Sổ tay kiến thức vật lý 12

Sổ tay kiến thức vật lý 12 là tài liệu được biên soạn bởi các giáo viên có nhiều năm kinh nghiệm giảng dạy môn Vật lý tại các trường chuyên, trường trọng điểm. Tài liệu được biên soạn bám sát chương trình học của Bộ Giáo dục và Đào tạo, giúp các em học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm và nâng cao tư duy giải bài tập. Tài liệu gồm 2 phần chính: Phần 1: Kiến thức trọng tâm Phần này cung cấp cho các em học sinh kiến thức trọng tâm của chương trình Vật lý 12, được trình bày một cách hệ thống và logic. Các em sẽ được học về: Dao động cơ học Sóng cơ học Điện xoay chiều Mạch dao động LC Sóng ánh sáng Lượng tử ánh sáng Hạt nhân nguyên tử Phần 2: Bài tập trắc nghiệm Phần này cung cấp cho các em học sinh bộ đề bài tập trắc nghiệm Vật lý 12, được phân chia theo từng chủ đề. Các đề bài được biên soạn bám sát cấu trúc đề thi THPT Quốc gia và đề thi học sinh giỏi trong những năm gần đây. Ưu điểm của tài liệu: Nội dung bám sát chương trình học của Bộ Giáo dục và Đào tạo Hệ thống kiến thức được trình bày một cách hệ thống và logic Bài tập trắc nghiệm được biên soạn bám sát cấu trúc đề thi THPT Quốc gia và đề thi học sinh giỏi Có lời giải chi tiết cho các bài tập, giúp các em học sinh tự học hiệu quả Đối tượng sử dụng: Các em học sinh lớp 12 có mục tiêu thi THPT Quốc gia Các em học sinh có niềm đam mê với môn Vật lý Hãy sở hữu ngay sổ tay kiến thức vật lý 12 để tự tin chinh phục điểm cao trong các kỳ thi Đặt mua ngay hôm nay để nhận được nhiều ưu đãi hấp dẫn Sổ tay kiến thức vật lý 12 là một tài liệu hữu ích dành cho các em học sinh lớp 12. Tài liệu này sẽ giúp các em nắm vững kiến thức trọng tâm và nâng cao tư duy giải bài tập. Với sổ tay kiến thức vật lý 12, các em sẽ tự tin chinh phục điểm cao trong các kỳ thi

Cơng thức Vật Lý 12 CÁC CƠNG THỨC LƯỢNG GIÁC CẦN NHỚ Trang Công thức Vật Lý 12 Trang Công thức Vật Lý 12 BẢNG GIÁ TRỊ CÁC HÀM SỐ LƯỢNG GIÁC Trang Công thức Vật Lý 12 Đạo hàm số hàm số thường gặp: Trang Công thức Vật Lý 12 CHƯƠNG I: DAO ĐỘNG CƠ HỌC  CÁC CÔNG THỨC CƠ BẢN A DAO ĐỘNG ĐIỀU HỒ Phương trình dao động: x = Acos(t + ) Vận tốc tức thời: v = x’= -Asin(t + ) Gia tốc tức thời: a = v’ = -2Acos(t + ) hay a = -2x Vật VTCB: x = 0; vMax = A; aMin = Vật biên: x = ±A; vMin = 0; aMax = 2A Hệ thức độc lập thời gian : v A2  x  ( )2  hay A  a v2  4 2 hay v 2max  v  a2 2 Chiều d{i quỹ đạo: BB’ = 2A Dao động điều ho{ có tần số góc l{ , tần số f, chu kỳ T Thì động v{ biến thiên với tần số góc 2, tần số 2f, chu kỳ T/2 Qu~ng đường chu kỳ 4A; 1/2 chu kỳ 2A Qu~ng đường l/4 chu kỳ l{ A vật xuất phát từ VTCB vị trí biên (tức l{  = 0; ; /2) C|c bước lập phương trình dao động dao động điều ho{: * Tính  * Tính A (thường sử dụng hệ thức độc lập) * Tính  dựa v{o điều kiện đầu: lúc t = t0 (thường t0 = 0)  x  Acos(t0   )   v    A sin(  t   )  Lưu ý: Vật chuyển động theo chiều dương v > 0, ngược lại v < Trang Công thức Vật Lý 12 10 BẢNG PHÂN BỐ THỜI GIAN TRONG DĐĐH B CON LẮC LÒ XO Tần số góc:   với   k g  m  mg gọi l{ độ biến dạng lò xo thẳng đứng k vật c}n Chu kỳ: T  t 2 m   2  2 Hay T  n  k g Tần số: f     T 2 2 Tốc độ trung bình: v tb  k m Quãng đường s  (ln dương) thời gian t  Nếu xét thời gian l{ chu kì nửa chu kì thì: v tb  4A 2v max  T  Chiều d{i quỹ đạo: max - min = 2A BB’ = 2A 2 2 2 Cơ năng: W  Wđ  Wt  m A  kA  mv max Trang Công thức Vật Lý 12 Với : Wđ  mv2  W sin (t  ) Wt  kx  W cos2 (t  ) Xét hai CLLX (m1, k1) (m2, k2) Gọi N, N2 l{ số dao động lắc ứng với thời gian t : 𝑁12 𝑚1 = 𝑁22 𝑚2  Khi Wđ = nWt x    Khi Wt = nWđ v   A n 1 v max n 1 v = ±vmax x = ±A 𝑛 𝑛+1 𝑛 𝑛+1 * Đối với lắc lò xo thẳng đứng: + Chiều d{i lò xo VTCB: lCB = l0 + l + Chiều d{i cực tiểu (vật vị trí cao nhất): lMin = l0 + l – A + Chiều d{i cực đại (ở vị trí thấp nhất): lMax = l0 + l + A  lCB = (lMin + lMax)/2 + Nếu l = tdãn = 2.tnén √2 + Nếu l = tdãn = 3.tnén ( Với tdãn tnén l{ thời gian lò xo dãn nén chu kì.) Lực kéo (l{ lực g}y dao động cho vật) l{ lực để đưa vật vị trí c}n (l{ hợp lực c|c lực t|c dụng lên vật xét phương dao động), ln hướng VTCB, có độ lớn Trang Công thức Vật Lý 12 F = kx = m2x Lực đ{n hồi l{ lực đưa vật vị trí lị xo khơng biến dạng Fđh = k(l + x) * Với lắc lò xo nằm ngang lực kéo l{ lực đ{n hồi (vì VTCB lị xo khơng biến dạng, tức l{ l = 0) Fmax = kA ; Fmin = * Với lắc lò xo thẳng đứng  Lực đ{n hồi cực đại : FMax = k(l + A)  Lực đ{n hồi cực tiểu: * Nếu A < l  FMin = k(l - A) * Nếu A ≥ l  FMin = (lúc vật qua vị trí lị xo khơng biến dạng) 10 Ghép lị xo: * Nối tiếp 1    k k1 k2 * Song song: k = k1 + k2 + … 11) C|ch tính qu~ng đường cực đại v{ cực tiểu m{ vật thời gian t ( với t < T/2 ) S max  2A sin .t T S  2A.(1  cos  Chú ý: Nếu t > T/2 ta ph}n tích t = T/2 + t’  Smax = 2A + S’max ; Smin = 2A + S’min C CON LẮC ĐƠN Trang .t ) T Công thức Vật Lý 12 Tần số góc; chu kì; tần số lắc đơn: g  2 l    2 ; T ; f   l T 2 2  g g l Phương trình dao động: α = α0cos(ωt + φ) x = Acos(ωt + φ) Với: x = l.α A = l.α0 Xét hai lắc đơn chiều d{i l1 l2 Gọi N1, N2 l{ số dao động lắc ứng với thời gian t : 𝑁12 𝑙1 = 𝑁22 𝑙2 Vận tốc v{ lực căng sợi d}y lắc đơn: v2 = 2gl(cosα – cosα0)  Tại VTCB: v = 𝑣𝑚𝑎𝑥 = TC = mg(3cosα – 2cosα0) 2𝑔𝑙(1 − 𝑐𝑜𝑠𝛼0 ) = 𝛼0 𝑔𝑙 Tmax = mg(3 – 2cosα0)  Tại biên: v = 0; Tmin = mgcosα0 Thế lắc:  2 Wt  mg(1  cos )  mg2 sin ( )  mg 2 0  02 Cơ năng: W  mg(1  cos  )  mg2 sin ( )  mg 2 D TỔNG HỢP DAO ĐỘNG Tổng hợp hai DĐĐH phương tần số x = A1cos(t + 1) x2 = A2cos(t + 2) dao động Trang Công thức Vật Lý 12 điều ho{ phương tần số x = Acos(t + ) 2 Trong đó: A  A1  A2  A1 A2cos(2  1 ) tg  A1 sin 1  A2 sin 2 A1cos1  A2cos2 với 1 ≤  ≤ 2 (nếu 1 ≤ 2 ) * Nếu  = 2kπ (x1, x2 pha)  AMax = A1 + A2 * Nếu  = (2k+1)π (x1, x2 ngược pha)  AMin = A1 - A2  Chú ý: biên độ dao động tổng hợp: | A1 – A2|  A  A1 + A2 CÁC CÔNG THỨC MỞ RỘNG, NÂNG CAO 1) Dao động lắc đơn chịu thêm tác dụng lực phụ khơng đổi F ( lực qn tính, lực điện trường, lực đẩy Acsimet…) Nếu F chiều P :  g’ = g + a Nếu F ngược chiều P :  g’ = g - a F Với: a = m Nếu F vng góc P :  g'  g  a  Lưu ý độ lớn F:  Lực điện trường: F = Fđ = | |E (nếu q>0 Fđ  E ; q phản ứng toả lượng ; Wtỏa dạng động c|c hạt C, D phôtôn  C|c hạt sinh có độ hụt khối lớn nên bền vững - Nếu (M0 - m) < phản ứng thu lượng ; Wthu dạng động c|c hạt A, B phôtôn  C|c hạt sinh có độ hụt khối nhỏ nên bền vững  Năng lượng PƯ tính theo NLLK ( độ hụt khối) WPƯ =  WLK sau   WLK đâu WPƯ = (msau - mtrước).c2 Áp dụng định luật bảo toàn PƯHN Cho phản ứng hạt nh}n: A + B  C + D  Bảo to{n lượng: WPƯ + KA + KB = KC + KD  Bảo to{n động lượng ( trường hợp bỏ qua động c|c hạt trước PƯ ) K C mD vC   K D mC vD Xét qu| trình phóng xạ: Ta có:  WPU K Y K Z   mx mZ mY Trang 45 + Công thức Vật Lý 12 Công thức tính thời gian chiếu xạ cho bệnh nh}n ung thư: t2 = t1.2t/T Với t1 l{ thời gian chiếu xạ lần đầu t2 l{ thời gian chiếu xạ lần sau t l{ khoảng thời gian hai lần chiếu xạ * Công thức liên hệ tỉ số số hạt bị ph}n r~ v{ số hạt lại hai thời điểm: t t N2 N1  k.2 T  T  Ở t1:  k ; Ở t2 = t1 + t: N2 N1 VD: Với t = 1T  N  2k  N2 Với t = 2T  N  4k  N2 Với t = 3T  N  8k  N2 Trang 46 Công thức Vật Lý 12 PHỤ LỤC I CÁCH TÍNH SAI SỐ GIÁN TIẾP Giả sử ta có đại lượng x|c định công thức: X 2Y B= Z2 Sai số tuyệt đối đại lượng B: Ta tìm sau:  Bước 1: Lấy ln hai vế X 2Y )  ln X  ln Y  ln Z  lnB =ln( Z  Bước 2: Lấy vi ph}n hai vế  B Y Z X =2 +3 -2 X B Y Z  Bước 3: Lấy gi| trị tuyệt đối l{ gi| trị dương  B Y Z X =2 +3 +2 X B Y Z  Bước 4: Tính gi| trị trung bình B suy sai số tuyệt đối B:  B  (2 Z Y X +3 +2 ) B Y Z X VD Trong b{i to|n thực h{nh chương trình v}t lý 12, c|ch sử dụng lắc đơn để đo gia tốc rơi tự l{ g  g  g ( ∆g l{ sai số tuyệt đối phép đo ) Bằng c|ch đo gi|n tiếp x|c định chu kỳ v{ chiều d{i lắc đơn l{ T = 1,7951 ± 0,0001 (s); l = 0,8 ± 0,0002 (m) Gia tốc rơi tự có gi| trị sau: Ta có biểu thức chu kỳ lắc đơn l{ : l 4 2l T  2  g  (*) g T  Bước 1: Lấy ln hai vế (*) Trang 47 Công thức Vật Lý 12 lng =ln( 4 l )  ln 4  ln l  ln T 2 T  Bước : Lấy vi ph}n hai vế g l T  2 g l T  Bước 3: Lấy giá trị tuyệt đối giá trị dương thành phần g l T  2 g l T  Bước 4: Ta có giá tri trung bình g  g l T  2  g  0,0035m / s g l T 4 l T  9,801m / s Do g  g  g = 9,801 ± 0,0035 m/s2 Sai số tương đối (hay tỉ đối): Sai sô tương đối εB phép đo l{ tỉ số sai số tuyệt đối B giá trị trung bình đại lượng đo ̅, tính phần trăm εB = B 100% ̅ B VD: Đo tốc độ truyền sóng sợi d}y đ{n hồi cách bố trí thí nghiệm cho có sóng dừng sợi dây Tần số sóng hiển thị máy phát tần f = 1000Hz  1Hz Đo khoảng cách nút sóng liên tiếp cho kết quả: d = 20cm  0,1cm Kết đo vận tốc v ? Hướng dẫn  Bước sóng λ = d = 20cm  0,1cm  v̅ = ̅ ̅ = 20000cm/s     ̅ = ̅ ̅ v = 120cm/s ε=  ̅ 100% = 0,6% Trang 48 Công thức Vật Lý 12 Kết quả: v = 20.000  120 (cm/s) v = 20.000 cm/s  0,6% II Quy tắc xác định số có nghĩa Tất chữ số không l{ số “ “ c|c phép đo l{ số có nghĩa  Ví dụ: C|c số đo: 24,7 m; 0,734 m; 714 m Những số n{y có số có nghĩa Những số “ “ xuất số l{ số “ “ l{ số có nghĩa  Ví dụ: C|c số đo: 7003 m; 40,79 m; 1,503 m Những số n{y có số có nghĩa Những số “ “ xuất trước tất số l{ số “ 0” l{ khơng có nghĩa  Ví dụ: C|c số đo: 0,0071 m; 0,42 m; 0,000099 m Những số n{y có số có nghĩa Những số “ 0” cuối số v{ bên phải dấu phẩy thập ph}n l{ số có nghĩa  Ví dụ: C|c số đo: 43,00 m; 1,010 m; 9,000m Những số n{y có số có nghĩa Trang 49 Cơng thức Vật Lý 12 CÁC TIỀN TỐ THƯỜNG DÙNG ĐỔI ĐƠN VỊ Đọc Kí hiệu Chỉ số Đọc Kí hiệu Chỉ số deca da 101 deci d 10-1 hecto h 102 centi c 10-2 kilo k 103 mili m 10-3 mega M 106 micro µ 10-6 giga G 109 nano n 10-9 tera T 1012 pico p 10-12 peta P 1015 femto f 10-15 exa E 1018 atto a 10-18 zetta Z 1021 zepto z 10-21 yotta Y 1024 yocto y 10-24 Các số đơn vị thường sử dụng * Đơn vị lượng: 1eV = 1,6.10-19 J; 1MeV = 1,6.10-13 J * Đơn vị khối lượng nguyên tử (đơn vị Cacbon): 1u = 1,66058.10-27kg = 931,5 MeV/c2 * Điện tích nguyên tố: e = 1,6.10-19 C * Khối lượng prôtôn; nơtrôn v{ electrôn: m p = 1,0073u ; mn = 1,0087u ; me = 9,1.10-31kg = 0,0005u * Cơng thức gần đúng: Nếu x