg g  2 2 v − v = 2as 0 

T

Tối thứ 4, k=3

Fqt

86

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

31

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

“Đường đi khó không phải vì ngăn sông cách núi Chỉ khó vì lòng người ngại núi, e sông” ----- ----Dạng 7: Con lắc bị vướng đinh hoặc va chạm với vật cản

CHƯƠNG V. SÓNG ÁNH SÁNG

T = 1 (T1 + T2 ) Dạng 7: Dđ của con lắc đơn có ma sát 2

T1 = 2 π

l1 ;T2 = 2π g

l2 ;β g

0

= α

0

α0

l1 l2

β

----- ----Dạng 8: 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).

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 θ =

TT0 T − T0

Nếu T > T0 ⇒ θ = (n+1)T = nT0.

Nếu T < T0 ⇒ θ = nT = (n+1)T0. với n ∈ N* ----- ----CHỦ ĐỀ 4: TỔNG HỢP DAO

CHỦ ĐỀ 1: SÓNG ÁNH SÁNG Dạng 1: Đại cương về sóng ánh sáng 1. Sự tán sắc ánh sáng a. Thí nghiệm: 7 màu chính: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím (tia đỏ bị lệch ít nhất, tia tím bị lệch nhiều nhất). b. Ánh sáng đơn sắc: ánh sáng có một màu nhất định và không bị tán sắc khi qua lăng kính gọi là ánh sáng đơn sắc (đặc trưng là tần số f) c. Ánh sáng trắng: là tập hợp của rất nhiều các ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím. d. Chiết suất của môi trường trong suốt: phụ thuộc vào màu sắc của ánh sáng đơn sắc, lớn nhất đối với tia tím và nhỏ nhất đối với tia đỏ; Góc của tia đỏ là nhỏ nhất, tia tím là lớn nhất Trong CK λ =

c f

/ c = 3.108m/s, trong môi trường chiết suất n: λ =

* Chiết suất: n =

λ n

c ⇒ vtím < vđỏ v

2. Ảnh hưởng của độ lệch pha: ∆ϕ = ϕ 2 − ϕ1{ϕ 2 > ϕ1 } a. Nếu 2 dđ thành phần cùng pha: ∆ϕ = 2kπ { k = 0;±1;±2... }

e. Ứng dụng: Giải thích hiện tượng tự nhiên (cầu vồng, quầng...) ứng dụng trong máy quang phổ lăng kính Chú ý: + Tán sắc liên quan đến cầu vồng + Chiết suất của ánh sánh đỏ là nhỏ nhất, ánh sáng tím là lớn nhất. + Góc của tia đó là nhỏ nhất, tia tím là lớn nhất + Sóng truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì chu kì và tần số không đổi, còn vận tốc và bước sóng thay đổi. + Từ môi trường có chiết suất nhỏ sang môi trường có chiết suất

⇒ Biên độ dđ tổng hợp cực đại: A = A1 + A2 ⇒ ϕ = ϕ1 = ϕ2

lớn thi vận tốc và bước sóng giãm và ngược lại.

b. Nếu 2 dđ thành phần ngược pha: ∆ϕ = (2k +1)π { k = 0;±1;±2... }

2. Giao thoa ánh sáng a. Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng là hiện tượng ánh sáng không tuân theo định luật truyền thẳng, quan sát được khi ánh sáng truyền qua lỗ nhỏ hoặc gần mép các vật trong suốt hoặc không trong suốt. Là hiện tượng truyền sai lệch so với sự truyền thẳng khi ánh sáng gặp vật cản Ý nghĩa: Chứng minh ánh sáng có tính chất sóng

ĐỘNG

1. Công thức tính biên độ và pha ban đầu của dđ tổng hợp A 2 = A 12 + A 22 + 2A 1 A 2 cos(ϕ 2 − ϕ1 )

tan ϕ =

A 1 sin ϕ1 + A 2 sin ϕ 2 A1 cos ϕ1 + A 2 cos ϕ 2

⇒ Biên độ dđ tổng hợp cực tiểu: A = A 1 − A 2 ⇒ ϕ = ϕ1 nếu A1 > A2 và ngược lại c. Khi x1 & x 2 vuông pha ∆ϕ = (2k + 1)

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

π 2

{ k = 0;±1;±2... }

32

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

85

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Nguyên tắc thu sóng điện từ: Dựa vào nguyên tắc cộng hượng điện từ trong mạch LC (f = f0)

⇒ Biên độ dđ tổng hợp A = A12 + A 22 d. Bất kì: A1 − A 2 ≤ A ≤ A1 + A 2 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’

----- ----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” ----- -----

5. Điều kiện A1 để A2max: A2max =

A A và A1= sin(ϕ2 − ϕ1 ) tan(ϕ 2 − ϕ1 )

Chú ý: Nếu cho A2 thì 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.

----- -----

VẬN DỤNG CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN GIẢI CÁC BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN CON LẮC LÒ XO VÀ CON LẮC ĐƠN 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: m1v1 + m2v2 = m1v1 + m2 v2 + ĐLBTCN: W1 = W2 + Vật m chuyển động với vận tốc v0 đến va chạm vào vật M đứng yên. + Va chạm đàn hồi:  mv 0 = mv + MV  2 2  mv 0 = mv + MV

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

84

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

2

2  v V = M 0 1+  m  ⇒  M 1−  m v v = M 0  1+ m 

33

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

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: 1

Việc tuy nhỏ, không làm chẳng bao giờ nên”

mv0 = (m + M )V ⇒ V =

M 1+ m

v0

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: v = 2 gh Chú ý: v2 – v02 = 2as; v = v0 + at; s = vot +

1 2 at 2

Wđ2 – Wđ1 = A = F.s CHỦ ĐỀ 5: CÁC LOẠI DAO ĐỘNG KHÁC

1. Một con lắc lò xo dao động tắt dần với biên độ A, hệ số ma sát µ. * Khi vật dao động tắt dần sau mỗi

k

nửa chu kì thì tọa độ của vị trí cân bằng mới cách vị trí cân bằng ban đầu đoạn x 0 =

µmg k

* Tọa độ các biên độ :

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

- Tọa độ (+) : A0 ; A2 = A0 – 4a ; A4 = A0 – 8a ; A6 = A0 – 12a …

1

- Tọa độ (-) : A1 = A0 – 2a ; A3 = A0 – 6a ; A4 = A0 – 10a … * Điều kiện vật dừng lại: Fđh ≤ Fms ↔ k x ≤

µmg ⇔−x0 ≤ x ≤ x0 . k

* Tọa độ biên độ khi vật dừng : x = A0 − 2n.x0 với n : số lần vật thực hiện một nửa dao động.

Máy thu

3

4

5

5 1

2

3

4

2

(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.

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

34

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

83

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Nếu tính cho điện dung: Ci = C1 + C2 − C1 α 180

i

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

+ Xác định n:

Điều kiện: C2 > C1

CHỦ ĐỀ 2: SÓNG ĐIỆN TỪ 1. Sóng điện từ: là điện từ trường lan truyền trong không gian

Laäp tæ soá

 Neáu b ≤ 5 → n = a A0 = a, b →  2 x0  Neáu b > 5 → n = a + 1

* Quãng đường vật đi được đến lúc dừng lại là: s = * Độ giảm biên độ sau mỗi chu kỳ là: a. Đặc điểm sóng điện từ: - Sóng điện từ 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 Tần số f Bước sóng λ 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: λ = 2π (3.10 ) LC Vận tốc lan truyền trong không gian v = c = 3.108m/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.

8

Bước sóng của sóng điện từ λ =

q v = 2π v LC = 2πc 0 f I0

)

2µmg

4µmg 4µg = 2 k ω

A Ak ω2 A * Số dao động thực hiện được: N= = = ∆A 4µmg 4µg * Thời gian vật dao động đến lúc dừng lại:

∆t = N.T =

AkT πωA = 4µmg 2µg

* % năng lượng giảm sau một chu kì: 2

A  ∆W W = 1− 2 = 1 −  2  W W1  A1 

2. Dao động tắt dần của con lắc đơn. (α ≤ 100 ; Fms ≠ 0) * Độ giảm biên độ sau một chu kì:

∆α =

4Fms mg

* Mối liên hệ giữa các biên độ sau 1 chu kì: Sau 1T : α1 = q.α0 ; q < 1 (q là công sai) Sau 2T : α2 = q.α1 = q2α0 ….

Sau nT: αn = qnα0

----- ----“Đường tuy gần, không đi không bao giờ đến.

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

∆A=

(

k A02 − x2

82

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

35

•

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Độ giảm năng lượng sau 1 chu kì:

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:

∆W = W0 − W1 =

1 mglα 02 1 − q 2 2

(

)

P = I 2R =

2

R=

U 02 RC 2L

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

3. Dao động cưỡng bức: - Tần số dao động cưỡng bức bằng tần số ngoại lực

f =

fcöôõng böùc = fngoaïi löïc

⇒ λ = λ12 + λ22 ⇒

f1 f 2

T = T12 + T22

f12 + f 22

+ Nếu C1 nối tiếp C2 hay L1 song song L2 thì

f12 + f 22 ⇒ λ =

λ1λ2

⇒T

- Biên độ dao động cưỡng bức

f=

phụ thuộc vào biên độ của ngoại

+ Có thể sử dụng các công thức:

λ +λ 2 1

lực cưỡng bức, lực cản của hệ, và sự chênh lệch tần số giữa dao

+ Cứ sau thời gian

riêng.

4. Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi: f = f0 hay ω = ω0 hay T = Với f, ω, T và f0, ω0, T0 là tần số, tần số góc, chu kỳ của lực cưỡng bức và của hệ dao động.

5. Dao động duy trì: Có tần số bằng tần số dao động riêng, có biên độ không đổi.

Dđ của con lắc đơn có ma sát 1 1 ∆E E0 − E n: số dđ; E0 = mglα 02 ; E = mglα 2 = 2 2 t nT

T12 + T22

i2 u2 i2 q2 + 2 = 1; 2 + 2 = 1; 2 I0 U 0 I 0 q0

T 4

T năng lượng điện lại bằng năng lượng từ.

4 1 T 4

+ 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. + Mắc mạch LC vào DC thì E và mắc AC thì điện áp U0 = E 6. Tụ xoay: C = C 0 + α

Công thức tổng quát của tụ xoay là:

2. Công của lực cản:

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

T1T2

Tính điện dung của tụ khi tụ xoay 1 góc α là: ZCi =

1. Để duy trì dđ cần động cơ nhỏ có công suất:

AC ∆αmg Trong đó: = 4α 0l 4

=

+ Thời gian từ lúc Imax đến lúc điện áp đạt cực đại là

T0

AC = 4α 0lFC = mglα 0 ∆α ⇒ FC =

2 2

+ Thời gian để tụ phóng hết điện tích là

động cưỡng bức và dao động

P=

ω 2C 2U 02

Zc αi 180

1 1 − 1 1 ZC 2 ZC1 ; = + αi Z Ci Z C 1 180

Đk: ZC2 < ZC1

Trường hợp này là C1 ≤ C ≤ C2 và khi đó ZC2 ≤ ZC ≤ ZC1

∆α = α 0 − α

36

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

81

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

CHƯƠNG IV: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ 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)

a. Độ giảm biên độ sau mỗi chu kỳ là: A − A2 = 4 Độ giảm biên độ trong N chu kì là: S0 – SN = N b. Số dao động thực hiện được: N =

Fmasát k

4 Fcan l mg

m gS 0 4 Fl

CHƯƠNG II. SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM CHỦ ĐỀ 1: ĐẠI CƯƠNG SÓNG CƠ.

2. Các biểu thức: a. Biểu thức điện tích: q = q 0 cos ωt (Chọn t = 0 sao cho ϕ = 0) b. Biểu thức điện áp: u = q = q0 cos(ωt + ϕ ) = U 0cos(ωt + ϕ )

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

b. Biểu thức dòng điện: i = I 0 cos(ωt + π )

Đặc điểm:

C

C

2

d. Cảm ứng từ: B = B0 cos(ωt + ϕ + π ) Trong đó: ω = 1 2

T = 2π LC = 2π I 0 = ω q0 =

q0 LC

là tần số góc

LC

q0 chu kỳ riêng 1 là tần số riêng f = I0 2π LC

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 2 a. Năng lượng điện từ: W=Wđ + Wt W = 1 CU 02 = 1 q0U 0 = q0 = 1 LI 02

b. Năng lượng điện trường: c. Năng lượng từ trường:

2

2C

1 2 q02 Li = sin 2 (ωt + ϕ ) 2 2C

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 GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

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.

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 trường khác.

2

2

q 1 1 q2 Wđ = 0 cos 2 (ωt + ϕ ) Wđ = Cu 2 = qu = 2C 2 2 2C

Wt =

- 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.

q I L U 0 = 0 = 0 = ω LI 0 = I 0 C ωC C

2

- Sóng cơ không truyền được trong chân không.

80

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) GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

37

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

d. Bước sóng λ(m):

λ = vT =

v f

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

: 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 Chú ý: Trên vòng tròn lượng giác:

S = λ = 2π R ∆t = T

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: Ph−¬ng truyÒn sãng M

d M = OM

2πdM uM = acos(ωt +ϕ+ ) λ

O

d N = ON

uo = acos(ωt +ϕ)

x v

uN = acos(ωt +ϕ−

um = Acos ω (t − ) = A cos 2π ( t d uM = A cos 2π ( − ) T λ

N

Hiệu suất tải điện: H = P − ∆P .100% = (1 − ∆P ).100% P

P

A ; Phao phí = R.I2 ; Ptoàn phần = UIcosφ t Ptoàn phần = Phao phí + Pcó ích; ∆P = RI 2 = P 2 R 2 ∆U Ptoan phan − Phao phi H= .100 % Ptoan phan

Pcó ích =

Chú ý: Khi cuộn sơ cấp bị cuốn ngược n vòng thì suất điện động cảm ứng xuất hiện ở các cuộn sơ cấp và thứ cấp lấn lượt là: e1 = (N1 - n)e0 – ne0 = (N1 – 2n)e0 (với e0 suất điện động cảm ứng xuất hiện ở mỗi vòng dây) e2 = N2e0

2πdN ) λ

t x − ) T λ

với d = MO thì phương trình sóng phản xạ tại M là:

Do đó

N1 − 2n e1 E1 U1 N − 2n = = = ⇒ 1 N2 e2 E2 U 2 N2

Cách khác: Khi cuốn ngược k vòng như vậy thì cuộn sơ cấp sẽ bị mất đi 2k vòng: U1 = N1 − 2k

t d   Khi M cè ®Þnh uM ' = − A cos 2π ( T − λ )   Khi M tù do u = A cos 2π ( t − d ) M'  T λ

b. Độ lệch pha của 2 dđ tại 2 điểm cách nguồn: ∆φ = 2π

CHUYÊN ĐỀ 5: MÁY ĐIỆN VÀ TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG 1. Công suất hao phí trong quá trình truyền tải điện năng: l P2 ∆P = 2 2 R với R = ρ S U cos ϕ 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

U2

N2

----- ----x1 − x2

λ

= 2π

x

λ

+ Cùng pha: ∆ϕ = k 2π + Ngược pha: ∆ϕ = ( 2k + 1)π + Vuông pha: ∆ϕ = ( 2k + 1) π

2

- Khoảng cách giữa hai điểm dao động cùng pha: d = kλ (k = 1, 2, 3…).

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

38

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

79

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Chú ý: Khi cuộn sơ cấp bị cuốn ngược n vòng thì suất điện động cảm ứng xuất hiện ở các cuộn sơ cấp và thứ cấp lấn lượt là: e1 = (N1 - n)e0 – ne0 = (N1 – 2n)e0 (với e0 suất điện động cảm ứng xuất hiện ở mỗi vòng dây) e2 = N2e0

N − 2n e1 E1 U1 N − 2n = = = ⇒ 1 Do đó 1 N2 e2 E2 U 2 N2 Cách khác: Khi cuốn ngược k vòng như vậy thì cuộn sơ cấp sẽ bị mất đi 2k vòng:

U1 N1 − 2k = U2 N2

- Khoảng cách giữa hai điểm dao động ngược pha: d = ( k +

1 )λ (k = 0, 1, 2

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.

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)

S1

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

S2

2. Điều kiện giao thoa. Sóng kết hợp: Đk để có giao thoa: 2 nguồn sóng là 2 nguồn kết hợp 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: GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

78

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

39

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

uM = 2Acos

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

π (d 2 − d1 ) π (d 2 + d 1 ) cos(ωt ) λ λ

@ Độ lệch pha của 2 sóng từ 2 nguồn truyền tới M: ∆ϕ =

2π (d 2 − d 1 )

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: H = P − ∆P .100% P

c. Máy biến áp: * Định nghĩa: Thiết bị có khả năng biến đổi điện áp AC.

λ @ Biên độ tổng hợp tại một điểm M là AM = 2A cos

π (d 2 − d1 ) ∆ϕ =2A cos 2 λ

U1

U2

CHUYÊN ĐỀ 3: GIAO THOA SÓNG CƠ Dạng 1: Số điểm hoặc số đường dđ a. Hai nguồn dđ cùng pha ∆ϕ = ϕ 2 − ϕ1 = k 2π * Điểm dđ cực đại: d1 – d2 = kλ (k∈Z) ⇒ Số đường hoặc số điểm (không tính hai nguồn): − s1s2 < k < s1s2 λ

λ

λ

⇒ Vị trí của các điểm cực đại: d1 = k. + AB 2 2 * Điểm dđ cực tiểu (không dđ): d1– d2 = (2k +1)

⇒ Số điểm (không tính 2 nguồn):

− s1s2

λ

−

λ 2

1 2

= (k + )λ (k∈Z)

1 ss 1 <k< 1 2− 2 λ 2

⇒ Vị trí của các điểm cực tiểu: d1 = k . λ + AB + λ (thay các giá trị k) 2

2

4

b. Hai nguồn dđ ngược pha: ∆ϕ = (2k + 1)π λ Vị trí dao động cực đại sẽ có:

A t Phao phí = R.I2 Ptoàn phần = UIcosφ Ptoàn phần =Phao phí + Pcó ích Ptoan phan − Phao phi H= 100 % Ptoan phan

d 2 + d1 = l   1 d 2 − d1 = (k + 2 )λ − s1s2 1 ss 1 − <k< 1 2− λ 2 λ 2

Pcó ích =

* Điểm dđ cực tiểu (không dđ): d1 – d2 = kλ (k∈Z)

⇒ Số đường hoặc số điểm (không tính hai nguồn): GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

+ Nếu: N1 < N2 ⇒ U1 < U2 : máy tăng áp. + Nếu: N1 > N2 ⇒ U1 > U2 : máy hạ áp. * Ứng dụng: Truyền tải điện năng, nấu chảy kim loại, hàn điện…

1 * Điểm dđ cực đại: d1 – d2 = (2k+1) = (k + )λ (k∈Z) 2 2

⇒ Số điểm (không tính 2 nguồn):

* 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 U1 E1 I 2 N1 = = = U 2 E2 I1 N 2

− s1s2

λ

<k<

s1s2

λ

40

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

77

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

3. Máy phát điện xoay chiều ba pha:

c. Hai nguồn dđ vuông pha: N

∆ϕ = ϕ 2 − ϕ1 = (2k + 1)

π 2

* Điểm cực đại có d2 – d1 = k λ + λ

4

⇒ Số điểm cực đại và cực tiểu trên đoạn AB là bằng nhau và bằng:

S

− s1 s 2

a. Đn dòng điện ba pha: là hệ thống gồm ba dòng điện AC, gây bởi ba suất điện động có cùng tần số, cùng biên độ, lệch pha nhau 2π .

3

e 1 = E0cos(ωt); e2 = E0cos(ωt - 2π ); e3 = E0cos(ωt + 2 π )

3

3

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 ); i3 = I03cos(ωt + 2 π ) 3 3

3

• 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 ở ba cuộn dây.

3

• Nối các đầu dây của ba cuộn dây với ba mạch tiêu thụ giống nhau ta được ba dòng điện AC 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: ∆P = P R với R = ρ l 2

U cos 2ϕ

S

Trong đó: P là công suất truyền đi ở nơi cung cấp GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

−

ss 1 1 <k< 1 2 − 4 λ 4

Chú ý: Vận tốc truyền sóng trên mặt chất lỏng:

v=

d1 − d 2 k

f

+ 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) @ Chú ý: + Khoảng cách giữa hai hyperbol cực đại cách nhau λ 2

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 trên đường tròn Stato.

2

λ

76

+ 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 λ + Khoảng cách giữa đường cực đại và cực tiểu gần nhau nhất bằng 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 d − d1 Chú ý: Xác định điểm M dđ với Amax hay Amin ta xét tỉ số 2 λ d 2 − d1 @ Nếu = k = số nguyên thì M dao động với Amax và M nằm trên λ cực đại giao thoa thứ k

1 @ Nếu d 2 − d1 = k + thì tại M là cực tiểu giao thoa thứ (k+1) λ

2

----- ----Dạng 2: 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 I C D Đặt AD = d1 , BD = d 2 a. Số điểm cực đại trên đoạn CD thoã mãn: GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

A

O

B 41

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

d 2 − d1 = k λ Suy ra: AD − BD < k λ < AC − BC   AD − BD < d 2 − d1 < AC − BC Hay:

AD − BD

2. Máy phát điện xoay chiều một pha: a. Các bộ phận chính: Phần cảm và phần ứng.

Stato

AC − BC

Giải suy ra k <k < λ λ b. Số điểm cực tiểu trên đoạn CD thoã mãn: λ  Suy d 2 − d1 = (2k + 1) 2   AD − BD < d 2 − d1 < AC − BC

Hay:

2( AD − BD)

λ

< 2k + 1 <

ra: AD− BD < (2k +1) λ < AC − BC 2

2( AC − BC )

λ

Roto

@ 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( AD − BD)

λ

< 2k + 1 <

2( AC − BC )

λ

b. Số điểm cực tiểu trên đoạn CD thoã mãn: AD − BD AC − BC Giải suy ra k <k< λ

λ

----- ----Dạng 3: Xác định số điểm cực trị trên đoạn thẳng là đường chéo của hình vuông hoặc hình chử nhật

• 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: f =

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

42

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

pn 60

75

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

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 • 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 = −N

dΦ ; e = E0cos2πft; với E0 = NΦ02πft dt

----- ----Dạng 4: Xác định số điểm cực trị trên đoạn thẳng là đường trung trực của AB và cách AB một đoạn x

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.

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

74

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

43

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

U

Ud

Ud

U

U

ϕd ϕ

Ur

UL - UC

ϕ

UR

U RC

U Dạng 5: Xác định số điểm cực trị trên đường tròn tâm O là trung điểm của AB.

UL

ϕd

UL - UC

UR

Ur

UC

U RC C. Một số công thức toán học thường áp dụng: 1. Hệ thức lượng trong tam giác vuông: Cho tam giác vuông ABC vuông tại A đường cao AH = h, BC = b, AC = b, AB = c, CH = b,, BH = c, ta có hệ thức sau: B c b 2 = ab, ;c 2 = ac, A '

H

c a h 2 = b, c, c ’ h b B b.c = a.h C 1 1 1 A b = + h 2 b2 c2 2. Hệ thức lượng trong tam giác: a. Định lý hàm số sin: a = b = c

sin A

sin B

b

C

a

sin C

b. Định lý hàm số cos: a = b + c − 2bc cos A 2

2

Chú ý: Thực ra không thể có một giản đồ chuẩn cho tất cả các bài toán điện xoay chiều nhưng những giản đồ được vẽ trên là giản đồ có thể thường dùng. Việc sử dụng giản đồ véc tơ nào là hợp lí còn phụ thuộc vào kinh nghiệm của từng người. Dưới đây là một số bài tập có sử dụng giản đồ véc tơ làm ví dụ.

----- ----Dạng 6: Xác định biên độ tổng hợp của hai nguồn giao thoa TH1: Hai nguồn A, B dao động cùng pha GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

2

----- -----

44

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

73

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

UL

Từ phương trình giao thoa sóng: Ta nhận thấy biên độ giao động

ϕ

UR

UR

ϕ UL - UC

U

UC

UC

3. Trường hợp đặc biệt - Cuộn cảm có điện trở thuần r

Vẽ theo đúng quy tắc và lần lượt từ U R , đến Ur , đến U L , đến U C

UL

U Rd

Ud

L,r

R

A

B

C

ϕd

ϕ

Ur

UC

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

UL

AM = A 2 (vì lúc này d1 = d 2 ) ----- ----Dạng 7: Xác định khoảng cách ngắn nhất và lớn nhất từ một điểm bất kì đến hai nguồn

UC

U

ϕd

ϕ

UR

4

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:

Ud UL - UC

UR

λ

U Rd

U

π ( d 2 − d1 ) λ = o ⇔ d 2 − d1 = (2k + 1) λ 2

Ta nhận thấy biên độ giao động tổng hợp là: AM = 2 A. cos( π (d 2 − d1 ) ± π

N m

M

AM = 0 ⇔ cos

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: AM = 2 A (vì lúc này d1 = d 2 ) TH2: Hai nguồn A, B dao động ngược pha Ta nhận thấy biên độ giao động tổng hợp là: AM = 2A. cos(π (d2 − d1) ± π λ 2 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: AM = 0 (vì lúc này d1 = d 2 ) TH3: Hai nguồn A, B dao động vuông pha

UL

U RC

U RC

λ

Biên độ đạt giá trị cực đại: AM = 2 A ⇔ cos π (d 2 − d1 ) = ±1 ⇔ d 2 − d1 = k λ λ Biên độ đạt giá trị cực tiểu:

U

π ( d1 + d 2 )   π ( d 2 − d1   uM = 2 A.cos  .cos ω.t −   λ λ    tổng hợp là: A = 2 A. cos(π (d 2 − d1 ) M

UL - UC

Ur 72

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

45

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

----- ----Dạng 8: Tìm số cực trị giữa hai điểm M, N cách hai nguồn lần lượt là d1M, d2M, d1N, d2N. 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 9: 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)

2. Trường hợp 2: UL < UC ⇔ ϕ < 0: u trễ pha so với i (hay i sớm pha hơn u) Làm lần lượt như trường hợp 1 ta được các giản đồ thu gọn tương ứng là

k = -1

M

/kmax/

k=0

k=1

N

ϕ

k=0

− AB

λ

<k<

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

AB

λ

UL - UC

UC

Khoảng cách lớn nhất từ một điểm M đến hai nguồn là: d1=MA Từ công thức:

UL

U

Giả sử tại M có dao động với biên độ cực đại.

- Khi k = 1 thì:

UL

U RL

U

k=1 k = -1

U

UC

U RL

B

k=-2

U

U

k=2

A

UL - UC UL - UC

U LC = U L + U C

UR

ϕ

UR

ϕ

UL

N’

M’

UL

U ϕ

ϕ UL - UC

U

UC

với k = 1, Suy ra được AM

46

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

71

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

- Khi k = kmax thì: Khoảng cách ngắn nhất từ một điểm M’ đến hai nguồn là: d1= M’A

UL

Khi cần biểu diễn

Từ công thức:

U RL U RL

U

ϕ

U

UL - UC

UC

uM = 2acos(π

d 2 − d1

λ

π

d 2 + d1

λ

UL

U

ϕ

UC

Vẽ theo quy tắc đa giác

Khi cần biểu diễn

UL - UC

UR

U RC

Vẽ theo quy tắc hình bình hành GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

U RC

U

ϕ

UR

U RC

với k = kmax. Suy ra được AM’

)cos(20πt - π

= 2kπ suy ra:

Với d1 = d2 ta có: Vẽ theo quy tắc hình bình hành

λ

d 2 + d1

λ

)

* Nếu M dao động cùng pha với S1, S2 thì:

UR

UC

AB

Phương trình sóng tổng hợp tại M là:

UL - UC

ϕ

UR

λ

<k<

Lưu ý: Với 2 nguồn ngược pha ta làm tưong tự.

Dạng 10: 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

U L

U RL

− AB

d 2 + d1 = 2k λ

d 2 = d1 = k λ

Gọi x là khoảng cách từ M đến AB: d1 = d2 =

2

 S S  x 2 +  1 2  = kλ  2 

Rồi suy ra x

UL

* Nếu M dao động ngược pha với S1, S2 thì: π Suy ra:

UL - UC

d 2 + d1 = ( 2k + 1) λ

Với d1 = d2 ta có:

d 2 = d1 = ( 2k + 1)

Gọi x là khoảng cách từ M đến AB:

UC

d1 = d2 =

2

 S S  x2 +  1 2  =  2 

d 2 + d1

λ

= (2k + 1)π

λ 2

( 2k + 1)

λ 2

. Rồi suy ra x

Vẽ theo quy tắc đa giác

70

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

47

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Cách 2: Giải nhanh: Ta có: ko =

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

- Phương pháp véc tơ trượt (Đa giác): Đầu tiên vẽ véc tơ

S1S 2 ⇒ klàmtròn = 2λ

U R , tiếp đến là U L cuối cùng là U C . Nối gốc của U R với ngọn của

U C ta được véc tơ U như hình sau:

- Tìm điểm cùng pha gần nhất: chọn k = klàmtròn + 1 - Tìm điểm ngược pha gần nhất: chọn k = klàmtròn + 0,5 - Tìm điểm cùng pha thứ n: chọn k = klàmtròn + n - Tìm điểm ngược pha thứ n: chọn k = klàmtròn + n – 0,5 Sau đó Ta tính: kλ = gọi là d.

Khoảng cách cần tìm: x = OM =

S S  d2 − 1 2   2 

UL

U

ULC = UL +UC

2

----- -----

UL - UC

ϕ

"Chấp nhận nỗi đau, trân trọng niềm vui, giải toả những hối tiếc, khi đó, bạn sẽ có suy nghĩ rằng: nếu được sống lại, tôi sẽ sống như mình đã từng sống."

UR

----- -----

UC Dạng 11: 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 M nguồn lần lượt d1, d2)

.

A

.

.B

u1 = Acos(2π ft + ϕ1 ) và u2 = Acos(2π ft + ϕ2 ) d d1 + ϕ1 ) và u2 M = Acos(2π ft − 2π 2 + ϕ 2 ) λ λ

ZL

UL

U

ϕ

+ Phương trình sóng tại M do hai sóng từ hai nguồn truyền tới:

u1M = Acos(2π ft − 2π

Vẽ theo quy tắc hình bình hành (véc tơ buộc)

UC

ZC

Z

UL - UC

I

+ Phương trình giao thoa sóng tại M: uM = u1M + u2M

d + d 2 ϕ1 + ϕ2  ∆ϕ   d −d  uM = 2 Acos π 1 2 + cos  2π ft − π 1 +  2  2  λ λ  

ϕ

R

ZL - ZC

I

đa giác tổng trở Z = R + ZL + ZC

Vẽ theo quy tắc đa giác (dễ nhìn) GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

48

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

69

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Chung gốc O, rồi tổng hợp véc tơ lại như Sách Giáo khoa Vật Lý 12 CB - Để có một giản đồ véc tơ gọn ta không nên dùng quy tắc hình bình hành (rối hơn hình 2b) mà nên dùng quy tắc đa giác (dễ nhìn hình 3).

UL

U LC

O

UC

UL

U

I

ϕ

UR

O

U LC

UR

I

U

∆ϕ = k 2π = ϕ1 + π

R

Hình 3 Xét tổng véc tơ:

U

2

λ d1 + d 2

λ

d1 + d 2

λ

. Suy ra: d1 + d 2 = 2k λ −

ϕ1λ π

Để điểm M dao động ngược pha với nguồn 1:

∆ϕ = (2k +1)π = ϕ1 + π

ϕλ d1 + d2 . Suy ra: d1 + d 2 = (2k + 1)λ − 1 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

UC

Ta có: ko =

U = UR + UL + UC . Từ điểm ngọn của véc

tơ U L ta vẽ nối tiếp véc tơ U R (gốc của U R trùng với ngọn của U L ).

Từ ngọn của véc tơ U R vẽ nối tiếp véc tơ U C . Véc tơ tổng U có

gốc là gốc của U L và có ngọn là ngọn của véc tơ cuối cùng U C (Hình 3) L - lên; C – xuống; R – ngang: Vận dụng quy tắc vẽ này ta bắt đầu vẽ giản đồ véc tơ cho bài toán mạch điện xoay chiều như sau!

B. Một số Trường hợp thường gặp: 1. Trường hợp 1: UL > UC <=> ϕ > 0 u sớm pha hơn i

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

ϕ1 + ϕ2

Để điểm M dao động cùng pha với nguồn 1:

2. Cách vẽ giản đồ véc tơ theo quy tắc đa giác như hình 3 (Véc tơ trượt)

U

UL

λ

+

d1 + d 2

∆ϕ = ϕ S 2 − ϕ M = ϕ2 + π

ϕ

d1 + d 2

Pha ban đầu sóng tại nguồn S1 hay S2 : ϕ S 1 = ϕ1 hay ϕ S 2 = ϕ2 Độ lệch pha giữa 2 điểm M và nguồn S1 (Hay S2)

∆ϕ = ϕ S 1 − ϕ M = ϕ1 + π

UC

Hình 2b

Pha ban đầu sóng tại M: ϕM = ϕ M = −π

68

S1S 2 ⇒ klàmtròn = ……

2λ 2

SS  dM = OM +  1 2  ; dN =  2  d d - Cùng pha khi: k M = M ; k N = N 2

λ

- Ngược pha khi: kM + 0,5 =

SS  ON +  1 2   2 

2

2

λ

dM

λ

; k N + 0,5 =

dN

λ

Từ ko và kM ⇒ số điểm trên OM Từ ko và kN ⇒ số điểm trên OM ⇒ số điểm trên MN (cùng trừ, khác cộng) ----- ----* Tìm số đường hyperbol trong khoảng CD của hình giới hạn GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

49

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

∆q = i.∆t ⇒

1 ).λ 2

+ Tính k = d1 − d 2 , lấy k là số nguyên λ

+ Tính được số đường cực đại trong khoảng CD * Tìm số đường hyperbol trong khoảng CA của hình giới hạn + Tính MA bằng cách: MA – MB = CA – CB + Gọi N là điểm trên AB, khi đó: NA - NB = k.λ, (cực tiểu (k+ +

∫

t2 t1

i .d t

CHUYÊN ĐỀ 4: GIẢN ĐỒ VEC TƠ CHO BÀI TOÁN ĐIỆN AC L C R A. CÁCH VẼ GIẢN ĐỒ VÉC TƠ: A B Hình - Xét mạch RLC mắc nối tiếp như 1hình 1.

Các giá trị tức thời của dòng điện là như nhau: iR = iL = iC = i Các giá trị tức thời của điện áp các phần tử khác nhau và ta có: u = uR + uL + uC - Việc so sánh pha dao động giữa điện áp hai đầu mỗi phần tử với dòng điện chạy qua nó cũng chính là so sánh pha dao động của chúng với dòng điện chạy trong mạch chính. Do đó trục pha trong giản đồ Frexnel ta chọn là trục dòng điện thường nằm ngang. Các véc tơ biểu diễn các điện áp hai đầu mỗi phần tử và hai đầu mạch điện biểu diễn trên trục pha thông qua quan hệ pha của nó với cường độ dòng điện.

1. Cách vẽ giản đồ véc tơ cùng gốc O: Véc tơ buộc (Qui tắc hình bình hành): (Chiều dương ngược chiều kim đồng hồ)

- Ta có: (xem hình 2)

+ Tính d1, d2 + Nếu C dao động với biên độ cực đại: d1 – d2 = k.λ cực tiểu d1 – d2 = (k +

q =

1 ).λ ) 2

NA + NB = AB + Xác định k từ giới hạn 0 ≤ NA ≤ MA

UL

“Không kho báu nào bằng học thức hãy tích luỹ lấy nó lúc bạn còn đủ sức”

----- ----CHỦ ĐỀ 3: SÓNG DỪNG

UR

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.

UC

I

Hình 2

+ uR cùng pha i ⇒ U R cùng phương cùng chiều với trục I: nằm ngang - Khi phản xạ trên vật tự do, sóng phản xạ cùng tần số, cùng bước sóng và luôn luôn cùng pha với sóng tới.

π so với i ⇒ U L vuông góc với trục I: hướng lên 2

π + uC chậm pha so với i ⇒ U C vuông góc với trục I: hướng xuống 2

+ uL nhanh pha

Điện áp hai đầu đoạn mạch là: u = uR +uL + uC

⇒ GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

50

U = UR + UL + UC

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

67

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Sử dụng máy tính z =

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

u U 0∠(ϕu ) = = R + (ZL – ZC)i i I 0∠(ϕi )

Nếu chưa có i và u thì viết u và i (chú ý hộp X nằm trên đoạn nào?)

----- ----Dạng 8: Thời gian đèn sáng hay tắt trong 1 chu kì: M2

M1

Tắt -U0

-U1 Sáng

Sáng U 1

a. Đặt điện áp u = U0cos(2πft + ϕu) vào hai Tắt đầu bóng đèn huỳnh quang, biết đèn chỉ M'2 sáng lên khi điện áp tức thời đặt vào đèn là u ≥ U1 . => Thời gian đèn huỳnh quang sáng (tối) trong một chu kỳ π Với cos∆ϕ = U1 , (0 < ∆ϕ < ) 2 U0 1 + Thời gian đèn sáng trong T : t1 = 2∆ϕ 2 ω T 1 => Thời gian đèn tắt trong T : − t1 2 2 + Thời gian đèn sáng trong cả chu kì T: t = 2t1

M'1

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 (

kỳ

4 ∆ϕ

λ ) 2

- 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: l=k

λ 2

(k ∈ N * )

Số bụng sóng = số bó sóng = k; Số nút sóng = k + 1 b. Một đầu là nút sóng còn một đầu là bụng sóng:

ˆ ; cos ∆ϕ = U1 , (0 < ∆ϕ < π/2) Với ∆ϕ = M 1OU 0 ω U0 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 ∆q: GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

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.

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

∆t =

U0 u

O

l = (2k + 1)

λ 4

(k ∈ N )

Số bó sóng nguyên = k Số bụng sóng = số nút sóng = k + 1

66

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

51

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

c. Ứng dụng: của sóng dừng là đo vận tốc truyền sóng

3. Phương trình sóng dừng trên sợi dây CB (với đầu C cố định hoặc dao động nhỏ là nút sóng) * Đầu B cố định (nút sóng): Phương trình sóng tới và sóng phản xạ tại B: uB = Acos2π ft và u 'B = − Acos2π ft = Acos(2π ft − π ) Phương trình sóng tới và sóng phản xạ tại M cách B một khoảng d là: d d uM = Acos(2π ft + 2π ) và u 'M = Acos(2π ft − 2π − π )

λ

λ

Phương trình sóng dừng tại M: uM = uM + u 'M d π π d π uM = 2 Acos(2π + )cos(2π ft − ) = 2 Asin(2π )cos(2π ft + ) 2 2 λ 2 λ Biên độ dao động của phần tử tại M: d π d AM = 2 A cos(2π + ) = 2 A sin(2π ) λ 2 λ * Đầu B tự do (bụng sóng): Phương trình sóng tới và sóng phản xạ tại B: uB = u 'B = Acos2π ft Phương trình sóng tới và sóng phản xạ tại M cách B một khoảng d là: d d uM = Acos(2π ft + 2π ) và u 'M = Acos(2π ft − 2π )

λ

λ

Phương trình sóng dừng tại M: uM = uM + u 'M d uM = 2 Acos(2π )cos(2π ft )

* Khi ω = 1

thì Imax ⇒ URmax; Pmax

* Khi ω = 1

1

LC

C

L R2 − C 2

thì U Lmax =

2U .L R 4 LC − R 2C 2

2 2U .L * Khi ω = 1 L − R thì U Cmax = L C 2 R 4 LC − R 2C 2 * Với ω = ω1 hoặc ω = ω2 thì I hoặc P hoặc UR có cùng một giá

trị thì Imax hoặc Pmax hoặc URmax khi ω = ω1ω2 ⇒ tần số f = 2 2 Ta có: Z1 = Z2 ⇔(ZL1 = ZC1 ) = (ZL2 = ZC2 ) ⇒hệ

hay ω = ω1ω2 ⇒ ω1ω2 =

1 LC

⇒ tần số f =

f1 f 2

1  = ωch2 ω1ω2 = LC  ω1 + ω2 = 2π a

f1 f 2

HỆ QUẢ: 1. Với ω = ω1 hoặc ω = ω2 thì I hoặc P hoặc UR có cùng một giá trị thì Imax hoặc Pmax hoặc URmax khi ω = ω0 = ωR ⇒

ω R2 = ω1 ω 2

2 2 2. ω = ω1 hoặc ω = ω2 ⇒ U1C = U2C < UCmax ⇒ ωC2 = ω1 + ω2

3. ω = ω1 hoặc ω = ω2 ⇒ U1L = U2L < ULmax

2 2 1 ⇒ 2 = 2 + 12 ωL ω1 ω2

4. Khi ω = ω0 = ωR ⇒ URmax; khi ω = ωC ⇒ UCmax; khi ω = ωL ⇒ ULmax

⇒

ωR2 = ωC ωL

LƯU Ý: + Khi L = L1 (C = C1) thì độ lệch pha ϕ1 và công suất P1

λ

Biên độ dao động của phần tử tại M: AM = 2 A cos(2π

4. Mạch RLC có ω hoặc f thay đổi:

d

λ

+ Khi L = L2 (C = C2) thì độ lệch pha ϕ2 và công suất P2

)

2 Thì P1 = cos ϕ1 2

P2

cos ϕ 2

----- ----Dạng 7: Bài toán hộp đen (hộp kín) GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

52

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

65

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Lưu ý: * Với x là khoảng cách từ M đến đầu nút sóng thì biên độ: x AM = 2 A sin(2π )

3. Mạch RLC có C thay đổi: a. Tìm C để Imax (Pmax) hay URmax 2 Khi ZL = ZC ⇒ L = 12 ⇒ U = URmax; Pmax= U ; cos ϕ = 1 ⇒ ϕ = 0 ωC R 2 2 b. Tìm C để UCmax: Khi Z = R + Z L thì C

ZL

U

2 Cmax

2

U CMax =

λ

* Với x là khoảng cách từ M đến đầu bụng sóng thì biên độ: x AM = 2 A cos(2π )

U R 2 + Z L2 R

λ

2 R

2 2 = U + U + U L2 ; U Cm ax − U LU Cmax − U = 0

c. Tìm C để ULmax: Khi ZL = ZC thì ULmax= U Z L R

d. Khi C = C1 hoặc C = C2 mà UC có cùng giá trị thì UCmax khi 1 1 1 1 C + C2 )⇒C = 1 = ( + Z C 2 Z C1 Z C 2 2

e. Khi

ZC =

U R C m ax =

ZL +

4 R 2 + Z L2 2

và U RC max ⇒ Z C2 − Z L Z C − R 2 = 0

2U R 2

4R + Z

2 L

thì điện áp hiệu dụng trên đoạn RC đạt cực đại:

− ZL

qua VTCB là

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:

1 1 + = 8π 2 f 2 L C1 C 2

hay

1 1 1 1 C + C2 = ( + )⇒C = 1 ZC 2 ZC1 Z C2 2

P1=P2 ⇒ Z1=Z2 ⇒ |ZL1 −ZC| = | ZL2 − ZC| ⇒ Z L = Z C1 + Z C 2 2 ⇒ giá trị của C để công suất toàn mạch đạt cực đại thỏa mãn: 1 1 ; Z + ZC2 ; 2 2C 1 .C 2 Z C = C1 = + C= 2

C

C1

C2

+ C1ntC2 ⇒ ω = ω + ω vàC1 / / C2 ⇒ 2 1

2 2

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

1

ω2

=

1

ω12

+

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 hoặc v1 ≤ v ≤ v2 để tìm giá trị k thuộc Z ----- -----

“Cần phải học nhiều để nhận thức được rằng mình biết còn ít ‘’ CHỦ ĐỀ 4: SÓNG ÂM

C1 + C 2

Chú ý: Khi C thay đổi mà Ucmax thì uRL nhanh pha hơn u 2

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

x

Công thức toán: lg10 = x; a = lgx ⇒ x = 10a ; lg

π 2

a = lg a − lg b b

1. Sóng âm là sóng cơ truyền trong các môi trường khí, lỏng, rắn (Âm không truyền được trong chân không)

1

ω22

64

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

53

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

2. Mạch RLC có L thay đổi: a. Tìm L để Imax (Pmax) hay URmax

- Trong chất khí và chất lỏng, sóng âm là sóng dọc.

- Trong chất rắn, sóng âm gồm cả sóng ngang và sóng dọc.

2

2. Âm nghe được có tần số từ 16Hz đến 20000Hz mà tai con người cảm nhận được. Âm này gọi là âm thanh.

Khi ZL = ZC ⇒ L =

1 ⇒ U = U ; P = U ; cos ϕ = 1 ⇒ ϕ = 0 Rmax max R ω 2C

2 2 U R 2 + Z C2 b. Tìm L để ULmax: Khi Z = R + Z C thì U LMax = L

- Siêu âm: là sóng âm có tần số > 20 000Hz

R

ZC

- Hạ âm: là sóng âm có tần số < 16Hz

2 2 2 2 2 2 ULm ax =U +UR +UC ;ULmax −UCULmax −U = 0

và

3. Nguồn âm là các vật dao động phát ra âm.

U ZC R

4. Tốc độ truyền âm:

c. Tìm L để UCmax: Khi ZL = ZC thì UCmax=

- Trong mỗi môi trường nhất định, tốc độ truyền âm không đổi.

d. Với L = L1 hoặc L = L2 mà UL có cùng giá trị thì điện áp cực đại hai đầu cuộn cảm ULmax khi

- Tốc tốc truyền âm phụ thuộc vào tính đàn hồi, mật độ của môi trường và nhiệt độ của môi trường.

e. Khi

- 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.

W P I= = t.S S

ZL =

ZC +

thì điện áp hiệu dụng trên đoạn RL đạt cực đại

4 R 2 + Z C2 2

U RLmax =

2U R 2

4R + Z − ZC

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| ⇒ Z C = Z L1 + Z L 2 2

⇒ giá trị của L để công suất toàn mạch đạt cực đại thỏa mãn:

b. Ghép song song: 1 L

2

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

I1

π 2

=

1 1 + + . . . 1 = 1 ( 1 + 1 ) ⇒ L = 2 L1 L2 L1 L2 ZL 2 ZL ZL L1 + L2 1

2

c. Khi tồn tại hai giá trị L1 và L2 sao cho mạch có cùng công suất P thì ta có hệ thức: L + L = 1

I I I I Hoặc L(dB) = 10.lg I => L 2 - L1 = lg 2 − lg 1 = lg 2 <=> 2 = 10 L − L I0

Z L1 + Z L 2 ; L + L2 L = 1 2 2

a. Ghép nối tiếp: L = L1 + L2 + . . .

I => I = 10 L L(B) = lg I0 I0

I0

2

và URLmax ⇒ Z L − Z C Z L − R = 0

Chú ý: Khi L thay đổi mà ULmax thì uRC trễ pha hơn u

c. Mức cường độ âm:

I0

2

2 C

ZL =

+ 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 Đại lượng

1 1 1 1 2 L1 L 2 = ( + )⇒ L= ZL L1 + L 2 2 Z L1 Z L2

1

1

I1

54

2

2π 2 f 2 C

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

63

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Dạng 5: Đại lượng liên quan đến điện áp hiệu dụng và số chỉ của vôn kế. a. Áp dụng các công thức: U L − UC U ; cos ϕ = R UR U

U 2 = U R2 + (U L − U C ) 2 ; tan ϕ =

6. Đặc trưng sinh lí của âm: (3 đặc trưng là độ cao, độ to và âm sắc)

U12 = U R2 + U L2

g đoạn mạch: U = U + U 2 R

2 3

2 R

Giải hệ tìm nghiệm

2 C

U = U + (U L − U C )

- Độ cao của âm gắn liền với tần số của âm. (Độ cao của âm tăng theo tần số âm)

2

----- ----Dạng 6: Một số bài toán biến thiên (cực trị) 1. Mạch RLC có R biến thiên: a. Tìm R để Pmax: Khi R =ZL - ZC thì Pmax =

- Độ to của âm là đặc trưng gắn liền với mức cường độ âm (Độ to tăng theo mức cường độ âm) U2 U2 = 2 Z L − ZC 2R

Khi đó cos ϕ = 1 = 2 ⇒ ϕ = π 2

2

4

* Trường hợp cuộn dây có điện trở R0 Khi R = Z − Z − R ⇒ P = U = 2

L

C

0

max

2 Z L − ZC

U2 2( R + R0 )

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 2 @ Mạch R(L, r) C, thay đổi R để PRmax thì R = r2 +(ZL −ZC)2 ;PRmax = U 2(R+r)

2l

Ứng với k = 1 ⇒ âm phát ra âm cơ bản có tần số f1 =

∆t =

vkk

−

vmt

----- ----Không bao giờ quá muộn để bắt đầu 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

c. Tìm R để P = const ⇒ thường giải pt bậc 2 theo R

U2 2 ⇒ PR 2 − U 2 R + P(Z L − Z C ) = 0 2 2 R + (Z L - ZC ) ----- -----

“Ba thứ không bao giờ trở lại: là tên đã bay, lời đã nói và những ngày đã qua ” GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

- 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) f = k v ( k ∈ N*) v 2l k = 2,3,4…có các họa âm bậc 2 (tần số 2f1), bậc 3 (tần số 3f1) Chú ý: Thời gian truyền âm d d

b. Tìm R để P có cùng giá trị: * Khi R = R1 hoặc R = R2 thì P có cùng giá trị.

U2 ; R1 R2 = ( Z L − Z C ) 2 Ta có R1 + R2 = P U2 Và khi R = R1 R2 thì Pmax = 2 R1 R2 Từ P = RI 2 = R

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.

b. Xét từn 2 2

I0 là cường độ âm chuẩn (thường I0=10-12W/m2 có tần số 1000Hz)

62

i = I 0 cos(ωt + ϕ) GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

55

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

2. Nguyên tắc tạo ra dòng AC: dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ 3. Chu kì và tần số của khung: T = 2π ; f = 1 ω

T

* Mỗi giây đổi chiều 2f lần * Nếu ϕi = −

π

hoặc ϕi =

π

thì chỉ giây đầu tiên đổi chiều 2f – 1 lần.

2 2

4. Các biểu thức: (Chọn gốc thời gian t = 0 lúc ( n, B ) = 00)

Z −Z

Nếu uAB vuông pha với uAM thì tan ϕ .ta n ϕ = -1 ⇒ Z L L C = −1 AM AB R R * 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

∆ϕ 2 tan ϕ1 − tan ϕ2 Nếu I1 ≠ I2 thì tính = tan ∆ϕ 1 + tan ϕ1.t an ϕ 2 Nếu I1 = I2 thì ϕ1 = - ϕ2 =

2 Chú ý: s = πR

3. Liên quan độ lệch pha: a. Trường hợp: ϕ + ϕ = π ⇒ tan ϕ .tan ϕ = 1 1 2 1 2

a. Biểu thức từ thông của khung: Φ = N .B.S .cos ωt = Φo.cos ωt

2

S Với Φ = LI và hệ số tự cảm L = 4 π .10 N . l -7

b. Trường hợp: ϕ − ϕ = π ⇒ tan ϕ .tan ϕ = −1 1 2 1 2

2

+ S: Là diện tích một vòng dây + N: Số vòng dây của khung

+ B : Véc tơ cảm ứng từ B 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: −∆Φ π e= = −Φ ' = ω NBSs in ωt = E0cos(ωt − ) ∆t 2 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 = 90 thì nếu n ↑↑ B thì α = 00 nếu n ↑↓ B thì α =1800 = π 0

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 cos(ωt + ϕ u ) d. Biểu thức của cường độ dòng điện tức thời trong mạch: i = I0 cos(ωt + ϕ i ) ( ϕ i là pha ban đầu của dòng điện) e. Giá trị hiệu dụng:I = GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

2 c. Trường hợp: ϕ + ϕ = π ⇒ tan ϕ .tan ϕ = ±1 1 2 1 2 2

4. Xét đoạn mạch AB như hình vẽ (1) Nếu : ϕAM – ϕAB = ∆ϕ (2a) ⇒ tan ϕ AM − tan ϕ AB = tan ∆ϕ 1 + tan ϕ AM tan ϕ AB Z L Z L − ZC − R R = tan ∆ϕ Z L Z L − ZC 1+ R R

hay

RZ C = tan ∆ϕ (2b) R 2 + Z L (Z L − ZC )

----- ----Dạng 4: Ghép tụ điện a. Ghép nối tiếp: Cb < C 1 1 1 1 Chỉ có C1 nt C2 thì = + + ... + Cb

C1

C2

Cn

Cb =

C1C2 C1 + C2

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.

I0 U0 E0 ;U= ;E= 2 2 2 56

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

61

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

tan ϕ =

Góc lệch giữa u và i Cộng hưởng: u và i cùng pha ( ϕ = 0 ); cos ϕ = 1 ; Imax; Pmax u1 và u2 cùng pha ( ϕ1 = ϕ 2 ) u1 ⊥ u2 Lệch pha bất kì

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

Z L − ZC R ; cos ϕ = R Z ZL = ZC

5. Các loại đoạn mạch: a. Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R: uR cùng pha với i R cho dòng điện AC và DC đi qua và làm tiêu hao điện năng I = U

R

tan ϕ1 = tan ϕ 2 tan ϕ1. tan ϕ 2 = −1 tan ϕ1 − tan ϕ 2 tan(ϕ1 − ϕ 2 ) = 1 + tan ϕ1 tan ϕ 2

* Đặt điện áp xoay chiều u = U0cosωt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở thuần thì U I − =0 U 0 I0

@ Ta có:

π 2

x

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 Z L − ZC Z L − ZC 1 1 2 (giả sử ϕ > ϕ ) Với tan ϕ1 = và tan ϕ2 = 2 1 2 R R2 1

2

+ 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 ; I = U 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: i 2 + u 2 = 1 ⇔ i 2 + u 2 = 1 u + i = 2 I02

tan ϕ1 − tan ϕ 2 = tan ∆ϕ 1 + tan ϕ1.tan ϕ2

Trường hợp đặc biệt ∆ϕ =

π 2

2 U 0L

2I 2

2U 2L

2

2

I2

U

(vuông pha nhau) thì tanϕ1.tanϕ2 = - 1

ωC

ZC

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) 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: i + u = 1 ⇔ i + u = 1 u + i = 2

tan ϕ AM − tan ϕ AB = tan ∆ϕ 1 + tan ϕ AM .tan ϕ AB

I

2

2

2 0

2 0C

U

2

2I

2

2

2U

2 C

60

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

2

2

2

I2

U

d. Đoạn mạch RLC không phân nhánh:

A GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

2

c. Đoạn mạch chỉ có tụ điện C: uC chậm pha hơn i là π 2 1 U với dung kháng Z = I= C C

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 ⇒

I

L: độ tự cảm (Henry – H)

ϕu / i = ϕu / i −ϕu / u

Có ϕ1 – ϕ2 = ∆ϕ ⇒

U

I0

U I = L với cảm kháng Z L = Lω ZL

không có R thì u và i cùng pha

x

U0

b. Đoạn mạch chỉ có cuộn thuần cảm L: uL nhanh pha hơn i là π

Chú ý: @ Nếu u1 và u2 lệch

hay U + I = 2 hay u − i = 0 .

L,r

R M

C N

B 57

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

- Tổng trở: Z =

Tóm Tắt Lý Thuyết Và PP Giải Bài Tập Vật Lí 12

R 2 + (Z L − ZC ) 2

- Cường độ hiệu dụng: I = U AB = U R = U C = U L Z

R

ZC

Ý nghĩa: I =

ZL

2 2 2 - Điện áp hiệu dụng: U = U R + (U L − U C )

⇒ ϕ > 0 ⇒ u sớm pha hơn i (cảm kháng)

LC + Nếu ZL < ZC hay ω < 1 LC

⇒ ϕ < 0 ⇒ u trễ pha hơn i (dung kháng)

b. Cho u viết i: Nếu u = U 0 cos(ωt + ϕu ) thì i = I 0 cos(ωt + ϕu − ϕ ) c. Cho u viết u khác phải thông qua biểu thức i (hoặc tổng hợp giống dđđh) @ 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

- Cộng hưởng điện: Khi ZL = ZC ⇔ LCω = 1 thì + Z L = ZC hay

ω=

1 1 hoặc f = .

LC 2π LC

+ Tổng trở nhỏ nhất Zmin = R + Dòng điện lớn nhất Imax =

P P2 ⇒ Php = rI 2 = 2 U cos ϕ U cos 2 ϕ

Nếu cosϕ nhỏ thì hao phí trên đường dây sẽ lớn.

Thường chon cosϕ = 0,85 2 7. Định luật Jun-Lenxơ: Q = RI t ----- ----Dạng 2: Viết biểu thức điện áp tức thời và dòng điện tức thời a. Cho i viết u: Nếu i = I 0 cos(ωt + ϕi ) thì u = U 0 cos(ωt + ϕi + ϕ )

Z − ZC U L − UC = - Độ lệch pha: tan ϕ = L R UR + Nếu ZL > ZC hay ω > 1

R UR = (0 ≤ cosϕ ≤ 1) Z U

b. Hệ số công suất: cosϕ =

2

U R

* Mạch chỉ có tụ điện C: uC chậm pha hơn i là π

2

+ ϕ = 0 : u và i cùng pha + Hệ số công suất cực đại cos ϕ = 1

* I 0 = U 0 AB = U 0 R = U 0C = U 0 L và tan ϕ = Z L − Z C = U L − U C R UR Z R ZC ZL Sử dụng máy Casio 570 - fx + CMPLX: mode 2; + rad: shift mode 4

U2 + Công suất cực đại P = = UI R + U R.max = U

+ r ∠θ : shift 2 3; + i: ENG

+ U L = UC + uR ñoàng pha so vôùi u hai ñaàu ñoaïn maïch. Hay U R = U

Cho u viết i: Bấm U 0 ∠ϕu : ( R + Z Li − ZC i )r∠θ = I 0 ∠ϕi

+ uL vaø uC ñoàng thôøi leäch pha π so vôùi u ôû hai ñaàu ñoaïn maïch.

Cho i viết u: Bấm

6. Công suất của mạch điện xoay chiều: a. Công suất: + Công suất thức thời: P = ui = Ri2 + Công suất trung bình: P = UIcosϕ ϕ = RI2 + Điện năng tiêu thụ: W = Pt

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

2

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

58

I 0∠ϕi × ( R + Z Li − ZC i)r∠θ = U 0∠ϕu

GV soạn: ThS Bùi Đức Thanh

59