Đang tải... (xem toàn văn)
2.3 Phát biểu nào sau đây về đại lượng đặc trưng của sóng cơ học là không đúng? A. Chu kỳ của sóng chính bằng chu kỳ dao động của các phần tử dao động. Tần số của sóng chính bằng tần số [r]
(1)DAO ĐỘNG CƠ Bài DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA I Dao động :
1 Thế dao động :
Chuyển động qua lại quanh vị trí đặc biệt, gọi vị trí cân 2 Dao động tuần hồn :
Sau khoảng thời gian gọi chu kỳ, vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ II Phương trình dao động điều hịa :
1 Định nghĩa : Dao động điều hòa dao động li độ vật hàm cosin ( hay sin) thời gian
2 Phương trình : x = Acos( t + )
A: biên độ dao động ( số, A>0)
( t + ) : pha dao động thời điểm t - đơn vị :rad :là pha ban đầu thời điểm t = - đơn vị :rad
x : li độ dao động ( |x|max=A ) : tần số góc dao động (rad/s)
III Chu kỳ, tần số tần số góc dao động điều hòa : 1 Chu kỳ, tần số :
Chu kỳ T : Khoảng thời gian để vật thực dao động toàn phần.T = 2
= t
N t: thời gian (s) ; T: chu kì (s) ; N số dao động thực thời gian t
Tần số f : Số dao động toàn phần thực giây , f = T = 2
đơn vị Héc (Hz) 2 Tần số góc :
ω=2π T =2πf
IV Vận tốc gia tốc vật dao động điều hòa : 1 Vận tốc : v = x’ = -Asin(t + )
+vmax = A x = (tại VTCB) + v = x = A (tại vị trí biên) + Liên hệ v x : x2
+v ω2=A
2 2 Gia tốc : a = v’ = x”= -2Acos(t + )
+ Ở vị trí biên : |a|max=ω2A + Ở vị trí cân a = + Liên hệ a x : a = - 2x
Chú ý : + dđđh vận tốc biến đổi sớm pha π2 so với li độ + dđđh li độ biến đổi ngược pha với gia tốc
+ dđđh gia tốc biến đổi sớm pha π
2 so với vận tốc
3 lực hồi phục : lực làm vật dđđh ( lực kéo ) ln hướng vị trí cân : + Fhp=mω2|x| , + Fhp max=mω2A , + Fhpmmin=0
V Đồ thị dao động điều hòa :
Đồ thị biểu diễn phụ thuộc x vào t đường hình sin VI Các hệ quả:
(2)+ Thời gian ngắn nhất để từ biên đến biên T
+ Thời gian ngắn nhất để từ VTCB VT biên ngược lại T + Thời gian ngắn nhất để từ VTCB có li độ ± A/2 T/12
+ Thời gian ngắn nhất để từ VTCB có li độ ± A√2
2 T/
+ Thời gian ngắn nhất để từ VTCB có li độ ± A√3
2 T/
+ Thời gian ngắn nhất để từ có li độ ± A/2 đến vị trí ± A T/ + Quãng đường vật chu kỳ 4A; tốc độ trung bình 4A/T
Bài CON LẮC LỊ XO I Con lắc lị xo :
Gồm vật nhỏ khối lượng m gắn vào đầu lò xo độ cứng k, khối lượng lị xo khơng đáng kể II Cơng thức tính tần số góc, chu kì tần số dao động lắc lò xo:
+ Tần số góc: =
k
m với
k : độ cứng lò xo (N/m) m : khối lượng vật nặng (kg) + Chu kỳ: T = 2
m k =
t
N =2 √Δlg Δ l : độ giản lò xo (m) N: số lần dao động thời gian t + Tần số: f =
1 k
2 m
III Khảo sát dao động lắc lò xo mặt lượng : + Thế năng: Wt =
1
2kx2 * Wt : (J) ; x : li độ (m) + Động năng: Wđ =
1
2 mv2 * Wđ : Động n ăng (J) ; v : vận tốc (m/s) + Cơ lắc lò xo: W = Wt + Wđ = Wt max = Wđ max =
1
2kA2 =
2m2A2 = const W : (năng l ượng) (J) A : bi ên đ ộ (m); m: khối lượng (kg)
Chú ý: động biến thiên điều hịa chu kì T’ với T’ = T
2 tần số f’ với f’ = 2f Cơ lắc tỉ lệ với bình phương biên độ dao động
Cơ lắc bảo toàn bỏ qua ma sát
-Bài CON LẮC ĐƠN
I Thế lắc đơn :
Gồm vật nhỏ khối lượng m, treo đầu sợi dây không dãn, khối lượng không đáng kể II Khảo sát dao động lắc đơn mặt động lực học :
- Lực thành phần Pt lực kéo : Pt = - mgsin - Nếu góc nhỏ ( < 100 ) : P
t=−mgα=−mg s l
(3)- Chu kỳ : T=2π√l g
III Khảo sát dao động lắc đơn mặt lượng : 1 Động : Wđ=1
2mv 2 Thế : Wt = mgl(1 – cos ) 3 Cơ : W=1
2mv
+mgl(1−cosα) IV Ứng dụng : Đo gia tốc rơi tự do
-Bài DAO ĐỘNG TẮT DẦN – DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC
I Dao động tắt dần :
1 Thế dao động tắt dần : Biên độ dao động giảm dần 2 Giải thích : Do lực cản khơng khí
3 Ứng dụng : Thiết bị đóng cửa tự động hay giảm xóc. II Dao động trì :
Giữ biên độ dao động lắc không đổi mà không làm thay đổi chu kỳ dao động riêng cách cung cấp cho hệ phần lượng phần lượng tiêu hao masát sau chu kỳ
III Dao động cưỡng bức :
1 Thế dao động cưỡng bức : Giữ biên độ dao động lắc không đổi cách tác dụng vào hệ ngoại lực cưỡng tuần hoàn
2 Đặc điểm :
- Tần số dao động hệ tần số lực cưỡng bức.
- Biên độ dao động cưỡng phụ thuộc biên độ lực cưỡng độ chênh lệch tần số lực cưỡng tần số riêng hệ dao động
IV Hiện tượng cộng hưởng :
1 Định nghĩa : Hiện tượng biên độ dao động cưỡng tăng đến giá trị cực đại tần số f lực cưỡng tiến đến tần số riêng f0 hệ dao động gọi tượng cộng hưởng
2 Tầm quan trọng hiện tượng cộng hưởng : Hiện tượng cộng hưởng khơng có hại mà cịn Bài TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA CÙNG PHƯƠNG, CÙNG TẦN SỐ - PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE – NEN
I Véctơ quay :
Một dao động điều hịa có phương trình x = Acos(t + ) biểu diễn véctơ quay có đặc điểm sau :
- Có gốc gốc tọa độ trục Ox
- Có độ dài biên độ dao động, OM = A - Hợp với trục Ox góc pha ban đầu. II Phương pháp giản đồ Fre – nen :
Dao động tổng hợp dao động điều hòa phương, tần số dao động điều hòa phương, tần số với dao động
Biên độ pha ban đầu dao động tổng hợp xác định : A2=A12+A22+2A1A2cos(ϕ2−ϕ1)
tanϕ= A1sinϕ1+A2sinϕ2 A1cosϕ1+A2cosϕ2 Ảnh hưởng độ lệch pha :
(4)- Nếu dao động thành phần ngược pha : = (2k + 1) Biên độ dao động tổng hợp cực tiểu : A=|A1− A2|
CHƯƠNG II SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM
Bài SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SĨNG CƠ I sóng :
1 sóng : Dao động lan truyền mơi trường
2 Sóng ngang : Phương dao động vng góc với phương truyền sóng sóng ngang truyền chất rắn bề mặt chất lỏng
3 Sóng dọc : Phương dao động trùng với phương truyền sóng sóng dọc truyền chất khí, chất lỏng chất rắn II Các đặc trưng sóng hình sin :
a Biên độ sóng : Biên độ dao động phần tử mơi trường có sóng truyền qua. b Chu kỳ sóng : Chu kỳ dao động phần tử mơi trường có sóng truyền qua. c Tốc độ truyền sóng : Tốc độ lan truyền dao động môi trường.
d Bước sóng : Quãng đường mà sóng truyền chu kỳ. λ=vT=v
f
Hai phần tử cách bước sóng dao động pha
e Năng lượng sóng : Năng lượng dao động phần tử mơi trường có sóng truyền qua. III Phương trình sóng :
Phương trình sóng gốc tọa độ : u0 = Acost
Phương trình sóng M cách gốc tọa độ x : uM=Acos(2π t T −2π
x λ) Phương trình sóng hàm tuần hồn thời gian khơng gian
-Bài GIAO THOA SÓNG
I Hiện tượng giao thoa hai sóng mặt nước :
1 Định nghĩa : Hiện tượng sóng gặp tạo nên gợn sóng ổn định. 2 Giải thích :
- Những điểm đứng yên : sóng gặp triệt tiêu
- Những điểm dao động mạnh : sóng gặp tăng cường II Cực đại cực tiểu :
1 Dao động điểm vùng giao thoa : AM=2A|cosπ(d2− d1)
λ |
2 Vị trí cực đại cực tiểu giao thoa :
a Vị trí các cực đại giao thoa : d2 – d1 = k
Những điểm dao động có biên độ cực đại điểm mà hiệu đường sóng từ nguồn truyền tới số nguyên lần bước sóng
b Vị trí các cực tiểu giao thoa : d2− d1=(k+1
2)λ
Những điểm dao động có biên độ triệt tiêu điểm mà hiệu đường sóng từ nguồn truyền tới số nguyên lần bước sóng
III Điều kiện giao thoa Sóng kết hợp :
Điều kiện để có giao thoa : nguồn sóng nguồn kết hợp o Dao động phương, chu kỳ
(5)-Bài SÓNG DỪNG
I Sự phản xạ sóng :
- Khi phản xạ vật cản cố định, sóng phản xạ ln ln ngược pha với sóng tới điểm phản xạ - Khi phản xạ vật cản tự do, sóng phản xạ ln ln pha với sóng tới điểm phản xạ II Sóng dừng :
1 Định nghĩa : Sóng truyền sợi dây trường hợp xuất nút bụng gọi sóng dừng
Khoảng cách nút liên tiếp bụng liên tiếp bước sóng 2 Sóng dừng sợi dây có hai đầu cố định : l=k λ
2
Điều kiện để có sóng dừng sợi dây có hai đầu cố định chiều dài sợi dây phải số nguyên lần bước sóng
3 Sóng dừng sợi dây có đầu cố định, đầu tự : l=(2k+1)λ
4
Điều kiện để có sóng dừng sợi dây có đầu cố định, đầu tự chiều dài sợi dây phải số lẻ lần bước sóng
-Bài 10 ĐẶC TRƯNG VẬT LÝ CỦA ÂM
I Âm Nguồn âm :
1 Âm : Sóng truyền mơi trường khí, lỏng, rắn 2 Nguồn âm : Một vật dao động phát âm nguồn âm. 3 Âm nghe được, hạ âm, siêu âm :
- Âm nghe tần số từ : 16Hz đến 20.000Hz - Hạ âm : Tần số < 16Hz
- Siêu âm : Tần số > 20.000Hz 4 Sự truyền âm :
a Môi trường truyền âm : Âm truyền qua chất răn, lỏng khí
b Tốc độ truyền âm : Tốc độ truyền âm chất lỏng lớn chất khí nhỏ chất rắn
II Những đặc trưng vật lý âm :
1 Tần số âm : Đặc trưng vật lý quan trọng âm 2 Cường độ âm mức cường độ âm :
a Cường độ âm I : Đại lượng đo lượng lượng mà sóng âm tải qua đơn vị diện tích vng góc với phương truyền âm đơn vị thời gian Đơn vị W/m2
b Mức cường độ âm : L(dB)=10 lg I I0 Âm chuẩn có f = 1000Hz I0 = 10-12W/m2 3 Âm bản họa âm :
- Khi nhạc cụ phát âm có tần số f0 ( âm ) đồng thời phát âm có tần số 2f0, 3f0, 4f0…( họa âm) tập hợp họa âm tạo thành phổ nhạc âm
- Tổng hợp đồ thị dao động tất họa âm ta có đồ thị dao động nhạc âm đặc trưng vật lý âm
-Bài 11 ĐẶC TRƯNG SINH LÍ CỦA ÂM
I Độ cao : Đặc trưng sinh lí âm gắn liền với tần số. Tần số lớn : Âm cao
Tần số nhỏ : Âm trầm
(6)III Âm sắc : Đặc trưng sinh lí âm giúp ta phân biệt âm nguồn âm khác phát ra. Âm sắc liên quan mật thiết với đồ thị dao động âm
-CHƯƠNG III DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Bài 12 ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU I Khái niệm dịng điện xoay chiều :
Dịng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn theo thời gian theo quy luật hàm sin hay cosin i=I0cos(ωt+ϕ)
II Nguyên tắc tạo dịng điện xoay chiều : Từ thơng qua cuộn dây : = NBScost Suất điện động cảm ứng : e = NBSsint dòng điện xoay chiều : i=I0cos(ωt+ϕ) III Giá trị hiệu dụng :
Cường độ hiệu dụng dòng điện xoay chiều đại lượng có giá trị cường độ dịng điện không đổi cho qua điện trở R, cơng śt tiêu thụ R dịng điện khơng đổi ấy cơng śt trung bình tiêu thụ R dịng điện xoay chiều nói
I= I0 √2
Tương tự : E=E0
√2 U=
U0 √2
-Bài 13 CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
I Mạch điện có R : Cho u = U0cost i = I0cost Với : I0=U0
R
HĐT tức thời đầu R pha với CĐDĐ II Mạch điện có C :
Cho u = U0cost i=I0cos(ωt+π
2)
Với : ¿ ZC=
ωC I0=
U0 ZC ¿{
¿
HDT tức thời đầu C chậm pha π2 so với CĐDĐ III Mạch điện có L :
Cho u = U0cost i=I0cos(ωt −
π
2)
R
C
(7)Với : ¿ ZL=ωL
I0=U0 ZL ¿{
¿
HDT tức thời đầu L lẹ pha π2 so với CĐDĐ
-Bài 14 MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP
I Mạch có R,L,C mắc nối tiếp : - Tổng trở :
ZL− ZC¿ R2+¿ Z=√¿ - Định luật Ohm : I0=U0
Z - Độ lệch pha : tanϕ=ZL− ZC
R Liên hệ u i :
¿
u=U0cosωt⇒i=I0cos(ωt −ϕ) i=I0cosωt⇒u=U0cos(ωt+ϕ)
¿{ ¿ II Cộng hưởng điện :
Khi ZL = ZC LC2 = thì
+ Dịng điện pha với hiệu điện : =
+ Cường độ dòng điện hiệu dụng có giá trị cực đại : Imax=U R
-Bài 15 CÔNG SUẤT TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CÔNG SUẤT I Công suất mạch điện xoay chiều :
Công suất thức thời : P = ui Công suất trung bình : P = UIcos Điện tieu thụ : W = Pt II Hệ số công suất :
Hệ số công suất : Cos = RZ ( cos 1) Ý nghĩa : I= P
Ucosϕ⇒Php=rI
= P
2 U2cos2ϕ Nếu Cos nhỏ hao phí đường dây lớn Cơng thức khác tính cơng śt : P = RI2
-Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA MÁY BIẾN ÁP
I Bài toán truyền tải điện xa : Công suất máy phát : Pphát = Uphát.I Cơng śt hao phí : Phaophí = rI2 = rPphát
Uphát Giảm hao phí có cách :
- Giảm r : cách rất tốn chi phí
L
(8)- Tăng U : Bằng cách dùng máy biến thế, cách có hiệu quả II Máy biến áp :
1 Định nghĩa : Thiết bị có khả biến đổi điện áp xoay chiều
2 Cấu tạo : Gồm khung sắt non có pha silíc ( Lõi biến áp) cuộn dây dẫn quấn cạnh của khung Cuộn dây nối với nguồn điện gọi cuộn sơ cấp Cuộn dây nối với tải tiêu thụ gọi cuộn thứ cấp
3 Nguyên tắc hoạt động : Dựa tượng cảm ứng điện từ
Dòng điện xoay chiều cuộn sơ cấp gây biến thiên từ thông cuộn thứ cấp làm phát sinh dòng điện xoay chiều
4 Công thức :
N1, U1, I1 số vòng dây, hiệu điện thế, cường độ dòng điện cuộn sơ cấp N2, U2, I2 số vòng dây, hiệu điện thế, cường độ dòng điện cuộn sơ cấp
U2 U1
=I1 I2
=N2 N1
5 Ứng dụng : Truyền tải điện năng, nấu chảy kim loại, hàn điện … -Bài 17 MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU
I Máy phát điện xoay chiều pha :
- Phần cảm : Là nam châm tạo từ thông biến thiên cách quay quanh trục – Gọi rôto - Phần ứng : Gồm cuộn dây giống cố định vòng tròn
Tần số dòng điện xoay chiều : f = pn Trong : p số cặp cực, n số vòng /giây II Máy phát điện xoay chiều pha :
1 Cấu tạo nguyên tắc hoạt động :
- Máy phát điện xoay chiều ba pha máy tạo suất điện động xoay chiều hình sin tần số, biên độ lệch pha 2/3
Cấu tạo :
- Gồm cuộn dây hình trụ giống gắn cố định vòng tròn lệch 1200 - Một nam châm quay quanh tâm O đường tròn với tốc độ góc khơng đổi
Ngun tắc : Khi nam châm quay từ thông qua cuộn dây biến thiên lệch pha 2/3 làm xuất suất điện động xoay chiều tần số, biên độ, lệch pha 2/3
2 Cách mắc mạch ba pha :
Mắc hình hình tam giác Công thức : Udây=√3Upha 3 Ưu điểm :
- Tiết kiệm dây dẫn
- Cung cấp điện cho động pha
-Bài 18 ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA
I Nguyên tắc hoạt động :
Khung dây dẫn đặt từ trường quay quay theo từ trường với tốc độ nhỏ II Động không đồng ba pha :
Stato : gồm cuộn dây giống đặt lệch 1200 vịng trịn Rơto : Khung dây dẫn quay tác dụng từ trường
-Bài 20 MẠCH DAO ĐỘNG
I Mạch dao động :
Cuộn cảm có độ tự cảm L mắc nối tiếp với tụ điện C thành mạch điện kín II Dao động điện từ tự mạch dao động :
(9)q=q0cosωt ( Chọn t = cho = ) Với ω=√
LC
i=I0cos(ωt+π
2)
Dòng điện qua L biến thiên điều hịa sớm pha điện tích tụ điện C góc π
2
2 Chu kỳ tầ số riêng mạch dao động : T=2π√LC f=
2π√LC
III Năng lượng điện từ :
Tổng năg lượng điện trường tụ điện lượng tử trường cuộn cảm gọi lượng điện từ
-Bài 21 ĐIỆN TỪ TRƯỜNG
I Mối quan hệ điện trường từ trường :
- Nếu nơi có từ trường biến thiên theo thời gian nơi x́t điện trừơng xốy
- Nếu nơi có điện trường biến thiên theo thời gian nơi xuất từ trừơng xoáy
II Điện từ trường :
Điện trường biến thiên từ trường biến thiên liên quan mật thiết với hai thành phần trường thống nhất gọi điện từ trường
-Bài 22 SÓNG ĐIỆN TỪ
I Sóng điện từ :
1 Định nghĩa : Sóng điện từ điện từ trường lan truyền khơng gian 2 Đặc điểm sóng điện từ :
- Sóng điện từ lan truyền chân khơng Tốc độ c = 3.108 m/s - Sóng điện từ sóng ngang
- Dao động điện trường từ trường điểm đồng pha - Sóng điện từ phản xạ khúc xạ ánh sáng
- Sóng điện từ mang lượng
- Sóng điện từ bước sóng từ vài m đến vài km dùng thông tin vô tuyến gọi sóng vơ tuyến II Sự truyền sóng vô tuyến khí :
Các phân tử khơng khí hấp thụ mạnh sóng dài, sóng trung, sóng cực ngắn Sóng ngắn phản xạ tốt tầng điện li
-Bài 23 NGUYÊN TẮC THÔNG TIN LIÊN LẠC BẰNG SĨNG VƠ TUYẾN I Ngun tắc chung :
1 Phải dùng sóng điện từ cao tần để tải thơng tin gọi sóng mang Phải biến điệu sóng mang : “Trộn” sóng âm tần với sóng mang Ở nơi thu phải tách sóng âm tần khỏi sóng mang
4 Khuếch đại tín hiệu thu II Sơ đồ khối máy phát :
Micrơ, phát sóng cao tần, mạch biến điệu, mạch khuếch đại ăng ten III Sơ đồ khối máy thu :
Anten, mạch khuếch đại dao động điện từ cao tần, mạch tách sóng, mạch khuếch đại dao động điện từ âm tần loa
(10)-CHƯƠNG V SÓNG ÁNH SÁNG Bài 24.TÁN SẮC ÁNH SÁNG
I Sự tán sắc ánh sáng 1 Thí nghiệm :
Cho chùm sáng mặt trời qua lăng kính thủy tinh, chùm sáng sau qua lăng kính bị lệch phía đáy, đồng thời bị trải thành dãy màu liên tục có màu chính: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm , tím
Sự phân tách chùm sáng phức tạp thành chùm sáng đơn sắc gọi tán sắc ánh sáng 2 Ánh sáng đơn sắc : ánh sáng có màu nhất định không bị tán sắc qua lăng kính gọi ánh sáng đơn sắc
-Bài 25 SỰ GIAO THOA ÁNH SÁNG
I Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng: Hiện tượng truyền sai lệch so với truyền thẳng ánh sáng gặp vật cản gọi tượng nhiễu xạ ánh sáng
II Hiện tượng giao thoa ánh sáng:
TN Y-âng chứng tỏ hai chùm ánh sánh giao thoa với nhau, nghĩa ánh sánh có tính chất sóng
III Vị trí các vân: Gọi a k/c hai nguồn kết hợp D: k/c từ hai nguồn đến man : bước sóng ánh sáng
Vị trí vân sáng màn:
0, 1, 2,
S
D
k k
a
Vị trí vân tối màn:
1
0, 1, 2,
t
D
k k
a
Đối với vân tối, khơng có khái niệm bậc giao thoa Khoảng vân (i):
- Là khoảng cách hai vân sáng hai vân tối liên tiếp - Cơng thức tính khoảng vân:
D i
a IV Bước sóng ánh sáng màu sắc :
- Bước sóng ánh sáng: ánh sáng đơn sắc, có bước sóng tần số chân khơng hồn tồn xác định
- Ánh sáng nhìn thấy có bước sóng từ 380nm đến 760nm V Điều kiện nguồn kết hợp hiện tượng giao thoa :
- Hai nguồn phải phát ánh sáng có bước sóng
- Hiệu số pha dao động nguồn phải không đổi theo thời gian -Bài 26 CÁC LOẠI QUANG PHỔ
I Máy quang phổ :
Là dụng cụ dùng để phân tích chùm ánh sáng phức tạp tạo thành thành phần đơn sắc Máy quang phổ gồm có hận chính:
+ Ống chuẩn trực: để tạo chùm tia song song + Hệ tán sắc: để tán sắc ánh sáng
+ Buồng tối: để thu ảnh quang phổ II Quang phổ phát xạ :
Quang phổ phát xạ chất quang phổ ánh sáng chất phát đến nhiệt độ cao Quang phổ phát xạ chia làm hai loại quang phổ liên tục quang phổ vạch
(11)Quang phổ liên tục gồm dãy có màu thay đổi cách liên tục
Quang phổ liên tục không phụ thuộc thành phần cấu tạo nguồn sáng phụ thuộc nhiệt độ
Quang phổ vạch chất áp suất thấp phát , bị kích động nhiệt hay điện Quang phổ vạch chứa vạch sáng riêng lẻ, ngăn cách khoảng tối
Quang phổ vạch nguyên tố đặc trưng cho nguyên tố III Quang phổ hấp thụ:
là hệ thống vạch tối quang phổ liên tục
Quang phổ hấp thụ chất khí chứa vạch hấp thụ đặc trưng cho chất khí
-Bài 27 TIA HỒNG NGOẠI VÀ TIA TỬ NGOẠI I Phát hiện tia hồng ngoại tử ngoại :
Ở ngồi quang phổ nhìn thấy được, đầu đỏ tím, cịn có xạ mà mắt khơng nhìn thấy, phát nhờ mối hàn cặp nhiệt điện bột huỳnh quang
II Bản chất tính chất chung :
Tia hồng ngoại tia tử ngoại có chất với ánh sáng
Tuân theo định luật truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, gây giao thoa, nhiễu xạ III Tia hồng ngoại :
Là xạ khơng nhìn thấy được, có chất sóng điện từ ngồi vùng màu đỏ Vật có nhiệt độ cao mơi trường xung quanh phát tia hồng ngoại Nguồn hồng ngoại thơng dụng bóng đèn dây tóc, bếp ga, bếp than, điốt hồng ngoại
Tia hồng ngoại có tác dụng nhiệt, tác dụng hóa học.Được ứng dụng để sưởi ấm, sấy khô, làm phận điều khiển từ xa…
IV Tia tử ngoại
Là xạ khơng nhìn thấy được, có chất sóng điện từ ngồi vùng màu tím Vật có nhiệt độ cao 20000C phát tia tử ngoại
Tia tử ngoại có tác dụng lên kính ảnh, kích thích phát quang số chất, làm ion hóa chất khí, gây tượng quang điện, có tác dụng sinh lí
Được ứng dụng : tiệt trùng thực phẩm, dụng cụ y tế
-Bài 28 TIA X
I Nguồn phát tia X: Mỗi chùm tia catơt, tức chùm electron có lượng lớn, đập vào vật rắn vật phát tia X
II Cách tạo tia X :
Ống Culítgiơ : Ống thủy tinh chân không, dây nung, anốt, catốt - Dây nung : nguồn phát electron
- Catốt K : Kim loại có hình chỏm cầu
- Anốt : Kim loại có nguyên tử lượng lớn, chịu nhiệt cao Hiệu điện UAK = vài chục ngàn vôn III Bản chất tính chất tia X :
Tia X có chất sóng điện từ, có bước sóng vào khoảng từ 1011m đến 108m
Tia X có khả đâm xuyên : Xuyên qua tấm nhơm vài cm, khơng qua tấm chì vài mmm Tia X làm đen kính ảnh
Tia X làm phát quang số chất Tia X làm Ion hóa khơng khí Tia X tác dụng sinh lí
Cơng dụng : Chuẩn đốn chữa số bệnh y học, tìm khuyết tật vật đúc, kiểm tra hành lí, nghiên cứu cấu trúc vật rắn
(12)Sóng vơ tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X tia gamma có chất sóng điện từ, khác tần số (hay) bước sóng
-CHƯƠNG VI LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
Bài 30.HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN.THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG I Định nghĩa hiện tượng quang điện
Hiện tượng ánh sáng làm bật electron khỏi bề mặt kim loại gọi tượng quang điện (ngoài) II Định luật giới hạn quang điện
Đối với kim loại, ánh sáng kích thích phải có bước sóng ngắn hay giới hạn quang điện0
của kim loại gây tượng quang điện III Thuyết lượng tử ánh sáng :
Giả thuyết Plăng
Lượng lượng mà lần nguyên tử hay phân tử hâp thụ hay phát xạ có giá trị hồn tồn xác địnhvà hf ,trong ,f tần số ánh sáng bị hấp thụ hay phát ra, h số
Lượng tử lượng : hf
Với h = 6,625.1034 (J.s): gọi số Plăng Thuyết lượng tử ánh sáng
Ánh sáng tạo hạt gọi phơtơn
Với ánh sáng có tần số f, phôtôn giống Mỗi phô tôn mang lượng hf Phôtôn bay với vận tốc c=3.108 m/s dọc theo tia sáng
Mỗi lần nguyên tử hay phân tử phát xạ hấp thụ ánh sáng chúng phát hay hấp thụ phơtơn IV Lưỡng tính sóng hạt ánh sáng :
Ánh sáng vừa có tính chất sóng vừa có tính chất hạt Vậy ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt
-Bài 31 HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
Chất quang dẫn : Chất dẫn điện không bị chiếu sáng trở thành dẫn điện tốt bị chiếu ánh sáng thích hợp
Hiện tượng quang điệnn : Hiện tượng ánh sáng giải phóng êlectron liên kết chúng trở thành êlectron dẫn đồng thời giải phóng lổ trống tự gọi tượng quang điện
Pin quang điện : Là nguồn điện chạy lượng ánh sáng, biến đổi trực tiếp quang thành điện năng, Pin hoạt động dựa vào tượng quang điện xảy bên cạnh lớp chặn
-Bài 32 HIỆN TƯỢNG QUANG – PHÁT QUANG
Hiện tượng quang – phát quang : Là hấp thụ ánh sáng có bước sóng để phát ánh sáng có bước sóng khác
Huỳnh quang lân quang :
- Sự huỳnh quang : Ánh sáng phát quang bị tắt rất nhanh sau tắt ánh sáng kích thích - Sự lân quang : Ánh sáng phát quang kéo dài khoảng thời gian sau tắt ánh sáng kích
thích
3 Đặc điểm ánh sáng huỳnh quang : Ánh sáng huỳnh quang có bước sóng dài bước sóng ánh sáng kích thích
-Bài 33.MẪU NGUYÊN TỬ BO
Mẫu ngun tử Bo bao gồm mơ hình hành tinh nguyên tử hai tiên đề Bo Hai tiên đề Bo cấu tạo nguyên tử:
Tiên đề các trạng thái dừng.
(13)Trong trạng thái dừng nguyên tử, êlectron chuyển động quanh hạt nhântrên quỹ đạo có bán kính hồn tồn xác định gọi quỹ đạo dừng,
Tiên đề bức xạ hấp thụ lượng nguyên tử
Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có lượng ( En) sang trạng thái dừng có lượng thấp (Em) phát phơtơncó lượng
hiệu En-Em: ( hfmEn-Em)
Ngược lại, nguyên tử trạng thái dừng có lượng Em mà hấp thụ phơtơn có lượng hiệuEn-Em chuyển lên trạng thái dừng có lượng cao En.
2 Quang phổ phát xạ hấp thụ hidrô :
- Khi electron chuyển từ mức lượng cao xuống mức lượng thấp phát phơtơn có lượng hf = Ecao - Ethấp
- Mỗi phơton có tần số f ứng với sóng ánh sáng có bước sóng ứng với vạch quang phổ phát xạ
- Ngược lại : Khi nguyên tử hidrô mức lượng thấp mà nằm vùng ánh sáng trắng hấp thụ phôtôn làm quang phổ liên tục xuất vạch tối
-Bài 34 SƠ LƯỢC VỀ LAZE
Laze nguồn sáng phát chùm sáng có cường độ lớn dựa việc ứng dụng tượng phát xạ cảm ứng
Tia laze có đặc điểm : Tính đơn sắc cao, tính định hướng, tính kết hợp rất cao cường độ lớn. Hiện tượng phát xạ cảm ứng.
Nếu nguyên tử trạng thái kích thích, sẵn sàng phát phơtơn có lượng hf , bắt gặp phơtơn có lượng' hf, bay lướt qua , lập tứcngun tử phát phơtơn , phơtơncó lượng bay phương với phơtơn', ngồi ra, sóng điện từ ứng với phơtơn hồn tồn pha với dao động mặt phẳng song song với mặt phẳng dao động sóng điện từ ứng với phôtôn '.
3 Cấu tạo laze :
3 loại laze : Laze khí, laze rắn, laze bán dẫn
Laze rubi : Gồm rubi hình trụ hai mặt mài nhẵn, mặt mạ bạc mặt mạ lớp mỏng cho 50% cường độ sáng truyền qua Ánh sáng đỏ rubi phát màu laze
4 Ứng dụng laze :
o Trong y học : Làm dao mổ, chữa số bệnh ngồi da
o Trong thơng tin liên lạc : Vô tuyến định vị, truyền tin cáp quang o Trong công nghiệp : Khoan, cắt kim loại, compôzit
o Trong trắc địa : Đo khoảng cách, ngắm đường
-Bài 35 TÍNH CHẤT VÀ CẤU TẠO CỦA HẠT NHÂN
Cấu tạo hạt nhân
Hạt nhân cấu tạo hai loại hạt prôtôn nơtron, gọi chung nuclon Kí hiệu hạt nhân ZAX
Trong Z: nguyên tử số A: Số khối
N = A-Z : Số nơtron
(14)Khối lượng hạt nhân rất lớn so với khối lựơng êlectron, khối lượng nguyên tử gần tập trung toàn hạt nhân
Khối lượng hạt nhân tính đơn vị u 1u = 1,66055.1027 kg = 931,5 MeV/c2 Hệ thức Anh-xtanh : E = mc2
-Bài 36 NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN.PHẢN ỨNG HẠT NHÂN Lực hạt nhân
Lực tương tác nuclon gọi lực hạt nhân Lực hạt nhân khơng có chất với lực tĩnh điện hay lực hấp dẫn Lực hạt nhân phát huy tác dụng phạm vi kích thước hạt nhân
Năng lượng liên kết hạt nhân Độ hụt khối
Xét hạt nhân ZAX
Khối lượng nuclon tạo thành hạt nhân X là: Zmp + ( A – Z )mn
Khối lượng hạt nhân làmX
Độ hụt khối: m= Zmp + ( A – Z )mn - mX
Vậy khối lượng hạt nhân nhỏ tổng khối lượng nuclon tạo thành hạt nhân Năng lượng liên kết.
Năng lượng liên kết hạt nhân tính tích số độ hụt khối hạt nhân với thừa số c2
Wlk m c
Năng lượng kiên kết riêng lk W
A
Mức độ bền vững hạt nhân tùy thuộc vào lượng kiên kết riêng, Năng lượng kiên kết riêng lớn hạt nhân bền vững
Phản ứng hạt nhân
Phản ứng hạt nhân trình biến đổi hạt nhân chia làm loại: + Phản ứng hạt nhân tự phát
+ Phản ứng hạt nhân kích thích
Các định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân + Bảo toàn điện tích
+ Bảo tồn số nuclon
+ Bảo toàn lượng toàn phần + Bảo toàn động lượng
Năng lượng phản ứng hạt nhân W= (mtrước - msau).c20 W>0 :Tỏa lượng
W<0 : Thu lượng
-Bài 37 PHÓNG XẠ
(15)Phóng xạ : tia dịng hạt nhân 24He
Phóng xạ : Tia dịng êlectrơn 10e
Phóng xạ : Tia dịng pơzitrơn 01e
Phóng xạ : Tia sóng điện từ Định luật phóng xạ
Số hạt nhân phóng xạ giảm theo qui luật hàm số mũ N = N e0 t
4 Chu kì bán rã
T=ln λ =
0 693
λ : Hằng số phóng xạ(
1
s ) -Bài 38 PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH
Phản ứng phân hạch
Là phản ứng hạt nhân nặng thành hai hạt nhân nhẹ Phản ứng phân hạch tỏa lượng
Phản ứng phân hạch phản ứng tỏa lượng, lượng gọi lượng phân hạch Phản ứng phân hạch dây chuyền
Gỉa sử lần phân hạch có k nơtron giải phóng đến kích thích hạt nhân 235U tạo nên phân hạch Sau n lẩn phân hạch liên tiếp, số nơtron giải phóng kn kích thích kn phân hạch Khi k1 phản ứng phân hoạch dây chuyền trì.
Khối lượng tối thiểu chất phân hạch để phản ứng phân hoạch trì gọi khối lượng tối hạn 4 Phản ứng phân hạch có điều khiển.
Khi k = phản ứng phân hạch dây chuyền tự trì lượng phát khơng đổi theo thời gian Đây phản ứng phân hạch có điêu khiển thực lị phản ứng hạt nhân
-Bài 39 PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH
Phản ứng nhiệt hạch : phản ứng hay nhiều hạt nhân nhẹ tổng hợp lại thành hạt nhân nặng
Điều kiện để có phản ứng nhiệt hạch xảy ra: Nhiệt độ cao khoảng 100 triệu độ
Mật độ hạt nhân plasma phải đủ lớn
Thời gian trì trạng thái plasma nhiệt độ cao 100 triệu độ phải đủ lớn 3 Năng lượng nhiệt hạch :
Phản ứng nhiệt hạch tỏa lượng rất lớn
Năng lượng nhiệt hạch nguồn gốc lượng hầu hết 4 Ưu điểm lượng nhiệt hạch :
Nguồn nguyên liệu dồi
Phản ứng nhiệt hạch không gây ô nhiễm môi trường
-CHƯƠNG VIII TỪ VI MÔ ĐẾN VĨ MÔ
Bài 40 CÁC HẠT SƠ CẤP
1 Hạt sơ cấp: hạt vi mơ, có kích thước vào cỡ kích thước hạt nhân trở xuống. 2 Phân loại các hạt sơ cấp
Các hạt sơ cấpgồm có loại sau: Phôtôn
(16)- Mêzôn , K : nhỏ khối lượng nuclôn - Nuclôn : n, p
- Hipêron : lớn khối lượng nuclôn 3 Tương tác các hạt sơ cấp Có loại tương tác sau :
Tương tác điện từ : Tương tác phôtôn hạt mang điện, hạt mang điện Tương tác mạnh : Tương tác hadrôn
Tương tác yếu : Tương tác leptôn
Tương tác hấp dẫn : Tương tác hạt có khối lượng
-Bài 41 CẤU TẠO VŨ TRỤ
I Hệ mặt trời : Hệ Mặt trời gồm Mặt trời, hành tinh, tiểu hành tinh, vệ tinh, chổi thiên thạch Mặt trời đóng vai trị định đến hình thành, phát triển chuyển động hệ
1 Mặt trời :
- Bán kính lớn 109 lần bán kính trái đất - Khối lượng 333.000 lần khối lượng trái đất - Nhiệt độ bề mặt 6000K
- Công suất phát xạ 3,9.1026W 2 Các hành tinh :
- Nhóm trái đất : Thủy tinh, Kim tinh, Trái đất, Hỏa tinh
- Nhóm mộc tinh : Mộc tinh, Thổ tinh, Hải vương tinh, Thiên vương tinh 3 Các tiểu hành tinh :
Là hành tinh có đường kính từ vài kilơmét đến vài trăm kilômét chuyển động quanh mặt trời quỹ đạo bán kính từ 2,2 đvtv đến 3,6 đvtv
4 Sao chổi thiên thạch :
- Sao chổi : Những khối khí đóng băng lẫn đá có đường kính vài kilơmét, chuyển động quanh mặt trời theo quỹ đạo hình elíp
- Thiên thạch : Những tảng đá chuyển động quanh mặt trời Thiên thạch vào khí trái đất, nóng sáng bốc cháy tạo thành băng
II Các thiên hà : 1 Các :
- Sao nóng nhất có nhiệt độ mặt ngồi 50.000K, nguội nhất có nhiệt độ mặt ngồi 3000K - Sao chắt : Bán kính nhỏ bán kinh trái đất hàng trăm đến hàng nghìn lần
- Sao kềnh : Bán kính lớn bán kinh trái đất hàng nghìn lần - Sao đơi : Có khối lượng tương đương, quay khối tâm chung - Punxa : Sao phát sóng vơ tuyến rất mạnh
- Lỗ đen : Cấu tạo tư nơtron, khối lượng riêng rất lớn
- Tinh vân : Đám bụi khổng lồ rọi sáng gần 2 Thiên hà :
- Hệ thống gồm nhiều loại tinh vân Tổng số thiên hà hàng trăm tỉ - Đa số thiên hà có dạng hình xoắn ốc, đường kính khoảng 100.000 năm ánh sáng 3 Thiên hà : gọi Ngân Hà, có dạng xoắn ốc phẳng.
Hệ Mặt trời nằm mặy phẳng qua tâm vng góc với trục Ngân Hà cách tâm khoảng cở
2
3 bán kính nó.
(17)BAØI 1: CHUYỂN ĐỘNG QUAY CỦA VẬT RẮN QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH
1) Tọa độ góc:
- Vật rắn chuyển động quay quanh trục Oz có đặc điểm sau:
Mỗi điểm vật vạch đường trịn nằm mặt phẳng vng góc với trục quay, có bán kính khoảng cách từ điểm đến trục quay, tâm nằm trục quay
Mọi điểm vật quay góc khoảng thời gian
- Vị trí vật thời điểm xác định tọa độ góc xác định mặt phẳng động P gắn với vật mặt phẳng cố định Po Đơn vị tọa độ góc radian (rad)
- Chú ý: ta xét vật quay theo chiều, chọn chiều dương chiều quay vật, >0 2) Tốc độ góc:
Xét vật rắn chuyển động quay:
Tại thời điểm t, tọa độ góc vật Tại thời điểm t+t, tọa độ góc +
Như thế, thời gian t, vật quay góc a) Tốc độ góc trung bình: ωtb=ΔϕΔt
b) Tốc độ góc tức thời: ω=lim
Δϕ→0 Δϕ
Δt = dϕ
dt hay =’(t)
Tốc độ góc tức thời (tốc độ góc) đại lượng đặc trưng cho mức độ nhanh, chậm chuyển động quay vật rắn quanh trục thời điểm t xác định đạo hàm tọa độ góc theo thời gian
Đơn vị : rad/s 3) Gia tốc góc:
Xét vật chuyển động quay:
Tại thời điểm t, vật có tốc độ góc
Tại thời điểm t+t, vật có tốc độ góc +t
Như thế, sau thời gian t, tốc độ góc biến thiên lượng a) Gia tốc góc trung bình: γtb=Δω
Δt b) Gia tốc góc tức thời: γ=lim
Δt →0 Δω
Δt = dω
dt hay γ=ω'(t)
Gia tốc góc tức thời (gia tốc góc) vật rắn chuyển động quay quanh trục thời điểm t đại lượng đặc trưng cho biến thiên tốc độ góc thời điểm xác định đạo hàm tốc độ góc theo thời gian
Đơn vị: rad/s2.
4) Các phương trình động học chuyển động quay :
a) Chuyển động quay đều:
Tốc độ quay: =const
Phương trình chuyển động: =o+t
Trong đó: o tốc độ góc ban đầu t=0 b) Chuyển động quay biến đổi đều:
Gia tốc góc: =const
(18) PT tọa độ góc: =o+ot+ 12γt2
Cơng thức liên hệ tọa độ góc tọa độ góc: ω2− ωo2=2γ(ϕ−ϕo) Chú ý: với quy ước chọn chiều quay chiều dương, >0, >0:
Chuyển động quay nhanh dần: >0 Chuyển động quay chậm dần: <0 5) Vận tốc gia tốc điểm vật quay :
- Nếu vật rắn quay đều: điểm vật có gia tốc hướng tâm độ lớn xác định an=v r =ω
2r - Nếu vật rắn quay không đều: vecto gia tốc điểm có hai thành phần:
Gia tốc hướng tâm ⃗an đặc trưng cho thay đổi hướng vận tốc Gia tốc tiếp tuyến ⃗at đặc trưng cho thay đổi độ lớn vận tốc:
at=
dv
dt =v '=(rω)'⇒at=rλ
Gia tốc vật rắn: ⃗a=⃗at+ ⃗an với độ lớn: a=√an2+at2
Bài : PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH
2
i i i
i i
MM (m r )
n
F
t
F⃗
F⃗
d O
m
1 Mối liên hệ gia tốc góc momen lực a Momen lực trục quay
M = F.d Đơn vị: N.m
Quy ước dấu
+ Momen lực F làm vật rắn quay theo chiều dương M = +F.d, + Momen lực F làm vật rắn quay ngược chiều dương M = -F.d
b.Mối liên hệ gia tốc góc momen lực
+ Xét vật rắn cầu m nhỏ gắn đầu nhẹ, có độ dài r Vậtm quay mặt phẳng nhẵn nằm ngang xung quanh trục thẳng đứng qua đầu O
Phân tích:F Fn Ft
⃗ ⃗ ⃗
.
Xét thành phần Ft:
+ Ft = mat = mr M = Ftr = (mr2)
Vaäy : M (mr )
(19)m1 m2
Bài 3.MƠ MEN ĐỘNG LƯỢNG –ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN MƠ MEN ĐỘNG LƯỢNG 1.Mơ men động lượng:
a) Dạng khác phương trình động lực học vật rắn quay quanh trục cố định:
- Phương trình động lực học vật rắn quay quanh trục có dạng: M = I =
d I
dt
- Nếu I không đổi:
d(I ) M
dt
Đặt L I
dL M
dt
Là phương trình động lực học vật rắn Phương trình cho trường hợp mơ men qn tính vật hệ thay đổi
b)Mô men động lượng:
-trong chuyển động quay L I gọi mô men động lượng vật rắn trục quay - Đơn vị: hệ SI:
2
kgm s
- Ví dụ: SGK
2.Định luật bảo tồn mơ men động lượng a)Biểu thức: Từ phương trình
dL M
dt
neáu M = L = số
b) Phát biểu : Nếu tổng mô men lực tác dụng lên vật rắn hay hệ vật trục tổng mơ men động lượng vật rắn hay hệ vật trục bảo tồn
c)Chú ý:
- trường họp vật có mơ men qn tính trục quay khơng đổi vật khơng quay quay quanh trục
- Trường hợp vật có mơ men qn tính trục quay thay đổi I = số hay I1 1 I2
Với I1 1 vàI22 mô men động lượng hai thời điểmt1 t2
BÀI 4: ĐỘNG NĂNG CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH 1 Động vật rắn quay quanh trục coá định
Xét vật rắn quay quanh trục cố định , có momen qn tính I , quay với tốc độ góc , vật có động năng quay Wđ :
2 2
1 1
2 2
m vi i m ri i
d W
2
1
2 m ri i
Trong đó: I=m ri i2là mơmen qn tính vật rắn trục quay
Suy ra: Wđ
2
1 2
(20)Vậy: Động vật rắn quay quanh trục nửa tích số momen qn tính vật bình phương tốc độ gĩc vật trục quay đĩ.
**Lưu ý : Vật quay tuân theo đ lý động
2
2
1
2
d
w I I A
2 Bai tập áp duïng
Đề BT dụng trang 20 SGK Giải :
Động lúc dầu :
2
đ1
1
W I 1,8.15 202,5J
2
Theo định luật BTDL :
2 1
I I
Động lúc sau
2
đ2 2
1
W I 607,5J
2
Bài DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
1 Dao động học :
Dao động học chuyển động tuần hoàn qua lại đoạn đường xác định, quanh vị trí cân
Vị trí cân vị trí đứng yên vật
2 Thiết lập phương trình động lực học dao động :
Xét chuyển động vật nặng lắc lò xo
Lực tác dụng lên vật nặng : lực đàn hồi Fđh = kx
Theo định luật II Niutơn (bỏ qua ma sát) F = ma = m.x’’
=> mx’’ = k.x => x’’ +
k x
m = 0 (1) Đặt : 2 =
k
m => x’’ + 2x = 0 (2)
(1) (2) gọi phương trình động lực học dao động
(21) Phương trình động lực học dao động có nghiệm : x = Acos(t + ) (3)
Trong A hai số (3) gọi phương trình dao động Dao động điều hòa :
Dao động mà phương trình có dạng x = Acos(t + ), tức vế phải hàm cosin hay sin thời gian, gọi dao động điều hòa
4 Các đại lượng đặc trưng dao động điều hòa :
x = Acos(t + )
x : li độ vật thời điểm t (tính từ VTCB)
A : biên độ, hay giá trị cực đại li độ x ứng với lúc cos(t + ) =
(t + ) : pha dao động thời điểm t, pha đối số hàm cosin Với biên độ cho pha xác định li độ x dao động (rad)
: pha ban đầu, tức pha (t + ) vào thời điểm t = (rad) : tần số góc dao động (rad/s)
5 Đồ thị (li độ) dao động điều hịa
Chọn ϕ=0 x = Acost
6 Chu kỳ tần số dao động điều hịa.
a Chu kỳ
Chu kỳ (T) khoảng thời gian ngắn hai lần liên tiếp vật qua vị trí với chiều chuyển động
Hay, chu kỳ (T) khoảng thời gian thực dao động toàn phần T =
2
{T : (s) b Tần số :
Tần số f dao động số chu kỳ dao động (còn gọi tắt số dao động) thực đơn vị thời gian (1 giây)
f =
1
T
{f : Hz
(22)v = x’ = Asin(t + )
Chú ý :
Ở vị trí giới hạn (ở vị trí biên) : x = A v = Ở VTCB : x = v = A
8 Gia tốc dao động điều hòa
a = v’ = x’’
=> a = 2Acos(t + ) = 2x
Gia tốc luôn ngược chiều với li độ có độ lớn tỉ lệ với độ lớn li độ
9 Biểu diễn dao động điều hòa vectơ quay.
Vectô quay OM
biểu diễn dao động điều hịa, có hình chiếu trục x li độ dao động Vectơ quay biểu diễn dao động điều hòa vẽ thời điểm ban đầu có :
Gốc gốc tọa độ trục ox
Độ dài biên độ dao động : OM = A
Hợp với trục Ox góc pha ban đầu (chọn chiều dương chiều lượng giác)
10 Điều kiện ban đầu : sự kích thích dao động
Trong chuyển động cụ thể A có giá trị xác định, tùy theo cách kích thích dao động cách chọn gốc thời gian
BAØI 8: NĂNG LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HOAØ(NÂNG CAO) 1 Sự bảo toàn dao động điều hoà.
Trong dao động điều hoà vật giao động chịu tác dụng lực đàn hồi (F = - kx ) trọng lực lực nên vật bảo toàn
2 Biểu thức thếnăng.
Wt=1
2kx
=1
2mω
A2cos2(ωt+ϕ)
3 Biểu thức động năng.
Wñ = 12mv2=21mω2A2sin2(ωt+ϕ)
4 Biểu thức năng.
W = Wt + Wñ = 12mω
2
A2 =
2kA
= số
* Kết luận chung: trong dao động điều hoà động biến đổi tuần hồn chu kì nũa chu kì dao động Trong trình dao động, động thay đổi tổng động năng vật không đổi
BAØI 11: DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC – CỘNG HƯỞNG
1 Dao động cưỡng bức:
Tác dụng vào vật dao động ngoại lực biến thiên tuần hoàn : F = F0cos Ω t
Biên độ vật dao động tăng dần sau thời gian định biên độ vật khơng đổi * Lí thuyết thực nghiệm chứng tỏ:
- Dao động cưỡng điều hịa
- Tần số góc dao động cưỡng tần số góc Ω ngoại lực
- Biên độ dao động cưỡng tỉ lệ thuận với biên độ F0 ngoại lực phụ thuộc vào
(23)Với biên độ F0 xác định
Khi biên độ A dao động cưỡng đạt giá tri cực đại gọi tượng cộng hưởng * Điều kiện xảy cộng hưởng: Ω ω0
* Lưu ý:
Hiện tượng cộng hưởng xãy có ma sát môi trường biên độ dao động nhỏ khơng có ma sát
3.Phân biệt dao động cưỡng với dao động trì: Dưới tác dụng ngoại lực Sau dao động ổn định :
- Dao động cưỡng có tần số góc tần số góc ngoại lực
- Dao động trì có tần số riêng ω0 cũ ( tần số góc ngoại lực ω = ω0 ) * Lưu ý:
Dao động cưỡng xảy dưói tác dụng ngoại lực độc lập
Dao động trì dao động riêng bù lượng lực điều khiển thơng qua cấu
4.Ứng dụng tượng cộng hưởng: ( SGK )
Bài 14: SĨNG CƠ – PHƯƠNG TRÌNH SĨNG 1/ Hiện tượng sóng:
a Quan sát: ( SGK ) b Khái niệm sóng cơ:
- Sóng dao động lan truyền môi trường
- Sóng ngang sóng mà phần tử mơi trường dao động theo phương vng góc với phương truyền sóng
- Sóng dọc sóng mà phần tử mơi trường dao động theo phương truyền sóng c Giải thích tạo thành sóng cơ: ( SGK )
d Chú ý:
- Sóng ngang truyền chất rắn, sóng mặt nước trường hợp đặc biệt - Sóng dọc truyền chất rắn, lỏng khí
- Sóng khơng truyền chân không 2/ Những đại lượng đặc trưng chuyển động sóng:
a Chu kì tần số sóng: chu kì tần số nguồn dao động b Biên độ sóng:
Biên độ sóng điểm khơng gian biên độ dao động phần tử mơi trường điểm
c Bước sóng:
Là quãng đường sóng truyền chu kì dao động
Là khoảng cách điểm gần phương truyền sóng mà dao động pha d Tốc độ truyền sóng:
v = λ/T = λf
Khi sóng truyền phần tử môi trường dao động quanh vị trí cân e Năng lượng sóng: q trình truyền sóng q trình truyền lượng 3/ Phương trình sóng:
(24)Chọn: gốc toạ độ O, trục toạ độ Ox đường truyền sóng, chiều ( + ) chiều truyền sóng, mốc thời gian lúc sóng qua O
Phần tử sóng O dao động theo phương vng góc với trục Ox theo phương trình: uO ( t) = Acosωt = Acos2π/T.t
Phương trình sóng M vào thời điểm t giống phương trình sóng O vảo thời điểm t – x/v ( OM = x ): uM ( t) = Acosω( t – x/v ) = Acos2π( t/T – x/λ )
Nếu sóng truyền ngược chiều dương: uM ( t) = Acosω( t + x/v ) = Acos2π( t/T + x/λ )
Phương trình sóng có tính tuần hồn theo khơng gian thời gian
BÀI 15 : SỰ PHẢN XẠ SĨNG SĨNG DỪNG 1 Sự phản xạ sóng.
Sóng truyền mơi trường mà gặp vật cản bị phản xạ Sóng phản xạ có tần số bước sóng với sóng tới
Nếu vật cản cố định (đầu phản xạ cố định) sóng phản xạ ngược pha với sóng tới (đổi chiều) 2 Sóng dừng
Sóng tới sóng phản xạ, truyền theo phương giao thoa với tạo thành hệ sóng dừng
Sóng dừng sóng có nút bụng cố định không gian + Những điểm đứng yên gọi nút
+ Những điểm dao động với biên độ cực đại gọi bụng + Những nút bụng xen kẽ, cách
3 Điều kiện để có sóng dừng :
a Đối với dây có đầu cố định hay đầu cố định, đầu dao động.
Hai đầu dây nút
Khoảng cách nút hay bụng liên tiếp λ
2
Chiều dài dây số nguyên lần nửa bước sóng
l = n λ
2 (n = 1, 2, số bó nguyên.)
Trên dây có n bó sóng Số bụng = n
Số nút = n +
b Đối với dây có đầu tự do
Đầu tự bụng sóng
Khoảng cách nút bụng liên tiếp λ
4
Chiều dài dây nửa số bán nguyên nửa bước sóng
l = [n+1
2]
λ
2 : (n = 1, 2, số bó nguyên)
Trên dây có : n +
2 bó sóng
Số bụng = số nút = n + Ứng dụng :
(25)Bài 16: GIAO THOA SÓNG.
1 Giao thoa hai sóng: a Dự đoán hiện tượng: Giả sử: u1=u2=Acost
Suy ra: u1M=Acos(t-1
d
2
) u2M=Acos(t-2
d
2
) Độ lệch pha hai dao động: =
(t-2
d
2
) - (t-1
d
2
) = 2
2
d d
(1)
Biên độ dao động tổng hợp M: A2 = A12A222A A cos1 = 2A2 (1+ cos) (2) Kết hợp (1) (2) ta suy ra:
+ M dao động với biên độ cực đại khi: cos = hay d1-d2 = k (3)
+ M dao động với biên độ cực tiểu khi: cos = -1 hay d1-d2 = (k+ ½) (4) Trong k = 0, 1, 2 ,
2 Điều kiện để có hiện tượng giao thoa:
Điều kiện để có tượng giao thoa là: Hai sóng xuất phát từ hai nguồn dao động phải
cùng phương, tần số đoä lệch pha không đổi theo thời gian.
Hai nguồn hai nguồn kết hợp, sóng hai nguồn kết hợp tạo gọi sóng kếthợp Bài 17: SÓNG ÂM NGUỒN NHẠC ÂM.
1 Nguồn gốc âm cảm giác âm:
Vật dao động làm cho lớp khơng khí bên cạnh bị nén, bị dãn, xuất lực đàn hồi khiến cho dao động truyền cho phần tử khơng khí xa tạo thành sóng gọi sóng âm, có tần số với nguồn âm
Sóng âm truyền qua khơng khí, lọt vào tai ta, gặp màng nhĩ làm dao động ta có cảm giác âm (gọi tắt âm)
Cảm giác âm phụ thuộc vào nguồn âm tai người nghe
Tai người cảm nhận sóng âm có tần số từ 16Hz đến 20000Hz
Những âm có tần số lớn 20000Hz gọi sóng siêu âm có tần số nhỏ 16Hz gọi sóng hạ âm
Sóng âm truyền tất mơi trường rắn, lỏng, khí không truyền chân không
Vận tốc truyền âm phụ thuộc tính đàn hồi mật độ môi trường
M
d1 d2
(26) Vận tốc truyền âm chất rắn lớn chất lỏng, chất lỏng lớn chất khí
2 Phương pháp khảo sát thực nghiệm tính chất âm: (SGK)
3 Nhạc âm tạp âm:
Âm nhạc cụ phát nghe êm ái, dễ chịu, đồ thị dao động đường cong tuần hoàn có tần số xác định Chúng gọi nhạc âm
Tiếng gõ kim loại … nghe chói tai, gây cảm giác khó chịu, đồ thị chúng đường cong khơng tuần hồn, khơng có tần số xác định Chúng gọi tạp âm
4 Những đặc trưng âm:
a Độ cao âm:
Độ cao âm đặc tính sinh lý âm phụ thuộc vào tần số âm Âm có tần số lớn cao (âm bổng) Âm có tần số nhỏ thấp (âm trầm)
b Âm sắc:
Âm sắc đặc tính âm giúp ta phân biệt âm độ cao phát nguồn khác Âm sắc đặc tính sinh lý âm phụ thuộc tần số biên độ âm
c Độ to âm, cường độ, mức cường độ âm:
Cường độ âm lượng sóng âm truyền qua đơn vị diện tích đặt vng góc với phương truyền sóng đơn vị thời gian Đơn vị cường độ âm W/m2 Cường độ âm
được ký hiệu I
Cường độ âm lớn, cho ta cảm giác nghe thấy âm to Độ to âm đặc tính sinh lý phụ thuộc vào cường độ âm tần số âm
Để so sánh độ to âm với độ to âm chuẩn, người ta dùng đại lượng mức cường độ âm, kí hiệu L
L(B) = lg o I
I hay L(dB) = 10lg o
I I I : cường độ âm
Io: cường độ âm chuẩn
Đơn vị L: ben (B) hay đềxiben (dB)
Do đặc điểm sinh lý tai nên: ngưỡng nghe Miền nghe ngưỡng đau
Ngưỡng nghe thay đổi theo tần số âm Ngưỡng nghe có giá trị 10-12W/m2 âm chuẩn có tần số 1000Hz, ứng với mức cường độ âm
Ngưỡng đau cường độ âm lớn tới mức tạo cảm giác đau tai Ngưỡng đau có giá trị 10W/m2 tần số âm, ứng với mức cường độ âm 130dB.
5 Nguồn nhạc âm: (SGK)
6 Hộp cộng hưởng:
Hộp cộng hưởng hộp rỗng (bầu đàn, thân kèn, sáo) tùy thuộc vào hình dạng, kích thước chất liệu mà hộp cộng hưởng có khả cộng hưởng với số họa âm định, khuếch đại âm tạo âm tổng hợp có âm sách riêng đặc trưng cho loại nhạc cụ
Bài 18 HIỆU ỨNG ĐỐP-PLE
1 Định nghĩa Hiệu ứng Đốp-ple tượng thay đổi tần số sóng nguồn sóng chuyển động tương máy thu.
2 Giải thích.
(27)- Nếu người quan sát chuyển động lại gần nguồn S với tốc độ Vn nghĩa ngược chiều với tốc độ truyền sóng Tốc độ đỉnh sóng so với người quan sát là: V+Vn Trong thời gian 1s số bước sóng đi qua tai người thời gian là:
f '=(V+Vn)
λ =
(V+Vn)
V f
Tương tự người quan sát chuyển động xa
nguồn âm thì
f '=(V −Vn)
λ =
(V −Vn)
V f
b Nguồn âm chuyển động, người quan sát đứng yên.
- Trường hợp nguồn âm chuyển động lại gần người quan sát Giả sử thời điểm t=0 nguồn phát đỉnh sóng A1 truyền với tốc độ v trong môi trường, sau chu kỳ T một
quãng đường vT, thời gian nguồn âm dịch chuyển khoảng vs.T Đúng lúc đó, nguồn cũng phát đỉnh sóng A2 truyền trong môi trường với tốc độ v Khoảng cách hai đỉnh sóng liên tiếp là: A1A2=(v-vs).T=’ Đây là
bước sóng mới, tốc độ truyền sóng vẫn là v Tần số sóng người quan sát nhận là:
f '= v λ '=
v v − vs
f
- Trường hợp nguồn âm chuyển động xa người quan sát bước sóng là
’=(v+vs)T Tần số âm nghe được:
f '= v λ '=
v v+vsf
BÀI 29 30 : DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ
1 Dao động điện mạch LC.
Mạch LC gồm tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp với cuộn dây cảm có độ tự cảm L thành mạch điện kín Mạch LC cịn gọi mạch dao động
Muốn cho mạch dao động hoạt động, ta tích điện cho tụ điện cho phóng điện mạch, tạo nên dịng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn mạch, hiệu điện hai tụ điện đầu cuộn cảm biến đổi tuần hồn Q trình gọi dao động điện
2 Khảo sát định lượng dao động điện mạch dao động C.
Chọn chiều dương mạch chiều qua cuộn cảm từ B đến A hình vẽ Nếu dịng điện chạy theo chiều cường độ i > , theo chiều ngược lại i <
Ta có : i = q’
Dịng điện i chạy cuộn cảm sinh suất điện động tự cảm :
v⃗ vn
⃗
A
s
v⃗
(28)e = -L di dt (1) Theo định luật Ôm :
uAB = e – r.i {r = cuộn dây cảm => uAB = e = -L
di dt (2)
Mặt khác, uAB hiệu điện hai tụ điện, nên ta có : uAB =
q
c (3)
Từ (1), (2) (3), suy : q
c = -L di
dt = -Lq” => q” +
1
LC .q = (4)
Pt (4) có nghiệm : q = qocos(t + )
Vậy điện tích A biến đổi điều hòa theo thời gian với tần số góc =
1
LC
Cường độ dòng điện chạy cuộn cảm hiệu điện uAB hai tụ điện biến đổi điều hòa theo thời gian với tần số góc :
i = q’ = -qosin(t + ) uAB =
o q q
C C cos(t + )
Nếu trình xảy dao động khơng có tác dụng điện từ bên ngồi lên mạch LC dao động dao động điện tự (dao động riêng) mạch dao động LC
Sự biến thiên tuần hoàn điện trường hai tụ từ trường cuộn cảm mạch dao động gọi dao động điện từ
Chu kỳ tần số dao động riêng dao động điện từ tự mạch dao động LC : T =
2
2 LC
f =
1
2
T LC
3 Năng lượng điện từ mạch dao động LC
Trong trình dao động điện từ, lượng điện từ (năng lượng toàn phần) mạch dao động tổng lượng điện trường tích lũy tụ điện (WC) lượng từ trường tích lũy cuộn cảm (WL)
WC =
2
2
1
cos
2
o q q
C C (t + ) WL =
2
1
2
o q Li
C
sin2(
t + ) Năng lượng điện từ :
W = WC + WL =
2
2
o q
C =const
Vậy : trình dao động điện từ, có chuyển đổi từ lượng điện trường thành lượng từ trường ngược lại, tổng chúng khơng đổi
(29) Dao động điện từ tắt dần mạch dao động LC : dao động điện từ có biên độ dao động điện tích, cường độ dòng điện hiệu điện giảm dần theo thời gian Nguyên nhân thực tế, mạch dao động LC có điện trở R nên mạch
ln có nhiệt lượng tỏa làm lượng toàn phần bị giảm liên tục
5 Dao động điện từ trì :
Dao động điện từ trì dao động điện từ mạch dao động đã bù đắp lượng để khơng bị tắt dần
Cách phổ biến để tạo dao động điện từ trì dùng mạch tranzito Máy tạo dao động trì cịn gọi máy phát dao động dùng tranzito
BAØI 32 : ĐIỆN TỪ TRƯỜNG
1 Liên hệ điện trường biến thiên từ trường biến thiên.
a Từ trường biến thiên làm xuất điện trường xốy
Trong vùng khơng gian có từ trường biến thiên theo thời gian làm xuất điện trường xoáy (đường sức điện trường xoáy đường cong khép kín)
b Điện trường biến thiên làm xuất từ trường xoáy :
Trong vùng khơng gian có điện trường biến thiên theo thời gian làm xuất từ trường xốy (Có đường sức từ bao quanh đường sức điện trường)
2 Điện từ trường :
Nội dung thuyết Mác-xoen điện từ trường :
• Mỗi biến thiên theo thời gian từ trường sinh không gian xung quanh điện trường xoáy biến thiên theo thời gian, ngược lại, biến thiên theo thời gian điện trường sinh từ trường biến thiên theo thời gian khơng gian xung quanh
• Từ trường điện trường không tồn riêng biệt, đối lập nhau, chúng đồng thời tồn không gian, liên quan mật thiết với hai thành phần trường thống gọi điện từ trường
BÀI 33 : SÓNG ĐIỆN TỪ
1 Sự lan truyền tương tác điện từ – sóng điện từ : a Sự lan truyền tương tác điện từ :
Vận tốc truyền tương tác điện từ vận tốc ánh sáng mơi trường
b Sóng điện từ :
Q trình lan truyền khơng gian điện từ trường biến thiên tuần hoàn theo thời gian q trình sóng, sóng gọi sóng điện từ
2 Tính chất sóng điện từ
(30) Sóng điện từ mang lượng Sóng điện từ sóng ngang E
B⃗ vuông góc vng góc với phương truyền sóng
Sóng điện từ truyền mơi trường, kể chân khơng Sóng điện từ bị phản xạ, khúc xạ, nhiễu xạ, giao thoa…
= v.T = v
f {v : vận tốc truyền sóng điện từ mơi trường
BẢNG TĨM TẮT LÝ THUYẾT VẬT LÍ 12 ( Nâng cao)
CHƯƠNG I: ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN I Đặc điểm chuyển động vật rắn quay quanh trục cố định:
Mỗi điểm vạch đường trịn nằm mặt phẳng vng
góc với trục quay có bán kính khoảng cách từ điểm đến trục quay
Mọi điểm vật quay góc khoảng
thời gian
II Định luật bảo toàn momen động lượng: Mômen động lượng: L I
Định lí biến thiên momen động lượng: ΔL = ΣM.Δt
Nếu tổng momen lực tác dụng lên vật rắn (hay hệ vật) đối
với trục quay khơng tổng momen động lượng vật rắn (hay hệ vật) trục bảo tồn
L = số
III Momen quán tính vật rắn trục quay:
ĐN: Là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính vật rắn chuyển động quay quanh trục ấy
Thanh dài có trục quay qua trọng tâm:
2
1 12
I ml
Thanh dài có trục quay qua đầu thanh: I=1
3ml Vành trịn bán kính R (hình trụ rỗng) : I = mR² Đĩa trịn mỏng (hình trụ đặc):
2
1
I m R
Khối cầu đặc, trục quay qua tâm:
2
2
I m R
IV Tốc độ góc:
ĐN: Tốc độ góc tức thời (tốc độ góc) đại lượng đặc trưng cho mức độ nhanh, chậm chuyển động quay vật rắn quanh trục thời điểm t xác định đạo hàm toạ độ góc theo thời gian
V Gia tốc góc:
ĐN: Gia tốc góc tức thời (gia tốc góc) vật rắn quay quanh trục cố định thời điểm t đại lượng đặc trưng cho biến thiên tốc độ góc thời điểm xác định đạo hàm tốc độ góc theo thời gian
VI Các công thức chuyển động quay
Các công thức chuyển động quay biến đổi (γ = const) ω=ωo+γt
Δϕ=ωot+1 2γt
2 ω2− ω
o
2=2γ.Δϕ
Phương trình chuyển động quay vật rắn:
M I
Động quay: Wđ
2
1 2I
(31)CHƯƠNG II: DAO ĐỘNG CƠ
CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN ĐẶC ĐIỂM CỦA VẬN TỐC VÀ GIA TỐC TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ
Dao động: trình chuyển động qua lại quanh vị trí cân
Dao động tuần hồn: dao động mà trạng thái dao động lặp lại cũ sau khoảng thời gian
Dao động điều hồ: là dao động mà phương trình có dạng hàm sin hay cos phụ thuộc thời gian nhân với số
Đặc điểm: + Là hình chiếu chuyển động trịn
xuống đường thẳng mặt phẳng quỹ đạo
+ Mỗi dao động điều hoà điều hoà biểu diễn vectơ quay
+ Biên độ dao động A phụ thuộc vào điều kiện ban đầu
Vận tốc: + v sớm pha x góc
+ v đổi chiều qua vị trí biên + v vị trí biên + v đạt cực đại ±
Gia tốc: + a với x ngược pha
+ a trái dấu với x
+ a VTCB, có đ
vị trí biên
(32) Dao động tự do: dao động hệ chịu ảnh hưởng nội
lực
Đặc điểm: Chu kì dao động phụ thuộc đặc điểm
hệ
Dao động tắt dần: dao động có biên độ giảm dần theo thời
gian
Đặc điểm: + phụ thuộc vào ma sát
+ phụ thuộc vào biên độ
+ khơng phải dao động điều hồ + phụ thuộc vào độ nhớt
Dao động trì dao động tắt dần trì cách
giữ cho biên độ tần số không thay đổi
Đặc điểm: + Biên độ A không đổi
+ tần số dao động tần số dao động riêng
Dao động cưỡng bức: dao động chịu tác dụng ngoại
lực tuần hoàn
Đặc điểm: + Dao động cưỡng dao động điều
hồ
+ tần số góc dao động cưỡng tần số góc ngoại lực
+ Biên độ dao động cưỡng phụ thuộc biên độ ngoại lực độ chênh lệch tần số ngoại lực tần số dao động riêng hệ
◦ Chu kì: thời gian thực dao động toàn phần Tần số: là nghịch đảo chu kì
+ độ lớn a tỉ lệ với độ lớn x
Lực hồi phục: + hướng VTCB
+ độ lớn tỉ lệ với độ lệch khỏi VTCB + cực đại vật vị trí biên
CHƯƠNG III: SĨNG CƠ HỌC I SĨNG CƠ:
1 Định nghĩa: Sóng học lan truyền daođộng
học môi trường vật chất đàn hồi
2 Tốc độ truyền sóng: đại lượng đặc trưng chosự lan truyền nhanh hay chậm sóng phụ thuộc chất mơi trường
3 Bước sóng: (KH: λ)
- Là quãng đường sóng truyền chu kì - Là khoảng cách điểm gần nhất phương truyền sóng mà dao động điểm pha
* Ý nghĩa: + Ở điểm cách số ngun lần bước sóng dao động pha
+ Ở điểm cách số bán ngun lần bước sóng dao động ngược pha
4 Sóng ngang: sóng mà phần tử cùa mơi trường dao động theo phương vng góc với phương truyền sóng
III GIAO THOA SĨNG:
1 ĐN: Giao thoa sóng tượng sóng kết hợp, gặp điểm xác định, luôn tăng cường triệt tiêu
2 Điều kiện: hai sóng phải xuất phát từ hai nguồn dao động có tần số, phương dao động có độ lệch pha khơng đổi theo thời gian
3 Độ lệch pha hai nguồn sóng:
2
(d d )
* Biên độ dao động cực đại (cùng pha): 2k * Biên độ dao động cực tiểu: (2k1)
IV SĨNG ÂM:
1 ĐN: Sóng âm sóng truyền mơi trường rắn, lỏng, khí
2 Mơi trường truyền sóng:
+ Trong chất lỏng chất khí sóng âm sóng dọc
+ Trong chất rắn sóng âm gồm sóng ngang sóng dọc
Tốc độ truyền âm: phụ thuộc vào nhiệt độ, khối lượng riêng môi trường
(33)* MTrường truyền: chất rắn, bề mặt chất lỏng
5 Sóng dọc: sóng mà phần tử mơi trường dao động theo phương truyền sóng
* Mtrường truyền: rắn, lỏng, khí
6 Phản xạ sóng: sóng truyền mơi trường mà gặp vật cản bị phản xạ
*Tính chất: + có tần số bước sóng sóng tới
+ Vật cản cố định: sóng pxạ ngược pha sóng tới
+ Vật cản tự do: sóng pxạ pha sóng tới II SĨNG DỪNG:
1 ĐN: Sóng dừng sóng có nút bụng cố định không gian
2 Điều kiện xảy sóng dừng: * Đầu phản xạ sóng cố định:
l = k.2
Số nút = k+1; Số bụng = k
* Đầu phản xạ sóng tự do: l = (k+
1 ).
Số nút = Số bụng = k+1
- Độ cao: đặc trưng sinh lí âm tỉ lệ với tần số f âm + Những âm có f > 20.000 Hz gọi siêu âm
+ Những âm có f < 16 Hz gọi hạ âm
- Âm sắc: đặc trưng sinh lí âm phụ thuộc biên độ tần số giúp phân biệt hai âm có âm hai nguồn âm khác phát
- Độ to âm: Phụ thuộc cường độ âm mức cường độ âm
+ Cường độ âm: I= Pn
4πR2
+ Mức cường độ âm định nghĩa công thức:
0
( ) lg I
L B I
4 Hiệu ứng Đốp-Ple:
* KN: tượng tần số sóng âm mà nguồn thu nhận f’ khác với tần số sóng âm nguồn phát f nguồn âm máy thu có chuyển động tương đối
a) Nguồn âm đứng yên, máy thu chuyển động:
* Tần số: '
M M
V V V V
f f
V
( Dấu - nguồn di chuyển xa)
b) Máy thu đứng yên, nguồn âm chuyển động * Người quan sát:
' ' S V V f f V V
(dấu - dịch chuyển lại gần).
CHƯƠNG IV: DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ I.MẠCH DAO ĐỘNG
1.Khái niệm mạch dao động:là mạch điện kín gồm cuộn cảm L tụ điện C
2.Sự biến thiên q, u, i:
Biểu thức:
q = Qocos(t+φ); u = q
C= Qo
C cos(t+φ); i = q’ = -Qosin(t+φ);
Đặc điểm:
* i sớm pha q lượng
* u,q pha
* q biến thiên điều hoà
Nhận xét: i, q, u biến thiên điều hoà
3.Năng lượng điện trường mạch dao động:
Biểu thức: Eđ ¿ q 2C=
Q02 2C cos
2(t+φ); E t =
2Li
=Qo 2C
sin2(t+φ)
Đặc điểm: Eđ Et biến thiên điều hoà với tần số ’=2 tổng chúng lượng điện từ không thay đổi
III.SĨNG ĐIỆN TỪ:
1.Định nghĩa:
Sóng điện từ trình lan truyền điện từ trường không gian
2 Đặc điểm:
* Tốc độ lan truyền sóng điện từ chân khơng tốc độ ánh sáng c = 300000 km/s
* Sóng điện từ sóng ngang Vectơ cường độ điện trường ln vng góc với vectơ cảm ứng từ ln vng góc với phương truyền sóng Cả
⃗E ⃗B biến thiên tuần hồn theo khơng gian thời gian, ln
đồng pha
* Sóng điện từ truyền qua chân khơng
3 Tính chất sóng điện từ:
* Trong q trình lan truyền, mang theo lượng * Tuân theo quy luật truyền thẳng, phản xạ khúc xạ * Tuân theo quy luật giao thoa, nhiễu xạ
IV.SỰ TRUYỀN THÔNG:
1.Mạch dao động hở: mạch dao động mà điện từ trường xạ bên
2.Mạch dao động kín: mạch dao động mà điện từ trường khơng xạ ngồi
(34)4 Các định nghĩa:
Dao động điện từ trì: dao động trì với tần
số dao động riêng fo cách bù phần lượng bị
tiêu hao chu kì
Dao động điện từ tắt dần: dao động điện từ có biên độ
giảm dần đến 0, giá trị R rất lớn khơng có dao động
Dao động điện từ cưỡng bức: là dao động điện mạch
dao động theo tần số f nguồn (thông thường f ≠ fo)
Sự cộng hưởng: Là tượng biên độ dao động điện
từ đạt giá trị cực đại f = fo
II ĐIỆN TỪ TRƯỜNG:
1 Khái niệm điện từ trường
* Điện trường từ trường biến thiên tồn khơng gian chuyển hố lẫn trường thống nhất gọi điện từ trường
* Đặc điểm:
+ Điện trường hay từ trường từng mặt chỉnh thể điện từ trường
+ Khơng có tồn riêng biệt điện trường hay từ trường
2 Các giả thuyết MẮC-XOEN:
* Từ trường biến thiên theo thời gian làm xuất điện trường xoáy
(Đặc điểm điện trường xốy đường sức khơng có điểm khởi đầu khơng có điểm kết thúc đường sức điện trường tĩnh mà đường cong kín).
* Điện trường biến thiên theo thời gian làm xuất từ trường xoáy
(Các đường sức từ trường đường khép kín bao quanh đường sức điện trường).
điện từ
4.Nguyên tắc chung truyền thơng sóng điện từ
+ Biến âm (hình ảnh) muốn truyền thành dao động điện tần số thấp (tín hiệu âm tần)
+ Dùng sóng điện từ tần số cao mang tín hiệu âm tần xa qua anten phát
+ Dùng máy thu với anten thu để chọn thu lấy sóng điện từ cao tần + Tách tín hiệu âm tần khỏi sóng cao tần đưa loa
Hệ thống phát thanh:
+ Dao dộng cao tần: tạo dao dộng điện từ tần số cao (MHz) + Ống nói: biến âm thành dao động điện âm tần
+ Biến điệu: trộn dao động âm dao động cao tần thành dao động cao tần biến điệu
+ Khuếch đại cao tần: khuếch đại dao động cao tần biến điệu để đưa anten phát
+ Anten phát: phát xạ sóng cao tần biến điệu không gian
Hệ thống thu thanh:
+ Anten thu: cảm ứng nhiều với sóng điện từ
+ Chọn sóng: chọn lọc sóng muốn thu nhờ cộng hưởng
+ Tách sóng: lấy sóng âm tần từ sóng cao tần biến điệu đã thu
+ Khuếch đại âm tần: khuếch đại âm tần đưa loa tái lập âm
CHƯƠNG V: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU I MÁY ĐIỆN
1. Máy phát điện xoay chiều:
Nguyên tắc hoạt động: dựa tượng cảm ứng điện từ:
khi từ thơng qua vịng dây biến thiên điều hồ, vịng dây x́t śt điện động cảm ứng xoay chiều
Giải thích: Nếu từ thơng qua vịng dây biến thiên thiên
trong cuộn dây có N vịng giống nhau, xuất suất điện động xoay chiều cuộn dây
◦ Máy phát điện xoay chiều pha: Cấu tạo: có phận là:
Phần cảm: phần tạo từ trường nam châm điện
nam châm vĩnh cữu
Phần ứng: cuộn dây xuất suất điện động
cảm ứng máy hoạt động
Phần cố định stato, phần quay roto
Hoạt động:
Cách 1: phần ứng quay, phần cảm cố định
* Stato nam châm đặt cố định, roto khung dây quay quanh trục
Cấu tạo:
Stato có cuộn dây giống quấn
lõi sắt bố trí lệch 1/3 vòng tròn
Roto hình trụ tạo nhiều thép
mỏng ghép cách điện với nhau, rãnh xẻ mặt roto có đặt kim loại Hai đầu nối vào vành kim loại tạo thành lồng Lồng cách điện với lõi thép có tác dụng nhiều khung dây đầu đặt lệch tạo thành roto lồng sóc.
Hoạt động: Khi mắc cuộn dây stato với nguồn
(35)trong từ trường tạo stato
* Để dẫn dòng điện mạch ngoài, dùng vành khuyên đặt đồng trục
& quay với khung dây Mỗi vành khuyên có quét tì vào Khi
khung dây quay, vành khuyên trượt quét ,dao động truyền từ khung dây qua quét
Cách 2: phần cảm quay,phần ứng cố định
Cịn roto nam châm điện ni dịng điện chiều, stato gồm nhiều cuộn dây có lõi sắt xếp thành vòng tròn
Máy phát điện xoay chiều pha: hệ thống dòng điện xoay chiều
gây suất điện động xoay chiều có tần số biên độ lệch pha từng đôi
2
Cấu tạo: stato có cuộn dây riêng rẽ, hồn tồn giống nhau,
quấn lõi sắt đặt lệch 120 độ vòng tròn Roto nam châm điện
Nguyên tắc hoạt động: roto quay suất điện động
cảm ứng xuất cuộn dây có biên độ, tần số lệch pha
2
. Nếu nối đầu dây cuộn với mạch ngi giống ta có hệ dòng điện biên độ, tần số lệch pha pha
2
Cơng thức tính: f = p.n (p: Số cặp cực, n: Số vòng quay
1s)
2. Động không đồng pha:
Nguyên tắc hoạt động: * Dựa tượng cảm ứng điện từ
*Tác dụng từ trường quay
Hiệu suất: 3. Máy biến áp:
Khái niệm: Là thiết bị dùng để biến đổi điện áp xoay
chiều mà khơng làm thay đổi tần số
Cấu tạo: * Hai cuộn dây có số vòng khác nhau
quấn lõi sắt kín
* Lõi thường làm sắt thép pha silic, ghép cách điện với để giảm hao phí điện dịng Fu-co Các cuộn dây thường làm đồng, đặt cách điện với cách điện với lõi: + Cuộn nối với nguồn điện xoay chiều bằng>cuộn sơ cấp
+ Cuộn nối với tải tiêu thụ điện bằng>thứ cấp
Hoạt động: Dựa tượng cảm ứng điện từ
* Giải thích: +Dịng điện qua cuộn sơ cấp bằng>xuất từ trường biến thiên
+ Từ thông biến thiên cuộn thứ cấp làm xuất cuộn thứ cấp suất điện động xoay chiều
Công thức: U1 U2
=N1 N2
;
CHƯƠNG VI SÓNG ÁNH SÁNG I TÁN SẮC ÁNH SÁNG
1 Ánh sáng trắng:là tổng hợp vô số ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím
2 Ánh sáng đơn sắc: là ánh sáng không bị tán sắc mà bị lệch qua lăng kính
3 Sự tán sắc ánh sánglà phân tách chùm ánh sáng phức tạp thành chùm ánh sáng đơn sắc khác
4 Giải thích tượng tán sắc ánh sáng:
* Chiết suất thuỷ tinh có giá trị khác ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau, giá trị nhỏ nhất ánh sáng đỏ và lớn nhất ánh sáng tím
* Góc lệch tia sáng qua lăng kính phụ thuộc vào chiết śt lăng kính Chiết śt lớn góc lệch lớn
II NHIỂU XẠ ÁNH SÁNG VÀ GIAO THOA ÁNH SÁNG.
1. Nhiễu xạ ánh sánglà tượng ánh sáng không tuân theo định luật truyền thẳng, quan sát
Chiết suất môi trường : c
n
v
; F f( ) Trong đó:
c : vận tốc ánh sáng chân không v : vận tốc ánh sáng môi trường có độ từ thẩm μ số điện môi ε f : tần số ánh sáng
IV MÁY QUANG PHỔ LĂNG KÍNH.
Máy quang phổlà dụng cụ dùng để
phân tích chùm sáng phức tạp thành thành phần đơn sắc khác
Máy quang phổ lăng kính gồm
bộ phận : ống chuẩn trực, hệ tán sắc, buồng ảnh
Nguyên tắc hoạt động : dựa
(36)ánh sáng truyền qua lỗ nhỏ gần mép vật suốt không suốt
2. Giao thoa ánh sánglà tượng hai chùm sáng kết hợp (cùng tần số có độ lệch pha khơng đổi) gặp tạo nên vân sáng vân tối xen kẽ cách
III KHOẢNG VÂN, BƯỚC SÓNG VÀ MÀU SẮC ÁNH SÁNG.
1. Khoảng vân (i) khoảng cách hai vân sáng (hoặc tối) cạnh
D i
a
Vị trí vân sáng :
D x k
a
Vị trí vân tối : ( 0,5)
D
x k
a
2 Bước sóng màu sắc ánh sáng:
Mỗi ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ xác định
tần số f xác định
Mọi ánh sáng đơn sắc mà ta nhìn thấy có 0,38 m ≤ λ
≤ 0,76 μm
(đỏ: λ = 0,76 μm; tím: λ = 0,38 μm)
3. Chiết suất môi trường:
Chiết suất n môi trường suốt
ánh sáng đơn sắc phụ thuộc vào tần số ánh sáng đơn sắc
V TIA HỒNG NGOẠI, TỬ NGOẠI, TIA RƠNGHEN.
VI CÁC LOẠI QUANG PHỔ. Xem tiếp trang bên
Tia hồng ngoại Tia tử ngoại Tia X QP Vạch liên tục QP Vạch phátxạ
Đ
ịn
h
n
gh
ĩa
Là xạ có bước sóng dài 0,76 μm đến vài mm (lớn bước sóng ánh sáng đỏ nhỏ bước sóng sóng vơ tuyến điện)
Bức xạ có bước sóng ngắn 0,38 μm đến cỡ 10-9 m (ngắn hơn
bước sóng ánh sáng tím)
Bức xạ có bước sóng từ 10-8m ÷ 10-11m (ngắn hơn
bước sóng tia tử ngoại)
Là QP gồm nhiều dải màu từ đỏ đến tím, nối liền cách liên tục
(37)N
gu
ồn
p
h
át Mọi vật mọinhiệt độ (T>0 K);
lị than, lị điện, đèn dây tóc…
Chú ý:
Tvật>Tmôi trường
Các vật bị nung nóng đến 2000oC; đèn hơi
thủy ngân, hồ quang điện có nhiệt độ
3000oC…
Khi cho chùm tia catot có vận tốc lớn đập vào đối âm cực kim loại khó nóng chảy vonfam platin
Các chất rắn, chất lỏng chất khí áp suất lớn bị nung nóng
Các chất khí hay áp śt thấp bị kích thích nóng sáng
T ín h c h ất
* Tác dụng nhiệt * Gây số phản ứng hóa học * Có thể biến điệu sóng cao tần *Gây tượng quang điện số chất bán dẫn
* Tác dụng lên phim ảnh * Làm ion hóa khơng khí
* Gây phản ứng quang hóa, quang hợp * Tác dụng sinh lí: hủy diệt tế bào da, diệt khuẩn…
* Gây tượng quang điện
* Bị nước thủy tinh hấp thụ rất mạnh
* Khả đâm xun Tia X có bước sóng ngắn khả đâm xuyên mạnh, xuyên qua vật chắn sáng thông thường
* Tác dụng mạnh lên phim ảnh, làm ion hóa khơng khí * Tác dụng làm phát quang nhiều chất
* Gây tượng quang điện hầu hết kim loại * Tác dụng diệt vi khuẩn, hủy diệt tế bào
* Không phụ thuộc chất vật, phụ thuộc nhiệt độ vật
* Ở nhiệt độ, vật xạ
* Khi nhiệt độ tăng dần cường độ xạ mạnh miền quang phổ lan dần từ xạ có bước sóng dài sang xạ có bước sóng ngắn
Nguyên tố khác có quang phổ vạch riêng khác số lượng vạch, màu sắc vạch, vị trí vạch cường độ sáng vạch Ứ n g d ụn g
* Sấy khô, sưởi ấm
* Điều khiển từ xa
* Chụp ảnh bề mặt Trái Đất từ vệ tinh
* Quân (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 bề mặt kim loại
* Chiếu điện, chụp điện dùng y tế để chẩn đoán bệnh
* Chữa bệnh ung thư * Kiểm tra vật đúc, dị bọt khí, vết nứt kim loại * Kiểm tra hành lí hành khách máy bay
Đo nhiệt độ vật Xác định thành phần (nguyên tố), hàmlượng thành phần vật.
CHƯƠNG VII LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG I HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGOÀI.
1 Khái niệm: Hiện tượng quang điện ngoài tượng ánh sáng làm bật electron khỏi bề mặt kim loại
* Các electron bị bật gọi electron quang điện hay quang electron
2 Các định luật quang điện:
Định luật giới hạn quang điện: Hiện tượng
quang điện xảy ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại có bước sóng nhỏ giới hạn quang điện kim loại 0 ( λ0 nằm miền tử ngoại).
3 Quang điện trở :
Là tấm bán dẫn có giá trị điện trở thay
đổi cường độ chùm sáng chiếu vào thay đổi
Nguyên tắc hoạt động: dựa
tượng quang điện
Cấu tạo: gồm tấm bán dẫn có gắn
hai điện cực
Ứng dụng: lắp với mạch
(38) Định luật cường độ dòng quang điện bão hòa: Đối với ánh sáng thích hợp (có
0
), cường độ dòng quang điện bão hòa tỉ
lệ thuận với cường độ chùm sáng kích thích
Định luật động cực đại quang electron: Động ban đầu cực đại quang electrong khơng phụ thuộc cường độ chùm sáng kích thích, mà phụ thuộc bước sóng ánh sáng kích thích chất kim loại
II THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG. 1 Giả thuyết Plăng:
Nguyên tử hay phân tử không hấp thụ hay phát xạ ánh sáng cách liên tục mà thành từng phần riêng biệt đứt quãn, phần có giá trị hồn toàn xác định hf , gọi lượng tử lượng
2 Thuyết lượng tử ánh sáng:
Chùm ánh sáng chùm photon (các
lượng tử ánh sáng) Mỗi photon có lượng xác định hf Cường độ chùm sáng tỉ lệ với số photon phát 1s (giây)
Phân tử, nguyên tử, electron… phát xạ hay
hấp thụ ánh sáng có nghĩa chúng phát xạ hay hấp thụ photon
Các photon bay dọc theo tia sáng với tốc độ c
= 3.108m/s chân không.
III HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
1 Hiện tượng quang điện tronglà tượng tạo thành electron dẫn lỗ trống chất bán dẫn, tác dụng ánh sáng có bước sóng thích hợp
* Điều kiện: 0 (0nằm vùng ánh
sáng hồng ngoại)
2 Hiện tượng quang dẫn tượng giảm điện trở suất, tức tăng độ dẫn điện bán dẫn, có ánh sáng thích hợp chiếu vào bán dẫn
4 Pin quang điện.
Là nguồn điện quang
được biến đổi trực tiếp thành điện
Nguyên tắc hoạt động: dựa
tượng quang điện số chất bán dẫn đồng oxit, selen, silic
Cấu tạo: gồm tấm bán dẫn loại n,
bên có phủ lớp mỏng bán dẫn loại p Mặt lớp kloại mỏng, suốt với ánh sáng đế kim loại
Ứng dụng: nguồn điện cho vùng sâu,
vùng xa, hải đảo, vệ tinh nhân tạo, máy đo ánh sáng, máy tính bỏ túi…
IV HẤP THỤ ÁNH SÁNG.
1. Hấp thụ ánh sánglà tượng môi trường vật chất làm giảm cường độ chùm sáng truyền qua
2. Định luật hấp thụ ánh sáng:
Cường độ I chùm sáng đơn sắc, truyền qua môi trường hấp thụ, giảm theo định luật hàm mũ độ dài d
đường tia sáng
d I I e
; I0là
(39)V TIÊN ĐỀ BO.
1. Nguyên tử tồn số trạng thái có lượng xác định En, gọi trạng thái dừng
Khi trạng thái dừng, nguyên tử không xạ 2 Tiên đề hấp thụ xạ lượng
nguyên tử.
Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có
mức lượng EN sang trạng thái dừng có
mức lượng EM nhỏ nguyên tử
phát photon có lượng hfbằng EN -
EM
Khi nguyên tử trạng thái dừng có mức
năng lượng EM mà hấp thụ photon có
lượng hf EN - EM chuyển sang
trạng thái dừng có mức lượng EN lớn
hơn
3. Quang phổ nguyên tử Hidro.
Đặc điểm: Sắp xếp thành dãy khác nhau:
Dãy Laiman nằm vùng tử ngoại
Dãy Banme: phần nằm vùng tử
ngoại, phần nằm ánh sáng nhìn thấy: đỏ , lam , chàm , tím .
Dãy Pasen: miền hồng ngoại
Giải thích:
Sự tạo thành quang phổ vạch:
+Khi nhận lượng kích thích, ntử hiđro chuyển quỹ đạo bên
+Khi chưyển từ quỹ đạo bên trạng thái bản, ntử hiđro phát phôtôn bằng> Quang phổ vạch
Sự tạo thành dãy:
+Laiman: tạo thành e chuyển từ quỹ đạo bên vào k
+Banme: tạo thành e từ quỹ đạo phía ngồi chuyển quỹ đạo L: M bằng> L (vạch đỏ), N bằng> L (vạch lam), O bằng> L ( vạch chàm), P bằng> L (vạch tím)…
+Pasen: tạo thành e từ quỹ đạo chuyển quỹ đạo M
VI SỰ PHÁT QUANG.
1. Sự phát quanglà tượng mà số chất (rắn, lỏng, khí) hấp thụ lượng dạng phát xạ điện từ miền ánh sáng nhìn thấy
* Đặc điểm:
Mỗi chất phát quang có quang phổ đặc
trưng cho
Sau ngừng kích thích, phát quang
2. Các dạng phát quang:
Huỳnh quang phát quang có
thời gian phát quang ngắn (dưới 10-8s; tắt sau
ngừng kích thích) Thường xảy với chất lỏng chất khí
Lân quang phát quang có
thời gian phát quang dài (10-8s trở
lên) Thường xảy với chất rắn (chất lân quang)
3. Định luật Xtốc phát quang:
Ánh sáng phát quang có bước sóng λ' dài bước sóng λ ánh sáng kích thích: λ' > λ
VII SƠ LƯỢC VỀ LAZE
Laze nguồn phát chùm
sáng song song, kết hợp, có tính đơn sắc rất cao có cường độ lớn
Các loại laze: laze hồng ngọc, laze
rắn, laze khí, laze bán dẫn
Ứng dụng: thông tin liên lạc vô
(40)một số chất tiếp tục kéo dài thêm khoảng thời gian dừng hẳn
CHƯƠNG VIII SƠ LƯỢC VỀ THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP I THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP.
1 Tiên đề Anh-xtanh.
Tiên đề I: định luật vật lí (cơ học, điện từ
học ) có dạng hệ quy chiếu quán tính
Tiên đề II: Tốc độ ánh sáng chân khơng
có độ lớn c hệ quy chiếu qn tính, khơng phụ thuộc vào phương truyền vào tốc độ nguồn sáng hay máy thu c = 300 000 km/s
2 Hệ thuyết tương đối hẹp.
Sự co độ dài:
2
v l l
c
Trong đó: l0: độ dài riêng, l : độ dài quan sát.
Sự chậm lại đồng hồ chuyển động:
0 2 t t t v c
II HỆ THỨC ANH-XTANH. 1 Khối lượng tương đối tính.
0 2 m m m v c
Trong đó: m: khối lượng tương đối tính, m0:
khối lượng nghỉ vật
2 Hệ thức lượng khối lượng.
2
2
1
m
E mc c
v c
Khi lượng thay đổi lượng E khối
lượng thay đổi lượng m tương ứng
ngược lại
E
= m.c2.
Các trường hợp riêng:
+Khi v = E0 m c E0 0: Năng lượng nghỉ.
+Khi
v
c<< thì:
2
0
1
E m c m v
3 Động lượng động vật cơ học tương đối tính.
Động lượng: p = m.v =
mo
√1−v c2
v
Động năng:
Wd=E − Eo=moc2(
√1−v2 c2
(41)CHƯƠNG IX HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ I CẤU TẠO HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ.
1 Cấu tạo hạt nhân:
Hạt nhân: cấu tạo từ hạt
nhỏ gọi nuclơn Có loại nuclơn:
+Prơtơn (p): có mp = 1,67262.10 -27kg, mang điện tích ngun tố
dương
+Nơtron (n): có mn = 1,67493.10 -27kg, không mang điện.
Số prôtôn hạt nhân số thứ tự
Z Số nơtron hạt nhân: N = A-Z với A số khối (tổng số nuclơn)
Kích thước hạt nhân: R = 1,2.10-15A
-1/3(m). 2 Đồng vị:
Đồng vị nguyên tử mà hạt nhân chứa số prơtơn Z, có số nơtron N khác
3 Đơn vị khối lượng nguyên tử: 1u = 1,6605.10 -27kg = 931,5MeV/c2.
4 Năng lượng liên kết:
Lực hạt nhân: lực tương tác
nuclôn hạt nhân
Đặc điểm:
+ Không phải lực tĩnh điện, khơng fụ thuộc vào điện tích nuclơn, có cường độ rất lớn
+ Chỉ có tác dụng nuclơn cách khoảng rất ngắn nhỏ kích thước hạt nhân + Muốn tách nuclôn khỏi hạt nhân cần fải tốn lượng để thắng lực hạt nhân
Độ hụt khối:
mZmp(A Z m ) N mh nhan .
Năng lượng:
2
0 p ( ) n
E Zm A Z m c m c
Năng lượng liên kết:
Lí mang tên lượng liên kết:
+ Có lượng toả tạo thành hạt nhân
+ Muốn tách hạt nhân thành nuclôn riêng rẽ cần tốn lượng
2
( )
lk p n h nhan
W m c Zm A Z m m c
II PHÓNG XẠ.
1 Hiện tượng phóng xạlà tượng mà hạt nhân khơng bền vững tự phát tia phóng xạ biến đổi thành hạt nhân khác
Đặc điểm: nguyên nhân bên gây
ra không phụ thuộc yếu tố bên ngồi
Q trình phân rã phóng xạ q trình
chính dẫn đến biến đổi hạt nhân
Hạt nhân phóng xạ hạt nhân mẹ Hạt
nhân sản phẩm phân rã hạt nhân con.
2 Các loại tia phóng xạ. Tia α
Chính hạt nhân nguyên tử Heli Tốc độ khoảng 2.107m/s, làm ion hoá mạnh
nguyên tử đường nên mất lượng rất nhanh
Đi tối đa khoảng 8cm không khí, khơng xun qua tờ bìa dày 1mm
Bị lệch từ trường điện trường
Tia β
Vận tốc xấp xỉ vận tốc ánh sáng
Làm ion hóa mơi trường yếu tia
α
Đi quãng đường dài vài mét
trong khơng khí xun qua nhơm cỡ mm
+β- electron e .
+β+ pozitron e.
* Nơtrino() phản notriono ()
các hạt không mang điện, khối lượng nghỉ 0, vận tốc xấp xỉ vận tốc ánh sáng
Tia γ
Là sóng điện từ có 1011m,
là hạt photon có lượng rất cao
Khả đâm xuyên rất lớn
Trong phân rã α β, hạt nhân có
(42) Năng lượng liên kết tính cho nuclơn
gọi lượng liên kết riêng + Đặc điểm: đặc trưng cho độ bền vững hạt nhân
+ Hạt nhân có lượng liên kết riêng lớn bền vững
CHƯƠNG X: TỪ VI MÔ ĐẾN VĨ MÔ I CÁC HẠT SƠ CẤP:
1 Hạt sơ cấp:là hạt có kích thước khối lượng rất nhỏ, nhỏ hạt nhân nguyên tử
2 Các đặc trưng:
* Khối lượng nghỉ mo thay cho mo
người ta thường dùng đại lượng đặc trưng Eo = mo.c2
* Điện tích: Q = +1, Q = 0, Q = -1 (Q: số lượng tử điện tích)
* Spin đại lượng đặc trưng cho momen động lượng riêng mômen từ riêng hạt ( )
h s
.
* Thời gian sống trung bình: có hạt không phân rã thành hạt khác ( hạt bền): prơtơn, êlectron, phơtơn, nơtrinơ Tất hạt cịn lại hạt khơng bền trừ nơtron có thời gian sống khoảng 932s
3 Phản hạt:
* Phần lớn hạt sơ cấp tạo thành cặp: hạt phản hạt Có khối lượng nghỉ mo
như nhau, số đặc trưng khác có trị số trái dấu
* Trong trình tương tác hạt, xảy tượng huỷ cặp “ hạt + phản hạt” thành hạt khác, sinh cặp “ hạt phản hạt”
4 Phân loại
* Phôton: có mo
* Leptơn: gồm êlectron, mun, hạt tau…
* Mêzơn: gồm hạt có khối lượng trung bình: mêzơn mêzơn k.
* Barion: gồm hạt nặng có khối lượng
mp.Có nhóm: nuclơn hipêron, cùng
các phản hạt chúng
Tập hợp mêzôn barion có tên
chung hađrơn
II MẶT TRỜI VÀ HỆ MẶT TRỜI 1 Cấu tạo hệ Mặt Trời.
a) Hệ Mặt Trời bao gồm:
Mặt Trời trung tâm hệ ( thiên thể
nhất nóng sáng)
Tám hành tinh lớn: Thuỷ Tinh, Kim tinh,
Trái Đất, Hoả tinh, Mộc tinh, Thổ tinh, Thiên Vương tinh Hải Vương tinh
Các hành tinh tí hon: gọi tiểu hành
tinh, chổi, thiên thạch…
b)Đặc điểm:
Tất hành tinh chuyển động
quanh Mặt Trời theo chiều thuận, gần mặt phẳng
Mặt trời hành tinh quay quanh
mình theo chiều thuận (trừ Kim tinh)
Toàn hệ Mặt Trời quay quanh trung
tâm Thiên Hà
Từ định luật III Kê-ple, khối lượng
Mặt Trời lớn khối lượng Trái Đất 333 000 lần (1,99.1030 kg).
2) Mặt Trời.
a) Cấu tạo:gồm phần quang cầu khí
quyển
Quang cầu: có dạng đĩa sáng trịn với
bán kính góc 16 phút
+ Khối lượng riêng trung bình vật chất quang cầu 1400kg/m3.
Khí Mặt Trời:
+ Cấu tạo chủ yếu Hiđro, Heli… + Phân làm lớp: sắc cầu nhật hoa - Sắc cầu: lớp khí nằm sát mặt quang cầu có độ dày 10000 km, nhiệt độ khoảng 4500K
- Nhật hoa: nằm phía ngồi sắc cầu, vật chất cấu tạo trạng thái ion hoá mạnh (trạng thái plasma)
a) Năng lượng
Mặt Trời liên tục xạ lượng
(43)5 Tương tác hạt sơ cấp
* Tương tác hấp dẫn: tương tác hạt vật chất có khối lượng
* Tương tác điện từ: tương tác hạt mang điện, ma sát
* Tương tác yếu: tương tác hạt phân rã
* Tương tác mạnh: tương tác hađrôn
6 Hạt quac
* Tất hađrôn cấu tạo từ hạt nhỏ hơn, gọi quac
* Có hạt quac: u, d, s, c, b t Điện tích hạt quac phản quac
2 , 3 e e
* Các barion tổ hợp quac (VD: nơtron udd; proton uud)
Hằng số Mặt Trời H lượng
lượng xạ Mặt Trời truyền vng góc tới đơn vị diện tích cách đơn vị thiên văn đơn vị thời gian H 1360 W/m2 suy
PTĐ = 3,9.1026 W
c) Hoạt động :
Năm Mặt Trời có nhiều vết đen nhất
xuất năm Mặt Trời hoạt động Năm vết đen nhất năm Mặt Trời tĩnh
Diễn theo chu kì liên quan đến số
vết đen MTrời Chu kì hoạt động MTrời trung bình 11 năm
III TRÁI ĐẤT. 1. Cấu tạo:
Trái Đất có dạng hình cầu dẹt
Rxích đạo = 6378 km, R2cực = 6357 km, Dtrung bình = 520kg/m3
Trái Đất có lõi bán kính khoảng 3000 km có cấu tạo chủ yếu sắt,
Niken
Bao quanh lõi lớp trung gian, là lớp vỏ dày khoảng 35
km, vật chất vỏ có D = 3300 kg/m3.
2. Mặt trăng- vệ tinh TĐất.
Mặt Trăng cách Trái Đất 384000 km RMặtTrăng = 1738 km, mMT =
7,35.1022kg.
Mặt Trăng chuyển động quanh Trái Đất với chu kì T = 27,32 ngày Ln hướng nửa nhất định Mặt Trăng Trái Đất
Trên Mặt Trăng khơng có khí
Bề mặt phủ lớp vật chất xốp Trên bề mặt có dãy núi cao Nhiệt độ ngày đêm chênh lệch rất lớn
Có nhiều ảnh hưởng đến Trái Đất: gây tượng thuỷ triều IV SAO THIÊN HÀ.
1. Định nghĩa: Sao khối khí nóng sáng, giống Mặt Trời
2 Đặc điểm: Đa số tồn trạng thái ổn định, có kích thước nhiệt độ không đổi thời gian dài Mặt Trời số
3 Các loại sao:
Sao biến quang: có độ sáng thay đổi Có loại: +Sao biến quang che khuất
+Sao biến quang nén dãn
Sao mới: có độ sáng tăng đột ngột lên hàng ngàn, hàng vận hay hàng
triệu lần sau từ từ giảm
Sao tiếp tục co lại nóng dần tạo thành ngơi sáng
tỏ
Trong thời gian tồn sao, xảy phản ứng nhiệt
hạch, tiêu hao dần Hiđrô tạo thành Heli nguyên tố khác (C, O, Fe )
Khi nhiên liệu cạn kiệt, biến thành
thiên thể khác
V THIÊN HÀ
1. KN: Thiên hà hệ thốngsao gồm nhiều loại tinh vân
2 Các loại thiên hà:
Thiên hà xoắn ốc thiên hà có hình dạng dẹt
cái đĩa trịn có cánh tay xoắn ốc, chứa nhiều khí
Thiên hà elip thiên hà có hình elip, chứa khí
có khối lượng trẳi dải rộng
Thiên hà khơng định hình thiên hà khơng có hình
dạng xác định
CHÚ Ý: Tồn bơ thiên hà quay xung quanh trung tâm thiên hà.
VI THIÊN HÀ CỦA CHÚNG TA (NGÂN HÀ) Đặc điểm:
Thiên hà loại thiên hà xoắn ốc
+Đường kính khoảng 100 nghìn năm ánh sáng
+Khối lượng khoảng 150 tỉ lần khối lượng MTrời
+Là hệ phẳng giống môt đĩa, dày khoảng 330 năm ánh sáng, chứa vài trăm tỉ
(44) Punxa nơtron: bxạ lượng dạng xung sóng điện từ rất
mạnh
Lỗ đen thiên thể cấu tạo nơtron, có khả hút vật thể,
kể ánh sáng
Tinh vân: “đám mây sáng”
4 Sự tiến hoá:
Sao cấu tạo từ đám “mây” khí bụi
Đám mây vừa quay vừa co lại, sau vài chục nghìn năm, vật chất dần tập
trung , tạo thành tinh vân
Ở trung tâm tinh vân, nguyên thuỷ tạo thành
vùng lồi trung tâm Được tạo “già”, khí bụi
Ở trung tâm Thiên Hà có nguồn phát xạ hồng ngoại
là nguồn phát xạ sóng vơ tuyến điện
Dải ngân hà: hình chiếu Thiên Hà vòm trời như dải sáng trải bầu trời đêm
VII THUYẾT BIG BANG. Đặc điểm:
Vũ trụ bắt đầu dãn nở từ “thời điểm kì dị” Muốn tính tuổi vũ trụ, phải lập luận
ngươc thời gian đến “điểm kì dị”, lúc tuổi RVũTrụ (điểm zero Big Bag)
Vật lí học đại dựa vào vật lí hạt sơ cấp đã
ước đoán kiện đã xãy bắt đầu từ thời điểm 10-35 s sau Vụ nổ lớn bằng>
Thời điểm Plăng.
Ở thời điểm Plăng:
+Kích thước vũ trụ 10-35 m,D
1091kg/cm3 nhiệt độ bằng1032 K
bằng> Trị số Plăng.
+Vũ trụ tràn ngập hạt có lượng cao: electron, nơtrinơ quac
Sự tạo thành hạt:
Nuclôn đựơc tạo sau Vụ nổ 1s
Các hạt nhân nguyên tử xuất sau
phút
300 nghìn năm sau xuất hiên nguyên tử đầu
tiên
triệu năm sau xuất thiên hà Tại t 14 tỉ năm, vũ trụ trạng thái
nay, nhiệt độ trung bình T 2,7 K.
The End
Chóc em thành công kỳ thi tới!
(45)Phần thứ nhất: Dạy học, kiểm tra, đánh giá theo chuẩn kiến thức, kỹ Chương trình giáo dục phổ thơng.
Phần thứ hai: Câu hỏi tập Chương I: Dao động cơ.
1 Chuẩn kiến thức, kĩ kiến thức trọng tâm. 1.1 Chuẩn kiến thức, kĩ
Chủ đề Mức độ cần đạt Ghi
1 Dao động cơ
a) Dao động điều hoà Các đại lượng đặc trưng
b) Con lắc lò xo Con lắc đơn
c) Dao động riêng Dao động tắt dần d) Dao động cưỡng Hiện tượng cộng hưởng Dao động trì
e) Phương pháp giản đồ Frênen
Kiến thức
- Phát biểu định nghĩa dao động điều hoà
- Nêu li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu
- Nêu trình biến đổi lượng dao động điều hồ
- Viết phương trình động lực học phương trình dao động điều hồ lắc lò xo lắc đơn
- Viết cơng thức tính chu kì (hoặc tần số) dao động điều hồ lắc lị xo lắc đơn Nêu ứng dụng lắc đơn việc xác định gia tốc rơi tự
- Nêu dao động riêng, dao động tắt dần, dao động cưỡng
- Nêu điều kiện để hiện tượng cộng hưởng xảy
- Nêu đặc điểm dao động tắt dần, dao động cưỡng bức, dao động trì
- Trình bày nội dung phương pháp giản đồ Frênen - Nêu cách sử dụng phương pháp giản đồ Frênen để tổng hợp hai dao động điều hoà tần số phương dao động
- Dao động lắc lò xo lắc đơn bỏ qua ma sát lực cản dao động riêng
- Trong toán đơn giản, xét dao động điều hồ riêng lắc, đó: lắc lò xo gồm lò xo, đặt nằm ngang treo thẳng đứng; lắc đơn chịu tác dụng trọng lực lực căng dây treo
Kĩ
- Giải toán đơn giản dao động lắc lò xo lắc đơn
- Biểu diễn dao động điều hoà vectơ quay
- Xác định chu kì dao động lắc đơn gia tốc rơi tự do bằng thí nghiệm.
1.2 Kiến thức trọng tâm.
1 Các đại lượng đặc trưng cho tính tuần hồn dao động điều hồ - Chu kì T (s)
- Tần số f (Hz)
- Tần số góc ω (rad/s)
Quan hệ chu kì, tần số, tần số góc: ω=2π T =2πf
(46)- Phương trình: + Tổng quát: x = A.cos(ωt + φ)
+ Riêng với lắc đơn: α = α0.cos(ωt + φ) - Công thức vận tốc: v = x’ = - ω.A.sin(ωt + φ)
- Công thức gia tốc: a = x” = - ω2.A.cos(ωt + φ).
3 Lực gây dao động điều hồ Cơng thức tính chu kì lắc - Lực gây dao động điều hồ: F = - kx
- Cơng thức tính chu kì: + Con lắc lị xo: T=2π√m k + Con lắc đơn: T=2π√l
g Năng lượng lắc dao động điều hoà: - Động năng: Wđ = 12 mv2 = W.sin2(ωt + φ).
- Thế năng: + Con lắc lò xo: Wt = 12 kx2 = W.cos2(ωt + φ). + Con lắc đơn: Wt = mgl(1 – cosα) = W.cos2(ωt + φ). - Cơ năng: W = Wt + Wđ = 12 kA2 =
2 mω2A2
5 Dao động tắt dần Dao động cưỡng Cộng hưởng
- Dao động tắt dần dao động có biên độ giảm dần theo thời gian
- Dao động trì dao động có biên độ không đổi không làm thay đổi chu kì dao động riêng - Dao động cưỡng dao động chịu tác dụng ngoại lực biến thiên tuần hoàn
- Hiện tượng cộng hưởng tượng biên độ dao động cưỡng tăng đến giá trị cực đại tần số lực cưỡng tần số dao động riêng
Điều kiện xảy tượng cộng hưởng: f = f0 ↔ T = T0 ↔ ω = ω0 2 Hướng dẫn, lời giải, đáp án Câu hỏi tập SGK. Bài 1: Dao động lắc lị xo Dao động điều hồ.
C1 Theo H.1.1 Khi x > 0, vật m bên phải vị trí cân bằng, lực F hướng sang trái tức hướng vị trí cân F < Ta lập luận tương tự x < F x luôn trái dấu nên cơng thức 1.1 phải có dấu “ - “
Câu hỏi:
1 Công thức lực gây dao động lắc: F = - kx
2 Định nghĩa dao động điều hoà: Dao động vật gọi dao động điều hoà hợp lực tác dụng lên vật hay gia tốc vật ln hướng vị trí cân tỉ lệ với li độ
3 Dao động điều hồ xem chuyển động hình chiếu điểm chuyển động tròn lên trục trùng với đường kính đường trịn
Bài tập: Chọn B
F = k(x – x0) Vì (x – x0) li độ vật m
(47)6 Lực đàn hồi Fđh = - k(x – Δl), trọng lực P = mg = k.Δl lực gây dao động F = - kx, x li độ
Bài 2: Các đặc trưng dao động điều hồ.
C1 Ta thấy m có đơn vị (kg), k có đơn vị (N/m) suy m/k có đơn vị (kg.N/m) Mặt khác theo cơng thức F = m.a ta có (N) = (kg.m/s2) suy (kg.N/m) = (s2) Suy
√m
k có đơn vị (s) C2 Phương trình dao động vật x = A.cos(ωt + φ) Vận tốc vật v = x’ = - ω.A.sin(ωt + φ)
C3 Ta có x = A.cos(ωt + φ) → x’ = - ω.A.sin(ωt + φ) → x” = - ω2.A.cos(ωt + φ) thay x x” vào phương trình x” + ω.x = ta thấy - ω2.A.cos(ωt + φ) + ω2.A.cos(ωt + φ) = = VP Tức x = A.cos(ωt + φ) nghiệm phương trình x” + ω.x =
C4 Số hạng 0,5kx2 có đơn vị N m.m
2
= N.m = J
C5 Khi lắc chuyển động từ vị trí biên vị trí cân giảm, động tăng Khi lắc chuyển động từ vị trí cân vị trí biên động giảm, tăng
Câu hỏi:
1 Chu kì dao động lắc khoảng thời gian vật thực dao động toàn phần Tần số đại lượng nghịch đảo chu kì
2 T=1 f=
2π ω ω=√k
m đơn vị (rad/s), T=2π√ m
k đơn vị (s)
4 Dao động điều hoà dao động có li độ biến đổi theo hàm cosin theo phương trình x = A.cos(ωt + φ) Phương trình dao động điều hồ x = Acos(ωt + φ)
x: li độ A: biên độ φ: Là pha ban đầu
6 Công thức động Wd=
1 2mv
2 Công thức Wt=
1 2kx
2
Khi lắc dao động điều hồ động tăng giảm ngược lại tổng chúng không đổi
Bài tập: Chọn C
Độ dài quỹ đạo chuyển động khoảng cách từ x = -A đến x = A tức hai lần biên độ a T = 0,5s ; b f = 2Hz ; c A = 18cm
9 a Độ cứng k = 490N/m Vì vật vị trí cân ta có k.Δl = m.g b Chu kì lắc T=2π√m
k =2π√ Δl
g = 0,41 s 10 Chọn D
Thế tính cơng thức Wt=1
2kx
(48)Khi lắc qua vị trí cân cực tiểu động cực đại nên vận tốc đạt cực đại vmax = A.ω = A √k
m
Bài 3: Con lắc đơn.
C1 Ví dụ α = 100 = 0,1745 rad có sinα = 0,1736 tức sinα ≈ α.
C2 chu kỳ lắc đơn phụ thuộc vào chiều dài gia tốc trọng trường, không phụ thuộc vào khối lượng lắc
C3 Khi lắc đơn chuyển động từ vị trí biên vị trí cân độ cao vật giảm → vật giảm, vật chuyển động nhanh dần → vận tốc vật tăng → động vật tăng Khi vật chuyển động từ vị trí cân lên vị trí biên độ cao vật tăng → giảm, vật chuyển động chậm dần → vận tốc giảm → động giảm
Câu hỏi:
1 Phần I, II SGK T=2π√l
g
3 Thế năng: Wt = mgl(1 – cosα) Động năng: Wđ =
2mv
Cơ năng: W =
2mv
+ mgl(1 – cosα) = const
Khi lắc dao động động tăng giảm ngược lại tổng chúng không đổi Bài tập:
4 Chọn D Chọn D
Vì chu kỳ dao động không phụ thuộc vào khối lượng Chọn C
Áp dụng định luật bảo toàn Wđmax = W suy
2mv
= mgl(1 – cosα0) → v = √2gl(1−cosα0)
7 Ta có T=2π√l
g = 2,838 s, mặt khác t = T.n (n số dao động toàn phần)→ n = t/T = 105,5 a Chu kì dao động lắc T=2π√l
g = 2,007 s
b Tốc độ cực đại lắc qua vị trí cân vmax = √2gl(1−cosα0) = 3,13 m/s Khi lắc vị trí góc α bất kỳ W = 12mv2 + mgl(1 – cosα) = mgl(1 – cosα0) → v = √2gl(cosα −cosα0) = 2,68 m/s
Bài 4: Dao động tắt dần Dao động cưỡng bức. C1 a Các lắc dao động cưỡng
b Con lắc C dao động mạnh nhất có chiều dài lắc D có chu kỳ dao động riêng nên cộng hưởng
C2 a Vì tần số lực cưỡng gây chuyển động pittông xilanh máy nổ khác xa tần số riêng khung xe
(49)C3 Dây đàn ghita lên đúng, tần số dao động tần số dao động phím đàn pianơ Sóng âm truyền từ phía đàn pianơ tác động vào dây đàn ngoại lực có tần số tần số riêng đàn ghita, làm cho dây đàn ghita dao động mạnh, hất mẩu giấy khỏi dây đàn
Câu hỏi:
1 Dao động có biên độ giảm dần theo thời gian gọi dao động tắt dần Nguyên nhân lực ma sát làm tiêu hao lượng
2 Dao động trì dao động cung cấp lượng phần lượng đã bị mất sau chu kì cho chu kì dao động riêng không thay đổi
3 Dao động cưỡng dao động chịu tác dụng ngoại lực tuần hoàn Đặc điểm dao động cưỡng bức:
- Biên độ không đổi, tần số dao động tần số ngoại lực
- Biên độ dao động phụ thuộc vào biên lực cưỡng chênh lệch tần số lực cưỡng tần số riêng hệ dao động
4 Hiện tượng biên độ dao động cưỡng tăng đến giá trị cực đại tần số lực cưỡng tần số dao động riêng gọi tượng cộng hưởng
Điều kiện tần số dao động cưỡng tần số riêng hệ dao động Bài tập:
5 Chọn B
Vì tỉ lệ vớ bình phương biên độ dao động Chọn B
Chu kì dao động lắc T=2π√l
g = 1,33 s Khi dao động lắc có biên độ lớn nhất, tức dao động cưỡng lắc xảy tượng cộng hưởng Vận tốc tàu v = l/T = 12,5/1,33 = 9,4 m/s = 33,84 km/h Ta thấy 33,84 km/h gần với 40 km/h nhất nên chọn B
Bài 5: Tổng hợp dao động điều hoà phương, tần số Phương pháp giản đồ vectơ.
C1 Dao động điều hoà x = 3cos(5t + π/3) cm biểu diễn mọt vectơ quay có độ dài đơn vị, hợp với trục 0x góc 600.
Câu hỏi: Phần I SGK Phần II SGK
3 a Hai dao động pha: A = A1 + A2 b Hai dao động ngược pha: A = |A1 - A2 | c Hai dao động vuông pha: A2 = A12 + A22 Bài tập:
4 Chọn D
5 Chọn B x = 2cos(t + π
6 )
- Có độ lớn hai đơn vị dài lên A = 2đvcd - Quay quanh O với tốc độ 1rad/s lên ω = rad/s - Khi t = ta có φ = 300 = π
6 rad
6 Phương trình dao động tổng hợp: x = 2,3cos(5πt + 0,68π) (cm)
(50)tan φ = x1m.sinϕ1+x2m sinϕ2 x1mcosϕ1+x2mcosϕ2
= - 3+√3
3 = - 1,5773 = 0,68π
Bài 6: Thực hành: Khảo sát thực nghiệm các định luật dao động lắc đơn. Câu hỏi:
1 Dự đoán: Chu kỳ dao động lắc đơn phụ thuộc vào đại lượng đặc trưng l, m, α Cần dùng thí nghiệm thay đổi đại lượng giữ nguyên đại lượng kiểm tra từng dự đoán Dự đoán: Chu kỳ dao động lắc đơn phụ thuộc vào nơi làm thí nghiệm
Làm thí nghiệm với lắc có chiều dài khơng đổi nơi khác để kiểm chứng
3 Không đo chu kỳ lắc đơn có chiều dài l < 10 cm kích thước cân đáng kể so với chiều dài này, kho tạo dao động với biên độ nhỏ chu kỳ T nhỏ khó đo
4 Dùng lắc dài xác định gia tốc g cho kết xác Δgg =2ΔT T +
Δl l 3 Câu hỏi tập vận dụng, bám sát chuẩn kiến thức, kĩ năng.
1.1 Phương trình tổng quát dao động điều hoà A x = Acotg(ωt + φ)
B x = Atg(ωt + φ) C x = Acos(ωt + φ) D x = Acos(ωt2 + φ).
1.2 Trong phương trình dao động điều hồ x = Acos(ωt + φ), mét (m) thứ nguyên đại lượng A Biên độ A
B Tần số góc ω
C Pha dao động (ωt + φ) D Chu kỳ dao động T
1.3 Trong lựa chọn sau đây, lựa chọn nghiệm phương trình x” + ω2x = 0? A x = Asin(ωt + φ) B x = Acos(ωt + φ)
C x = A1sinωt + A2cosωt D x = Atsin(ωt + φ) 1.4 Trong dao động điều hoà, phát biểu sau không đúng? A Cứ sau khoảng thời gian T(chu kỳ) vật lại trở vị trí ban đầu B Cứ sau khoảng thời gian T vận tốc vật lại trở giá trị ban đầu C Cứ sau khoảng thời gian T gia tốc vật lại trở giá trị ban đầu D Cứ sau khoảng thời gian T biên độ vật lại trở giá trị ban đầu 1.5 Trong dao động điều hoà, phát biểu sau không đúng?
A Vận tốc vật đạt giá trị cực đại vật chuyển động qua vị trí cân B Gia tốc vật đạt giá trị cực đại vật chuyển động qua vị trí cân C Vận tốc vật đạt giá trị cực tiểu vật hai vị trí biên D Gia tốc vật đạt giá trị cực tiểu vật chuyển động qua vị trí cân 1.6 Trong dao động điều hoà chất điểm, chất điểm đổi chiều chuyển động A lực tác dụng đổi chiều B lực tác dụng không C lực tác dụng có độ lớn cực đại D lực tác dụng có độ lớn cực tiểu 1.7 Trong dao động điều hoà
(51)C vận tốc biến đổi điều hoà sớm pha π/2 so với li độ D vận tốc biến đổi điều hoà chậm pha π/2 so với li độ 1.8 Phát biểu sau không đúng?
Cơ dao động tử điều hồ ln A tổng động thời điểm bất kỳ B động thời điểm ban đầu
C vị trí li độ cực đại D động vị trí cân
1.9 Một vật dao động điều hồ theo phương trình x = 6cos(4πt)cm, biên độ dao động vật : A A = 4cm B A = 6cm C A = 4m D A = 6m
1.10 Một chất điểm dao động điều hồ theo phương trình x = 5cos(2πt)cm, chu kỳ dao động chất điểm A T = 1s B T = 2s C T = 0,5s D T = 1Hz
1.11 Phát biểu sau động dao động điều hoà không đúng? A Động biến đổi điều hoà chu kỳ
B Động biến đổi điều hoà chu kỳ với vận tốc
C Thế biến đổi điều hoà với tần số gấp lần tần số li độ D Tổng động không phụ thuộc vào thời gian
1.12 Phát biểu sau mối quan hệ li độ, vận tốc, gia tốc đúng? A Trong dao động điều hoà vận tốc li độ chiều
B Trong dao động điều hồ vận tốc gia tốc ln ngược chiều C Trong dao động điều hoà gia tốc li độ ngược chiều D Trong dao động điều hồ gia tốc li độ ln chiều
1.13 Phát biểu sau động dao động điều hồ khơng đúng? A Động đạt giá trị cực đại vật chuyển động qua VTCB
B Động đạt giá trị cực tiểu vật hai vị trí biên C Thế đạt giá trị cực đại gia tốc vật đạt giá trị cực tiểu D Thế đạt giá trị cực tiểu gia tốc vật đạt giá trị cực tiểu 1.14 Động dao động điều hoà
A biến đổi theo thời gian dạng hàm số sin B biến đổi tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ T/2 C biến đổi tuần hoàn với chu kỳ T
D không biến đổi theo thời gian
1 15 Con lắc lị xo dao động điều hồ, tăng khối lượng vật lên lần tần số dao động vật A tăng lên lần B giảm lần C tăng lên lần D giảm lần
1.16 Phát biểu sau không đúng?
A Tần số dao động cưỡng tần số dao động riêng B Tần số dao động cưỡng tần số lực cưỡng
C Chu kỳ dao động cưỡng không chu kỳ dao động riêng D Chu kỳ dao động cưỡng chu kỳ lực cưỡng
(52)A có biên độ phụ thuộc vào biên độ dao động hợp thành thứ nhất B có biên độ phụ thuộc vào biên độ dao động hợp thành thứ hai C có biên độ phụ thuộc vào tần số chung hai dao động hợp thành D có biên độ phụ thuộc vào độ lệch pha hai dao động hợp thành 1.18 Nhận xét sau không đúng?
A Dao động tắt dần nhanh lực cản môi trường lớn B Dao động trì có chu kỳ chu kỳ dao động riêng lắc C Dao động cưỡng có tần số tần số lực cưỡng
D Biên độ dao động cưỡng không phụ thuộc vào tần số lực cưỡng
1.19 Nguyên nhân gây dao động tắt dần lắc đơn dao động khơng khí A trọng lực tác dụng lên vật
B lực căng dây treo C lực cản môi trường
D dây treo có khối lượng đáng kể 1.20 Phát biểu sau không đúng?
A Điều kiện để xảy tượng cộng hưởng tần số góc lực cưỡng tần số góc dao động riêng B Điều kiện để xảy tượng cộng hưởng tần số lực cưỡng tần số dao động riêng
C Điều kiện để xảy tượng cộng hưởng chu kỳ lực cưỡng chu kỳ dao động riêng D Điều kiện để xảy tượng cộng hưởng làbiên độ lực cưỡng biên độ dao động riêng
1.21* Một chất điểm khối lượng m = 100g, dao động điều điều hoà dọc theo trục Ox với phương trình x = 4cos(2t)cm Cơ dao động điều hoà chất điểm
A E = 3200J B E = 3,2J C E = 0,32J D E = 0,32mJ
1.22 Một chất điểm dao động điều hồ theo phương trình x = 4.cos10πt (cm,s) a Hãy xác định biên độ, tần số góc, tần số, chu kì dao động
b Tính li độ chất điểm pha dao động 300.
1.23 Một chất điểm dao động điều hồ theo phương trình x = 5.cos(πt + π/2) (cm,s) Hãy xác định li độ, vận tốc, gia tốc chất điểm thời điểm t = s
1.24 Một chất điểm dao động điều hoà dọc theo trục Ox với chu kì T = s, chất điểm vạch quỹ đạo có độ dài S = 12 cm
a Hãy viết phương trình dao động chất điểm, chọn gốc thời gian lúc chất điểm chuyển động qua vịt trí cân theo chiều dương
b Chất điểm chuyển động qua vị trí x = cm vào thời điểm nào?
c Xác định vận tốc gia tốc chất điểm chất điểm chuyển động qua vị trí có li độ x = cm
1.25* Một lắc lị xo dọc gồm lị xo có độ cứng k = 100 N/m, vật m = 100g, dao động theo phương thẳng đứng Lấy g = 10 m/s2, bỏ qua ma sát Đưa vật đến vị trí lị xo khơng bị biến dạng thả nhẹ. a Viết phương trình dao động lắc, chọn gốc thời gian lúc thả vật
b Tìm lực đàn hồi cực đại, cực tiểu lò xo tác dụng lên vật nặng
1.26 Một lắc lò xo gồm vật m = 100g lò xo có độ cứng k, dao động điều hồ, khoảng thời gian 30 s thực 20 lần dao động toàn phần
a Hãy xác định độ cứng lò xo
(53)1.27* Một lắc lị xo gồm lị xo có độ cứng k = 40 N/m vật m = 100g Người ta kéo lắc lệch khỏi vị trí cân đoạn cm thả nhẹ
a Xác định vận tốc cực đại vật m b Tính dao động lắc
c Xác định khoảng thời gian ngắn nhất để vật m chuyển động từ vị trí cân đến vị trí có li độ cm 1.28* Khi gắn vật m1 vào lị xo k lắc dao động với chu kì T1 = 0,8 s Khi gắn vật m2 vào lị xo k nói lắc dao động với chu kì T2 = 0,6 s Hỏi gắn đồng thời m1 m2 vào lò xo k lắc dao động với chu kì bao nhiêu?
1.29 Con lắc đơn Hà Nội dao động với chu kì s Hãy tính a Chiều dài lắc
b Chu kì lắc Thành phố Hồ Chí Minh
Biết gia tốc trọng trường Hà Nội 9,7926 m/s2 Thành phố Hồ Chí Minh 9,7867 m/s2. 1.30 Hãy trình bày cách đo gia tốc trọng trường điểm mặt đất lắc đơn
1.31 Hãy xác định lắc đơn dài l = m, dao động điều hoà nơi có gia tốc trọng trường g = 9,81 m/s2 Biên độ góc α0 = 40, khối lượng vật m = 100 g.
1.32* Một người xách xô nước đường, bước 50 cm Chu kì dao động riêng nước xơ s Người với vận tốc nước xơ bị sóng sánh mạnh nhất
1.33* Tìm phương trình dao động tổng hợp hai dao động điều hoà sau: x1 = 3cos(10πt) cm x1 = 4sin(10πt) cm phương pháp giản đồ vectơ quay Không dùng phương pháp giản đồ vectơ quay xác định phương trình dao động tổng hợp hay khơng? Nếu có hãy trình bày phương pháp
4 Câu hỏi tập ôn tập chương I.
1.34 Phát biểu sau với lắc đơn dao động điều hoà khơng đúng? A Động tỉ lệ với bình phương tốc độ góc vật
B Thế tỉ lệ với bình phương tốc độ góc vật C Thế tỉ lệ với bình phương li độ góc vật
D Cơ khơng đổi theo thời gian tỉ lệ với bình phương biên độ góc 1.35 Trong dao động điều hồ
A gia tốc biến đổi điều hoà pha so với vận tốc B gia tốc biến đổi điều hoà ngược pha so với vận tốc C gia tốc biến đổi điều hoà sớm pha π/2 so với vận tốc D gia tốc biến đổi điều hoà chậm pha π/2 so với vận tốc
1.36 Một lắc lò xo dọc gồm lị xo có độ cứng 24 N/m cầu nhỏ khối lượng 180 g Kéo cầu khỏi vị trí cân theo phương thẳng đứng xuống đoạn cm, thả không vận tốc ban đầu Lấy g = 10 m/s2.
a Chứng minh vật m dao động điều hoà, xác định chu kì dao động vật
b Viết phương trình dao động vật, chọn trục toạ độ 0x có gốc trùng vị trí cân vật, hướng thẳng đứng từ xuống dưới, gốc thời gian lúc thả vật
c Tính lực đàn hồi cực đại, cực tiểu lò xo
1.38 Một vật khối lượng 200g, treo vào lò xo khối lượng không đáng kể Vật dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với tần số 2,5 Hz Trong dao động chiều dài lò xo biến thiên từ 20 cm đến 24 cm Lấy g = 10 m/s2.
a Viết phương trình dao động vật, chọn trục toạ độ x có gốc trùng vị trí cân vật, hướng thẳng đứng từ xuống dưới, gốc thời gian lúc vật vị trí cao nhất
(54)c Viết biểu thức lực đàn hồi lò xo d Tính chiều dài tự nhiên lị xo
1.39 Một lắc lị xo ngang dao động điều hồ với biên độ 10 cm Vật có vận tốc cực đại 1,2 m/s J Hãy xác định:
(55)CHƯƠNG II: SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM. 1 Chuẩn kiến thức, kĩ kiến thức trọng tâm.
1.1 Chuẩn kiến thức, kĩ
Chủ đề Mức độ cần đạt Ghi chú
2 Sóng cơ a) Khái niệm sóng Sóng ngang Sóng dọc
b) Các đặc trưng sóng: tốc độ truyền sóng, bước sóng, tần số sóng, biên độ sóng, lượng sóng
c) Phương trình sóng d) Sóng âm Độ cao âm Âm sắc Cường độ âm Mức cường độ âm Độ to âm
e) Giao thoa của hai sóng
cơ. Sóng
dừng Cộng hưởng âm
Kiến thức
- Phát biểu định nghĩa sóng cơ, sóng dọc, sóng ngang nêu ví dụ sóng dọc, sóng ngang
- Phát biểu định nghĩa tốc độ sóng, bước sóng, tần số sóng, biên độ sóng lượng sóng
- Nêu sóng âm, âm thanh, hạ âm, siêu âm
- Nêu cường độ âm mức cường độ âm đơn vị đo mức cường độ âm
- Nêu ví dụ để minh hoạ cho khái niệm âm sắc Trình bày sơ lược âm bản, hoạ âm
- Nêu đặc trưng sinh lí (độ cao, độ to âm sắc) đặc trưng vật lí (tần số, mức cường độ âm hoạ âm) âm
- Mô tả tượng giao thoa hai sóng mặt nước nêu điều kiện để có giao thoa hai sóng - Mơ tả tượng sóng dừng sợi dây nêu điều kiện để có sóng dừng
- Nêu tác dụng hộp cộng hưởng âm
- Mức cường độ âm là:
L (dB) = 10lgIo I
- Không yêu cầu học sinh dùng phương trình sóng để giải thích tượng sóng dừng
K n ngĩ ă
- Viết phương trình sóng
- Giải tốn đơn giản giao thoa sóng dừng - Giải thích sơ lược tượng sóng dừng sợi dây
- Xác định bước sóng tốc độ truyền âm bằng phương pháp sóng dừng.
1.2 Kiến thức trọng tâm.
1 Sóng học Phương trình sóng
(56)- Phương trình sóng : Phương trình dao động tâm sóng sA = a.cos(ωt + φ), phương trình dao động điểm M cách tâm sóng A khoảng x sM = a.cos2π (t
T− x λ) Hiện tượng giao thoa sóng
- Hiện tượng giao thoa tượng hai hay nhiều sóng kết hợp tăng cường triệt tiêu lẫn tuỳ thuộc vào hiệu đường chúng
- Điều kiện xảy tượng giao thoa hai sóng phải hai sóng kết hợp
- Hai sóng kết hợp hai sóng gây hai nguồn có tần số, pha lệch pha góc khơng đổi
- Vị trí điểm dao động với biên độ cực đại : δ = d2 – d1 = k.λ
Vị trí điểm dao động với biên độ cực tiểu: δ = d2 – d1 = (2k + 1).λ/2
- Trường hợp đặc biệt giao thoa sóng sóng dừng: Khoảng cách hai bụng sóng liền kề λ/2 Khoảng cách hai nút sóng liền kề λ/2 Khoảng cách bụng sóng nút sóng liền kề λ/4 - Hiện tượng giao thoa tính chất đặc trưng sóng
3 Sóng âm
- Sóng âm sóng học có tần số khoảng từ 16 Hz đến 20000 Hz
- Sóng âm có đầy đủ tính chất vật lí sóng học, thường dùng nhất áp suất âm cường độ âm
- Tính chất sinh lí âm độ cao, độ to âm sắc
2 Hướng dẫn, lời giải, đáp án Câu hỏi tập SGK. Bài 7: Sóng truyền sóng.
C1 Ta trơng thấy gợn sóng trịn, đồng tâm O, lan rộng dần
C2 Được, đầu dây tự nên đầu cung dao động điểm dây, cịn thí nghiệm hình 7.2 SGK điểm P bị giữ cố định, nên không dao động
Câu hỏi:
1 Dao động lan truyền khơng, dao động lan truyền trở thành sóng
2 Phương dao động phần tử mơi trường: Sóng ngang có phương dao động phần tử vng góc với phương truyền sóng, cịn sóng dọc có phương dao động phần tử song song với phương truyền sóng
3 Kéo dây căng mạnh biến dạng lan truyền nhanh Bước sóng quãng đường sóng truyền chu kì
Vận tốc truyền sóng phụ thuộc mơi trường truyền sóng, mà λ = v.T nên bước sóng phụ thuộc vào mơi trường
5 Vì li độ hàm tuần hoàn hai biến số độc lập t x s = Acos2π(t/T – x/λ)
6 Chỉ cần dật mạnh đầu dây theo phương ngang (vng góc với tay co gầu) chờ cho xung động dây truyền xuống tới gàu gàu lật Khơng nên lắc đi, lắc lại đầu dây
Bài tập: Chọn A Chọn C
9 Vận tốc truyền sóng v = 50cm/s
(57)λ = λ1+λ2+λ3+λ4
4 1cm, với f = 50Hz ta v = λ .f = 1.50 = 50cm/s
10 Vận tốc truyền sóng v = 20 cm/s Hướng dẫn: λ =
10 = 0,2 cm; v = λf = 0,2.100 = 20 cm/s
Bài 8: Sự giao thoa sóng
C1 Biên độ sóng A = a √2 Vì hai sóng tổng hợp vuông pha Câu hỏi:
1 Hiện tượng giao thoa tượng nhiễu xạ
2 Ta cần chứng minh tượng vật lý có hai khả : giao thoa nhiễu xạ Khơng, theo định nghĩa cần chúng có tần số hiệu pha khơng đổi theo thời gian
4 Hiệu pha chúng phải 2kπ, ( k = 0,±1, ±2, ….) Hiệu pha chúng phải (2k + 1)π, ( k = 0,±1, ±2, ….)
6 a = √a12+a22+2a1a2cos(2k+1)π = | a1 –a2|; hai dao động ngược pha Bài tập:
7 Chọn D Chọn B i 0,625cm Ta có i = 2λ=V
2f=
50 40=
5
10 Vận tốc truyền sóng v = 0,25m/s
S1, S2 hai nút, S1, S2 có 10 nút khác, khoảng cách S1S2 10 + khoảng hai nút Khoảng cách hai nút nửa bước sóng
i = λ
2=
s1s2
11 = 11
11=1 cm λ = 2cm
Vận tốc truyền sóng v = f.λ = 26.2 = 52cm/s Bài 9: Sự phản xạ sóng Sóng dừng. C1 Vật cản điểm gắn cố định sợi dây
C2 Vật cản điểm đầu P sợi dây tự ngăn khơng cho sóng truyền chiều Câu hỏi:
1 Phản xạ đổi dấu phản xạ đó, li độ sóng phản xạ điểm trái dấu với li độ sóng tới, sau lộ trình
Trong phản xạ khơng đổi dấu, li độ sóng phản xạ dấu với li độ sóng tới Phản xạ đổi dấu xảy sóng phản xạ vật cản cố định
Phản xạ không đổi dấu vật cản di động
3 Sóng dừng tạo thành dao thoa sóng phản xạ với sóng tới
4 Nút dao động hệ sóng dừng điểm, dao động tổng hợp sóng tới sóng phản xạ có bên độ cực tiểu (hoặc khơng, sóng phản xạ có biên độ sóng tới)
Bụng dao động (trong hệ sóng dừng) điểm đó, dao động tổng hợp (của sóng tới sóng phản xạ) có biên độ cực đại
(58)5 Trong phản xạ đổi dấu, điểm phản xạ ln ln nút; cịn phản xạ không đổi dấu, điểm phản xạ luôn bụng
Bài tập: Chọn C Chọn D a λ = 1,2m
Dây dao động với bụng sóng lên l = λ/2 hay λ = 2.l = 2.0,6 = 1,2m b λ = 0,4m
Khi dao động với N bụng λ '
2=
l
N với N = λ=
2 l N =
2 1,2
3 = 0,4m
9 f = 100Hz
Giữa bốn nút có ba bụng, tức dây có ba nửa bước sóng nên l = λ
2 hay λ= 2l
3 Tần số dao động f =
V λ =
V
2l
3
=3V
2l =
3 80
2 1,2=100 HZ
Bài 10: Tính chất vật lí âm
C1 Vì âm cịn truyền qua giá gắn chng, bàn đặt chng, chng thuỷ tinh, qua khơng khí ngồi chng tới tai ta
Có thể xác minh cách đặt giá chuông lên tấm nhựa xốp, mềm để chuông cách âm bàn Nếu tấm nhựa cách âm tốt tai khơng nghe thấy
C2 Ta trông thấy tia chớp, lâu sau nghe thấy tiếng sấm
Một người đánh tiếng trống rời rạc, đứng cách xa ta khoảng 100m thấy rõ từ lúc dùi đập vào mặt trống đến lúc nghe thấy tiếng ‘tùng’ có khoảng thời gian ngắn rất rõ
Câu hỏi:
1 Hai sóng có chất, khác tần số Sóng âm sóng dọc, nên truyền qua khơng khí
3 Nhạc âm có tần số xác định thường kéo dài, tiếng động khơng có tần số xác định khơng kéo dài Nghe dàn nhạc trình diễn, dù đứng gần hay đứng xa, khơng thấy có khác giai điệu, nhạc có nhiều nốt nhạc tần số rất khác
5 Âm truyền nhanh nhất môi trường rắn đến môi trường lỏng cuối mơi trường khí Áp śt âm độ biến thiên áp suất điểm mơi trường mà sóng âm truyền qua
7 Đơn vị cường độ âm đo oát mét vng ( kí hiệu : W/m2) Bài tập:
8 Chọn C Chọn A
10 Không nghe
Ta có f = T1 = 12,5Hz < 16 Hz sóng hạ âm lên khơng nghe thấy 11 Ta có λ = Vf =331
106 = 0,331mm ; λ
’ ¿V f =
1500
106 =1,5 mm
12 v = 341 m/s
(59)13 Vg = 3194m/s Δt= l
V0 − l
Vg
⇒Vg= Vo.l l− Vo.Δt
=340 951,25
951,25−340 2,5=3194,3≈3194 m/s
Bài 11: Tính chất sinh lí âm thanh.
C1 Có; âm có tần số thấp (dưới 100 200Hz) cao (trên 5000 6000Hz) cịn âm có tần số trung bình (500 2000Hz)
C2 Có, cần nghe bước chân ta nhận người tới, gì, guốc hay giày Nói chung tiếng động có âm sắc
Câu hỏi:
1 Theo tính chất sinh lí âm
2 Có ba tính chất sinh lí âm, độ cao, độ to âm sắc
3 Độ cao âm mà tính chất mà ta thường đánh giá tính từ: trầm, bổng,thấp, cao… Độ cao âm đặc trưng tần số
4 Độ to âm đặc trưng mức cường độ Đơn vị đo mức cường độ âm ben đêxiben Âm sắc tính chất âm giúp ta phân biệt hai âm có độ cao, độ to, hai nguồn khác phát Khơng, hai âm khác ba tính chất sinh lý
Bài tập: Chọn C Chọn C Chọn C 10 L =86dB
Sóng âm sóng cầu, cơng suất âm phát từ nguồn phân phối diện tích mặt cầu bán kính R = 10m
Vậy cường độ âm M I = P
4πR2=
0,5
4 3,14 102=4 10 −4
W/m2 Mức cường độ âm
L = 10lg II
0 = 10lg
4 10−4
10−12 86dB 11
L1 = 10dB = 1B I1 = 10I0 = 10-11W/m L2 = 2B I2 = 100I0 = 10-10W/m L3 = 4B I3 = 104I0 = 10-8W/m L4 = 6B I4 = 106I0 = 10-6W/m L5 = 8B I5 = 108I0 = 10-4W/m L6 = 13B I6 = 1013I0 = 10W/m 12 L = 10lg II
0 =1 lg I
I0 = 0,1 I
I0 = 1,26
3 Câu hỏi tập vận dụng, bám sát chuẩn kiến thức, kĩ năng. 2.1 Phát biểu sau khơng với sóng học?
(60)C Sóng học lan truyền mơi trường chất khí D Sóng học lan truyền môi trường chân không 2.2 Phát biểu sau sóng học khơng đúng?
A Sóng học trình lan truyền dao động học mơi trường liên tục B Sóng ngang sóng có phần tử dao động theo phương ngang
C Sóng dọc sóng có phần tử dao động theo phương trùng với phương truyền sóng D Bước sóng quãng đường sóng truyền chu kỳ
2.3 Phát biểu sau đại lượng đặc trưng sóng học khơng đúng? A Chu kỳ sóng chu kỳ dao động phần tử dao động B Tần số sóng tần số dao động phần tử dao động C Vận tốc sóng vận tốc dao động phần tử dao động D Bước sóng quãng đường sóng truyền chu kỳ
2.4 Vận tốc truyền sóng phụ thuộc vào A lượng sóng
B tần số dao động
C mơi trường truyền sóng D bước sóng
2.5 Cho sóng ngang có phương trình sóng u=8 sin2π( t
0,1−
x
50)mm , x tính cm, t
tính giây Bước sóng
A λ= 0,1m B λ = 50cm C λ = 8mm D λ = 1m
2.6 Một sóng học có tần số f = 1000Hz lan truyền khơng khí Sóng gọi : A sóng siêu âm B sóng âm
C sóng hạ âm D chưa đủ điều kiện để kết luận
2.7 Sóng học lan truyền khơng khí với cường độ đủ lớn, tai ta cảm thụ sóng học sau đây?
A Sóng học có tần số 10Hz B Sóng học có tần số 30kHz C Sóng học có chu kỳ 2,0μs D Sóng học có chu kỳ 2,0ms 2.8 Vận tốc âm môi trường sau lớn nhất?
A Mơi trường khơng khí loãng B Mơi trường khơng khí C Mơi trường nước nguyên chất D Môi trường chất rắn 2.9 Phát biểu sau đúng?
A Hiện tượng giao thoa sóng xảy có hai sóng chuyển động ngược chiều B Hiện tượng giao thoa sóng xảy có hai dao động chiều, pha gặp
C Hiện tượng giao thoa sóng xảy có hai sóng xuất phát từ hai nguồn dao động pha, biên độ D Hiện tượng giao thoa sóng xảy có hai sóng xuất phát từ hai tâm dao động tần số, pha 2.10 Khi sóng âm truyền từ khơng khí vào nước, bước sóng thay đổi lần? Cho biết vận tốc âm nước 1550 m/s, khơng khí 330 m/s
2.11* Một người quan sát phao mặt nước thấy nhơ lên cao 10 lần khoảng thời gian 36 s, đo khoảng cách hai đỉnh sóng lân cận 10 m Tính vận tốc truyền sóng mặt nước
(61)b Khoảng cách ngắn nhất hai điểm dao động pha, ngược pha
2.13 Một người đứng gần chân núi bắn phát súng, sau 6,5 s nghe thấy tiếng vang từ vách núi vọng lại Tính khoảng cách từ người tới vách núi, biết vận tốc âm khơng khí 340 m/s
2.14* Một sóng ngang lan truyền từ O theo phương y với vận tốc sóng v = 40cm/s Năng lượng sóng bảo tồn truyền Dao động O có dạng: x = 4cos(t/2)cm
a Xác định chu kỳ T bước sóng
b Viết phương trình dao động điểm M phương truyền sóng cách O đoạn d Hãy xác định d để dao động M pha với dao động O?
c Biết li độ dao động M thời điểm t 3cm Hãy xác định li độ dao động sau 6s?
2.15 Một sợi dây AB =20 cm, có đầu B gắn chặt đầu A gắn vào nhánh âm thoa có tần số rung f = 10 Hz Khi âm thoa dao động, ta quan sát thấy AB có sóng dừng với bụng sóng, B nút sóng, A sát nút sóng Hãy xác định:
a Bước sóng truyền dây b Vận tốc truyền sóng dây
2.16* Trong thí nghiệm giao thoa mặt nước, hai nguồn S1 S2 cách 8cm, dao động với tần số 20Hz Một điểm M mặt nước, cách S1 25cm cách S2 20,5cm, dao động với biên độ cực đại Giữa M đường trung trực S1S2 có hai vân giao thoa cực đại
a Tính vận tốc truyền sóng
b Tìm số điểm dao động cực đại số điểm dao động cực tiểu S1S2
2.17 Tại điểm A cách xa nguồn âm N (coi nguồn điểm, đẳng hướng) khoảng NA = m, mức cường độ âm LA = 90 dB Biết ngưỡng nghe âm I0 = 10-10 W/m2 Coi mơi trường hồn tồn khơng hấp thụ âm
a Tính cường độ âm IA âm A
b Tính cường độ mức cường độ âm B nằm đường NA cách N khoảng NB = 10 m c Tính cơng śt nguồn N
4 Câu hỏi tập ôn tập chương II
2.18 Trong tượng giao thoa sóng mặt nước, khoảng cách hai cực đại liên tiếp nằm đường nối hai tâm sóng :
A hai lần bước sóng B bước sóng
C nửa bước sóng D phần tư bước sóng
2.19 Hiện tượng sóng dừng dây đàn hồi, khoảng cách hai nút sóng liên tiếp : A hai lần bước sóng B bước sóng C nửa bước sóng
D phần tư bước sóng
2.20 Dây AB căng nằm ngang dài 2m, hai đầu A B cố định, tạo sóng dừng dây với tần số 50Hz, đoạn AB thấy có nút sóng Vận tốc truyền sóng dây
A v = 100m/s B v = 50m/s C v = 25cm/s D v = 12,5cm/s
2.21 Một sợi dây đàn hồi dài 60cm, rung với tần số 50Hz, dây tạo thành sóng dừng ổn định với bụng sóng, hai đầu hai nút sóng Vận tốc sóng dây
A v = 60cm/s B v = 75cm/s C v = 12m/s D v = 15m/s
2.22Mức cường độ âm nguồn S gây điểm M L, cho S tiến lại gần M đoạn 62 m mức cường độ âm tăng thêm dB
a Tính khoảng cách SM S chưa dịch chuyển
(62)2.23 Trên mặt chất lỏng có hai tâm dao động S1, S2 dao động theo phương trình u = a.cos100πt Vận tốc truyền sóng mặt chất lỏng 0,8 m/s Biết khoảng cách S1S2 = 12 cm
a Xác định số điểm dao động với biên độ cự đại đoạn S1S2
(63)CHƯƠNG III: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU. 1 Chuẩn kiến thức, kĩ kiến thức trọng tâm.
1.1 Chuẩn kiến thức, kĩ
Chủ đề Mức độ cần đạt Ghi chú
3 Dòng điện xoay chiều
a) Dòng điện xoay chiều Điện áp xoay chiều Các giá trị hiệu dụng dòng điện xoay chiều
b) Định luật Ôm mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp c) Cơng śt dịng điện xoay chiều Hệ số cơng śt
Kiến thức
- Viết biểu thức cường độ dòng điện và điện áp tức thời.
- Phát biểu định nghĩa viết công thức tính giá trị hiệu dụng cường độ dòng điện, của điện áp.
- Viết các công thức tính cảm kháng, dung kháng tổng trở đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp nêu đơn vị đo các đại lượng này.
- Viết các hệ thức định luật Ôm đối với đoạn mạch RLC nối tiếp (đối với giá trị hiệu dụng và độ lệch pha).
- Viết công thức tính công suất điện tính hệ số công suất đoạn mạch RLC nối tiếp.
- Nêu lí cần phải tăng hệ số công suất ở nơi tiêu thụ điện.
- Nêu đặc điểm đoạn mạch RLC nối tiếp xảy tượng cộng hưởng điện
- Gọi tắt đoạn mạch RLC nối tiếp
- Định luật Ôm đoạn mạch RLC nối tiếp biểu thị mối quan hệ i u
Kĩ
- Vẽ giản đồ Frênen cho đoạn mạch RLC nối tiếp.
- Giải các tập đoạn mạch RLC nối tiếp.
- Giải thích nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều, động điện xoay chiều ba pha và máy biến áp.
- Tiến hành thí nghiệm để khảo sát đoạn mạch RLC nối tiếp.
1.2 Kiến thức trọng tâm.
1 Các giá trị hiệu dụng dòng điện xoay chiều nhỏ giá trị biên độ tương ứng √2 lần: E=E0
√2 ; U=
U0
√2 ; I=
I0 √2
2 Các giá trị tức thời:
- Hiệu điện xoay chiều hiệu điện biến đổi điều hoà theo thời gian: u = U0sin(ωt + φ)
- Dòng điện xoay chiều dịng điện có cường độ biến đổi điều hoà theo thời gian: i = I0sinωt
(64)+ Hiệu điện hai đầu đoạn mạch chứa điện trở biến đổi pha so với cường độ dòng điện mạch (φ = 0)
+ Hiệu điện hai đầu đoạn mạch chứa tụ điện biến đổi chậm pha π/2 so với cường độ dòng điện mạch.(φ = - π/2)
+ Hiệu điện hai đầu đoạn mạch chứa cuộn cảm biến đổi sớm pha π/2 so với cường độ dòng điện mạch.(φ = + π/2)
3 Công thức dùng cho đoạn mạch xoay chiều bất kỳ: - Công suất toả nhiệt: PR = RI2.
- Công suất tiêu thụ: P = UIcosφ - Cơng thức định luật Ơm: I=U
Z
4 Các công thức dùng cho đoạn mạch RLC nối tiếp: - Hiệu điện hiệu dụng:
UL−UC¿2 UR
2 +¿ U =√¿
- Tổng trở:
ZL− ZC¿2 R2
+¿ Z =√¿
- Độ lệch pha hiệu điện u cường độ dòng điện i: tgϕ=ZL− ZC R - Hệ số công suất: cosϕ=R
Z
- Điều kiện xảy tượng cộng hưởng điện: ωL= ωC Máy biến truyền tải điện
- Máy biến thiết bị làm việc dựa tượng cảm ứng điện từ, dùng để tăng giảm hiệu điện xoay chiều mà không làm thay đổi tần số Nếu điện trở cuộn dây bỏ qua hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn dây tỉ lệ với số vòng dây: U1
U2 =n1
n2
Nếu điện hao phí máy biến khơng đáng kể cường độ dịng điện qua cuộn dây tỉ lệ nghịch với hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn: I1
I2 =U2
U1 - Ứng dụng máy biến thế: Truyền tải điện
6 Máy phát điện xoay chiều pha ba pha kiểu cảm ứng
- Các máy phát điện xoay chiều hoạt động nhờ tượng cảm ứng điện từ có hai phận phần ứng phần cảm Suất điện động máy phát điện xác định theo định luật cảm ứng điện từ:
e=−dΦ
dt
- Tần số dòng điện xoay chiều: f = p.n
- Dòng điện xoay chiều ba pha hệ thống ba dòng điện xoay chiều pha, gây ba suất điện động tần số, biên độ lệch pha 23π
(65)Nguyên tắc hoạt động động không đồng ba pha dựa tượng cảm ứng điện từ tác dụng từ trường quay
8 Hai cách tạo ta dòng điện chiều:
- Chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thành dòng điện chiều - Máy phát điện chiều kiểu cảm ứng
2 Hướng dẫn, lời giải, đáp án Câu hỏi tập SGK. Bài 12: Đại cương dòng điện xoay chiều.
C1 Dịng điện chạy theo chiều với cường độ khơng đổi C2
a IMax = 5A, ω = 100π rad/s, T = 0,02s, f = 50Hz, φ = π4 rad b IMax = √2 A, ω = 100π rad/s, T = 0,02s, f = 50Hz, φ = −π
3 rad
c IMax = √2 A, ω = 100π rad/s, T = 0,02s, f = 50Hz, φ = π rad C3
1 Đồ thị cắt trục hoành thời điểm T8+T
4+k
T
2= 3T
8 +k
T
2
2 Khi t = T8 i = Imsin(ωt + π4 ) = Im Khi t = i = Imsin( π4 ) = Im
√2
C4 Trong ống dây, từ thông biến thiên đổi dấu cách tuần hoàn theo t x́t dịng điện cảm ứng biến thiên đổi chiều tuần hồn (xoay chiều) (nhưng khơng phải hình sin)
C5 Cơng śt trung bình P (tính W) Điện tiêu thụ P (Wh) C6 UMax = U √2 = 220 √2 = 311V
Câu hỏi:
1 a Phương trình cường độ dòng điện i = Imcos(ωt + φ) i cường độ dịng điện tức thời, Im cường độ dòng điện cực đại
c Cường độ dịng điện hiệu dụng có giá trị giá trị cực đại chia cho √2
2 Quy định thống nhất tần số dòng điện xoay chiều kỹ thuật nhà máy sản x́t điện hồ vào mạng điện, việc sử dụng điện thuận tiện
Bài tập:
3 a ; b ; c ; d ; e
4 Trên bóng đèn có ghi 220 V – 100 W Mắc vào mạng điện xoay chiều có hiệu điện hiệu dụng U = 220 V
a Điện trở bóng đèn: R = U2/P = 484 Ω.
b Cường độ dòng điện hiệu dụng qua đèn I = U/R = 0,455 A c Điện tiêu thụ h 100 Wh
5 Hai bóng đèn 220 V – 115 W, 220 V – 132 W mắc song song vào mạng điện 220 V a Công suất tiêu thụ mạch điện P = 247 W
(66)6 Trên đèn có ghi 100 V – 100 W Mạch điện sử dụng có U = 110 V Khi đèn sáng bình thường cường độ dịng điện qua đèn I = P/U = A, hiệu điện hai đầu bóng đèn 100 V Cần mắc nối tiếp với đèn điện trở R = U’/I = (110 – 100)/1 = 10 Ω
7 Chọn C Chọn A Chọn D 10 Chọn C
Bài 13: Các đoạn mạch sơ cấp.
C1 Hiệu điện xoay chiều u = Umcosωt u hiệu điện tức thời, Um hiệu điện cực đại, U = Um
√2 hiệu điện hiệu dụng
C2 Cường độ dòng điện đoạn mạch tỉ lệ thuận với hiệu điện hai đầu đoạn mạch tỉ lệ nghịch với điện trở mạch điện
C3 Thực chất điện tích tự khơng chuyển qua lớp điện mơi tụ điện Tụ điện cho dòng điện “đi qua” nhờ chế nạp – phóng điện tụ điện
C4 Đơn vị Zc =
ωC : Ta có đơn vị
1
ωC (s/F), dựa vào công thức C = Q/U suy (F) = (C/V) suy (s/F) = (V.s/C), dựa vào công thức I = Q/t có (C/s) = (A) suy (s/F) = (V/A) = (Ω) C6 Đơn vị ZL = ωL : Ta có đơn vị ωL (H/s) dựa vào công thức e = L.ΔI/Δt ta có (V) = (H.A/s) suy (H/s) = (V/A) = (Ω)
Câu hỏi:
1 Biểu thức định luật Ôm với đoạn mạch có tụ điện cuộn cảm : I = U/ZC I = U/ZL
2 a Với tụ điện cản trở dòng điện xoay chiều tần số thấp, làm cường độ dòng điện sớm pha hiệu điện góc π
2
b Với cuộn cảm cản trở dòng điện xoay chiều tần số cao, làm cường độ dòng điện trễ pha hiệu điện góc π2
Bài tập:
3 a Zc = UI = 1005 =20Ω → C = 100π1 20=
2000π F b I0 = I √2 = √2 (A)
Mạch chứa tụ điện nên cường độ dòng điện sớm pha hiệu điện π2 → i = √2 cos(100πt + π2 ) (A)
4 a L = 0,2π H b i = √2 cos(100πt - π2 ) A
Tương tự 3: Mạch chứa cuộn cảm nên cường độ dòng điện trễ pha hiệu điện π2 Khi L1 L2 mắc nối tiếp thì:
U = U1 + U2 = - L1di
dt - L2 di
dt U = -(L1 + L2 ) di
dt = - L di
dt với L = L1 + L2
(67)6 Khi tụ C1 C2 mắc nối tiếp u = u1 + u2 = Cq
1 + q
C2 q1 = q2 =q, u = q C với
C =
1
C1 +
C2 suy Zc =
Cω =
1
C1ω +
C2ω Zc = ZC2 + ZC2
7 Chọn D Ta có U = Umax
√2 I = U C.ω
8 Chọn D Tương tự câu Chọn A U = Umax
√2 = 200V Cảm kháng ZL =
U I =
200
2 =100Ω
Bài 14: Tính toán mạch điện xoay chiều phương pháp Fre-nen Mạch R, L, C mắc nối tiếp.
C1 Quy luật mắc nối tiếp hai thiết bị điện liên tiếp có điểm chung Quy luật mắc song song hai thiết bị điện, nhóm thiết bị điện liên tiếp có hai điểm chung
C2
Chọn u làm mốc φu = :
+ u, i pha φi = u,i chiều + u trễ π2 so với i φi = π2 + u sớm π2 so với i φi = - π2 Câu hỏi:
1 I = U
√R2+(ZL− ZC)2
2 với e ; với a ; với c ; với a ; với c ; với f ;
3 Cộng hưởng biên độ cường độ dòng điện đạt giá trị cực đại ZL = ZC
Đặc trưng cộng hưởng I đạt cực đại, u i pha, công suất toả nhiệt đạt cực đại Bài tập:
4 Zc =
Cω = 20Ω tổng trở Z = √R
+ZC2 = 20 √2 Ω I =
60 20√2=
3
√2 A
tanφ = -1 nên φ = π
4 biểu thức cường độ dòng điện i = 3cos(100πt +
π
4 ) A
5 ZL = 30Ω ; Z = 30 √2 Ω I = 120
30√2=
√2 A ; i = 4cos(100πt
-π
4 ) A
6 Ta có U2 = U R
+ UC
suy UR = √U2− ZC2 = 60V
I = UR R =
60
30 = 2A ZC =
UC I =
80
2 =40Ω
7 ZL = 40Ω; i = √2 cos(100πt - π
4 ) A Ta có U2 = UR2 + U2L Với UL = 40V ; U = 80
√2 = 40 √2 V UR = √U
− ZL2=40V ; I =
UR
(68)tanφ = suy φ = π
4 rad
a ZL = 40Ω b i = √2 cos(100πt - π
4 ) A
8 i = 4cos(100πt + π
4 ) A
ZC = 50Ω > ZL = 20Ω suy Z = 30 √2 Ω; I =
√2 A; tan(φ) = suy φ =
-π
4 rad
9 2,4A; -370; 96
√2 V ZC = 40Ω > ZL = 10Ω; Z = √402
+302=50Ω a I = 120
50 =2,4A ; tan(-φ) = 0,75 = tan370 b UAM = I √R
+ZC2 = 96 √2 V 10 100π rad/s ; i = √2 cos100π t (A)
Khi cộng hưởng ZL = ZC =
ω2 suy ω = 100π rad/s I = UR = 8020=4A ; i = 4 √2 cos100π t (A)
11 Chọn D Z = √R2
+(ZL− ZC)2 = 40 √2 Ω nên I = UZ = √2 A ; tanφ = 12 Chọn D Có ZC = ZL cộng hưởng nên Z = R = 40Ω ; I = UR = 3A ; φu = φi =
Bài 15: Điện tiêu thụ đoạn mạch xoay chiều Hệ số công suất. C1 Công thức điện A = UI, công suất tiêu thụ P = UI
C2
Mạch cosφ
Chỉ có điện trở
Chỉ có tụ điện
Chỉ có cuộn cảm
Điện trở mắc nối tiếp với tụ điện R
√R2 +
ω2C2
Điện trở nối tiếp với cuộn cảm R
√R2+ω2L2 C3 Từ giản đồ vectơ
Ta có tanφ = ZL− ZC
R mặt khác + (tanφ)
2 =
cos2ϕ từ suy cosφ = R Z Lại có tanφ = sinϕ
cosϕ từ suy sinφ =
ZL− ZC Z Câu hỏi:
(69)Bài tập: Chọn B Chọn B Chọn A
Ta có = 2πfL
8=¿ 4π2f2LC
= 2π1fC
Để có cộng hưởng LC¿ −1 4π2fx2=¿ 4π2fx2 =
6
8 4π2f2 suy fx2 = √3
2 f < f
Bài 16: Truyền tải điện Biến áp. C1 Vì R = ρl
s ta thấy R tỉ lệ nghịch với tiết diện S mà S = π.r2 , mặt khác ta lại có m = V.D = S.l.D ( với D khối lượng riêng, l chiều dài dây dẫn)
C2 Từ trường lòng cuộn sơ cấp thứ cấp biến đổi tần số nên dòng điện cuộn sơ cấp thứ cấp có tần số
C3 V1, V2 đo điện áp hiệu dụng A1, A2 đo cường độ hiệu dụng
Khố k cho phép ngắt hay đóng mạch thứ cấp (điện trở R)
C4 Máy biến áp thứ nhất (10kV 200kV) tăng áp lên điện cao áp, máy biến áp thứ hai (200kV 5000V) máy hạ áp trung gian, máy biến áp thứ ba (5000V 220V) hạ xuống lưới điện tiêu dùng
C5 Trên hình 16.6 SGK, cuộn thứ cấp có số vịng rất so với cuộn sơ cấp, cường độ dịng điện cuộn thứ cấp rất lớn I2
I1 =N1
N2
=1000 =200
Dưới tác dụng cường độ dòng điện cuộn thứ cấp rất lớn, hai miếng kim loại nóng chảy dính liền với
Câu hỏi:
1 Ý phần II SGK Bài tập:
2 Chọn C Ta có U2 U1
=I1 I2
= 3 Chọn A Ta có U2
U1 =N2
N1
P1 = P2 = U1I1
4 a Để tăng áp cuộn sơ cấp phải có N1 = 200 vịng Cuộn thứ cấp có N2 = 10 000 vịng Ta có tỷ số N2
N1
=50 ; lại có U1 = 220V nên U2 = 11 000V
b Cuộn dây sơ cấp có tiết diện dây lớn cường độ dịng điện I1 = 50.I2 Ta có N1
N2
(70)b I1 = P1 U1
=6600
5000=1,32A c
U2 U1
=220
5000= 11 250
7 a Ira = 4000
110 = 400
11 A b Độ sụt ΔU =RIra = 400
11 = 72,7V
c Uc = U – ΔU = 110 – 72,7 = 38,3V d RI2ra = 2643,6W e I’ra = 4000220 = 20011 A
ΔU’ =RI’ra = 20011 = 36,36V Uc’ = U’ – ΔU’ = 220 – 36,36= 183,64V RI’2ra = 661,15W
Bài 17: Các máy phát điện xoay chiều chiều.
C1 Nguyên tắc chung tạo dòng điện xoay chiều dựa tượng cảm ứng điện từ Khi từ thông qua mạch kín biến thiên mạch xuất suất điện động cảm ứng
C2 Có đơi cực nên n = suy f = 5.600 = 3000 vòng/phút = 50 Hz
C3 Xem SGK 11 phần nguồn điện hố học, dịng điện kim loại, dòng điện bán dẫn C4 Xem SGK 11 phần dụng cụ bán dẫn
C5 Với dòng điện xoay chiều, xét nửa chu kỳ đầu N dương, M âm dịng điện chạy từ N tới M Nửa chu kỳ sau M dương, N âm dịng điện chạy từ M tới N
Khi N dương dịng điện từ N đến A (điơt N, A mở N, B đóng) qua R tới B Khi M dương dịng điện từ M đến A (điơt M, A mở M, B đóng) qua R tới B
C6 Vì Upha lệch 1200 khơng gian lên u12 = u10 + u20 u12 đường chéo hình thoi cạnh u10 u20 lại có u12 = 2u10.sin600 =
√3 u10 hay Udây = √3 Upha Câu hỏi:
1 Dựa tượng cảm ứng điện từ
2 Giống nhau: tạo từ trường quay, tạo độ lệch pha u i qua cuộn cảm, tụ điện Khác nhau:
Dòng điện pha sử dụng dược loại điện áp, dòng điện ba pha sử dụng hai loại điện áp cho hiệu suất cao
Bài tập: Chọn C
4 Đồ thị cường độ dòng điện trước sau chỉnh lưu hai nửa chu kì: - Trước dạng hình sin
- Sau chỉnh lưu có dạng trị tuyệt đối sin
5 Suất điện động cho máy phát ba pha đối xứng:
u chiều
t u
xoay
chiều t
e
(71)6 Cường độ dịng điện dây trung hồ i = i1 + i2 + i3 ta lại có i1 = Imcosωt, i2 = Imcos(ωt - 2π/3), i3 = Imcos(ωt + 2π/3) suy i =
Bài 18: Động điện xoay chiều kiểu cảm ứng.
C1 Từ thông Φ = B.S.cosα B, S khơng đổi nên Φ cực đại α = 1800 S vng góc với từ trường
C2 Theo định luật len-xơ có từ trường quay qua khung dây ( từ thông qua khung biến thiên) khung dây suất dòng điện cảm ứng, dòng diện đặt từ trường quay chịu tác dụng lực từ, làm khung quay theo Nếu khung quay tốc độ từ trường quay ic = khơng cịn lực từ tác dụng lên khung kéo khung quay, khung quay chậm từ trường quay
C3 Hướng dẫn: Áp dụng công thức cộng vectơ dùng đồ thị biểu diễn phụ thuộc B1 , B2 , B3 t hình vẽ
C4 Động không đồng dùng máy bơm nước Câu hỏi:
1 Phần tổng kết cuối
2 Vẫn có tổn hao lượng phải tốn công chống lại ngẫu lực cản sinh định luật Len-xơ Cách tạo từ trường quay
Bài tập:
4 Tốc độ quay động phải tốc độ quay từ trường để tạo nên biến thiên từ thông khung dây, sinh dịng điện cảm ứng
Nếu tăng cơng suất tải mà động phải kéo tốc độ quay động giảm (nếu độ lớn cực đại từ trường quay không tăng)
Bài 19: Thực hành: Khảo sát đoạn mạch xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp. Câu hỏi:
1 a Cắm que đỏ vào cổng VΩ, cắm que đen vào cổng COM, vặn núm chuyển mạch thang đo Ω với vị trí 20k
b Vặn núm chuyển mạch thang ACV với vị trí 20 c Văn núm chuyển mạch thang ACA với vị trí 200m Bài tập:
2
3 Câu hỏi tập vận dụng, bám sát chuẩn kiến thức, kĩ năng. 3.1 Đối với dòng điện xoay chiều cách phát biểu sau đúng? A Trong công nghiệp, dùng dịng điện xoay chiều để mạ điện
B Điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng dây dẫn chu kỳ không
C Điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng dây dẫn khoảng thời gian bất kỳ không B
B1 B2
(72)D Công suất toả nhiệt tức thời có giá trị cực đại √2 lần cơng suất toả nhiệt trung bình 3.2 Phát biểu sau không đúng?
A Hiệu điện biến đổi điều hoà theo thời gian gọi hiệu điện xoay chiều B Dịng điện có cường độ biến đổi điều hồ theo thời gian gọi dịng điện xoay chiều C Suất điện động biến đổi điều hoà theo thời gian gọi suất điện động xoay chiều
D Cho dòng điện chiều dòng điện xoay chiều qua điện trở chúng toả nhiệt lượng
3.3 Phát biểu sau với mạch điện xoay chiều chứa cuộn cảm? A Dòng điện sớm pha hiệu điện góc π/2
B Dịng điện sớm pha hiệu điện góc π/4 C Dòng điện trễ pha hiệu điện góc π/2 D Dịng điện trễ pha hiệu điện góc π/4
3.4 Phát biểu sau với mạch điện xoay chiều chứa tụ điện? A Dòng điện sớm pha hiệu điện góc π/2
B Dịng điện sớm pha hiệu điện góc π/4 C Dịng điện trễ pha hiệu điện góc π/2 D Dòng điện trễ pha hiệu điện góc π/4
3.5 Một điện trở R mắc vào mạch điện xoay chiều tần số 50Hz, muốn dòng điện mạch sớm pha hiệu điện hai đầu đoạn mạch góc π/2
A người ta phải mắc thêm vào mạch tụ điện nối tiếp với điện trở B người ta phải mắc thêm vào mạch cuộn cảm nối tiếp với điện trở C người ta phải thay điện trở nói tụ điện
D người ta phải thay điện trở nói cuộn cảm 3.6 Đặt vào hai đầu tụ điện C=10
−4
π (F) hiệu điện xoay chiều u = 141cos(100πt)V Cường độ dòng điện qua tụ điện
A I = 1,41A B I = 1,00A C I = 2,00A D I = 100Ω
3.7 Trong mạch RLC mắc nối tiếp, độ lệch pha dòng điện hiệu điện hai đầu đoạn mạch phụ thuộc vào
A cường độ dòng điện hiệu dụng mạch B hiệu điện hiệu dụng hai đầu đoạn mạch C cách chọn gốc tính thời gian
D tính chất mạch điện
3.8 Phát biểu sau không đúng?
A Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh ta tạo hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn cảm lớn hiệu điện hiệu dụng hai đầu đoạn mạch
B Trong mạch điện xoay chiều khơng phân nhánh ta tạo hiệu điện hiệu dụng hai đầu tụ điện lớn hiệu điện hiệu dụng hai đầu đoạn mạch
C Trong mạch điện xoay chiều khơng phân nhánh ta tạo hiệu điện hiệu dụng hai đầu điện trở lớn hiệu điện hiệu dụng hai đầu đoạn mạch
D Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh ta tạo hiệu điện hiệu dụng hai đầu tụ điện hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn cảm
(73)A Z = 50 Ω B Z = 70 Ω C Z = 110 Ω D Z = 2500 Ω
3.10 Cho đoạn mạch xoay chiều AB gồm điện trở R = 100 Ω, tụ điện C=10 −4
π (F) cuộn cảm L=2
π(H) mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện xoay chiều có dạng u = 200cos100πt(V) Cường độ dòng điện hiệu dụng mạch
A I = 2A B I = 1,4A C I = 1A D I = 0,5A
3.11 Đại lượng sau gọi hệ số công suất mạch điện xoay chiều? A k = sinφ B k = cosφ C k = tanφ D k = cotanφ
3.12 Mạch điện sau có hệ số công suất lớn nhất? A Điện trở R1 nối tiếp với điện trở R2 B Điện trở R nối tiếp với cuộn cảm L C Điện trở R nối tiếp với tụ điện C D Cuộn cảm L nối tiếp với tụ điện C
3.13 Một động không đồng ba pha hoạt động bình thường hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn dây 220V Trong có mạng điện xoay chiều ba pha máy phát ba pha tạo ra, suất điện động hiệu dụng pha 127V Để động hoạt động bình thường ta phải mắc theo cách sau đây?
A Ba cuộn dây máy phát theo hình tam giác, ba cuộn dây động theo hình B Ba cuộn dây máy phát theo hình tam giác, ba cuộn dây động theo tam giác C Ba cuộn dây máy phát theo hình sao, ba cuộn dây động theo hình D Ba cuộn dây máy phát theo hình sao, ba cuộn dây động theo hình tam giác 3.14 Phát biểu sau không đúng?
A Cảm ứng từ ba cuộn dây gây tâm stato động không đồng ba pha, có dịng điện xoay chiều ba pha vào động có độ lớn khơng đổi
B Cảm ứng từ ba cuộn dây gây tâm stato động không đồng ba pha, có dịng điện xoay chiều ba pha vào động có phương khơng đổi
C Cảm ứng từ ba cuộn dây gây tâm stato động không đồng ba pha, có dịng điện xoay chiều ba pha vào động có hướng quay
D Cảm ứng từ ba cuộn dây gây tâm stato động không đồng ba pha, có dịng điện xoay chiều ba pha vào động có tần số quay tần số dòng điện
3.15 Stato động không đồng ba pha gồm cuộn dây, cho dòng điện xoay chiều ba pha tần số 50Hz vào động Từ trường tâm stato quay với tốc độ bao nhiêu?
A 3000vòng/min B 1500vòng/min C 1000vòng/min D 500vòng/min 3.16 Nhận xét sau máy biến không đúng?
A Máy biến tăng hiệu điện B Máy biến giảm hiệu điện
C Máy biến thay đổi tần số dịng điện xoay chiều D Máy biến có tác dụng biến đổi cường độ dòng điện
3.17 Điện trạm phát điện truyền hiệu điện 2kV công suất 200kW Hiệu số công tơ điện trạm phát nơi thu sau ngày đêm chênh lệch thêm 480kWh Hiệu suất trình truyền tải điện
(74)3.18 Trên bóng điện có ghi 220 V – 100 W; máy bơm điện có ghi 220 V – 50 Hz, số liệu cho biết điều gì?
3.19 Một vôn kế đo hiệu điện mạng điện xoay chiều, cho số 220 V Hãy tính hiệu điện cực đại hai đầu vôn kế
3.20 Một khung dây gồm 100 vịng dây, diện tích vịng 50 cm2, đặt từ trường có cảm ứng từ 0,2 T Trục đối xứng khung vng góc với vectơ cảm ứng từ Khung dây quay quanh trục đối xứng với tốc độ góc 180 vịng/phút Hãy tính:
a Từ thơng cực đại qua khung
b Suất điện động hiệu dụng hai đầu khung dây c Tần số suất điện động xoay chiều khung
3.21** Một đèn nêôn đặt hiệu điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng 119 V Nó sáng lên tắt hiệu điện tức thời có giá trị 84 V Xác định thời gian đèn nêơn sáng chu kì dịng điện xoay chiều
3.22 Đặt vào hai đầu điện trở R = 100 Ω, hiệu điện xoay chiều có dạng u = 220 √2
cos(100πt) V Hãy xác định cường độ dòng điện hiệu dụng viết biểu thức cường độ dòng điện qua điện trở R
3.23 Đặt vào hai đầu cuộn cảm L =
π (H), hiệu điện xoay chiều có dạng u = 220 √2 cos(100πt) V Hãy xác định cường độ dòng điện hiệu dụng viết biểu thức cường độ dòng điện qua cuộn cảm L
3.24 Đặt vào hai đầu tụ điện C = 100π (μF), hiệu điện xoay chiều u cường độ dịng điện qua tụ điện có dạng i = 2,2 √2 cos(100πt) A Hãy viết biểu thức hiệu điện xoay chiều u hai đầu tụ điện C
3.25 Một điện trở 150 Ω tụ điện C = 16 μF mắc nối tiếp với mắc vào mạng điện 100 V – 50 Hz Hãy tính:
a Cường độ dòng điện hiệu dụng mạch
b Hiệu điện hiệu dụng hai đầu điện trở
c Độ lệch pha cường độ dòng điện chạy qua mạch hiệu điện hai đầu đoạn mạch
3.26 Mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp, gồm điện trở R = 100 Ω, cuộn cảm L = π (H) tụ điện C = 100π (μF) Mắc nối tiếp vào mạch ampe kế xoay chiều có điện trở không đáng kể Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện xoay chiều có dạng u = 200cos(100πt) V Hãy xác định:
a Tổng trở đoạn mạch b Số ampe kế
c Biểu thức chuyển động dòng điện chạy mạch biểu thức hiệu điện hai đầu điện trở, tụ điện d Công suất tiêu thụ mạch
3.27 Mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp, gồm điện trở R, cuộn cảm L =
π (H) tụ điện C có điện dung thay đổi Mắc nối tiếp vào mạch ampe kế xoay chiều có điện trở khơng đáng kể Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện xoay chiều có dạng u = 200cos(100πt) V Điều chỉnh điện dung tụ điện cho ampe kế giá trị cực đại Người ta thấy ampe kế A Hãy xác định: a Điện dung tụ điện
(75)c Biểu thức cường độ dòng điện mạch
3.28 Một máy phát điện xoay chiều có rơto gồm cặp cực từ Hỏi rôto phải quay với tốc độ để máy phát dịng điện có tần số 60 Hz
3.29* Một động không đồng ba pha đấu theo hình vào mạng điện xoay chiều có hiệu điện dây 380 V Động có cơng śt 5kW cosφ = 0,8, động hoạt động bình thường Hãy tính cường độ dịng điện chạy qua pha động
3.30 Một máy biến có cuộn sơ cấp gồm 2200 vòng mắc vào hiệu điện xoay chiều 220 V – 50 Hz lấy điện sử dụng cuộn thứ cấp với hiệu điện V 12 V Hãy xác định số vòng cuộn thứ cấp tương ứng với hiệu điện nói
3.31 Một máy phát điện xoay chiều có cơng śt 1000 kW Dịng điện phát sau tăng truyền xa đường dây có điện trở 20 Ω Hãy tính cơng śt hao phí đường dây, hiệu điện tăng đến:
a kV b 110 kV
So sánh hiệu suất truyền tải hai trường hợp 4 Câu hỏi tập ôn tập chương III.
3.32 Phát biểu sau không đúng?
Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh điện dung tụ điện thay đổi thoả mãn điều kiện
ω=
√LC
A cường độ dịng điện pha với hiệu điện hai đầu đoạn mạch B cường độ dòng điện hiệu dụng mạch đạt cực đại
C cơng śt tiêu thụ trung bình mạch đạt cực đại D hiệu điện hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt cực đại
3.33 Điện trạm phát điện truyền hiệu điện 2kV, hiệu suất trình truyền tải H = 80% Muốn hiệu suất trình truyền tải tăng đến 95% ta phải
A tăng hiệu điện lên đến 4kV B tăng hiệu điện lên đến 8kV C giảm hiệu điện xuống 1kV D giảm hiệu điện xuống 0,5kV
3.34** Một đèn nêôn đặt hiệu điện xoay chiều 119V – 50Hz Nó sáng lên hiệu điện tức thời hai đầu bóng đèn lớn 84V Thời gian bóng đèn sáng chu kỳ bao nhiêu? A Δt = 0,0100s B Δt = 0,0133s C Δt = 0,0200s D Δt = 0,0233s
3.35 Cho đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở R, cuộn cảm L = 0,6/π H tụ điện C mắc nối tiếp Biểu thức hiệu điện giữ hai đầu đoạn mạch cường độ dòng điện mạch có dạng u = 240 √2 cos(100πt) V; i = √2 cos(100πt – π/6) A Hãy tính R, C
3.36** Cho mạch điện hình vẽ Cuộn dây cảm với L = 0,4/(H) Tụ C có điện dung thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện uAB = U0sin(t)V
Khi C = C1 = 10 −3
2π F dịng điện mạch trễ pha π
4 so với hiệu điện uAB
Khi C = C2 = 10−3
5π F hiệu điện hiệu dụng hai đầu tụ cực đại có giá trị UCmax = 100 √5 V a Tìm R
b Viết biểu thức cường độ dòng điện mạch UC đạt giá trị cực đại
(76)Ngày soạn 20/9/ 08 Ngày dạy
Chương I: DAO ĐỘNG CƠ HỌC
I/ Mục tiêu: 1/ kiến thức
Dạng 1: Đại cương dao động điều hòa
1) Phương trình dao động: x = Acos(t + ) (m,cm,mm)
Trong x: li độ hay độ lệch khỏi vị trí cân (m,cm,mm) A: (A>0) biên độ hay li độ cực đại (m,cm,mm)
: tần số góc hay tốc độ góc (rad/s) t + : pha dao động thời gian t (rad) : pha ban đầu (rad)
2) Chu kỳ, tần số: a Chu kỳ dao động điều hòa: T =
2 =
t
N t: thời gian (s) ; T: chu kì (s) b Tần số f =
1 T = 2
3) Vận tốc, gia tốc:
a Vận tốc: v = -Asin(t + )
vmax = A x = (tại VTCB) v = x = A (tại vị trí biên) b Gia tốc: a = – 2Acos (t + ) = – 2x
amax = 2A x = A (tại vị trí biên) a = x = (tại VTCB)
4) Liên hệ x, v, A: A2 = x2 + 2 v 5) Các hệ quả:
+ Quỹ đạo dao động điều hòa 2A
+ Thời gian ngắn nhất để từ biên đến biên T
+ Thời gian ngắn nhất để từ VTCB VT biên ngược lại T + Quãng đường vật chu kỳ 4A
Dạng 2: Tính chu kì lắc lị xo theo đặc tính cấu tạo
1) Cơng thức tính tần số góc, chu kì tần số dao động lắc lò xo: + Tần số góc: =
k
m với
k : độ cứng lò xo (N/m) m : khối lượng vật nặng (kg) + Chu kỳ: T = 2
m k =
t
(77)+ Tần số: f =
1 k
2 m
2) Chu kì lắc lị xo khối lượng vật nặng
Gọi T1 T2 chu kì lắc treo vật m1 m2 vào lị xo có độ cứng k Chu kì lắc treo m1 m2: m = m1 + m2 T2 = T12+ T22
3) Chu kì lắc độ cứng k lò xo
Gọi T1 T2 chu kì lắc lị xo vật nặng m mắc vào lò xo k1 lò xo k2 Độ cứng tương đương chu kì lắc mắc phối hợp hai lò xo k1 k2:
a- Khi k1 nối tiếp k2
1 1
k k k T2 = T12+ T22
b- Khi k1 song song k2 k = k1 + k2 12 22
1 1
T T T
Chú ý : độ cứng lò xo tỉ lệ nghịch với chiều dài tự nhiên Dạng 3: Chiều dài lị xo
1) Con lắc lò xo thẳng đứng:
+ Gọi lo :chiều dài tự nhiên lò xo (m)
l: độ dãn lò xo vị trí cân bằng: l =
mg
k (m)
+ Chiều dài lò xo VTCB: lcb = lo + l + Chiều dài lò xo vật li độ x:
l = lcb + x chiều dương hướng xuống l = lcb – x chiều dương hướng lên + Chiều dài cực đại lò xo: lmax = lcb + A + Chiều dài cực tiểu lò xo: lmin = lcb – A
hệ quả:
max cb
max A
2
2) Con lắc nằm ngang:
Sử dụng công thức chiều dài lắc lò xo thẳng đứng với l = Dạng 4: Lực đàn hồi lò xo
1) Con lắc lò xo thẳng đứng:
a- Lực đàn hồi lò xo tác dụng lên vật nơi có li độ x:
Fđh = kl + x chọn chiều dương hướng xuống hay Fđh = kl – x chọn chiều dương hướng lên
b- Lực đàn hồi cực đại:Fđh max = k(l + A) ; Fđh max : (N) ; l (m) ; A(m) c- Lực đàn hồi cực tiểu:
Fđh = A l (vật VT lị xo có chiều dài tự nhiên) Fđh = k(l- A) A < l (vật VT lò xo có chiều dài cực tiểu) Fđh : ( lực kéo về) đơn vị (N)
2) Con lắc nằm ngang:
Sử dụng công thức lực đàn hồi lắc lò xo thẳng đứng với l =
O (VTCB) x
ℓo ℓc b
(78)Dạng 5: Năng lượng dao động lắc lò xo Thế năng: Wt =
1
2kx2 * Wt : (J) ; x : li độ (m) Động năng: Wđ =
1
2mv2 * Wđ : Động n ăng (J) ; v : vận tốc (m/s) Cơ lắc lò xo: W = Wt + Wđ = Wt max = Wđ max =
1
2kA2 =
2 m2A2 = const W : (năng l ượng) (J) A : bi ên đ ộ (m); m: khối lượng (kg)
Chú ý: động biến thiên điều hịa chu kì T’ = T
2 tần số f’ = 2f Dạng 6: Viết phương trình dao động điều hịa
+ Tìm = π f = 2Tπ = √k m + Tìm A: sử dụng cơng thức A2 = x2 +
2 v
cơng thức khác. + Tìm : Từ điều kiện kích thích ban đầu: t = 0,
o
o x x v v
, giải phương trình lượng giác để tìm Thì chon giá trị k=0
Chú ý: đưa phương lượng giác dạng * sin a = sinb ⇒
¿ a=b+k2π a=π − b+k2π
¿{ ¿
k=0,1,2… * cosa = cosb ⇒ a = ± b+ k2 π ( k= 0,1,2….)
Một số trường hợp đặc biệt : t = 0, x = 0, v > φ = -2
(rad) t = 0, x = 0, v < φ =
(rad) t = 0, x = A ;v = φ =
khi t = 0, x = A , v = φ = π (rad) t = 0, x = A
2 , v = φ =
-π
3 (rad)
khi t = 0, x = - A2 , v = φ = π3 (rad) Dạng 7: Tính thời gian để vật chuyển động từ vị trí x1 đến x2:
B1: Vẽ đường tròn tâm O, bán kính A vẽ trục Ox thẳng đứng hướng lên trục vng góc với Ox O
B2: xác định vị trí tương ứng vật chuyển động tròn đều.
Nếu vật dao động điều hòa chuyển động chiều dương chọn vị trí vật chuyển động tròn bên phải trục Ox
Nếu vật dao động điều hòa chuyển động ngược chiều dương chọn vị trí vật chuyển động trịn bên trái trục Ox
B3: Xác định góc quét
Giả sử: Khi vật dao động điều hịa x1 vật chuyển động trịn M Khi vật dao động điều hịa x2 vật chuyển động tròn N
x
O
(79)Góc quét = MON (theo chiều ngược kim đồng hồ) Sử dụng kiến thức hình học để tìm giá trị (rad) B4: Xác định thời gian chuyển động
t
với tần số gốc dao động điều hòa (rad/s) Chú ý: Thời gian ngắn nhất để vật đi
+ từ x = đến x = A/2 (hoặc ngược lại) T/12 + từ x = đến x = - A/2 (hoặc ngược lại) T/12 + từ x = A/2 đến x = A (hoặc ngược lại) T/6 + từ x = - A/2 đến x = - A (hoặc ngược lại) T/6
Dạng 8: Tính quãng đường vật từ thời điểm t1 đến t2: B1: Xác định trạng thái chuyển động vật thời điểm t1 t2.
Ở thời điểm t1: x1 = ?; v1 > hay v1 < Ở thời điểm t2: x2 = ?; v2 > hay v2 < B2: Tính quãng đường
a- Quãng đường vật từ thời điểm t1 đến qua vị trí x1 lần cuối khoảng thời gian từ t1 đến t2:
+ Tính
2
t t
T
= a → Phân tích a = n + b, với n phần nguyên + S1 = N.4A
b- Tính quãng đường S2 vật từ thời điểm vật qua vị trí x1 lần cuối đến vị trí x2:
+ vào vị trí x1, x2 chiều v1, v2 để xác định q trình chuyển động vật → mơ tả hình vẽ
+ dựa vào hình vẽ để tính S2
c- Vậy quãng đường vật từ thời điểm t1 đến t2 là: S = S1 + S2 Dạng 9: Tính vận tốc trung bình
+ Xác định thời gian chuyển động (có thể áp dụng dạng 6) + Xác định quãng đường (có thể áp dụng dạng 7) + Tính vận tốc trung bình:
S v
t
Dạng 10: Chu kì lắc đơn
1) Cơng thức tính tần số góc, chu kì tần số dao động lắc đơn: + Tần số góc: =
g
với
2 g : gia tốc trọng trường nơi treo lắc (m/s )
: chiều dài lắc đơn (m) + Chu kỳ: T = 2
g + Tần số: f =
1
2
g
2) Chu kỳ dao động điều hòa lắc đơn thay đổi chiều dài: Gọi T1 T2 chu kì lắc có chiều dài l1 l2
(80)+ Con lắc có chiều dài l = l1 – l2 chu kì dao động là: T2 = T12 − T22 3) Chu kì lắc đơn thay đổi theo nhiệt độ:
o T t
T
với o o o
T = T' - T t t ' t
nhiệt độ tăng chu kì tăng ngược lại Trong đĩ: Chiều dài biến đổi theo nhiệt độ : l = lo(1 +t) hệ số nở dài (K-1)
T chu kì lắc nhiệt độ to. T’ chu kì lắc nhiệt độ to’. 4) Chu kì lắc đơn thay đổi theo độ cao so với mặt đất:
T h
T R
với T = T’ – T T’ lớn T
Trong đó: T chu kì lắc mặt đất
T’ chu kì lắc độ cao h so với mặt đất R bán kính Trái Đất R = 6400km
5) Thời gian chạy nhanh, chậm đồng hồ lắc khoảng thời gian : T = T’ – T > : đồng đồ chạy chậm
T = T’ – T < : đồng hồ chạy nhanh Khoảng thời gian nhanh, chậm: t =
T T
Trong đó: T chu kì đồng hồ lắc chạy đúng, T = 2s khoảng thời gian xét
6) Chu kỳ dao động điều hòa lắc đơn chịu thêm tác dụng ngoại lực không đổi: T’ = 2 g'
với
: chiều dài lắc đơn g' : gia tốc trọng trường biểu kiến
Với
F g' g
m
⃗
⃗ ⃗
với F⃗: ngoại lực không đổi tác dụng lên lắc Sử dụng công thức cộng vectơ để tìm g’
+ Nếu F⃗ có phương nằm ngang (F⃗ g⃗) g’2 = g2 +
2
F m
Khi đó, VTCB, lắc lệch so với phương thẳng đứng góc : tg =
F P
+ Nếu F⃗ thẳng đứng hướng lên (F⃗ g⃗) g’ = g −
F
m g’ < g
+ Nếu F⃗ thẳng đứng hướng xuống (F⃗ g⃗) g’ = g +
F
m g’ > g
Các dạng ngoại lực:
+ Lực điện trường: F⃗= qE⃗ F = q.E
(81)+ Lực quán tính: F⃗= – ma⃗
F ngược chiều a F ma
⃗ ⃗
Chú ý: chuyển động thẳng nhanh dần ⃗a chiều với v⃗ chuyển động thẳng chậm dần a⃗ ngược chiều với ⃗v Dạng 11: Năng lượng, vận tốc lực căng dây lắc đơn
1) Năng lượng dao động lắc đơn: - Động : Wđ = 12 mv2.
- Thế : Wt = = mgl(1 - cos) = 12 mgl2
- Cơ : W = Wñ + Wt = mgl(1 - cos) + 12 mv ❑2
Vận tốc lắc vị trí dây treo hợp với phương thẳng đứng góc v = 2g cos coso
2) Lực căng dây lắc vị trí dây treo hợp với phương thẳng đứng góc T = mg(3cos 2coso)
Dạng 12: Tổng hợp dao động
Độ lệch pha hai dao động tần số: x1 = A1cos(t + 1) x2 = A2cos(t + 2) + Độ lệch pha dao động x1 so với x2: = 2 − 1
Nếu > 1 > 2 x1 nhanh pha x2 Nếu < 1 < 2 x1 chậm pha x2 + Các giá trị đặc biệt độ lệch pha:
= 2k với k= 0→ hai dao động pha
= (2k+1) với k Z → hai dao động ngược pha = (2k + 1)
với k Z → hai dao động vuông pha Dao động tổng hợp: x = Asicos(t + )
+ Biên độ dao động tổng hợp: A2 = A21+ A22+ 2A1A2cos(2 – 1) Chú ý: A1 – A2 A A1 + A2
Amax = A1 + A2 x1 pha với x2 Amin = A1 – A2 x1 ngược pha với x2 + Pha ban đầu: tan ϕ= A1Sinϕ1+A2Sinϕ