Chương I Đề cương ôn tập – Môn vật lí 12 (Chương trình chuẩn) – Năm học 2011 – 2012 Chương I DAO ĐỘNG CƠ (trong 2 tiết) Phần 1 TÓM TẮT LÝ THUYẾT ( CÔNG THỨC ( I DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ 1 Dao động điều hoà C[.]
Đề cương ơn tập – Mơn vật lí 12 (Chương trình chuẩn) – Năm học 2011 – 2012 Chương I DAO ĐỘNG CƠ (trong tiết) Phần 1: TÓM TẮT LÝ THUYẾT & CÔNG THỨC -& -I DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ Dao động điều hoà - Chuyển động vật lặp lặp lại quanh vị trí đặc biệt (gọi vị trí cân bằng), gọi dao động - Nếu sau khoảng thời gian nhau, gọi chu kì, vật trở lại vị trí cũ chuyển động theo hướng cũ dao động vật dao động tuần hoàn - Dao động điều hoà dao động li độ vật hàm côsin (hay hàm sin) thời gian - Phương trình dao động điều hồ có dạng: x = Acos(t + ) - đó: + x li độ ( cm) + A biên độ dao động (là số dương) (cm) + tần số góc dao động (là số dương) (rad/s) + pha ban đầu (rad) + (t + ) pha dao động thời điểm t.( Với biên độ cho pha đại lượng xác định vị trí chiều chuyển động vật thời điểm t) (rad) Mối liên hệ dao động điều hồ chuyển động trịn điều: - Giữa dao động điều hồ chuyển động trịn có mối liên hệ là: Điểm M + P dao động điều hồ đoạn thẳng ln coi hình chiếu điểm M chuyển động trịn lên đường kính đoạn thẳng M0 t Chu kì, tần số dao động điều hồ: Chu kì T dao động điều hoà khoảng thời gian để vật thực dao động toàn phần Đơn vị chu kì giây (s) O x P P1 Tần số (f) dao động điều hoà số dao động tồn phần thực giây, có đơn vị giây (1/s), gọi héc (kí hiệu Hz) Hệ thức mối liên hệ chu kì tần số Phương trỡnh vận tốc gia tốc dao động điều hoà: * Phương trỡnh vận tốc dao động điều hoà : x = + A vận tốc v = x = vận tốc có độ lớn cực đại ( Phương, chiều vecto vận tốc theo chiều chuyển động) * Phương trỡnh gia tốc dao động điều hoà là: x = gia tốc a = x = + A gia tốc ( Véc tơ gia tốc a ln hướng vị trí cân bằng) Đồ thị dao động điều hồ: Là hình sin x A 3T T II CON LẮC LỊ XO A Con lắc lị xo: - Con lắc lị xo gồm vật nhỏ có khối lượng m gắn vào lị xo có khối lượng khơng đáng kể, độ cứng k, đầu gắn vào điểm cố định - VTCB: vị trớ lị xo khơng bị biến dạng Khảo sát dao động lắc lò xo mặt động lực học - Lực ln hướng vị trí cân gọi lực kéo về, có độ lớn tỉ lệ với li độ gây gia tốc cho vật dao động điều hồ - Phương trình động lực học dao động điều hoà t T k k F=0 N m P Trường THPT Vĩnh Định năm học 2011-2012 – Giáo viên giảng dạy: Nguyễn Chơn Cảm F N mv = P0 Trang1 Đề cương ôn tập – Mơn vật lí 12 (Chương trình chuẩn) – Năm học 2011 – 2012 F = ma = - kx hay a = * đó: F lực tác dụng lên vật m, x li độ vật m k - Phương trình viết dạng : x" = - 2x - Phương trình dao động dao động điều hồ Cơng thức tính tần số góc dao động điều hồ lắc lò xo F N m P Cơng thức tính chu kì dao động dao động điều hồ lắc lị xo * Trong đó: k độ cứng lị xo, có đơn vị niutơn mét (N/m) m khối lượng vật dao động điều hoà, đơn vị kilơgam (kg) Khảo sát dao động lị xo mặt lượng : * Động lắc lò xo: * Thế lắc lò xo : * Cơ lắc lò xo Sự bảo toàn năng: - Cơ lắc lò xo tổng động lắc: - Khi khơng có ma sát: Kết luận: - Trong q trình dao động điều hồ, có biến đổi qua lại động Động tăng giảm ngược lại Nhưng vật dao động điều hịa ln ln khơng đổi - Động lắc biến điều hoà theo thời gian với tần số tăng gấp đơivà chu kì giảm phân so với dao động thực III CON LẮC ĐƠN Thế lắc đơn - Con lắc đơn gồm vật nhỏ khối lượng m treo vào sợi dây khơng dãn có khối lượng ỏ khơng đáng kể chiều dài l l - Điều kiện khảo sát lực cản môi trường lực ma sát không đáng kể Biên độ góc 0 nhỏ (0 10o) - VTCB: dây treo có phương thẳng đứng Khảo sát dao động lắc đơn mặt động lực học m - Với lắc đơn, thành phần lực kéo vật vị trí cân C Pt = - mg = ma = ms" hay s" = - g = 2s α>0 - Trong đó: s li độ cong vật đo mét (m) l chiều dài lắc đơn đo mét (m) - Phương trình dao động lắc đơn là l α - Nếu dao động thành phần vuông pha: = 1 - 1 = (2n + 1) - Nếu dao động thành phần có => A = |A1 - A2| (n = 0, 1, 2, …) A1 = A2 A = A1 + A2 => => ; -Phần 2: CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM DAO ĐỘNG CƠ HỌC Câu : Dao động điều hồ : A Những chuyển có trạng thái chuyển động lặp lại cũ sau khoảng thời gian B Những chuyển động có giới hạn không gian, lặp lặp lại nhiều lần quanh vị trí cân C Một dao động mô tả định luật dạng sin (hay cosin) thời gian D Một dao động có biên độ phụ thuộc vào tần số riêng hệ dao động Câu : Dao động tự : A Dao động tác dụng ngoại lực biến thiên tuần hồn B Dao động có chu kì khơng phụ thuộc vào yếu tố bên ngồi, phụ thuộc vào đặc tính hệ dao động C Dao động có chu kì phụ thuộc vào cách kích thích hệ dao động D Dao động lắc đơn ứng với trường hợp biên độ góc min ≤ 100, đưa tới vị trí trái đất Câu : Dao động lắc đơn : A Luôn dao động điều hồ B Ln dao động tự C Trong điều kiện biên độ góc min ≤ 100 coi dao động điều hồ D Có tần số góc xác định cơng thức : = Câu : Một vật dao động điều hoà có phương trình x = Acost Gốc thời gian lúc t = chọn : Trường THPT Vĩnh Định năm học 2011-2012 – Giáo viên giảng dạy: Nguyễn Chơn Cảm Trang4 Đề cương ôn tập – Môn vật lí 12 (Chương trình chuẩn) – Năm học 2011 – 2012 A Khi vật qua VTCB theo chiều dương quỹ đạo B Khi vật qua VTCB theo chiều âm quỹ đạo C Khi vật qua vị trí biên dương D Khi vật qua vị trí biên âm Câu : Một chất điểm dao động điều hoà quỹ đạo thẳng dài 6cm Biên độ dao động vật A cm B 12 cm C cm D 1,5 cm Câu : Một vật dao động điều hoà qua VTCB : A Vận tốc gia tốc có độ lớn cực đại B Vận tốc gia tốc có độ lớn khơng C Vận tốc có độ lớn cực đại, gia tốc có độ lớn khơng D Vận tốc có độ lớn khơng, gia tốc có độ lớn cực đại Câu : Khi vật dao động điều hồ : A Véctơ vận tốc gia tốc hướng chiều chuyển động B Véctơ vận tốc hướng chiều chuyển động véctơ gia tốc hướng VTCB C Véctơ vận tốc gia tốc luôn đổi chiều qua VTCB D Vectơ vận tốc gia tốc véctơ số Câu : Chu kì dao động : A Khoảng thời gian ngắn để vật trở lại trạng thái ban đầu B Khoảng thời gian ngắn để vật trở lại vị trí ban đầu C Khoảng thời gian để vật từ biên đến biên quỹ đạo chuyển động D Số dao động toàn phần vật thực 1s Câu : Năng lượng dao động vật dao động điều hoà : A Biến thiên điều hồ theo thời gian với chu kì T B Bằng động vật vật qua VTCB C Tăng lần biên độ tăng gấp lần D Biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì , T chu kì dao động Câu 10 : Năng lượng vật dao động điều hoà : A Tăng 16 lần biên độ tăng lần tần số tăng lần B Giảm lần biên độ giảm lần tần số tăng lần C Giảm D Giảm lần tần số tăng lần biên độ giảm lần lần tần số dao động tăng lần biên độ dao động giảm lần Câu 11 : Chu kì dao động lắc lị xo gồm lị xo có độ cứng k vật nặng có khối lượng m tính cơng thức : A T = 2 B T = 2 C T = D T = Câu 12 : Tần số dao động lắc đơn xác định công thức : A f = B f = C f = D f = Câu 13 : Chọn câu trả lời sai : A Dao động tắt dần dao động có biên độ giảm dần theo thời gian B Dao động cưỡng dao động tác dụng ngoại lực biến thiên tuần hoàn C Khi cộng hưởng dao động : tần số dao động hệ tần số riêng hệ dao động D Tần số dao động cưỡng luôn tần số riêng hệ dao động Câu 14 : Trong dao động điều hoà lắc đơn, : A Thế vật nặng qua vị trí biên B Động vật qua VTCB C Tổng động vật qua vị trí D Cả A, B, C Câu 15 : Chọn câu trả lời : A Dao động tổng hợp dao động điều hoà phương, tần số, biên độ dao động điều hoà phương, tần số biên độ B Dao động tổng hợp dao động điều hoà phương, tần số dao động điều hoà phương, tần số Trường THPT Vĩnh Định năm học 2011-2012 – Giáo viên giảng dạy: Nguyễn Chơn Cảm Trang5 Đề cương ôn tập – Môn vật lí 12 (Chương trình chuẩn) – Năm học 2011 – 2012 C Dao động tổng hợp dao động điều hoà phương, tần số pha ban đầu dao động điều hoà phương, tần số pha ban đầu D Cả B, C Câu 16 : Chọn câu trả lời sai : A Độ lệch pha dao động thành phần đóng vai trị định tới biên độ dao động tổng hợp B Nếu dao động thành phần pha : = 2k A = A1 + A2 C Nếu dao động thành phần ngược pha : = (2k + 1) A = A1 – A2 D Nếu dao động thành phần lệch pha : A1 – A2 < A < A1 + A2, A1, A2 biên độ dao động thành phần; A biên độ dao động tổng hợp Câu 17 : Trong dao động điều hoà, gia tốc biến đổi : A Cùng pha với vận tốc B Sớm pha C Ngược pha với vận tốc D Trễ pha so với vận tốc so với vận tốc Câu 18 : Tìm đáp án sai Cơ dao động điều hoà : A Tổng động vào thời điểm B Động vào thời điểm ban đầu C Thế vị trí biên D Động vị trí cân Câu 19 : Hãy thông tin không dao động điều hoà chất điểm : A Biên độ dao động đại lượng không đổi B Giá trị vận tốc tỉ lệ thuận với li độ C Động đại lượng biến đổi D Giá trị lực tỉ lệ thuận với li độ Câu 20 : Điều kiện sau điều kiện cộng hưởng ? A Chu kì lực cưỡng phải lớn chu kì riêng hệ B Lực cưỡng phải lớn chu kì riêng hệ C Tần số lực cưỡng phải tần số riêng hệ dao động D Tần số lực cưỡng phải lớn nhiều tần số riêng hệ dao động Câu 21 : Khi nói dao động điều hồ, phát biểu sau không : A Tổng lượng đại lượng tỉ lệ với bình phương biên độ B Tổng lượng đại lượng biến thiên theo li độ C Động đại lượng biến thiên điều hoà D Tổng lượng lắc phụ thuộc vào kích thích ban đầu Câu 22 : Một lắc lị xo gồm vật nặng có khối lượng m = 0,1 kg, lị xo có độ cứng k = 40 N/m Khi thay m’= 0,16 kg chu kì dao động lắc tăng : A 0,0038 s B 0,083 s C 0,0083 s D 0,038 s Câu 23 : Một vật dao động điều hoà với biên độ A = 8cm, chu kì T = s Khi t = vật qua VTCB theo chiều dương Phương trình dao động điều hoà vật : A x = 8cos(t – ) (cm) B x = cos (t + ) (cm) C x = cos (t + ) (cm) D x = cos t (cm) Câu 24 : Một vật dao động điều hoà với biên độ A = 6cm, tần số f = 2Hz Khi t = vật qua vị trí li độ cực đại Phương trình dao động điều hồ vật : A x = 6cos(4t – ) (cm) B x = 6cos(4t + ) (cm) C x = 6cos(t + ) (cm) D x = 6cos4t (cm) Câu 25 : Một lắc lị xo có chiều dài cực đại cực tiểu lị xo q trình dao động điều hoà 34 cm 30 cm Biên độ dao động : A cm B cm C cm D cm Câu 26 : Một chất điểm có khối lượng m = kg dao động điều hoà với chu kì T = s Biết lượng dao động 0,02J Biên độ dao động chất điểm : A 4cm B 6,3 cm C cm D Một giá trị khác Câu 27 : Một lắc lị xo có khối lượng nặng 400g dao động điều hào với chu kì T = 0,5s Lấy 2 = 10 Độ cứng lò xo : A 2,5 N/m B 25 N/m C 6,4 N/m D 64 N/m Trường THPT Vĩnh Định năm học 2011-2012 – Giáo viên giảng dạy: Nguyễn Chơn Cảm Trang6 Đề cương ơn tập – Mơn vật lí 12 (Chương trình chuẩn) – Năm học 2011 – 2012 Câu 28 : Một vật có khối lượng m = kg dao động điều hồ với chu kì T = 2s Vật qua VTCB với vận tốc v0=31,4 m/s Khi t = vật qua li độ x = 5cm theo chiều âm quỹ đạo Lấy 2 = 10 Phương trình dao động điều hoà vật : A x = 10cos(t – ) (cm) C x = 6cos(t + C x = 10cos(t + ) (cm) ) (cm) D x = 6cos(t – ) (cm) Câu 29 : Một vật dao động điều hồ có phương trình x = cos t (cm) Thời gian vật từ VTCB đến li độ x=2cm : A s B s C s Câu 30 : Một vật dao động điều hoà với tần số f = 2Hz Khi pha dao động D Một giá trị khác gia tốc vật a = – 8m/s2 Lấy 2 = 10 Biên độ dao động vật : A 10 cm B cm C cm D Một giá trị khác Câu 31 : Một vật có khối lượng m = 100 g dao động điều hồ có chu kì 1s vận tốc vật qua VTCB v = 31,4 cm/s Lấy 2 = 10 Lực hồi phục cực đại tác dụng vào vật : A 0,4 N B N C 0,2 N D N Câu 32 : Một lắc lị xo có độ cứng k = 100 N/m dao động điều hoà với biên độ A = 5cm Động vật nặng ứng với li độ x = 3cm : A 16.10– J B 8.10– J C 800 J D 100 J Câu 33 : Hai lò xo có độ cứng k1 = 20N/m k2 = 30 N/m Độ cứng tương đương lò xo mắc nối tiếp : A 50 N/m B 12 N/m C 60 N/m D 24 N/m Câu 34 : Độ cứng tương đương lò xo k 1, k2 mắc song song 100 N/m Biết k1 = 60N/m, k2 có giá trị : A 40 N/m B 80 N/m C 150 N/m D 160 N/m Câu 35 : Hai lị xo giống có độ cứng k = 10N/m Mắc lò xo song song với treo vật nặng có khối lượng m = 200g Lấy 2 = 10 Chu kì dao động tự hệ : A s B s C s D s Câu 36 : Hai lò xo giống có độ cứng k = 30N/m Mắc lò xo nối tiếp với treo vật nặng có khối lượng m = 150g Lấy 2 = 10 Chu kì dao động tự hệ : A s B 2 s C s D s Câu 37 : Một lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật nặng có khối lượng m = 200g, lị xo có độ cứng k=200N/m Vật dao động điều hoà với biên độ A = cm Lấy g = 10 m/s Lực đàn hồi cực tiểu tác dụng vào vật trình dao động : A N B N C N D N Câu 38 : Một lắc đơn có chu kì dao động với biên độ góc nhỏ s dao động nơi có g = 2 m/s2 Chiều dài dây treo lắc : A 0,25 cm B 0,25 m C 2,5 cm D 2,5m Câu 39 : Một lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng m = 160g lị xo có độ cứng k = 400 N/m Kéo vật rời khỏi VTCB 3cm truyền cho vận tốc đầu v = 2m/s dọc theo trục lị xo vật dao động điều hoà với biên độ : A cm B 3,26 cm C 4,36 cm D 25 cm Câu 40 : Một lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng m = 200g, lị xo có độ cứng k = 20 N/m dao động điều hoà với biên độ A = 6cm Vận tốc vật qua vị trí lần động có độ lớn : A 0,18 m/s B 0,3 m/s C 1,8 m/s D m/s Câu 41 : Một lắc đơn có dây treo dài 50cm, vật nặng có khối lượng 25g Từ VTCB kéo vật đến vị trí dây treo đến vị trí dây treo nằm ngang thả cho dao động Lấy g = 10m/s Vận tốc vật qua VTCB : A 10 m/s B m/s C 0,5 m/s D 0,25 m/s Câu 42 : Hai dao động điều hồ có phương trình : x1 = cos (3t + ) (cm) ; x2 = cos 3t (cm) Trường THPT Vĩnh Định năm học 2011-2012 – Giáo viên giảng dạy: Nguyễn Chơn Cảm Trang7 Đề cương ơn tập – Mơn vật lí 12 (Chương trình chuẩn) – Năm học 2011 – 2012 A Dao động thứ sớm pha dao động thứ hai B Dao động thứ sớm pha dao động thứ hai C Dao động thứ trễ pha dao động thứ hai D Dao động thứ trễ pha dao động thứ hai Câu 43 : Một vật thực đồng thời hai dao động điều hoà phương, tần số có phương trình : x1 = 3cos(4t + ) (cm) ; x2 = 3cos4t (cm) Dao động tổng hợp vật có phương trình : A x = cos(4t + ) (cm) B x = 3cos(4t + C x = cos(4t + ) (cm) D x = ) (cm) cos(4t – ) (cm) Câu 44 : Phương trình dao động vật có dạng : x = – sin2t (cm) Pha ban đầu dao động là: A = A = C = – D = Câu 45: Một lò xo treo vào điểm cố định , đầu treo nặng có khối lượng m chu kỳ dao động T1 = 1,2s.Khi thay nặng m2 chu kỳ dao động T2 = 1,6s Tính chu kỳ dao động treo đồng thời m1 m2 vào lò xo: A 2,8 s B s C 1,8 s D 0,96 s Câu 46: Đối với chất điểm dao động điều hịa với chu kì T thì: A Động biến thiên tuần hoàn theo thời gian không điều hịa B Động biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì T C Động biến thiên tuần hon theo thời gian với chu kì T/2 D Động biến thiên tuần hồn theo thời gian với chu kì 2T Câu 47: Dao động học điều hòa đổi chiều khi: A Lực tác dụng có độ lớn cực đại B Lực tác dụng có độ lớn cực tiểu C Lực tác dụng không D Lực tác dụng đổi chiều Câu 48: Một xe gắn máy chạy co đường lat bê tông cách 9m đường lại có rảnh nhỏ.Chu kiì dao động riêng khung máy lò xo giảm xốc 1,5 s Hỏi xe chạy với vận tốc xe xóc mạnh nhất? A m/s B m/s C 12 m/s D 0,167 m/s Câu 49: Một người xách sô nước đường, bước chân chân dược 50 cm Chu kì dao động riêng nước s người di với vận tốc nước sơ sóng sánh mạnh nhất? A 0,02 m/s B m/s C 0,5 m/s D m/s Câu 50: Một hành khách dùng dây cao su treo túi xách trần toa tàu vị trí phía trục bánh xe Khối lượng túi xách 16 kg, với k = 160N/m chiều dài mổi rây là,5 m, chổ nối hai đầu ray có kẽ hở Tàu chạy với vận tốc túi dao dộng mạnh A 0,5 m/s B 0,25 m/s C 2,5 m/s D m/s - Chương II SÓNG CƠ Trường THPT Vĩnh Định năm học 2011-2012 – Giáo viên giảng dạy: Nguyễn Chơn Cảm Trang8 Đề cương ôn tập – Mơn vật lí 12 (Chương trình chuẩn) – Năm học 2011 – 2012 Phần 1: TÓM TẮT LÝ THUYẾT & CƠNG THỨC -& -I SĨNG CƠ Sóng cơ: a Định nghĩa - Sóng lan truyền dao động môi trường b Sóng ngang M - Sóng ngang sóng phần tử mơi trường dao động theo S O phương vng góc với phương truyền sóng - Sóng ngang truyền mặt chất lỏng chất rắn c Sóng dọc - Sóng dọc sóng phần tử mơi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng - Sóng dọc truyền chất khí, chất lỏng chất rắn Sự truyền sóng cơ: a Sự truyền biến dạng - Gọi x t quãng đường thời gian truyền biến dạng, tốc độ truyền biến dạng: b Các đặc trưng sóng hình sin: - Biên độ sóng: biên độ dao động phần tử mơi trường có sóng truyền qua - Chu kì T (hoặc tần số f): chu kì (hoặc tần số f) dao động phần tử mơi trường có sóng truyền qua - Tốc độ truyền sóng v: tốc độ truyền dao động mơi trường - Bước sóng : qng đường mà sóng truyền chu kì Hai phần tử nằm phương truyền sóng, cách bước sóng dao động đồng pha với - Tần số sóng f: số lần dao động mà phần tử môi trường thực giây sóng truyền qua Tần số có đơn vị hec (Hz) - Năng lượng sóng: có lượng dao động phần tử mơi trường có sóng truyền qua Q trình truyền sóng q trình truyền lượng vT - Công thức liên hệ chu kì T, tần số f, tốc độ v bước sóng , là: Phương trình sóng: - Phương trình dao động điểm O uO = Acost Sau khoảng thời gian t, dao động từ O truyền đến M cách O khoảng x = v.t - Phương trình dao động phần tử mơi trường điểm M có tọa độ x uM(t) = Acos = Acos2 = Acos(t + v f M O ) - Phương trình cho biết li độ u phần tử có toạ độ x vào thời điểm t Đó hàm vừa tuần hoàn theo thời gian, vừa tuần hoàn theo không gian II SỰ GIAO THOA Sự giao thoa hai sóng mặt nước: a Thí nghiệm kết quả: - Cho cần rung có hai mũi S1 S2 chạm nhẹ vào mặt nước Gõ nhẹ cần rung Ta quan sát thấy mặt nước xuất loạt gợn sóng ổn định hình đường hypebol với tiêu điểm S S2 - Lưu ý: Họ đường hypebol đứng yên chỗ b Giải thích: - Mỗi nguồn sóng S 1, S2 đồng thời phát sóng có gợn sóng đường trịn đồng tâm Trong miền hai sóng gặp nhau, có điểm đứng yên, hai sóng gặp triệt tiêu Có điểm S1 S2 có S1 Trường THPT Vĩnh Định năm học 2011-2012 – Giáo viên giảng dạy: Nguyễn Chơn Cảm S2 Trang9 Đề cương ơn tập – Mơn vật lí 12 (Chương trình chuẩn) – Năm học 2011 – 2012 dao động mạnh, hai sóng gặp tăng cường lẫn Tập hợp điểm đứng yên tập hợp điểm dao động mạnh tạo thành đường hypebol mặt nước c Định nghĩa: Hiện tượng giao thoa tượng hai sóng gặp có điểm chúng ln tăng cường lẫn nhau, có điểm chúng luôn triệt tiêu lẫn Điều kiện xảy tượng giao thoa : a Nguồn kết hợp: Là hai nguồn dao động tần số f có hiệu số pha khơng đổi theo thời gian b Điều kiện để xảy tượng giao thoa: Là mơi trường truyền sóng có hai sóng kết hợp phần tử sóng có phương dao động => Hiện tượng giao thoa tượng đặc trưng sóng Các đường hypebol gọi vân giao thoa sóng mặt nước Q trình vật lí gây tượng giao thoa q trình sóng Cực đại cực tiểu giao thoa: a Biểu thức dao động điểm M vùng giao thoa - Hai sóng hai nguồn kết hợp S1, S2 phát phát sóng có f có hiệu số pha khơng đổi theo thời gian gọi hai sóng kết hợp - Xét điểm M mặt nước cách S1, S2 khoảng d1, d2 d = d2 – d1: hiệu đường hai sóng M d1 S1 S2 - Dao động từ S1 gởi đến M: - Dao động từ S2 gởi đến M: - Dao động tổng hợp M: d2 u = u1 + u2 Hay: Vậy: - Dao động M dao động điều hồ với chu kì T - Biên độ dao động M: b Vị trí cực đại cực tiểu giao thoa - Những điểm dao động với biên độ cực đại (cực đại giao thoa) d2 – d1 = k Với k = 0, 1, 2… - Những điểm đứng yên, có dao động triệt tiêu (cực tiểu giao thoa) Với (k = 0, 1, 2…) - Với giá trị k, quỹ tích điểm M xác định bởi: d2 – d1 = số Đó hệ hypebol mà hai tiêu điểm S1 S2 III SÓNG DỪNG PHẢN XẠ CỦA SÓNG: A a Phản xạ sóng vật cản cố định: - Khi phản xạ vật cản cố định, sóng phản xạ ln ln ngược pha với sóng tới điểm phản xạ chúng triệt tiêu lẫn b Phản xạ vật cản tự do: h1 - Khi phản xạ vật cản tự do, sóng phản xạ ln ln pha với sóng tới điểm phản xạ chúng tăng cường lẫn - Sóng tới sóng phản xạ, truyền theo phương, giao thoa với nhau, tạo thành sóng dừng A B a B h2 Trường THPT Vĩnh Định năm học 2011-2012 – Giáo viên giảng dạy: Nguyễn Chơn Cảm Trang10 Đề cương ôn tập – Môn vật lí 12 (Chương trình chuẩn) – Năm học 2011 – 2012 SÓNG DỪNG: - Xét sợi dây đàn hồi PQ có đầu Q cố định Giả sử cho đầu P dao động liên tục sóng tới sóng phản xạ liên tục gặp giao thoa với nhau, chúng sóng kết hợp Trên sợi dây xuất điểm luôn đứng yên (gọi nút) điểm luôn dao động với biên độ lớn (gọi bụng) - Sóng dừng sóng sợi dây trường hợp xuất nút các bụng Khoảng cách hai bụng sóng liền kề khoảng cách hai nút sóng liền kề k k Khoảng cách bụng sóng nút sóng liền kề a Điều kiện để có sóng dừng Sóng dừng sợi dây có hai đầu cố định: - Điều kiện để có sóng dừng sợi dây có hai đầu cố định chiều dài sợi dây phải số nguyên lần nửa bước sóng l=k với k = 0, 1, 2, k : số bụng Số nút = k+1 a Điều kiện để có sóng dừng Sóng dừng sợi dây có đầu cố định đàu tự do: - Điều kiện để có sóng dừng sợi dây có đầu cố định, đầu tự chiều dài sợi dây phải số lẻ lần l = (2k + 1) , với k = 0, 1, 2, k : số bụng ( nguyên , không kể ) số nút = k +1 IV ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂM Âm, nguồn âm: a Âm - Sóng âm sóng truyền mơi trường khí, lỏng, rắn ( mơi trường đàn hồi) - Tần số sóng âm tần số âm b Nguồn âm - Một vật dao động phát âm nguồn âm - Tần số âm phát tần số dao động nguồn âm - Âm không truyền chân không, truyền qua chất rắn, lỏng khí Tốc độ truyền âm mơi trường vkhí < vlỏng < vrắn - Âm không truyền qua chất xốp bông, len Những chất gọi chất cách âm c Âm nghe được, hạ âm siêu âm - Âm nghe (âm thanh) có tần số từ 16 20.000 Hz - Âm có tần số 16 Hz gọi hạ âm - Âm có tần số 20.000 Hz gọi siêu âm Những đặc trưng vật lí âm: - Nhạc âm: Nh÷ng âm có tần số xác định, thờng nhạc cụ phát ra, gọi nhạc âm - Tp õm: Những âm nh tiếng búa đập, tiếng sấm, tiếng ồn đờng phố, chợ, tần số xác định gọi tạp ©m a Tần số âm - Tần số âm đặc trưng vật lí quan trọng âm b Cường độ âm mức cường độ âm - Cường độ âm I (W/m2): Cường độ âm I điểm đại lượng đo lượng lượng mà sóng âm tải qua đơn vị diện tích đặt điểm đó, vng góc với phương truyền sóng, đơn vị thời gian Trường THPT Vĩnh Định năm học 2011-2012 – Giáo viên giảng dạy: Nguyễn Chơn Cảm Trang11 Đề cương ôn tập – Môn vật lí 12 (Chương trình chuẩn) – Năm học 2011 – 2012 - Mức cường độ âm (L): Đại lượng L = lg gọi mức cường độ âm Trong đó, I cường độ âm, I cường độ âm chuẩn (âm có tần số 000 Hz, cường độ I0 = 10-12 W/m2) - Ý nghĩa: Cho biết âm I nghe to gấp lần âm I0 - Đơn vị: Ben (B) - Thực tế, người ta thường dùng đơn vị đêxiben (dB) c Âm hoạ âm (đồ thị dao động âm): - Khi nhạc cụ phát âm có tần số f0 đồng thời phát loạt âm có tần số 2f0, 3f0, 4f0 … có cường độ khác + Âm có tần số f0 gọi âm hay hoạ âm thứ + Các âm có tần số 2f0, 3f0, 4f0 … gọi hoạ âm thứ hai, thứ ba, thứ tư - Tổng hợp đồ thị tất hoạ âm ta đồ thị dao động nhạc âm V C TRNG SINH L CA M Các đặc trng sinh lí âm độ cao, độ to âm sắc âm cao: - cao ca âm đặc trưng sinh lí âm gắn liền với đặc trưng vật lí tần số âm Âm cao tần số lớn Độ to: - Độ to âm đặc trưng sinh lí âm gắn liền với đặc trưng vật lí mức cường độ âm Âm to mức cường độ âm lớn - Lưu ý: Ta lấy mức cường độ âm làm số đo độ to âm Âm sắc: - Âm sắc đặc trưng sinh lí âm, giúp ta phân biệt âm nguồn khác phát Âm sắc có liên quan mật thiết với đại lượng vật lý đồ thị dao động âm VD: - Một đàn ghita, đàn viôlon, kèn săcxô phát nốt la độ cao Tai nghe phân biệt ba âm chúng có âm sắc khác Nếu ghi đồ thị ba âm thấy đồ thị có dạng khác (tuy có chu kỳ) Như âm sắc khác đồ thị dao động khác - Hộp đàn đàn ghita, viôlon, hộp cộng hưởng cấu tạo cho khơng khí hộp dao động cộng hưởng với nhiều tần số khác dây đàn Như vậy, hộp cộng hưởng có tác dụng làm tăng cường âm số hoạ âm, tạo âm tổng hợp phát vừa to, vừa có âm sắc đặc trưng cho loại đàn Phần 2: CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM SÓNG CƠ HỌC Câu : Chọn kết luận sóng dừng : A Khoảng cách nút bụng gần ằng bước sóng B nút bụng gần cách C Hai đầu dây gắn chặt, dây dài L có sóng dừng L = n D Một dầu dây gắn chặt, đầu dây tự do, dây dài L có sóng dừng L = n , n = 1, 2, Câu : Chọn câu trả lời sai : A Sóng học dao động truyền theo thời gian không gian B Sóng học dao động học lan truyền theo thời gian môi trường vật chất C Phương trình sóng học hàm biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì T D Phương trình sóng hàm biến thiên tuần hồn khơng gian với chu kì Câu : Chọn câu trả lời : Trường THPT Vĩnh Định năm học 2011-2012 – Giáo viên giảng dạy: Nguyễn Chơn Cảm Trang12 Đề cương ơn tập – Mơn vật lí 12 (Chương trình chuẩn) – Năm học 2011 – 2012 Sóng ngang sóng : A Có phương dao động phần tử vật chất môi trường luôn hướng theo phương nằm ngang B Có phương dao động phần tử vật chất môi trường trùng với phương truyền sóng C Có phương dao động phần tử vật chất mơi trường vng góc với phương truyền sóng D Cả A, B, C sai Câu : Chọn câu trả lời : Vận tốc truyền sóng học mơi trường : A Phụ thuộc vào chất mơi trường chu kì sóng B Phụ thuộc vào chất mơi trường lượng sóng C Chỉ phụ thuộc vào chất môi trường mật độ vật chất, độ đàn hồi nhiệt độ môi trường D Phụ thuộc vào chất môi trường cường độ sóng Câu : Chọn câu trả lời : Sóng dọc sóng : A Có phương dao động phần tử vật chất môi trường hướng theo phương thẳng đứng B Có phương dao động phần tử vật chất môi trường trùng với phương truyền sóng C Có phương dao động phần tử vật chất mơi trường vng góc với phương truyền sóng D Cả A, B, C sai Câu : Chọn câu trả lời : Khi sóng học truyền từ khơng khí vào nước đại lượng sau khơng thay đổi : A Vận tốc B Tần số C Bước sóng D Năng lượng Câu : Chọn câu trả lời : Bước sóng : A Khoảng cách điểm gần phương truyền sóng dao động pha B Là quãng đường sóng truyền chu kì C Là khoảng cách nút sóng gần tượng sóng dừng D Cả A B Cân : Chọn câu trả lời : Độ cao âm đặc tính sinh lí âm phụ thuộc vào : A Vận tốc truyền âm B Biên độ âm C Tần số âm D Năng lượng âm Câu : Chọn câu trả lời : Âm sắc âm đặc tính sinh lí âm phụ thuộc vào : A Vận tốc âm B Tần số biên độ C Bước sóng D Bước sóng lượng âm Câu 10 : Chọn câu trả lời : Độ to âm đặc tính sinh lí âm phụ thuộc vào A Vận tốc âm B Tần số mức cường độ âm C Vận tốc bước sóng D Bước sóng lượng âm Câu 11 : Chọn câu trả lời : Nguồn sóng kết hợp nguồn sóng có : A Cùng tần số B Cùng biên độ C Độ lệch pha không đổi theo thời gian D Cả A C Câu 12 : Chọn câu trả lời : Trong tượng giao thoa sóng điểm mơi trường truyền sóng cực đại giao thoa hiệu đường sóng từ hai nguồn kết hợp tới : với k Z A d2 – d1 = k B d2 – d1 = k C d2 – d1 = (2k + 1) D d2 – d1 = (2k + 1) Câu 13 : Chọn câu trả lời : Trong tượng giao thoa sóng điểm mơi trường truyền sóng cực tiểu giao thoa hiệu đường sóng từ hai nguồn kết hợp tới : với k Z A d2 – d1 = k B d2 – d1 = (2k + 1) C d2 – d1 = k D d2 – d1 = (2k + 1) Câu 14 : Chọn câu trả lời : Trong hệ sóng dừng sợi dây mà hai đầu giữ cố định, bước sóng : A Độ dài dây B Một nửa độ dài dây C Khoảng cách nút sóng hay bụng sóng liên tiếp D Hai lần khoảng cách khoảng cách nút sóng hay bụng sóng liên tiếp Câu 15 : Chọn câu trả lời : Trường THPT Vĩnh Định năm học 2011-2012 – Giáo viên giảng dạy: Nguyễn Chơn Cảm Trang13 Đề cương ơn tập – Mơn vật lí 12 (Chương trình chuẩn) – Năm học 2011 – 2012 Sóng âm sóng học có tần số khoảng : A 16 Hz đến 2.104Hz B 16 Hz đến 20 MHz C 16 Hz đến 200 kHz D.16 Hz đến kHz Câu 16 : Chọn câu trả lời : Mức cường độ âm âm có cường độ I xác định công thức : A L(dB) = lg B L(dB) = lg C L(dB) = 10lg D L(dB) = 10lg Câu 17 : Tìm kết luận sai : A Giao thoa tổng hợp hay nhiều sóng kết hợp khơng gian, có chỗ cố định mà biên độ sóng tăng cường hay giảm bớt B Trong giao thoa sóng mặt nước, đường dao động mạnh đường dao động yếu có dạng Hypebol C Đường thẳng trung trực đoạn thẳng nối nguồn kết hợp pha luôn đường dao động mạnh D Hai âm thoa giống hệt dùng làm nguồn kết hợp dùng làm nguồn kết hợp để tạo nên giao thoa sóng âm khơng khí Câu 18 : Vận tốc âm khơng khí nước 330 (m/s) 1450 (m/s) Khi âm truyền từ khơng khí vào nước bước sóng tăng lên lần : A lần B 4,4 lần C 4,5 lần D 5lần Câu 19 : Phát biểu sai nói bước sóng : A Bước sóng khoảng cách gần hai điểm phương truyền sóng dao động pha B Bước sóng quãng đường sóng truyền giây C Bước sóng quãng đường sóng truyền chu kì D Bước sóng thương số vận tốc truyền sóng tần số sóng ( ) Câu 20 : Một người gõ nhát búa đường ray cách 528 (m), người áp tai vào đường ray nghe thấy tiếng gõ sớm 1,5 (s) so với tiếng gõ khơng khí Vận tốc truyền âm khơng khí 330(m/s) Vận tốc âm đường ray : A 5200 (m/s) B 5280 (m/s) C 5100(m/s) D 5300(m/s) Câu 21 : Điều sau nói bước sóng : A Bước sóng quãng đường truyền sóng thời gian chu kì B Bước sóng khoảng cách ngắn hai điểm có dao động pha phương truyền sóng C Bước sóng đại lượng đặc trưng cho phương truyền sóng D Cả A B Câu 22 : Tại điểm O mặt nước yên tĩnh, có nguồn sóng dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với tần số f = 2Hz Từ O có gợn sóng trịn lan rộng xung quanh Khoảng cách gợn sóng liên tiếp 20cm Vận tốc truyền sóng mặt nước : A 160(cm/s) B 20(cm/s) C 40(cm/s) D 80(cm/s) Câu 23 : Một người quan sát phao mặt biển thấy nhơ lên cao lần 18 giây đo khoảng cách đỉnh sóng liên tiếp (m) Vận tốc truyền sóng mặt biển : A 0,5 (m/s) B (m/s) C (m/s) D 1,5 (m/s) Câu 24 : Kích thích cho điểm A mặt nước dao động theo phương thẳng đứng với phương trình : u A = 0,75 cos (200t) (cm) Vận tốc truyền sóng mặt nước v = 40 (cm/s) Coi biên độ sóng khơng đổi Phương trình sóng điểm M cách A khoảng d = 12 (cm) A xM = 0,75cos(200t) (cm) B xM = 1,5cos(200t) (cm) C xM = 0,75 cos(200t + ) (cm) D xM = 1,5 cos (200t + ) (cm) Câu 25 : Tạo điểm A B mặt nước nguồn sóng kết hợp có phương trình u = cos (200 t) (mm) Vận tốc sóng mặt nước 40 (cm/s) Dao động tổng hợp điểm M cách A 15 (cm) cách B (cm) có phương trình : A xM = 10 cos (200t – ) (mm) B xM = 10 cos (200t) (mm) C xM = cos (200t – ) (cm) D xM = cos (200t (cm) Câu 26 : Tạo nguồn sóng kết hợp điểm A B cách (cm) mặt nước Tần số dao động 80 (Hz) Vận tốc truyền sóng mặt nước 40 (cm/s) Giữa A B có số điểm dao động với biên độ cực đại : A 30 điểm B 32 điểm C 31 điểm D 33điểm Câu 27 : Trong thí nghiệm giao thố sóng mặt nước, nguồn kết hợp A B dao động với tần số 80(Hz) Tại điểm M mặt nước cách A 19 (cm) cách B 21 (cm), sóng có biên độ cực đại Giữa M đường trung trực AB có dãy cực đại khác Vận tốc truyền sóng mặt nước : Trường THPT Vĩnh Định năm học 2011-2012 – Giáo viên giảng dạy: Nguyễn Chơn Cảm Trang14 Đề cương ơn tập – Mơn vật lí 12 (Chương trình chuẩn) – Năm học 2011 – 2012 A (cm/s) B 20 (cm/s) C 32 (cm/s) D 40 (cm/s) Câu 28: Trên sợi dây dài 90 cm có sóng dừng Kể hai nút hai đầu dây dây có 10 nút sóng Biết tần số sóng truyền dây 200 Hz Sóng truyền dây có tốc độ A 40 cm/s B 90 m/s C 90 cm/s D 40 m/s Câu 29 : Một sợi dây dài 1,5 (m) căng ngang Kích thích cho dây dao động theo phương thẳng đứng với tần số 40 (Hz) Vận tốc truyền sóng dây 20 (m/s) Coi đầu dây nút sóng Số bụng sóng dây là: A B C D Câu 30 : Chọn câu trả lời : Một sóng học lan truyền phương truyền sóng với vận tốc 40 cm/s Phương trình sóng điểm O phương : u0 = 2cos2t (cm) Phương trình sóng điểm M nằm trước O cách O 10cm : A uM = 2cos(2t – )(cm) B uM = 2cos(2t + )(cm) C uM = 2cos(2t – )(cm) D uM = 2cos(2t + )(cm) Câu 31 : Chọn câu trả lời : Một sóng học lan truyền phương truyền sóng với vận tốc 1m/s Phương trình sóng điểm O phương : u0 = 3cost (cm) Phương trình sóng điểm M nằm sau O cách O 25cm : A uM = 3cos(t – )(cm) B uM = 3cos(t + )(cm) C uM = 3cos(t – )(cm) D uM = 3cos(t + )(cm) Câu 32 : Chọn câu trả lời : Một sóng truyền mặt biển có bước sóng = m Khoảng cách điểm gần phương truyền sóng dao động pha : A 0,5 m B m C 1,5 m D m Câu 33 : Chọn câu trả lời : Một sóng truyền mặt biển có bước sóng = m Khoảng cách điểm gần phương truyền sóng dao động ngược pha : A 1,25 m B 2,5 m C m D A, B, C sai Câu 34 : Chọn câu trả lời : Một sóng truyền mặt biển có bước sóng = m Khoảng cách điểm gần phương truyền sóng dao động lệch pha 900 : A 0,75 m B 1,5 m C m D Tất sai Câu 35 : Một người quan sát sóng mặt hồ thấy khoảng cách sóng liên tiếp m có sóng trước mặt s Vận tốc truyền sóng mặt nước : A 1,25 m/s B 1,5 m/s C 2,5 m/s D m/s Câu 36 : Một sóng âm lan truyền khơng khí với vận tốc 350m/s, có bước sóng 70cm tần số sóng : A 5.103 Hz B 2.103 Hz C 50 Hz D 5.102 Hz Câu 37 : Một sợi dây đàn hồi dài 100 cm, có đầu A, B cố định Một sóng truyền với tần số 50Hz, dây đếm nút sóng, khơng kể nút A, B Vận tốc truyền sóng dây : A 30 m/s B 25 m/s C 20 m/s D 15 m/s Câu 38 : Hai nguồn sóng kết hợp S 1, S2 cách 10cm, có chu kì sóng 0,2s Vận tốc truyền sóng môi trường 25 cm/s Số cực đại giao thoa khoảng S1S2 : A B C D Câu 39 : Một sóng có tốc độ lan truyền 240m/s có bước sóng 3,2m Tần số chu kì sóng ? A f = 100Hz ; T = 0,01s B f = 130Hz ; T = 0,0077s C f = 75Hz ; T = 0,15s D f = 75Hz ; T = 0,013s Câu 40 : đầu A dây đàn hồi dao động theo phương thẳng đứng với chu kì T = 10s Biết vận tốc truyền sóng dây v = 0,2m/s ; khoảng cách hai điểm gần dao động ngược pha ? A 1m B 2m C 1,5m D 2,5m Câu 41: Một âm có tần số xác định truyền nhơm, nước, khơng khí với tốc độ tương ứng v1, v2, v3 Nhận định sau đúng? A v2>v1>v3 B v1>v2>v3 C v3>v2>v1 D v1>v3>v2 Câu 42: Một sợi dây AB = 1,25m căng ngang, đầu B cố định, đầu A dao động với tần số f Người ta đếm dây có nút sóng, kể nút đầu A,B Biết vận tốc truyền sóng dây v = 20m/s Tính tần số sóng Trường THPT Vĩnh Định năm học 2011-2012 – Giáo viên giảng dạy: Nguyễn Chơn Cảm Trang15 Đề cương ơn tập – Mơn vật lí 12 (Chương trình chuẩn) – Năm học 2011 – 2012 A f = 8Hz B f = 12Hz C f = 16Hz D f = 24Hz Câu 43: Một sóng âm có f = 660Hz, v = 330m/s Độ lệch pha sóng âm điểm M,N cách 0,2m phương truyền sóng là: A φ = 2π/5 rad B φ = 4π/5 rad C φ = π rad D φ = π/2 rad Câu 44: Sóng âm có f = 450Hz lan truyền với v = 360m/s Giữa hai điểm cách 1m phương truyền chúng dao động: A pha B ngược pha C lệch pha π/2 D lệch pha π/4 Câu 45: Âm có cường độ 0,01W/m2 Ngưỡng nghe âm 10-10W/m2 Mức cường độ âm là: A 50dB B 60dB C 80Db D 100dB Câu 46: Khi mức cường độ âm tăng 20dB cường độ âm tăng: A lần B 200 lần C 20 lần D 100 lần Câu 47: Khoảng cách ngắn hai đỉnh sóng liên tiếp mặt nước 2,5m, chu kì dao động vật mặt nước 0,8s Vận tốc truyền sóng mặt nước là: A 2m/s B 3,4m/s C 1,7 m/s D 3,125 m/s Câu 48: Chọn kết luận sai nói phản xạ sóng; A Sóng phản xạ ln ln có vận tốc truyền với sóng tới ngược hướng B Sóng phản xạ ln ln pha với sóng tới C Sóng phản xạ có tần số với sóng tới D Sự phản xạ đầu cố định làm đổi dấu phương trình sóng Câu 49. Hiệu pha sóng giống phải để giao thoa sóng hồn tồn triệt tiêu A B π/4 C π/2 D π Câu 50: Chọn phát biểu đúng: cường độ âm xác định bởi: A Bình phương biên độ âm điểm mơi trường có sóng âm truyền qua B áp suất điểm mơi trường có sóng âm truyền qua C Năng lưưọng mà sóng âm truyền qua đơn vị diện tích vng góc phương truyền âm đơn vị thời gian D Cả A, B, C -Chương III DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Phần 1: TĨM TẮT LÝ THUYẾT & CƠNG THỨC -& -I ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Khái niệm dòng điện xoay chiều: - Là dịng điện có cường độ biến thiên tuần hồn với thời gian theo quy luật hàm số sin hay cosin, với dạng tổng quát: i = Imcos(t + ) * i: giá trị cường độ dòng điện thời điểm t, gọi giá trị tức thời i (cường độ tức thời) * Im > 0: giá trị cực đại i (cường độ cực đại) * > 0: tần số góc f: tần số i T: chu kì i * (t + ): pha i * : pha ban đầu - Biểu thức điện áp tức thời có dạng : - Người ta tạo dòng điện xoay chiều máy phát điện xoay chiều dựa sở tượng cảm ứng điện từ Nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều: - Xét cuộn dây dẫn dẹt hình trịn, khép kín, quay quanh trục cố định đồng phẳng với cuộn dây đặt từ trường có phương với trục quay - Giả sử lúc t = 0, = - Lúc t > = t, từ thông qua cuộn dây: = NBScos = NBScost với N số vịng dây, S diện tích vòng - biến thiên theo thời gian t nên cuộn dây xuất suất điện động cảm ứng: - Nếu cuộn dây kín có điện trở R cường độ dịng điện cảm ứng cho bởi: Trường THPT Vĩnh Định năm học 2011-2012 – Giáo viên giảng dạy: Nguyễn Chơn Cảm Trang16 Đề cương ôn tập – Mơn vật lí 12 (Chương trình chuẩn) – Năm học 2011 – 2012 Vậy, cuộn dây xuất dòng điện xoay chiều với tần số góc cường độ cực đại: - Nguyên tắc: dựa vào tượng cảm ứng điện từ Giá trị hiệu dụng: - Cho dòng điện xoay chiều i = Imcos(t + ) chạy qua R, công suất tức thời tiêu thụ R p = Ri2 = RI2mcos2(t + ) - Giá trị trung bình p chu kì: - Kết tính tốn, giá trị trung bình cơng suất chu kì (cơng suất trung bình): - Đưa dạng giống cơng thức Jun cho dịng điện khơng đổi: Nếu ta đặt: P = RI2 Thì I: giá trị hiệu dụng cường độ dòng điện xoay chiều (cường độ hiệu dụng) * Định nghĩa: 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 suất tiêu thụ R dịng điện khơng đổi cơng suất trung bình tiêu thụ R dịng điện xoay chiều nói - Ngồi ra, dịng điện xoay chiều, đại lượng hiệu điện thế, suất điện động, cường độ điện trường, … hàm số sin hay cosin thời gian, với đại lượng Giá trị cực đại Giá trị hiệu dụng = Chú ý: Các thiết bị đo mạch điện xoay chiều chủ yếu đo giá trị hiệu dụng II CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU - Nếu cường độ dòng điện xoay chiều mạch: i = Imcost = I cost điện áp xoay chiều hai đầu mạch điện: u = Umcos(t+ ) = U Với độ lệch pha u i + Nếu > 0: u sớm pha so với i + Nếu < 0: u trễ pha || so với i + Nếu = 0: u pha với i Mạch điện xoay chiều có điện trở : - Nối hai đầu R vào điện áp xoay chiều: u = Umcost = U cost i - Theo định luật Ohm Nếu ta đặt: thì: cos(t+ ) ~ u R UR - Kết luận: Nếu đoạn mạch có điện trở cường độ dịng điện mạch pha với điện áp hai đầu mạch Mạch điện xoay chiều có tụ điện: a Tác dụng tụ điện dòng điện: + Tụ điện khơng cho dịng điện chiều qua + Dịng điện xoay chiều tồn mạch điện có chứa tụ điện b Khảo sát mạch điện xoay chiều có tụ điện: - Đặt điện áp u hai tụ điện: u = Umcost = U cost - Điện tích bên trái tụ điện: q = Cu = CU cost - Giả sử thời điểm t, dòng điện có chiều hình, điện tích tụ điện tăng lên - Sau khoảng thời gian t, điện tích tăng q A ~ i Trường THPT Vĩnh Định năm học 2011-2012 – Giáo viên giảng dạy: Nguyễn Chơn Cảm i B u C Trang17 Đề cương ôn tập – Mơn vật lí 12 (Chương trình chuẩn) – Năm học 2011 – 2012 - Cường độ dòng điện thời điểm t: - Khi t q vô nhỏ hay: Đặt: I = UC u=U cost - Nếu lấy pha ban đầu i i - Ta viết: thì: Uc đặt ZC gọi dung kháng mạch Kết luận:Nếu đoạn mạch có tụ điện, cường độ dịng điện sớm pha so với điện áp giữa hai tụ điện.c So sỏnh pha dao động u i c Ý nghĩa dung kháng + ZC đại lượng biểu cản trở dòng điện xoay chiều tụ điện + Dòng điện xoay chiều có tần số cao (cao tần) chuyển qua tụ điện dễ dàng dòng điện xoay chiều tần số thấp + ZC có tác dụng làm cho i sớm pha /2 so với u Mạch điện xoay chiều có cuộn cảm thuần: - Cuộn cảm cuộn dây có điện trở khơng đáng kể a Hiện tượng tự cảm mạch điện xoay chiều - Khi có dịng điện i chạy qua cuộn cảm, từ thơng tự cảm có biểu thức: = Li với L độ tự cảm cuộn cảm - Trường hợp i dòng điện xoay chiều, suất điện động tự cảm: - Khi t 0: b Khảo sát mạch điện xoay chiều có cuộn cảm - Đặt vào hai đầu L điện áp xoay chiều Giả sử i mạch là: i=I cost A - Điện áp tức thời hai đầu cuộn cảm thuần: u i L Hay - Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm: Suy ra: Ta có: U = LI Đặt UL ZL = L Trong ZL gọi cảm kháng mạch B ~ i Kết luận: Nếu đoạn mạch có cuộn cảm cường độ dịng điện trễ pha so với điện áp tức thời Ý nghĩa cảm kháng + ZL đại lượng biểu cản trở dòng điện xoay chiều cuộn cảm Trường THPT Vĩnh Định năm học 2011-2012 – Giáo viên giảng dạy: Nguyễn Chơn Cảm Trang18 Đề cương ơn tập – Mơn vật lí 12 (Chương trình chuẩn) – Năm học 2011 – 2012 + Cuộn cảm có L lớn cản trở nhiều dòng điện xoay chiều, dòng điện xoay chiều cao tần + ZL có tác dụng làm cho i trễ pha / so với u III MẠCH CÓ R, L, C MẮC NỐI TIẾP Định luật điện áp tức thời: - Trong mạch xoay chiều gồm nhiều đoạn mạch mắc nối tiếp điện áp tức thời hai đầu mạch tổng đại số điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch L C B A R u = u1 + u2 + u3 + … Mạch có R, L, C mắc nối tiếp a Định luật Ơm cho đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Tổng trở - Điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch: UL u = U cost - Hệ thức điện áp tức thời mạch: U u = uR + uL + uC - Biểu diễn vectơ quay: L C Trong đó: UR = RI, UL = ZLI, U C = ZC I - Theo giản đồ: U U i UR UC - Nghĩa là: với gọi tổng trở mạch b Độ lệch pha điện áp dòng điện: - Nếu ý đến dấu: + Nếu ZL > ZC > 0: u sớm pha so với i góc + Nếu ZL < ZC < 0: u trễ pha so với i góc c Cộng hưởng điện: Trong đoạn mạch xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp, ZL= ZC điện áp biến thiên pha với dòng điện, mạch xảy tượng cộng hưởng Khi ta có : - Lúc Z = R Imax => Điều kiện để có cộng hưởng điện là: Hay IV CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CƠNG SUẤT Cơng suất mạch điện xoay chiều: Mạch a Biểu thức công suất - Điện áp hai đầu mạch: u = U cost i - Cường độ dòng điện tức thời mạch: i = I cos(t+ ) - Công suất tức thời mạch điện xoay chiều: p = ui = 2UIcostcos(t+ ) ~ = UI[cos + cos(2t+ )] - Cơng suất điện tiêu tụ trung bình chu kì: P = UIcos (1) - Nếu thời gian dùng điện t >> T, P cơng suất tiêu thụ điện trung bình mạch thời gian (U, I khơng thay đổi) b Điện tiêu thụ mạch điện W = P.t (2) Hệ số công suất: a Biểu thức hệ số công suất - Từ công thức (1), cos gọi hệ số công suất Trường THPT Vĩnh Định năm học 2011-2012 – Giáo viên giảng dạy: Nguyễn Chơn Cảm Trang19 Đề cương ơn tập – Mơn vật lí 12 (Chương trình chuẩn) – Năm học 2011 – 2012 b Tầm quan trọng hệ số công suất - Các động cơ, máy vận hành ổn đinh, công suất trung bình giữ khơng đổi bằng: P = UIcos với cos > - Nếu cos nhỏ Php lớn, ảnh hưởng đến sản xuất kinh doanh cơng ty điện lực * Trong ®ã, P công suất tiêu thụ, U điện áp hiệu dụng từ nhà máy, r điện trở dây tải điện Với công suất tiêu thụ, hệ số công suất nhỏ công suất hao phí đờng dây lớn Vì để khắc phục điều này, nơi tiêu thụ điện năng, phải bố trí mạch điện cho hệ số công suất lớn Hệ số đợc nhà nớc quy định tèi thiĨu ph¶i b»ng 0,85 c Tính hệ số cơng suất mạch điện R, L, C nối tiếp hay - Cơng suất trung bình tiêu thụ mạch: V MÁY BIẾN ÁP Bài toán truyền tải điện xa: - Công suất phát từ nhà máy: Pphát = UphátI I cường độ dịng điện hiệu dụng đường dây - Cơng suất hao phí toả nhiệt đường dây: Muốn giảm Php ta phải giảm R (không thực tế) tăng Uphát (hiệu quả) - Kết luận:Trong trình truyền tải điện năng, phải sử dụng thiết bị biến đổi điện áp. Máy biến áp thiết bị có khả biến đổi điện áp xoay chiều Máy biến áp: - Là thiết bị có khả biến đổi điện áp (xoay chiều) a Cấu tạo nguyên tắc máy biến áp: U2 D2 - Cấu tạo: Máy biến áp gồm hai cuộn dây có số vịng U1 D1 khác nhau, quấn lõi sắt từ khép kín (làm thép silic) Một hai cuộn dây nối với nguồn điện xoay chiều gọi cuộn sơ cấp, có N1 vịng dây Cuộn thứ hai nối với tải tiêu thụ, gọi cuộn thứ cấp, có N2 vịng dây b Ngun tắc hoạt động : Máy biến áp hoạt động dựa vào tượng cảm ứng điện từ Nguồn phát điện tạo nên điện áp xoay chiều tần số f hai đầu cuộn sơ cấp Dòng điện xoay chiều cuộn sơ cấp gây biến thiên từ thông trong hai cuộn Do cấu tạo máy biến áp, có lõi chất sắt từ nên đường sức từ dòng điện cuộn sơ cấp gây qua cuộn sơ cấp, nói cách khác từ thơng qua vịng dây cuộn sơ cấp cuộn thứ cấp Kết cuộn thứ cấp có biến thiên từ thơng, xuất suất điện động cảm ứng Khi máy biến áp làm việc, cuộn thứ cấp xuất dòng điện xoay chiều tần số f với dòng điện cuộn sơ cấp Khảo sát thực nghiệm máy biến áp: a Thí ghiệm 1: Khố K ngắt (chế độ không tải) I2 = A1 - Hai tỉ số - Nếu nhau: ~ A2 V1 V2 K R > 1: máy tăng áp Trường THPT Vĩnh Định năm học 2011-2012 – Giáo viên giảng dạy: Nguyễn Chơn Cảm Trang20 ... lực kéo vật vị trí cân C Pt = - mg = ma = ms" hay s" = - g = 2s α>0 - Trong đó: s li độ cong vật đo mét (m) l chiều dài lắc đơn đo mét (m) - Phương trình dao động lắc đơn là l α