TÓM TẮT CÔNG THỨC VẬT LÍ 12 CHƯƠNG I DAO ĐỘNG CƠ 1 Chu kì, tần số, tần số góc
TĨM TẮT CƠNG THỨC VẬT LÍ 12 Chú ý : + W = Wđmax = Wtmax * Cùng pha = 2k Amax = A1+A2 + Wt ; Wđ biến thiên tuần hồn với chu kì * Ngược pha = (2k+1) CHƯƠNG I DAO ĐỘNG CƠ T/2 tần số 2f Amin = |A1 − A2| Chu kì, tần số, tần số góc: + Cứ sau T/4 động lại * Vng pha φ = (2k + 1)π/2 𝟐𝝅 => 1T có lần động = 𝝎= = 𝟐𝝅𝒇 ⇒ 𝐴 = √𝐴12 + 𝐴22 𝑻 Phương trình dao động điều hịa: + Động tăng giảm * Tổng quát: |𝐴1 − 𝐴2 | ≤ 𝐴 ≤ 𝐴1 + 𝐴2 ngược lai, động cực đại x = Acos(t + ) CÁC LOẠI DAO ĐỘNG (VTCB) ngược lại Phương trình vận tốc: Dao động tắt dần: A giảm dần theo tg CLLX treo thẳng đứng: v = - Asin(t + ) Dao động trì + VTCB xo dãn: Phương trình gia tốc: Dao động cưỡng bức: dao động chịu 𝛥𝑙0 = m.g/k => lVTCB = l0 + 𝛥𝑙0 a = -2Acos(t + ) = -2x tác dụng ngoại lực biến thiên tuần + Lực đ/h cực đại: Fmax = k(𝛥𝑙0 + A) Công thức độc lập: hòa theo tg + Lực đ/h min: Fmin = A> 𝛥𝑙0 𝑣2 + Tần số dao động cưỡng = tần số lực 2 𝐴 =𝑥 + Fmin = k(𝛥𝑙0 - A) A< 𝛥𝑙0 cưỡng 𝜔 + Chiều dài lắc lò xo treo thẳng + Biên độ dđ cưỡng phụ thuộc vào 2 𝑣 𝑎 đứng trình dao động 𝐴2 = + biên độ lực cưỡng F0 ; ma sát, phụ 𝜔 𝜔 𝑙𝑐𝑏 = 𝑙0 + 𝛥𝑙0 ; 𝑙 = 𝑙𝑐𝑏 + 𝑥 thuộc mố liên hệ fcưỡng f0 (dao động + v nhanh pha x góc π/2=> đồ 𝑙 = 𝑙𝑐𝑏 + 𝐴 riêng) Nếu f gần f0 Acb lớn, thị v theo x: Elip ⇒ { 𝑚𝑎𝑥 𝑙𝑚𝑖𝑛 = 𝑙𝑐𝑏 − 𝐴 đạt cực đại f = f0 => cộng hưởng + a nhanh pha v góc π/2 => đồ thị a theo v: Elip CON LẮC ĐƠN CHƯƠNG II SÓNG CƠ + a ngược pha x => đồ thị a theo Chu kỳ, tần số, tần số góc λ = v/ƒ = v.T x: Đoạn thẳng 𝑙 𝑔 𝑔 * Khi sóng (âm) truyền từ mt Các giá trị cực đại 𝑇 = 2𝜋√ ; 𝑓 = √ ; 𝜔 = √ 𝑔 2𝜋 𝑙 𝑙 sang mơi trường khác f, T ko đổi + xmax = A (tại biên dương) 2𝜋𝑑 S0 = α0.l ; S = α.l ; + vmax = A (qua vị trí cân bằng) Pt sóng: u = Acos(𝜔𝑡 − ) 𝜆 Phương trình dao động + amax = A (tại biên) Giao thoa sóng: + Li độ cong (dài) : s = S0cos(t + ) độ lớn amax biên (d − d1 ) cos(t- (d + d1 ) ) + Li độ góc : α = α cos(t + ) u M=2Acos * Chiều dài quỹ đạo: L = 2A (quỹ đạo + clđ dđđh biên độ góc α0 nhỏ đoạn thẳng) Cơ lắc đơn (mốc + Nếu hai nguồn pha: * Quãng đường 𝐶Đ : 𝑑2 − 𝑑1 = 𝑘𝜆 trọng trường VTCB) + Trong nửa chu kỳ 2A 𝑚𝑣 ⟨ 𝜆 + Trong chu kỳ 4A 𝑊đ = ; Wt = mgl(1 − cos); 𝐶𝑇 : 𝑑2 − 𝑑1 = (2𝑘 + 1) 2 => tốc độ TB 1T = 4.A/T W = Wđ + Wt ; W = mgl(1 − cos0) + Số CĐ, CT nguồn pha CON LẮC LÒ XO −𝑠 𝑠 𝑠 𝑠 = m.g.l α02/2 (chỉ với α0 nhỏ) CĐ: < 𝑘 < 𝜆 𝜆 𝑘 𝑔 Vận tốc d đ clđ: −𝑠 𝑠 𝑠 𝑠 1 Tần số góc: 𝜔 = √ = √ CT: − < 𝑘 < 2− 𝑚 𝛥𝑙𝑐𝑏 + v = 2.g.l ( cos α - cos α0) 𝜆 𝜆 Sóng dừng 𝑚 𝛥𝑙 𝛥𝑡 => vmax2 = 2.g.l ( - cos α0) (VTCB) Chu kỳ: 𝑇 = 2𝜋√ = 2𝜋√ 𝑐𝑏 = a Hai đầu nút sóng: 𝑘 𝑔 𝑁 + Lực căng dây treo: 𝜆 T = m.g( 3.cos α - cos α0) 𝑘 𝑔 𝑁 𝑙 = 𝑘 (𝑘 ∈ 𝑁 ∗ ) Tần số: 𝑓 = √ = √ = TỔNG HỢP DAO ĐỘNG 2𝜋 𝑚 2𝜋 𝛥𝑙𝑐𝑏 𝛥𝑡 b Một đầu nút Công thức: Năng lượng lắc lị xo sóng cịn đầu 2 𝑚𝑣 𝑘(𝐴2 −𝑥 ) 𝐴 = √𝐴1 + 𝐴2 + 2𝐴1 𝐴2 𝑐𝑜𝑠(2 − 1) 𝑊đ = = ; bụng sóng: 2 { 𝐴1 𝑠𝑖𝑛1 +𝐴2 𝑠𝑖𝑛2 𝜆 𝑡𝑎𝑛 = 𝑘𝑥 𝑚𝜔2 𝑥 𝐴1 𝑐𝑜𝑠1 +𝐴2 𝑐𝑜𝑠2 𝑙 = (2𝑘 + 1) (𝑘 ∈ 𝑁) 𝑊𝑡 = = 2 Độ lệch pha hai dao động Cứ sau ½ chu kỳ dao động sợi dây có 𝑚𝜔2 𝐴2 𝑘𝐴2 * = 2 - 1 𝑊 = 𝑊đ + 𝑊𝑡 = = sóng dừng lại duỗi thẳng 2 + Những điểm nằm bó sóng dđ pha, bó liền kề ngược pha Sóng âm + Âm nghe có tần số từ 16Hz đến 20000Hz mà tai người cảm nhận + Siêu âm: sóng âm có tần số > 20 000Hz + Hạ âm: sóng âm có tần số < 16Hz Tốc độ vrắn > vlỏng > vkhí + Cường độ âm: áp dụng cho nguồn âm 𝑃 điểm, phát âm đẳng hướng: 𝐼 = = 𝑆 2 P/(4 𝝅.r ) (đơn vị W/m ) + Cường độ âm chuẩn: I0 = 10-12 (W/m2) 𝐼 + Mức cường độ âm: 𝐿(𝑑𝐵) = 10 𝑙𝑔 𝐼0 (dB) + GHI NHỚ: IA = 10n.IB => LA = 10.n + LB + IA = 101.IB => LA = 10.1 + LB (dB) + IA = 102.IB => LA = 20 + LB (dB) + IA = 103.IB => LA = 30 + LB (dB) + IA = 104.IB => LA = 40 + LB (dB) + Sợi dây đầu cố định âm có tần 𝑣 số 𝑓1 = => họa âm thứ k: fk = k.fmin 2𝑙 CHƯƠNG III ĐIỆN XOAY CHIỀU Khái niệm dòng điện xoay chiều: Dịng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn theo thời gian theo quy luật hàm sin hay cosin 𝑖 = 𝐼0 𝑐𝑜𝑠( 𝜔𝑡 + ) => 1s dòng điện đổi chiều 2.f lần Nguyên tắc tạo dòng xoay chiều AC: dựa tượng cảm ứng điện từ Biểu thức từ thông khung: 𝛷 = 𝑁 𝐵 𝑆 𝑐𝑜𝑠 𝜔 𝑡 = 𝛷𝑜 𝑐𝑜𝑠 𝜔 𝑡 ; −𝛥𝛷 e= = −𝛷′ = 𝜔𝑁𝐵𝑆 𝑠𝑖𝑛 𝜔 𝑡 𝛥𝑡 0= N.B.S; E0 = NBS liên hệ giá trị cực đại giá trị hiệu dụng: 𝐼0 𝑈0 𝐸0 I= ; U= ;E= √2 √2 √2 Qtỏa= I2.R.t; + Thiết bị đo điện xoay chiều ghi thiết bị giá trị hiệu dụng + ĐN I hiệu dụng đc xây dựng dựa vào tác dụng nhiệt d đ xc Mạch điện xc có phần tử: + Mạch có R: u pha i + Mạch có L (thuần): u sớm 𝜋/2 i + Mạch có C: u chậm 𝜋/2 i Mạch điện xc có phần tử a RL ( cuộn dây có r): + 𝑍𝑅𝐿 = √𝑅2 + 𝑍𝐿2 => đl Ôm: I =U/Z I0 = U0/Z + Độ lệch pha: tan = ZL/R > => phi + nhỏ /2 b RC: + 𝑍𝑅𝐶 = √𝑅2 + 𝑍𝑐2 => đl Ôm: I =U/Z I0 = U0/Z + Độ lệch pha: tan = - Zc/R < => phi - KHÁC - /2 c LC: + tổng trở: Z =/ZL -ZC/ => đl Ôm: I =U/Z I0 = U0/Z + phi = /2 ZL > ZC + phi = - /2 ZL < ZC Đoạn mạch RLC không phân nhánh: + Tổng trở: 𝑍 = √𝑅2 + (𝑍𝐿 − 𝑍𝐶 )2 + Cường độ hiệu dụng: 𝑈𝐴𝐵 𝑈𝑅 𝑈𝐶 𝑈𝐿 𝐼= = = = 𝑍 𝑅 𝑍𝐶 𝑍𝐿 + Điện áp hiệu dụng: 𝑈 = 𝑈𝑅2 + (𝑈𝐿 − 𝑈𝐶 )2 𝑍 −𝑍 𝑈 −𝑈 +Độ lệch pha u/i: 𝑡𝑎𝑛 = 𝐿 𝐶 = 𝐿 𝐶 𝑅 + Nếu ZL>ZC hay𝜔 > √𝐿𝐶 𝑈𝑅 =>>0 => u sớm pha i (tính cảm kháng) + Nếu ZL u trễ √𝐿𝐶 pha i (tính dung kháng) Cộng hưởng điện: + ZL=ZC L = =>cộng hưởng điện C * Đặc điểm cộng hưởng điện: U +Zmin = R ; Imax= ; URmax = U, = R Công suất mạch điện xoay chiều: a Công suất + Cơng suất trung bình: P = UIcos = RI2 + Điện tiêu thụ: W = Pt 𝑅 𝑈 b Hệ số công suất: cos = = 𝑅 𝑍 cos 1) (0 * Ý nghĩa: 𝐼 = 𝑈 𝑃 𝑈 𝑐𝑜𝑠 𝜙 ⇒ 𝑃ℎ𝑝 = 𝑟 𝐼2 = 𝑟 𝑃2 𝑈 𝑐𝑜𝑠 𝜙 + Nếu cos nhỏ hao phí đường dây lớn + Yêu cầu: thiết bị điện có k > 0,85 10 Máy phát điện xoay chiều: + Tần số dòng điện: f = np; với n (vòng/giây): tốc độ quay rôto, p số cặp cực máy phát pn + Nếu n (vịng/phút) thì: f = 60 11 Máy biến áp 𝑈1 𝐼2 𝑁1 = = 𝑈2 𝐼1 𝑁2 12 Truyền tải điện Phao phí = 𝑃2 𝑈 𝑐os2 𝜑 𝑅 với 𝑅 = 𝜌 𝑙 𝑆 Lưu ý: dẫn điện dây + Độ giảm điện áp: U = IR 𝑃−𝛥𝑃 + Hiệu suất tải điện: 𝐻 = 100% 𝑃 CHƯƠNG IV DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ Mạch dao động LC: + Tần số góc 𝜔 = √𝐿𝐶 + 𝑇 = 2𝜋√𝐿𝐶; 𝑓 = 2𝜋√𝐿𝐶 Các biểu thức: a Biểu thức điện tích: 𝑞 = 𝑞0 𝑐𝑜𝑠 𝜔 𝑡 b.Biểu thức điện áp: 𝑞 𝑞 𝑢 = = 𝑐os(𝜔𝑡 + 𝜑) = 𝐶 𝐶 𝑞 = 𝑈0 𝑐os(𝜔𝑡 + 𝜑) với 𝑈0 = 𝐶 b Biểu thức dòng điện: 𝜋 𝑖 = 𝐼0 𝑐𝑜𝑠( 𝜔𝑡 + ) với 𝑰𝟎 = 𝝎𝒒𝟎 Năng lượng điện từ: Tổng lượng điện trường tụ điện lượng từ trường cuộn cảm gọi lượng điện từ BẢO TOÀN a Năng lượng điện từ: W=Wđ + 𝑊𝑡 1 𝑞2 ;𝑊 = 𝐶𝑈02 = 𝑞0 𝑈0 = = 𝐿𝐼02 2 2𝐶 b Năng lượng điện trường: 1 𝑞2 𝑊đ = 𝐶𝑢2 = 𝑞𝑢 = 2 2𝐶 𝑞02 𝑊đ = 𝑐os2 (𝜔𝑡 + 𝜑) 2𝐶 c Năng lượng từ trường: 𝑞02 𝑊𝑡 = 𝐿𝑖 = sin (𝜔𝑡 + 𝜑) 2𝐶 Sóng điện từ: điện từ trường lan truyền không gian Đặc điểm loại sóng vơ tuyến + Tầng điện li: Là tầng khí độ cao từ 80 - 800 km có chứa nhiều hạt mang điện tích electron, ion dương ion âm - Sóng dài: Có lượng nhỏ nên khơng truyền xa Ít bị nước hấp thụ nên dùng thông tin liên lạc mặt đất nước - Sóng trung: Ban ngày sóng trung bị tần điện li hấp thụ mạnh nên không truyền xa Ban đêm bị tần điện li phản xạ mạnh nên truyền xa được dùng thông tin liên lạc vào ban đêm - Sóng ngắn: Có lượng lớn, bị tần điện li mặt đất phản xạ mạnh Vì từ đài phát mặt đất sóng ngắn truyền tới nơi mặt đất Dùng thơng tin liên lạc mặt đất - Sóng cực ngắn:Có lượng lớn khơng bị tần điện li phản xạ hay hấp thụ dùng thông tin vũ trụ + Bước sóng sóng điện từ: 𝝀 = 𝟐𝝅(𝟑 𝟏𝟎𝟖 )√𝑳𝑪 Vận tốc lan truyền không gian v = c = 3.108m/s + Máy phát máy thu sóng điện từ sử dụng mạch LC tần số sóng điện từ phát thu = tần số riêng mạch CHƯƠNG V: GIAO THAO ÁNH SÁNG TN Y - âng a Khoảng vân: khoảng cách hai vân sáng liên tiếp hai vân tối liên tiếp 𝑖 = 𝜆𝐷 𝑎 b Vị trí vân sáng: 𝜆𝐷 + Vị trí vân sáng: 𝑥𝑠 = 𝑘 = 𝑘𝑖 𝑎 Vân sáng bậc n ứng với: k = n c Vị trí vân tối: + Vị trí vân sáng: 𝜆𝐷 𝑥𝑡 = (𝑘 + ) = (𝑘 + )𝑖 𝑎 Vân tối thứ n ứng với: k = (n – 1) CHƯƠNG VI: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG Hiện tượng quang điện: Hiện tượng ánh sáng làm bật electron khỏi bề mặt kim loại gọi tượng quang điện (ngoài) Định luật giới hạn quang điện: Điều kiện để xảy tượng quang điện 𝜆 ≤ 𝜆0 Công thức Anhstanh tượng quang điện: ℎ𝑐 ℎ𝑐 𝜀 = 𝐴 + 𝑊𝑑 ⇔ = + 𝑚𝑣02 𝑚𝑎𝑥 𝜆 𝜆0 Thuyết lượng tử ánh sáng: + Giả thuyết Plăng: Lượng lượng mà lần nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ có giá trị hồn tồn xác định hf, đó: f tần số ánh sáng bị hấp thụ hay phát ra, h số 𝑐 + Lượng tử lượng: 𝜀 = ℎ𝑓 = ℎ 𝜆 Với: h = 6,625.10−34 (J.s): gọi số Plăng + Thuyết lượng tử ánh sáng - Ánh sáng tạo hạt gọi phơtơn - Với as có tần số f, phơtơn giống có lượng = hf - Trong chân không 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 phôtôn - phôtôn tồn trạng thái chuyển động, khơng có phơtơn đứng yên + Đặc điểm ánh sáng huỳnh quang: Ánh sáng huỳnh quang có bước sóng dài bước sóng ánh sáng kích thích (𝜆kt < 𝜆pq) Hai tiên đề Bo cấu tạo nguyên tử: a Tiên đề trạng thái dừng: Nguyên tử tồn số trạng thái có lượng xác định, gọi trạng thái dừng, trạng thái dừng ngun tử BO khơng xạ 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 Bán kính quỹ đạo dừng thứ n electron nguyên tử Hiđrô: rn = n2r0 Với r0 = 5,3.10-11m bán kính Bo (ở quỹ đạo K) Quỹ K L M N O P đạo Bán r0 4r0 9r0 16r0 25r0 36r0 kính + Năng lượng electron nguyên tử hiđrô: 13,6 𝐸𝑛 = − (𝑒𝑉) Với n N* 𝑛 b Tiên đề 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 : ℎ𝑐 𝜀 = ℎ𝑓𝑚𝑛 = = 𝐸𝑚 − 𝐸𝑛 𝜆𝑚𝑛 + Ngược lại, nguyên tử trạng thái dừng có lượng 𝐸𝑚 mà hấp thụ phơtơn có lượng hiệu 𝐸𝑛 -𝐸𝑚 chuyển lên trạng thái dừng có lượng cao 𝐸𝑛 + 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 cao cường độ lớn CHƯƠNG VII HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ Hạt nhân: Hạt nhân cấu tạo hai loại hạt proton (mp = 1,00728u; qp = +e) nơtron (mn = 1,00866u; không mang điện), gọi chung nuclon.Kí hiệu hạt nhân X: AZX + Z: nguyên tử số (số thứ tự bảng hệ thống tuần hoàn ≡ số proton hạt nhân ≡số electron vỏ nguyên tử) + A: Số khối ≡ tổng số nuclon + N = A - Z: Số nơtron Đồng vị: Cùng Z khác A (cùng prôtôn khác số nơtron) Độ hụt khối hạt nhân: m = Zmp + (A - Z)mn - mX Năng lượng liên kết: WLK = m.c2 Năng lượng liên kết riêng: 𝑊 lượng liên kết tính cho nuclon: 𝑙𝑘 𝐴 Năng lượng liên kết riêng lớn hạt nhân bền vững (khơng q 8,8MeV/nuclơn) Hạt nhân trung bình hạt nhân bền vững Phản ứng hạt nhân a Phương trình phản ứng: 𝐴1 𝐴2 𝐴3 𝐴4 𝑍1 𝑋1 + 𝑍2 𝑋2 → 𝑍3 𝑋3 + 𝑍4 𝑋4 b Các định luật bảo toàn + Bảo toàn số nuclôn (số khối): A1 + A2 = A3 + A4 + Bảo tồn điện tích (ngun tử số): Z1 + Z2 = Z3 + Z4 + Bảo toàn động lương + Bảo toàn lượng toàn phần c Năng lượng phản ứng hạt nhân: W = (𝑚𝑡𝑟ướ𝑐 - 𝑚𝑠𝑎𝑢 ).c2≠0 W > ⇔mtrước > msau : Tỏa lượng W < ⇔mtrước < msau : Thu lượng Phóng xạ a Đặc điểm: + Phóng xạ phản ứng hạt nhân tỏa lượng + Phóng xạ mang tính tự phát khơng phụ thuộc vào yếu tố bên như: nhiệt độ, áp suất b Các dạng tia phóng xạ: + 𝛼: dịng hạt nhân Hêli ( 42𝐻 𝑒) + - : dịng electron ( −10𝑒) +: dịng pơzitron ( +10𝑒) + : Là sóng điện từ có ngắn (≤10-11m), dịng phơtơn có lượng cao + Khả đâm xuyên: - 𝛼: Đi vài cm khơng khí (8cm); vài m- mm vật rắn.(kém ) - : Vài m khơng khí, xun qua kim loại dày vài mm (nhôm) (hơn 𝜶) - : Đâm xuyên mạnh tia Có thể xun qua vài m bê-tơng vài cm chì.(lá nhơm gần suốt với ) c Định luật phóng xạ: Số hạt nhân (khối lượng) phóng xạ giảm theo qui luật hàm số mũ 𝑁 𝑚 N = 𝑁0 𝑒 −𝜆𝑡 = 𝑡0; m = 𝑚0 𝑒 −𝜆𝑡 = 𝑡0 2𝑇 𝑙𝑛 2𝑇 d Chu kì bán rã: 𝑇 = 𝜆 e Độ phóng xạ : H = 𝜆 𝑁 (bq) f Lưu ý : 𝑚 + % lại: 100% 𝑚0 𝛥𝑚 + % phân rã: 𝑚0 100% + Số hạt tạo thành = số hạt mẹ p.rã + Khối lượng tạo thành tính theo khối lượng mẹ phân rã (tỉ lệ theo số khối) SƯU TẦM VÀ BIÊN SOẠN HOÀNH THÀNH BÁCH THPT ĐẠI TỪ - THÁI NGUYÊN ...