TRẦN NGHĨA HÀ – TRƯỜNG THPT BÁN CÔNG PHAN BỘI CHÂU - GIA LAI CHƯƠNG I: ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM CHUYỂN ĐỘNG CƠ Chuyển động gì? - Chuyển động dời chỗ vật theo thời gian - Khi vật dời chỗ có thay đổi khoảng cách vật vật khác coi đứng yên Vật đứng yên gọi vật mốc - Chuyển động có tính tương đối Chất điểm Quỹ đạo chất điểm - Trong trường hợp kích thước vật nhỏ so với phạm vi chuyển động nó, ta coi vật chất điểm điểm hình học có khối lượng vật - Khi chuyển động, chất điểm vach đường không gian gọi quỹ đạo Xác định vị trí chất điểm - Để xác định vị trí chất điểm, người ta chọn vật mốc, gắn vào hệ tọa độ, vị trí chất điểm xác định tọa độ hệ tọa độ Xác định thời gian - Muốn xác định thời điểm xảy tượng đó, người ta chọn gốc thời gian tính khoảng thời gian từ gốc đến lúc - Như để xác định thời điểm, ta cần có đồng hồ chọn gốc thời gian Thời gian biểu diễn trục số, mốc chọn ứng với kiện xảy Hệ Quy chiếu Một vật mốc gắn với hệ tọa độ gốc thời gian với đồng hồ hợp thành hệ quy chiếu Hệ quy chiếu = Hệ tọa độ gắn với vật mốc + Đồng hồ gốc thời gian Chuyển động tịnh tiến Tổng quát, vật chuyển động tịnh tiến, điểm có quỹ đạo giống hệt nhau, chồng khít nên VẬN TỐC TRONG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU Độ dời a Độ dời Xét chất điểm chuyển động theo quỹ đạo Tại thời điểm t , chất điểm vị trí M1 Tại thời điểm t2 , chất điểm vị trí M2 Trong khoảng thời gian t = t2 – t1, chất điểm uuuuuu r dời vị trí từ điểm M1 đến điểm M2 Vectơ M 1M gọi vectơ độ dời chất điểm khoảng thời gian nói b Độ dời chuyển động thẳng - Trong chuyển động thẳng, véc tơ độ dời nằm đường thẳng quỹ đạo Nếu chọn hệ trục tọa độ Ox trùng với đường thẳng quỹ đạo vectơ độ dời có phương trùng với trục Giá trị đại số vectơ độ dới M 1M bằng: x = x2 – x1 x1 , x2 lần lược tọa độ điểm M1 M2 trục Ox - Trong chuyển động thẳng chất điểm, thay cho xét vectơ độ dời M 1M2 , ta xét giá trị đại số x vectơ độ dời gọi tắt độ dời TÓM TẮT LÝ THUYẾT VẬT LÝ 10 NÂNG CAO TRẦN NGHĨA HÀ – TRƯỜNG THPT BÁN CÔNG PHAN BỘI CHÂU - GIA LAI M2 M1 M2 M1 Độ dời quãng đường Như thế, chất điểm chuyển động theo chiều lấy chiều làm chiếu dương trục tọa độ độ dời trùng với quãng đường Vận tốc trung bình Vectơ vận tốc trung bình vtb chất điểm khoảng thời gian từ t1 đến t2 thương uuuuuu r số vectơ độ dời M 1M khoảng thời gian t = t1 – t2 : vtb = M 1M ∆t uuuuuu r Vectơ vận tơc trung bình có phương chiều trùng với vetơ độ dời M 1M uu r Trong chuyển động thẳng, vectơ vận tơc trung bình vtb có phương trùng với đường thẳng quỹ đạo Chọn trục tọa độ Ox trùng với đường thẳng quỹ đạo giá trị đại số vectơ vận tốc trung bình bằng: vtb = x2 − x1 ∆x = t2 − t1 ∆t x1 , x2 tọa độ chất điểm thời điểm t t2 Vì biết phương trình vectơ vận tốc trung bình vtb, ta cần xét giá trị đại số gọi tắt giá trị trung bình Vận tốc trung bình = Độ dời / Thời gian thực độ dời Đơn vị vận tốc trung bình m/s hay km/h Ở lớp8, ta biết tốc độ trung bình chuyển động tính sau: tốc độ trung bình = Quãng đường / Khoảng thời gian Vận tôc tức thời Vectơ vận tốc tức thời thời điểm t, kí hiệu vectơ v, thương số vectơ độ dời MM ‘ khoảng thời gian t nhỏ (từ t đến t +t) thực độ dời v= MM ' (khi t nhỏ) ∆t Vận tốc tức thời v thời điểm t đặc trưng cho chiều độ nhanh chậm chuyển động thời điểm Mặt khác t nhỏ độ lớn độ dời quãng đường , ta có ∆x ∆t = ∆s (khi t nhỏ) ∆t tức độ lớn vận tốc tức thời ln ln tốc độ tức thời TĨM TẮT LÝ THUYẾT VẬT LÝ 10 NÂNG CAO TRẦN NGHĨA HÀ – TRƯỜNG THPT BÁN CÔNG PHAN BỘI CHÂU - GIA LAI Chuyển động thảng Định nghĩa: Chuyển động thẳng chuyển động thẳng, chất điểm có vận tốc tức thời khơng đổi Phương trình chuyển động thẳng Gọi x0 tọa độ chất điểm thời điểm ban đầu t0 = 0, x tọa độ thời điểm t sau Vận tốc chất điểm bằng: v= Từ đó: x − x0 = vt x − x0 = số t x = x0 + vt tọa độ x hàm bậc thời gian t Công thức (1) gọi phương trình chuyển động chât điểm chuyển động thẳng Đồ thị a Đồ thị toạ độ Đường biểu diễn pt (1) đường thẳng xiên góc xuất phát từ điểm (x 0, 0) Độ dốc đường thẳng tan α = x − x0 =v t Trong chuyển động thẳng đều, hệ số góc đường biểu diễn tọa độ theo thời gian có giá trị vận tốc Khi v > 0, tanα > 0, đường biểu diễn lên phía Khi v < 0, tanα < 0, đường biểu diễn xuống phía b Đồ thị vận tốc Trong chuyển động thẳng đều, vận tốc không thay đổi Đồ thị biểu diễn vận tốc theo thời gian đường thẳng song song với trục thời gian CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU Gia tốc chuyển động thẳng Đại lượng vật lý đặc trưng cho độ biến đổi nhanh chậm vận tốc gọi gia tốc a Gia tốc trung bình Gọi v1 v2 vectơ vận tốc chất điểm chuyển động đường thẳng thời điểm t1 t2 Trongukhoảng thời gian t = t2 – t1, vectơ vận tốc chất điểm biến đổi r ur u r lượng vectơ ∆v = v2 − v1 Thương số: ∆v v2 − v1 = (3) gọi vectơ gia tốc trung bình chất điểm ∆t t − t1 khoảng thời gian từ t1 đến t2, kí hiệu atb Vectơ gia tốc trung bình có phương với quỹ đạo, giá trị đại số là: atb = v2 − v1 ∆v = t2 − t1 ∆t Giá trị đại số xác định độ lớn chiều vectơ gia tơc trung bình Đơn vị atb m/s2 b Gia tốc tức thời TÓM TẮT LÝ THUYẾT VẬT LÝ 10 NÂNG CAO TRẦN NGHĨA HÀ – TRƯỜNG THPT BÁN CƠNG PHAN BỘI CHÂU - GIA LAI Nếu cơng thức (3) ta lấy t nhỏ thương số vectơ vectơ gia tốc tức thời a= ∆v cho ta giá trị ∆t v2 − v1 ∆v = (khi t nhỏ) t2 − t1 ∆t Vectơ gia tốc tức thời vectơ phương với quỹ đạo thẳng chất điểm Giá trị đại số vectơ gia tôc tức thời bằng: a= ∆v (t nhỏ) ∆t gọi tắt gia tốc tức thời Chuyển động thẳng biến đổi Định nghĩa: Chuyển động thẳng biến đổi chuyển động thẳng gia tốc tức thời khơng đổi 3.Sự biến đổi vận tốc theo thời gian Chọn chiều dương quỹ đạo kí hiệu v, v0 vận tốc thời điểm t thời điểm ban đầu t0 = Gia tốc a không đổi Theo cơng thức (3) v - v0 = at, hay là: v = v0 + at, v = v0 + at (4) a Chuyển động nhanh dần Nếu thời điểm t, vận tốc v dấu với gia tốc a (tức v.a>0)thì theo công thức (4), giá trị tuyệt đối vận tốc v tăng theo thời gian, chuyển động chuyển động nhanh dần b Chuyển động chậm dần Nếu thời điểm t, vận tốc v khác dấu với gia tốc a (tức v.a Đường biểu diễn có phần lõm hướng lên a>0, phần lõm hướng xuống a : hệ nhận nhiệt lượng Q < : hệ nhả nhiệt lượng |Q| A > : hệ nhận công A < : hệ sinh công |A| c Phát biểu khác nguyên lý I NĐLH Q = ∆U – A Nhiệt lượng truyền cho hệ làm tăng nội hệ biến thành công mà hệ sinh 48 ÁP DỤNG NGUYÊN LÝ I NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC Nội công khí lý tưởng a Nội khí lý tưởng Nội khí lý tưởng bao gồm tổng động chuyển động hỗn loạn phân tử khí, nên nội khí lý tưởng phụ thuộc vào nhiệt độ khí : U = f(T) b Cơng thức tính cơng khí lý tưởng Khi dãn nở đẳng áp, khí thực cơng: A’ = p.∆V = p(V2 – V1) TĨM TẮT LÝ THUYẾT VẬT LÝ 10 NÂNG CAO TRẦN NGHĨA HÀ – TRƯỜNG THPT BÁN CÔNG PHAN BỘI CHÂU - GIA LAI 38 Một cách khác, nói khí nhận công : – ∆ A = ∆ A’ Áp dụng nguyên lý I cho trình khí lý tưởng a Q trình đẳng tích (V = const) ∆V = ⇒ A = ⇒ Q = ∆U Vậy: q trình đẳng tích, nhiệt lượng mà khí nhận dùng để làm tăng nội khí b Q trình đẳng áp (p = const) A = –A’ = – p(V2 – V1) (với V2 > V1) A’ : cơng mà khí sinh Do đó: Q = ∆U + A’ Vậy: Trong trình đẳng áp, phần nhiệt lượng mà khí nhận dùng để làm tăng nội khí, phần cịn lại chuyển thành cơng mà khí sinh c Quá trình đẳng nhiệt (T = const) T = const ⇒ ∆U = ⇒ Q = –A = A’ Vậy : Trong q trình đẳng nhiệt, tồn nhiệt lượng mà khí nhận chuyển hết sang cơng mà khí sinh d Chu trình Chu trình q trình mà trạng thái cuối trùng với trạng thái đầu ∆U = ⇒ ΣQ = Σ(–A) = ΣA’ Tổng đại số nhiệt lượng mà hệ nhận chu trình chuyển hết sang cơng mà hệ sinh chu trình 49 NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ NHIỆT Động nhiệt a Định nghĩa Động nhiệt thiết bị biến đổi nhiệt lượng sang công b Cấu tạo động nhiệt: Mỗi động nhiệt có phận - Nguồn nóng : cung cấp nhiệt lượng (Q1) - Tác nhân thiết bị phát động nhận nhiệt, sinh công tỏa nhiệt - Nguồn lạnh : thu nhiệt tác nhân tỏa (Q2) b Nguyên tắc hoạt động động nhiệt Tác nhân nhận nhiệt lượng Q1 từ nguồn nóng biến phần thành công A tỏa phần nhiệt lượng lại Q2 cho nguồn lạnh c Hiệu suất động nhiệt Hiệu suất động nhiệt xác định tỉ số công A sinh với nhiệt lượng Q1 nhận từ nguồn nóng H= A Q1 − Q = Q1 Q1 TÓM TẮT LÝ THUYẾT VẬT LÝ 10 NÂNG CAO TRẦN NGHĨA HÀ – TRƯỜNG THPT BÁN CÔNG PHAN BỘI CHÂU - GIA LAI 39 Hiệu suất động nhiệt thực tế nằm khoảng từ 25% - 45% Máy lạnh a Định nghĩa – Nguyên tắc hoạt động Máy lạnh thiết bị dùng để lấy nhiệt từ vật truyền sang vật khác nóng nhờ cơng từ vật Vật cung cấp nhiệt nguồn lạnh, vật nhận nhiệt nguồn nóng, vật trung gian gọi tác nhân, nhận cơng từ vật ngồi b Hiệu máy lạnh - Là tỉ số nhiệt lượng Q2 nhận từ nguồn lạnh với công tiêu thụ A ε = Q2 Q2 = A Q1 − Q - Hiệu máy lạnh thường có giá trị lớn Nguyên lý II nhiệt động lực học  Nhiệt khơng tự truyền từ vật sang vật nóng hay  Khơng thể thực động vĩnh cửu loại hai (nói cách khác, động nhiệt khơng thể biến đổi tồn nhiệt lượng nhận thành cơng) Hiệu suất cực đại máy nhiệt a Hiệu suất cực đại động nhiệt H max = T1 − T2 T1 T1 : nhiệt độ nguồn nóng T2 : nhiệt độ nguồn lạnh Để nâng cao hiệu suất động nhiệt, người ta nâng cao nhiệt độ nguồn nóng hay hạ thấp nhiệt độ nguồn lạnh thực hai b Hiệu cực đại máy lạnh ε max = T2 T1 − T2 TÓM TẮT LÝ THUYẾT VẬT LÝ 10 NÂNG CAO ... khí, nên nội khí lý tưởng phụ thuộc vào nhiệt độ khí : U = f(T) b Cơng thức tính cơng khí lý tưởng Khi dãn nở đẳng áp, khí thực cơng: A’ = p.∆V = p(V2 – V1) TÓM TẮT LÝ THUYẾT VẬT LÝ 10 NÂNG CAO... tiêu lẫn Các định luật bảo toàn - Đại lượng vật ly bảo tồn: đại lượng vật lý khơng đổi theo thời gian TÓM TẮT LÝ THUYẾT VẬT LÝ 10 NÂNG CAO TRẦN NGHĨA HÀ – TRƯỜNG THPT BÁN CÔNG PHAN BỘI CHÂU - GIA... cần tìm phụ thuộc tọa độ x vào thời gian t Ta có cơng thức sau đây: v = v0 + at (5) TÓM TẮT LÝ THUYẾT VẬT LÝ 10 NÂNG CAO TRẦN NGHĨA HÀ – TRƯỜNG THPT BÁN CÔNG PHAN BỘI CHÂU - GIA LAI Vì vận tốc