1 MỤC LỤC Chủ đề 1. Dao động điều hòa 2 Chủ đề 2. Vận tốc – Gia tốc trong dao động điều hòa 6 Chủ đề 3. Con lắc lò xo 8 Chủ đề 4. Con lắc đơn 12 Chủ đề 5. Dao động tắt dần 15 Chủ đề 6. Tổng hợp dao động 17 Một số dạng toán lạ chương 1 19 Chủ đề 7. Đại cương sóng cơ học 21 Chủ đề 8. Giao thoa sóng cơ 22 Chủ đề 9. Sóng dừng 25 Chủ đề 10. Sóng âm 27 Chủ đề 11. Đại cương dòng điện xoay chiều 29 Chủ đề 12. Mạch RLC nối tiếp 31 Chủ đề 13. Biện luận mạch RLC 35 Chủ đề 14. Máy phát điện xoay chiều 39 Chủ đề 15. Động cơ không đồng bộ ba pha 41 Chủ đề 16. Máy biến thế 42 Chủ đề 17. Mạch dao động điện từ LC 44 Chủ đề 18. Sóng điện từ 46 Chủ đề 19. Tán sắc ánh sáng 47 Chủ đề 20. Giao thoa ánh sáng 49 Chủ đề 21. Hiện tượng quang điện ngoài 53 Chủ đề 22. Quang phổ Hidro 55 Chủ đề 23. Cấu tạo hạt nhân 57 Chủ đề 24. Phản ứng hạt nhân 58 Chủ đề 25. Phóng xạ hạt nhân 60 2 M O x φ ω α M’ 01 DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA A. KIẾN THỨC CƠ BẢN - Dao động điều hòa là dao động mà tọa độ được mô tả bằng quy luật dạng sin hoặc cosin theo thời gian   x A cos t     (1.1) o A: biên độ của dao động (m, cm). o ω: tần số góc của dao động (rad/s). o α = (ωt + φ): pha của dao động (rad). o φ: pha ban đầu của dao động (rad). o x: li độ dao động (m, cm). - Chu kì T (s) = Thời gian chất điểm thực hiện được một dao động. t T N  (1.2) với N là số dao động trong thời gian t. - Tần số f (Hz) = Số dao động chất điểm thực hiện được trong một giây. 1 f T  (1.3) - Theo tính chất tuần hoàn cả hàm cos: 2 2 f T      (1.4) - Một dao động điều hòa có thể xem là hình chiếu của một chuyển động tròn đều với bán kính A, tốc độ góc ω. B. CÁC DẠNG TOÁN Dạng 1: Xác định các đại lượng A, ω, φ trong ptdđ. Cách giải: Chuyển PT về dạng hàm cos rồi so sánh với ptdđ chuẩn. O - A A 3 Dạng 2: Xác định trạng thái (x, chiều chuyển động) tại thời điểm t Bước 1: Xác định góc pha α tại thời điểm đó. Bước 2: Xác định điểm M trên đường tròn tương ứng. + Nếu M nằm ở nửa trên đường tròn  v < 0. + Nếu M nằm ở nửa dưới đường tròn  v > 0. Dạng 3: Biết trạng thái tại thời điểm t 1 , xác định trạng thái tại t 2 . Bước 1: Vẽ đường tròn, xác định vị trí M 1 tại thời điểm t 1 . Bước 2: Tính góc quay thêm ∆α = ω.∆t Bước 3: Quay một góc ∆α để tìm M 2 suy ra trạng thái tại thời điểm t 2 Dạng 4: Viết phương trình chuyển động Bước 1: Tính A, ω. Bước 2: Xác định góc pha ban đầu φ nhờ dữ kiện: Lúc t thì o x x v 0       M trên đường tròn  góc pha α khi đó  φ Dạng 5: Tìm thời gian ngắn nhất vật đi từ x 1  x 2 . Bước 1: Vẽ đường tròn, xác định M 1 , M 2 . Bước 2: Xác định góc quay  1 2 M OM   Bước 3: Xác định thời gian t .T 2        Biết góc pha α = (ωt + φ) (Biết M trên đường tròn) Biết trạng thái của chất điểm 4 Hệ quả 1: Hệ quả 2: Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp chất điểm cách vị trí cân bằng một khoảng bằng A 2 2 luôn là T 4 Dạng 6: Tìm thời điểm lần thứ n chất điểm thỏa điều kiện nào đó Bước 1: Xác định trong một chu kì, có bao nhiêu lần chất điểm thỏa mãn yêu cầu của đề: + qua vị trí có tọa độ x o  2 lần/chu kì. + qua vị trí có tọa độ x o theo chiều dương (âm)  1 lần/chu kì. + cách vị trí cân bằng a (cm)  4 lần/chu kì. Bước 2: Xác định thời điểm lần thứ n. Dạng 7: Tìm thời gian trong một chu kì chất điểm cách vị trí cân bằng một đoạn lớn hơn (nhỏ hơn) a (cm) Bước 1: Vẽ trục dao động. Bước 2: Xác định các khoảng thời gian cần tìm trên trục dao động. + Cách VTCB một khoảng nhỏ hơn x o 4 khoảng bên trong  o O x t 4.t    . O x o A x o x 1 t arcsin A          o x 1 t arccos A          O A T 12 A 2 A 2 2 A 3 2 T 24 T 24 T 12 5 + Cách VTCB một khoảng lớn hơn x o 4 khoảng bên ngoài  o x A t 4.t    . Dạng 8: Tìm quãng đường trong khoảng thời gian ∆t Bước 1: Tính góc quay thêm: ∆α = ω. ∆t Bước 2: Tách phần nguyên từ góc quay: ∆α = n.π + x (x < π) Bước 3: Tính quãng đường s’ ứng với góc quay: ∆α’ = x: + Xác định vị trí M 1 trên đường tròn ứng với thời điểm t 1 . + Từ vị trí M 1 , quay thêm một góc Δα’ ta tìm được điểm M 2 . + Từ đó mô tả chuyển động của chất điểm  quãng đường s’. Bước 4: Tính quãng đường tổng: s = n.2A + s’ Dạng 9: Tìm vận tốc trung bình – tốc độ trung bình + Vận tốc trung bình: 2 1 x x v t    + Tốc độ trung bình: tb s v t  6 x v a 02 VẬN TỐC – GIA TỐC TRONG DĐĐH A. KIẾN THỨC CƠ BẢN - Vận tốc tức thời: v = x’  v A .sin( t )      - Gia tốc tức thời: a = v’  2 a A .cos( t )     Hệ quả 1: Về độ lớn cực đại của vận tốc và gia tốc: max 2 max v A a A          max max a v   (2.1a) 2 max max v A a  (2.1b) Hệ quả 2: Về pha dao động (xem hình bên) Hệ quả 3: Về giá trị tức thời Hệ quả 4: Về sự biến thiên độ lớn vận tốc và gia tốc . -A . A . O 0 0 ωA . A . -A . A . O 0 ω 2 A ω 2 A Vận tốc Gia tốc Li độ: x 2 2 2 2 v x A    2 a x  2 2 2 4 2 a v A     Vận tốc: v Gia tốc: a 7 Hệ quả 5: Độ lớn vận tốc, gia tốc tại một số vị trí đặc biệt Li độ x  Gia tốc a  Vận tốc v  B. CÁC DẠNG TOÁN VẬN DỤNG Dạng 1: Xác định vận tốc, gia tốc tại thời điểm t Bước 1: Tính góc pha tại thời điểm t: α = ωt + φ Bước 2: Bấm ở chế độ số phức: A   Kết quả sẽ là: A a bi   Bước 3: Tính được: x = a; v = b.(-ω); a = a.(-ω 2 ) Dạng 2: Quãng đường dài nhất – ngắn nhất 1) Nếu tìm s max , s min trong Δt < T/2 (ứng với góc quay Δα < π): + s max khi đi đối xứng quanh VTCB O: max s 2A.sin 2   (2.4). + s min khi đi đối xứng quanh biên: min s 2A. 1 cos 2          (2.5). (với Δα = ω.Δt là góc quay được trong thời gian Δt) 2) Nếu tìm s max , s min trong Δt > T/2 (ứng với góc quay Δα > π): + Tách: Δα = k.π + x.π (với k là số nguyên và x < 1) + Tìm s 1max , s 1min của phần thời gian (x.π) còn lại như phần trên. + Kết luận s max/min = k.2A + s 1max/1min . 0 2 A 2  . O . A . 2 2A 2 3A . . A 2 2 A 2 2  2 A 3 2  2 A A A 2  A 2 2  A 3 2  0 8 O (VTCB) x - A A 03 CON LẮC LÒ XO 1. KIẾN THỨC CƠ BẢN - Chu kỳ: m T 2 k   (3.1) - Điều kiện để con lắc lò xo dao động điều hòa là: o Bỏ qua mọi ma sát và lực cản. o Lò xo có khối lượng không đáng kể. o Dao động còn trong giới hạn đàn hồi. 2. CÁC DẠNG TOÁN VẬN DỤNG Dạng 1: Bài toán chu kì, tần số Bước 1: Xác định quan hệ tỉ lệ giữa hai đại lượng. Bước 2: Lập biểu thức tương ứng như sau: - Nếu a và b tỉ lệ thuận với nhau ( a b ) thì: + 2 2 1 1 a b a b   Nếu 1 2 1 2 a a a b b b     - Nếu a và b tỉ lệ nghịch ( 1 a b  ) thì: + 2 1 1 2 a b a b   Nếu 1 2 1 2 1 1 1 a a a b b b      Dạng 2: Cắt – ghép lò xo Bước 1: Xác định quy luật biến đổi của độ cứng k 1) Nếu cắt ngắn lò xo thì độ cứng tăng (tỉ lệ nghịch). 9 2) Nếu ghép nối tiếp hai lò xo: 1 2 1 1 1 k k k   3) Nếu ghép song song hai lò xo: 1 2 k k k  Bước 2: Dựa vào quan hệ tỉ lệ để lập hệ thức đúng rồi giải. Dạng 3: Năng lượng của con lắc lò xo 1) Năng lượng (cơ năng) của con lắc lò xo luôn bảo toàn. W = W đ + W t = 2 1 mv 2 + 2 1 k.x 2 = 2 2 2 1 1 kA m A 2 2   2) Động năng và thế biến đổi tuần hoàn cùng tần số là 2f, cùng chu kì là T/2, nhưng ngược pha với nhau. 3) Động năng bằng n lần thế năng khi: W đ = n W t  A n x ; v A n 1 n 1       (3.5) 4) Động năng và thế năng tại một số vị trí đặc biệt. x  W t  W t  0 W 4 . O . A . 2 2A 2 3A . . A 2 W 2 3W 4 W W W 4 W 2 3W 4 0 10 O x ℓ o ℓ cb  ℓ o -A A (VTCB) M Dạng 4: Con lắc lò xo treo thẳng đứng 1) Tại vị trí cân bằng lò xo giãn: o mg k   (3.6) 2) Có thể tính chu kì theo độ giãn: o m T 2 2 k g       3) Chiều dài của lò xo:  =  cb + x =  o +Δ  o + x o Lò xo dài nhất khi vật ở biên dưới:  max =  cb + A; o Lò xo ngắn nhất khi vật ở biên trên:  min =  cb – A  max min A 2     ; max min cb 2      4) Độ biến dạng của lò xo: Δ  = |Δ  o + x| o Lò xo biến dạng nhiều nhất khi ở biên dưới: Δ  max = Δ  o + A o Lò xo biến dạng ít nhất, còn tùy trường hợp: + Nếu A ≤ Δl o (lò xo luôn giãn)Biến dạng ít nhất khi ở biên trên: Δ  min = Δ  o – A + Nếu A ≥ Δl o  Biến dạng ít nhất khi ở vị trí M, ở đó lò xo không biến dạng: Δ  min = 0 5) Lực đàn hồi của lò xo: |F đh | = k.|Δ  | = k.|Δ  o + x| o Lực đàn hồi lớn nhất khi vật ở biên dưới: F đhmax = o k.( A)    o Lực đàn hồi nhỏ nhất còn tùy trường hợp: + Nếu A ≤ Δ  o (lò xo luôn giãn)  F đhmin khi ở biên trên: F đhmin = k(Δ  o – A) + Nếu A ≥ Δ  o  F đhmin khi ở vị trí M, ở đó lò xo không biến dạng: F đhmin = 0 [...]... W’ = W - Wt bị nhốt + Độ cứng còn lại: k   k  19 Dạng 4: Bài toán va chạm Đề bài: Vật m chuyển động với vận tốc vo đến va chạm vào vật M đang đứng yên Sau va chạm vật M có vận tốc V nên bắt đầu dao động + Nếu va chạm là mềm: V  m Mm vo + Nếu va chạm là hoàn toàn đàn hồi: V  2m Mm vo + Tính được V ta sẽ tính được biên độ dao động của M Dạng 5: Tìm vị trí cân bằng của hệ lò xo song song Đề bài:... CÁC DẠNG TOÁN Dạng 1: Biện luận cực trị trong tổng hợp dao động Bước 1: Vẽ giản đồ véc tơ với các dữ kiện đề cho Bước 2: Viết biểu thức định lý hàm số sin Bước 3: Biện luận Dạng 2: Khoảng cách giữa hai dao động song song, kề nhau Bước 1: Lập biểu thức khoảng cách: ∆x = |x1 – x2| Bước 2: Xác định yêu cầu của đề và giải 2 2 2 + Khoảng cách lớn nhất = biên độ: A   A1  A 2  2A1A 2 cos + Hai vật gặp... cảm ứng: 29 e =    NBS .sin (  t +  )  NBS .cos(  t   ) 2 2 CÁC DẠNG TOÁN Dạng 1: Tính chất điều hòa của dòng điện xoay chiều + Phương pháp giải tương tự các dạng toán dao động điều hòa Dạng 2: Tính nhiệt lượng – dùng nhiệt lượng đun nước + Nhiệt lượng đun sôi nước: Q = mc∆t Dạng 2: Tính từ thông, suất điện động - Suất điện động cảm ứng và từ thông có mối quan hệ như sau: 2 2  e    ... + Hệ số công suất đạt cực đại: cosφ = 1 + Công suất đạt cực đại: P = UI + Tần số góc:   1 LC 2 CÁC DẠNG TOÁN Dạng 1: Mạch chỉ có một thi t bị Mạch Phụ thuộc tần số Chỉ có R I Chỉ có L I 1 I  Chỉ có C Mối quan hệ giữa u và i i 2 u R 2  i u  Io U o 2  i   u  u 2 2      1  i     Io  Z  Io   U o  Dạng 2: Giải mạch RLC bằng số phức (dùng cho bài toán liên quan đến biểu thức... r) - Để công suất cuộn dây Pcd cực đại thì R = 0 - Để PR cực đại thì R  r 2   ZL  ZC  và PR  - Nếu có hai giá trị R1 và R2 cho cùng công suất thì: 2 (R1 + r) + (R2 + r) = U2 P U2 2(R  r) (R1 + r).(R2 + r) = (ZL – ZC)2 35 2 Mạch RLC có L thay đổi: - Để mạch xảy ra Zmin, Imax, Pmax, URmax, UCmax, URCmax, cosφ = 1, uR cùng pha u, UL = UC, thì ZL = Zc → L  1 (cộng hưởng) 2 C A - Để UL đạt cực đại. .. cực tiểu - Các điểm cực đại trên đoạn thẳng nối hai nguồn cách nhau λ/2 ạn - Điểm cực đại gần trung điểm nhất cách trung điểm: o Trường hợp hai nguồn cùng pha: λ/2 o Trường hợp hai nguồn ngược pha: λ/4 2 CÁC DẠNG TOÁN Dạng 1: Xác định vị trí cực đại, cực tiểu Tính d rồi dựa vào hai nguồn cùng pha hay ngược pha để kết luận ợc  Dạng 2: Tính biên độ tại một điểm M bất kỳ Bước 1: Tính độ lệch pha tại M:... đường cực đại chẵn  24 09 SÓNG DỪNG 1 KIẾN THỨC - Hai nút (hai bụng) luôn cách nhau một khoảng bằng  m -  2  (m: số bó sóng) 2 Trường hợp dây có 2 đầu cố định: + Số bó m = số bụng = số nút – 1 = số nguyên = k + Chiều dài dây thỏa   k -  2 Trường hợp dây có 1đầu tự do: + Số bó m = số bụng – 0,5 = số nút – = số bán nguyên = k  0,5 1 2 + Chiều dài dây thỏa   (2k  1)  4 2 CÁC DẠNG TOÁN Dạng. .. a a 0 0 a 32 a 3 a 0 Dạng 4: Độ lệch pha của các điểm trên dây + Hai điểm đối xứng qua nút luôn ngược pha + Hai điểm đối xứng qua bụng luôn cùng pha + Tất cả các điểm trong một bó sóng luôn cùng pha 26 10 SÓNG ÂM 1 KIẾN THỨC - Cường độ âm: I - W P P   (W/m2) 2 S.t S 4R Mức cường độ âm: L  lg I Io (với Io là mức cường độ âm chuẩn, có giá trị Io = 1 0-1 2 W/m2) 2 CÁC DẠNG TOÁN Dạng 1: Tốc độ truyền... biến dạng VTCB là vị trí lò xo biến dạng xo 11 04 CON LẮC ĐƠN 1 KIẾN THỨC CƠ BẢN Li độ dao động: s hoặc α - s   (4.1) Điều kiện dao động điều hòa: - o Biên độ nhỏ o Bỏ qua mọi ma sát  g - Chu kì: T  2 - Phương trình dao động: (4.2) o Theo li độ dài: s  So cos( t  ) o Theo li độ góc:   s   o cos(t  )  - Lực kéo về phụ thuộc khối lượng: Fkv  m.2 s   - mg s (4.4)  Cơ năng của dao động:... nhau: ∆x = 0 Dạng 3: Mối quan hệ giữa hai dao động 1) Hai dao động cùng pha: + φ1 = φ2 + 2kπ  tanφ1 = tanφ2 + x1 x 2  A1 A 2 2) Hai dao động ngược pha: + φ1 = φ2 + (2k+1)π  tanφ1 = - tanφ2 + x1 x  2 A1 A2 3) Hai dao động vuông pha: + φ1 = φ2 + (π/2 + kπ)  tanφ1.tanφ2 = -1 2 2 x  x  +  1   2  1  A1   A2  18 MỘT SỐ DẠNG TOÁN LẠ CHƯƠNG 1 Dạng 1: Con lắc đơn vướng đinh Đề bài: Một con . số dạng toán lạ chương 1 19 Chủ đề 7. Đại cương sóng cơ học 21 Chủ đề 8. Giao thoa sóng cơ 22 Chủ đề 9. Sóng dừng 25 Chủ đề 10. Sóng âm 27 Chủ đề 11. Đại cương dòng điện xoay chiều 29 Chủ. MỤC LỤC Chủ đề 1. Dao động điều hòa 2 Chủ đề 2. Vận tốc – Gia tốc trong dao động điều hòa 6 Chủ đề 3. Con lắc lò xo 8 Chủ đề 4. Con lắc đơn 12 Chủ đề 5. Dao động tắt dần 15 Chủ đề 6. Tổng. từ LC 44 Chủ đề 18. Sóng điện từ 46 Chủ đề 19. Tán sắc ánh sáng 47 Chủ đề 20. Giao thoa ánh sáng 49 Chủ đề 21. Hiện tượng quang điện ngoài 53 Chủ đề 22. Quang phổ Hidro 55 Chủ đề 23. Cấu