Bạn muốn tôi viết mô tả giới thiệu cho tài liệu Tổng hợp lí thuyết vật lí 12 đúng không? Đây là một tài liệu tham khảo giá 50.000đ trên trang web 123doc. Tài liệu này chứa các nội dung sau: Các khái niệm cơ bản về cơ học chất điểm, cơ học chất rắn, dao động và sóng cơ, điện học, quang học, vật lý hiện đại. Các công thức, định luật, nguyên lý và ví dụ minh họa cho từng chủ đề. Các bài tập và đề thi thử thi đại học với đáp án chi tiết và lời giải tham khảo. Các mẹo, kinh nghiệm và phương pháp học tập hiệu quả môn vật lý 12. Tài liệu này có thể giúp bạn ôn tập, củng cố kiến thức và chuẩn bị tốt cho kỳ thi đại học môn vật lý. Bạn có thể xem trước 20% nội dung của tài liệu trước khi quyết định mua. Tôi hy vọng bạn sẽ hài lòng với tài liệu này.
Tổng hợp lý thuyết vật lí 12 TỔNG HỢP LÝ THUYẾT VẬT LÍ 12 CÁC CƠNG THỨC TỐN HỖ TRỢ Tổng hợp lý thuyết vật lí 12 Tổng hợp lý thuyết vật lí 12 CHƯƠNG I: DAO ĐỘNG CƠ HỌC Bài toán 1: Kiến thức dao động điều hoà Dao động: Là chuyển động vật quanh vị trí xác định, gọi vị trí cân Dao động tuần hồn: Là dao động mà trạng thái vật lặp lặp lại cũ sau khoảng thời gian xác định (là chu kì dao động) Chu kì T (s): Thời gian thực dao động toàn phần k: Độ cứng (N/m); m: khối lượng (kg) Tần số f (Hz): Số dao động thực giây g: Gia tốc trọng trường (m/s2 Tần số góc: = 2 f = 2 = k = g = g (rad/s) l0: Độ dãn lò xo treo đứng (m) T l0 m l: chiều dài lắc đơn l Dao động điều hịa, phương trình có dạng: x = Acos(t + ) Với: x: Li độ (m cm) A: Biên độ (m cm) (t + ): Pha dao động (rad) : Pha ban đầu (rad) Phương trình vận tốc: v = x’ = -Asin(t + ) - VTCB: vmax = A - Biên: v = Phương trình gia tốc: a = x” = -2x - Biên: amax = A2 - VTCB: a = a sớm pha v: /2 ; v sớm pha x: /2 ; a x ngược pha Công thức liên hệ: A2 = x + v = a + v 2 2 Hay x + v = a + v = A vmax amax vmax * Đề cho li độ vận tốc hai thời điểm khác x 1, x2 v1, v2, yêu cầu tính : v12 − v22 x22 − x12 a12 − a22 v22 − v12 *Lưu ý: + A: phụ thuộc cách kích thích ; : phụ thuộc cách chọn mốc thời gian chọn trục toạ độ (chiều dương) ; phụ thuộc chất, cấu tạo hệ dao động + Hình chiếu chuyển động trịn lên đường thẳng qua tâm nằm mặt phẳng quỹ đạo dao động điều hoà + a ln hướng vị trí cân v ln chiều chuyển động Bài tốn 2: Viết phương trình dao động x = Acos(t + ) B1 Tìm → B2 Tìm A: Đề cho Phương pháp Tọa độ x, vận tốc v v A2 = x + Vận tốc vị trí cân Chiều dài quỹ đạo vmax = A L = 2A Chú ý Khi buông thả: v = x = 0: vmax A Tổng hợp lý thuyết vật lí 12 Fmax = kA 1 W = kA2 = m2A2 Cơ W W = Wt + Wđ 2 Gia tốc cực đại amax = A2 B3 Tìm : Dựa vào điều kiện ban đầu t = 0: x = x 0, v = v0 x c A cos = x0 os = = cos = A hay − A sin = v0 hay Lực hồi phục cực đại * TH đặc biệt: + Qua VTCB theo chiều dương = -/2 + Qua VTCB theo chiều âm = /2 Cách 2: Bấm máy tìm A cho x0 v0: Có A cos = x0 v A sin = − + Qua VT biên dương = + Qua VT biên âm = Bấm máy: mod e2 → x0 − v0 shift 23 i = A Bài toán 3: Cắt – ghép lò xo Thêm bớt khối lượng * k1 nt k2: 1 = + k k1 k2 * k1 // k2: k = k1 + k2 Công thức chu kì thuận nghịch: T = T12 + T22 1 = 2+ 2 T T1 T2 (Tương tự cho f ) *Cắt lị xo: Nếu cắt lị xo có chiều dài l0, độ cứng k0 thành lị xo có chiều dài độ cứng k l lần lượt: k1, l1 k2, l2, ta có: k0l0 = k1l1 = k2l2 = k2 l1 Bài toán 4: Bài toán lực đàn hồi Lực hồi phục (lực kéo về) Lực kéo về: (lực hồi phục) Fkéo = -kx Fkéo max = kA Lực kéo hướng VTCB đổi chiều qua VTCB Lực đàn hồi: Fđh = -k.l = -k(l0 + x) l: Tổng độ biến dạng lò xo vị trí l0: Độ biến dạng lị xo VTCB - Trường hợp lò xo nằm ngang: l0 = - Trường hợp lò xo thẳng đứng: Tổng hợp lý thuyết vật lí 12 Tại VTCB: Fđh = P l0 = mg k - Trường hợp lò xo nằm mặt phẳng nghiêng: Tại VTCB: Fđh = P.sin l0 = mg sin k - Trường hợp lắc chịu thêm tác dụng lực quán tính lực điện: r r r r Tại VTCB: P + Fdh + F = Chiếu pt tìm l0 r r r + Lực quán tính: F = −ma ( a : Gia tốc hệ lò xo) r r r + Lực điện: F = qE q: Điện tích vật; E : Véc tơ cường độ điện trường (V/m) a Chiều dài lò xo VTCB: + Chiều dài lò xo VTCB: lCB = l0 + l0 (l0 chiều dài tự nhiên) + Chiều dài cực tiểu (khi vật vị trí cao nhất): lmin= lCB – A + Chiều dài cực đại (khi vật vị trí thấp nhất): lmax = lCB + A lCB = lmax − lmin lmax + lmin A = 2 b Lực đàn hồi cực đại – cực tiểu: + Nếu A < l0: Độ lớn lực đàn hồi Fkéo max = k(l0 + A) (ở vị trí biên x= A) ; Fkéo = k(l0 - A) (ở vị trí biên khác phía với TH cực đại) + Khi A = l0: Độ lớn lực đàn hồi Fkéo max = k(l0 + A) (ở vị trí biênx= A); Fmin = (ở vị trí biên khác phía với TH cực đại) + Khi A > l0: Độ lớn lực đàn hồi: Fkéo max = k(l0 + A) (ở vị trí biên x= A); Fmin = (ở vị trí x= l0) Fđẩy max = k(A - l0) (ở vị trí biên khác phía với TH cực đại); * Lưu ý: - Tổng hợp lực tác dụng lên vật lực kéo - Tổng hợp lực tác dụng lên điểm treo lực đàn hồi Bài tốn 5: Tìm thời điểm, thời gian, quảng đường vật Tìm khoảng thời gian ngắn vật từ vị trí x đến vị trí x2 - Dựa vào tính chất dđđh hình chiếu chuyển động trịn đường thẳng suy cung quét (Chú ý chiều chuyển động vị trí x x2 để XĐ ) x x1 1; cos = 2 = 1 − A A Khoảng thời gian ngắn vật từ vị trí x1 sang vị trí x2: t = = T 2 - Khi vị trí x1, x2: cos 1 = * Cách tìm thời gian quảng đường nhanh: − −A A T 12 − T 24 A 2 T 24 − A A O T 12 T 12 A 2 T 24 A T 24 T 12 A Tổng hợp lý thuyết vật lí 12 tnén = 2 − t ; tdãn = dan tnen l0 A 2 − = * Tìm thời gian lị xo nén – dãn chu kì: cos - Các TH đặc biệt: + Thời gian lị xo nén chu kì T/6: l0 = A3/2 + Thời gian lò xo nén chu kì T/4: l0 = A2/2 + Thời gian lị xo nén chu kì T/3: l0 = A/2 Tìm thời điểm: vật vị trí x, có vận tốc v A cos(t + ) = x t = ? − A sin(t + ) = v Hoặc sử dụng vịng trịn lượng giác Tìm quãng đường: * Khi thời gian t có: n = t t , n: nguyên bán nguyên S = A.n = A T T * Quảng đường t bất kì: Phân tích t = n.T + t S = 4A.n + S (n: nguyên) x Tìm S dựa vào thời điểm ban đầu t = 0: x = x0 thời điểm cuối t: S v v = v0 * Tốc độ trung bình: vtb = s t Vận tốc trung bình: vtb = x − x0 t Tìm quãng đường lớn nhất, nhỏ nhất: - Vật có vận tốc lớn qua vị trí cân bằng, nhỏ qua vị trí biên nên khoảng thời gian quãng đường lớn vật gần vị trí cân nhỏ gần vị trí biên - Sử dụng mối liên hệ dao động điều hoà chuyển động trịn Góc qt vịng trịn = ωt t T S = A sin = A sin • Nếu t : max (*) 2 t Smin = A 1 − cos = A 1 − cos 2 T T • Nếu t : ta phân tích t = n + t (Với t < T/2) 2 S = n.2A + S Với S quãng đường Smin Smax xác định theo (*) Tìm thời gian để x ≤ xo x xo chu kì: - Thời gian để x ≤ xo: Asin(t/4) = xo t - Thời gian để x xo: Acos(t/4) = xo t Bài tốn 6: Định luật bảo tồn lượng động lượng Cơ năng: + Động năng: Wd = mv = m A2 sin (t + ) 2 Tổng hợp lý thuyết vật lí 12 2 kx = kA cos (t + ) 2 Cơ năng: W = Wđ + Wt = kA = m A2 2 + Thế năng: Wt = * Khi Wđ = n.Wt: x = − Wd = Wt max • −A A A − 2 v A n n = max ; v = A v = vmax n + n +1 n +1 n +1 − A Wd = Wt Wd = Wt Wd = Wt Wd max Wt = Wd = 3Wt A A 2 A O Wd = 3Wt Động năng, biến thiên với chu kì tần số: TNL = Wd = Wt A Wd = Wt max T ; fNL = 2.f • Cơ khơng biến thiên mà bảo tồn (Nếu có ma sát giảm dần) Động lượng: Khi có va chạm vật lắc, ta có động lượng hệ bảo toàn: p2 psau = ptrc p1 + p2 = p1, + p2, Với p = mv Wd = 2m • Trường hợp va chạm mềm: m1v1 + m2v2 = (m1 + m2 )v • Trường hợp va chạm đàn hồi trực diện (NC): Vì va chạm đàn hồi nên ta áp dụng định luật bảo toàn động lượng động - Theo định luật bảo toàn động lượng: m1v1 + m2 v2 = m1v1' + m2 v2' (1) m1v12 m2v22 m1v1'2 m2v2'2 (2) + = + 2 2 (1) suy ra: m1 (v1 − v1' ) = m2 (v2 − v2' ) (3) ; (2) suy ra: m1 (v12 − v1'2 ) = m2 (v22 − v2'2 ) (4) - Theo định luật bảo toàn động năng: v1 v1' nên (4) chia (3), ta có: v1 + v1' = v2 + v2' v2' = v1 + v1' − v2 (5) v1' = v2 + v2' − v1 (6) - Lần lượt (5), (6) vào (3) ta vận tốc từng cầu sau va chạm: ( m − m2 ) v1 + 2m2v2 ; v' = ( m2 − m1 ) v2 + 2m1v1 v1' = m1 + m2 m1 + m2 Bài toán 7: Pt li độ, vận tốc, lực căng dây lượng dao động lắc đơn Tổng hợp lý thuyết vật lí 12 Con lắc đơn dao động điều hoà 100 Pt li độ dài: s = s0cos(t + ); Pt li độ góc: = 0cos(t + ) (với s = l) + Cách viết phương trình giống lắc lị xo Năng lượng: mv ; Wt = mgl (1 − cos ) W = Wd + Wt = mv02 = mgl (1 − cos ) Wd = Với 10o: 1 1 Wt = mgl = m s W = mgl 02 = m s02 2 2 Vận tốc dao động: v = gl (cos − cos ) + Ở VT biên ( = 0): v = + Ở VTCB ( = 0): vmax = gl (1 − cos ) Lực căng dây: T = mg(3cos - 2cos0) + Ở VT biên ( = 0): Tmin = mgcos0 + Ở VTCB ( = 0): Tmax = mg(3 - 2cos0) * Sự tương đồng lắc lò xo lắc đơn Diễn giải Con lắc lò xo Con lắc đơn Cấu trúc Hòn bi m gắn vào lò xo k Hòn bi m treo vào đầu sợi dây l Lị xo nằm ngang: khơng biến dạng Khi khơng có ngoại lực, dây treo VTCB Lị xo thẳng đứng: biến dạng thẳng đứng Lực kéo F = -k x x độ biến dạng F = -mgsin Li độ cung: s = s0cos(t + ) Ptdd x = A cos(t + ) Li độ góc: = 0cos(t + ) g k = = Tần số góc m l Cơ CT độc lập thời gian E= kA2 m A2 = = dMax = tmxx 2 v2 A2 = x + E m s02 s02 = s + mgl 02 v2 2 Bài toán 8: Sự biến thiên chu kì lắc đơn Ghép chiều dài lắc: T = T12 + T22 (l = l1 + l2) Cắt chiều dài: l = l1 – l2 T = T12 − T22 Lưu ý: Chu kì phụ thuộc chiều dài (nhiệt độ) gia tốc trọng trường (vị trí địa lí) 2 Gia tốc trọng trường độ cao h: g h = GM gh = g0 R ( R + h) R+h g0: Gia tốc trọng trường mặt đất G = 6,67.10-11N.m2/kg2; M: Khối lượng Trái Đất ; R 6400km: bán kính Trái Đất Tổng hợp lý thuyết vật lí 12 T = T0 g0 h = 1+ g R Độ biến thiên chu kì: T = h T0 R - Khi lên cao h tăng → g giảm → T tăng: Đồng hồ lắc chạy chậm Và ngược lại - Độ nhanh (chậm) đồng hồ lắc: t = h t R t: Thời gian tính độ nhanh (chậm) đồng hồ Gia tốc trọng trường độ sâu h: - Khối lượng Trái Đất từ độ sâu h vào tâm: M ' = R − h M R - Gia tốc trọng trường độ sâu h: g ' = G R Vì h msau: Wtoả > → Phản ứng tỏa lượng lượng Qtoả dạng động hạt C D, lượng phôtôn + Nếu mtrước < msau: Wtoả < → Phản ứng thu lượng Chú ý: Khơng có định luật bảo toàn khối lượng hệ Định luật bảo toàn động lượng: pA + pB = pC + pD 𝑃2 Với p = mv 𝐾 = : Động hạt 2𝑚 * Nếu ban đầu hạt đứng yên pB = : pA = pC + pD + pC = pD : p A = pC cos + pC ⊥ pD : p A2 = pC2 + pD2 + ( pC , pD ) = : p A2 = pC2 + pD2 + pC pD cos * Nếu ban đầu hệ đứng yên p A + pB = : pC + pD = pC = − pD → hai hạt sinh chuyển động phương, ngược chiều p C = pD KC = mB = vC K B mC vB Năng lượng phóng xạ Khi hạt A ban đầu đứng yên phóng hai hạt B, C Wtoa K + KC K K a Động hạt B, C: mB = KC B = C = B = mC mB mB + mC mB + mC mC K B mC mB KB = Wtoa KC = Wtoa mC + mB mB + mC b % lượng toả chuyển thành động hạt B, C: K mB %K C = C 100% = 100% ; %KB = 100% - %KC Wtoa mB + mC c Vận tốc chuyển động hạt B, C: KC = mv2 v= 2K m Chú ý: Khi tính vận tốc hạt B, C - Động hạt phải đổi đơn vị J (Jun) MeV = 10 6.1,6.10-19J = 1,6.10-13J - Khối lượng hạt phải đổi kg: 1u = 1,66055.10 -27kg CHƯƠNG X: TỪ VI MÔ ĐẾN VĨ MÔ Hạt sơ cấp: hạt nhỏ hạt nhân ngun tử, có đặc trưng là: + Khối lượng nghỉ m0 + Điện tích Q = e, e điện tích nguyên tố + Spin: đặc trưng lượng tử: e, prơtơn, nơtron có spin s = 1/2; photon có spin s = + Mơmen từ riêng: đặc trưng từ tính 39 Tổng hợp lý thuyết vật lí 12 + Thời gian sống trung bình T: có hạt khơng phân rã g.là hạt bền (prơton, êléctron, phơtơn, nơtrino), cịn tất hạt khác không bền phân rã thành hạt khác + Phân loại theo khối lượng tăng dần: phơtơn; leptơn; mêzơn barion Mêzơn, barion có tên chung hađrôn + Tương tác hạt sơ cấp tương tác hấp dẫn; tương tác điện từ; tương tác yếu tương tác chịu trách nhiệm phân rã ; tương tác mạnh tương tác hađrôn (tương tác nuclôn tạo nên hạt nhân) + Phần lớn hạt sơ cấp tạo thành cặp gồm hạt phản hạt Trong trình tương tác hạt sơ cấp, xảy tượng huỷ cặp “hạt + phản hạt”: e- + e+ → + ; + → e- + e+ + Tất hađron cấu tạo từ hạt nhỏ hơn, gọi quac Có loại quac (kí hiệu u, d, s, c, b, t), mang điện tích e/3, 2e/3 Các hạt quac quan sát thấy thí nghiệm, trạng thái liên kết Các barion: tổ hợp hạt quac prôtôn tổ hợp (u, u, d), nơtron tổ hợp (u, d, d) Hệ mặt trời: gồm mặt trời, hành tinh lớn (đa số hành tinh có vệ tinh), hàng ngàn tiểu hành tinh, chổi… Tất hành tinh chuyển động quanh mặt trời theo chiều (chiều thuận) gần mặt phẳng Mặt trời hành tinh tự quay quanh theo chiều thuận (trừ Kim tinh) Mặt trời cấu tạo thành phần: quang cầu khí Khí MT phân lớp: sắc cầu nhật hoa Ở thời kì hoạt động MT, mặt trời có xuất nhiều tượng vết đen, bùng sáng, tai lửa Nhiệt độ mặt trời khoảng 6000K Trái Đất hành tinh hệ MT, khối lượng 6.10 24kg, bán kính 6400km Trái đất vừa tự quay, vừa quay quanh MT theo quỹ đạo gần tròn, có bán kính 15.10 7km hay đơn vị thiên văn Trục trái đất nghiêng gốc 23 027’ so với mặt phẳng quỹ đạo Sao: thiên thể nóng sáng, giống MT, xa Có số loại đặt biệt: biến quang, mới, punxa, nơtrơn Thiên hà hệ thống gồm hàng trăm tỉ ngơi Có loại thiên hà chính: xoắn ốc, elíp, khơng định hình Thiên hà thuộc loại thiên hà xoắn ốc, chứa hàng vài trăm tỉ ngơi sao, đường kính khoảng 90 nghìn năm ánh sáng, hệ phẳng giống đĩa Hệ mặt trời cách trung tâm thiên hà khoảng 30 nghìn năm AS Thuyết Vụ nổ lớn (Big Bang) cho Vũ trụ tạo vụ nổ “vĩ đại” cách khoảng 14 tỉ năm, dãn nở loãng dần Tốc độ lùi xa thiên hà tỉ lệ với khoảng cách d thiên hà (định luật Hớp-bơn): = H.d, H = 1,7.10-2m/s.năm ánh sáng: số Hớp-bơn năm ánh sáng = 9,46.1012km 40 Tổng hợp lý thuyết vật lí 12 VẬT LÝ 11 CHƯƠNG 1: TĨNH ĐIỆN Bài tốn Định luật Cu-lơng Lực tương tác điện tích điểm (Định luật Cu-lơng) • Phương: đường thẳng nối hai điện tích • chiều là: chiều lực đẩy qlq2 > (cùng dấu) chiều lực hút qlq2 < (trái dấu) • độ lớn: * tỉ lệ thuận với tích độ lớn hai điện tích, * tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách chúng qq qq + Trong chân không: F = k 2 + Trong chất điện môi: F = k 22 r r 2 k = 9.10 N.m /C : số Cu-lông ; q1, q2: Giá trị điện tích (C) r: Khoảng cách hai điện tích (m) ; : Hằng số điện mơi Chú ý: Điện tích điểm vật mà kích thước vật chứa điện tích nhỏ so với khoảng cách chúng Điện tích q vật tích điện: q = n.e + Vật thiếu electron (tích điện dương): q = + n.e + Vật thừa electron (tích điện âm): q = – n.e Với: e = 1,6.10 −19 C : điện tích nguyên tố n : số hạt electron bị thừa thiếu * Lưu ý đơn vị đổi: 1mC = 10-3C ; 1C (micro culong) = 10-6C -9 1nC (nano culong) = 10 C;1pC (pico culong) = 10-12C Định luật bảo tồn điện tích * Trong hệ kín (cơ lập điện): Điện tích hệ bảo tồn Có cách nhiễm điện: Do cọ sát Do tiếp xúc Do hưởng ứng ➢ Khi cho cầu nhỏ giống nhiễm điện tiếp xúc sau tách tổng điện tích chia cho cầu: q1’ = q2’ = (q1 + q2)/2 Bài toán Điện trường Điện trường: dạng vật chất đặc biệt tồn xung quanh điện tích tác dụng lựcđiện lên điện tích khác đặt Cường độ điện trường điểm đại lượng vật lý, thể vectơ không gian, đặc trưng cho độ lớn hướng điện trường mặt tác dụng lực điểm E= F q Độ lớn: E= F q Nếu q > F E ; Nếu q < F E Véctơ cường độ điện trường điện tích điểm q gây điểm cách điện tích khoảng r: + điểm đặt: điểm ta xét + phương: đường thẳng nối điểm ta xét với điện tích + Chiều: xa điện tích dương, hướng vào điện tích âm 41 EM M q0 EM M q0 Tổng hợp lý thuyết vật lí 12 + Độ lớn: Trong chân khơng: E = k q r ; Trong chất điện môi: E = k q r Đường sức điện: a Đ/n: Là đường mà tiếp tuyến điểm giá véctơ cường độ điện trường điểm Nói cách khác, đường sức điện đường mà lực điện tác dụng dọc theo b Các đặc điểm đường sức điện: + Qua điểm điện trường có đường sức điện mà thơi + Đường sức điện đường có hướng + Đường sức điện điện trường tĩnh đường cong khơng khép kín + Quy ước: Nơi điện trường lớn vẽ đường sức điện mau ngược lại nơi điện trường nhỏ vẽ đường sức điện thưa Bài tốn Cơng lực điện Hiệu điện Công lực điện: AMN = qEd (1) d = MH : hình chiếu MN lên phương điện trường d > q di chuyển chiều điện trường d < q di chuyển ngược chiều điện trường Công A phụ thuộc vào vị trí điểm đầu điểm cuối đường điện trường mà khơng phụ thuộc vào hình dạng đường Tính chất cho điện trường (khơng đều) Tuy nhiên, cơng thức tính cơng khác Điện trường trường A Hiệu điện thế: U MN = VM − VN = MN Đ.v: vôn(V) q Liên hệ cđđt hđt: E = U MN ' MN ' = U d * Lưu ý công thức định lý động năng: AMN = qU MN = WdN − WdM Bài toán Tụ điện * Cấu tạo tụ điện: Cấu tạo tụ điện gồm hai cực đặt song song, có lớp cách điện gọi điện môi * Điện dung: Là đại lượng đặc trưng cho khả tích điện tụ: C= Q (Fara Kí hiệu: F) Q = CU U * Ghép tụ điện 42 Tổng hợp lý thuyết vật lí 12 • Ghép song song: U = U1 = U2 = ; Q = Q1 + Q2 + ; C = C1 + C2 + • Ghép nối tiếp: U = U1 + U2 + ; Q = Q1 = Q2 = ; = + + C C1 C2 2 * Năng lượng điện trường: W = QU = CU = Q2 (Jun: J) C Chương II: DỊNG ĐIỆN KHƠNG ĐỔI Dạng 1: Dịng điện khơng đổi – Suất điện động - Dịng điện: dịng chuyển dời có hướng hạt mang điện - Cường độ dịng điện: đặc trưng cho tính mạnh yếu dòng điện I= q t Đơn vị: Ampe (A) q: điện lượng dịch chuyển qua tiết diện thẳng vật dẫn khoảng thời gian t + Nếu dịng điện khơng đổi (là dịng điện có chiều cường độ không thay đổi): I= q t 1mA = 10-3A ; 1A = 10-6A * Suất điện động nguồn: E đài lượng đặc trưng cho khả thực công nguồn điện: E = A Đơn vị: Vôn (V) q A: Công làm dịch chuyển điện tích dương q bên nguồn điện từ cực âm đến cực dương * Định luật Ôm cho đoạn mạch điện chứa điện trở R: U hay UAB = VA – VB = I.R R l * Điện trở dây dẫn: R = l: Chiều dài dây (m) S I= S: Tiết diện dây (m2) Dạng 2: Định luật ôm cho đoạn mạch điện trở mắc nối tiếp – song song * Mạch mắc nối tiếp: U = U1 + U2 + … ; I = I1 = I2 = … ; R = R1 + R2 + … * Mạch mắc song song: U = U1 = U2 = …; I = I1 + I2 + …; 1 = + + ; R R1 R2 43 I1 R2 = I R1 U1 R1 = U R2 Tổng hợp lý thuyết vật lí 12 Dạng 3: Định luật ơm cho mạch kín Mắc nguồn thành E (U = IR: Hiệu điện mạch ngoài) I= U = E − Ir R+r - Khi tượng đoản mạch xảy R 0: I = E r * Mắc nguồn điện thành bộ: + Mắc nối tiếp: Eb = E1 + E2 + + En; rb = r1 + r2 + + rn Nếu nguồn giống nhau: Eb = nE rb = nr + Mắc song song n nguồn điện giống nhau: Eb = E; rb = r n Dạng 4: Điện công suất điện Định luật jun – len-xơ Công cơng suất dịng điện chạy qua đoạn mạch: A = qU = UIt = RI 2t = A U2 U2 t (J) ; P = = UI = RI = t R R * Định luật Jun – Len-xơ: A = Q = RI2t Công công suất nguồn: Ang = qE = EIt (J) ; Png = * Hiệu suất nguồn điện : H = Ang t =E I Aci U R r = = = 1− I A E R+r E * Số công tơ điện cho biết lượng điện tiêu thụ Một số đếm công tơ điện tương ứng với 1kW.h: 1kW.h = 3.600kJ = 3.600.000J 44 Tổng hợp lý thuyết vật lí 12 CHƯƠNG III: DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ – CHÂN KHÔNG DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN Là dịng chuyển dời có hướng electron tự tác dụng điện trường Là dòng ion dương ion âm chuyển động có hướng theo hai chiều ngược điện trường + Ion dương chạy phía catơt nên gọi cation + Ion âm chạy phía anốt nên gọi anion Dịng điện chất khí: - Ở điều kiện bình thường, khơng khí điện mơi - Khi bị đốt nóng, khơng khí trở nên dẫn điện Đó phóng điện khơng khí * Bản chất dịng điện chất khí: dịng điện dịch chuyển có hướng ion dương theo chiều điện trường ion âm, electron ngược chiều điện trường Chất bán dẫn chất có điện trở suất nằm khoảng trung gian kim loại chất điện môi: kim loại bán dẫn điện môi + Ở nhiệt độ thấp, điện trở suất bán dẫn siêu tinh khiết lớn Điện trở bán dẫn giảm đáng kể bị chiếu sáng bị tác dụng tác nhân ion hóa khác * Dịng điện bán dẫn: dòng e- dẫn chuyển động ngược chiều điện trường dòng lỗ trống chuyển động chiều điện trường Bán dẫn loại n - Tạp chất cho (đôno) - Tạp chất cho (đôno): nguyên tử nhường electron cho tinh thể Đó nguyên tử phi kim Ví dụ: Phốt Pho (có e lớp vỏ ngồi cùng: Đưa 4e góp chung thừa electron dẫn cho tinh thể) - Bán dẫn loại n: Hạt tải điện chủ yếu electron tự Bán dẫn loại p - Tạp chất nhận (axepto) - Tạp chất nhận (axepto): nguyên tử nhận electron tự từ tinh thể Đó ngun tử kim loại Ví dụ: Bo (có e lớp vỏ cùng: mạng tinh thể cần 4e góp chung nguyên tử lại thiếu 1e, tức bị khuyết vị trí e, ta gọi lỗ trống) - Bán dẫn loại p: Hạt tải điện chủ yếu lỗ trống - Chất điện phân không dẫn điện tốt kim loại - Dịng điện chất điện phân khơng tải điện lượng mà tải vật chất theo Điện trở suất phụ thuộc nhiệt độ: = 0 1 + ( t − t0 ) (m) Mà: R = l nên: S R = R0 1 + ( t − t0 ) : Hệ số nhiệt điện trở (K-1) Điện dẫn suất: = Các tượng điện phân điện cực a Hiện tượng dương cực tan - Là tượng cực dương bị mịn dần có dịng điện chạy qua chất điện phân, xảy điện phân dung dịch muối kim loại dùng làm điện cực - Khi có tượng dương cực tan, bình điện phân giống điện trở → tuân theo đ/luật Ôm b Bình điện phân với điện cực trơ (NC) - Chỉ có nước tách thành hidro bay catot ơxi bay anot - Bình điện phân giống máy thu điện Quá trình dẫn điện khơng tự lực chất khí: - Là q trình dẫn điện chất khí xảy ta dùng tác nhân ion hóa từ bên ngồi để tạo hạt tải điện chất khí biến ta ngừng việc tạo hạt tải điện → Khơng tn theo định luật Ơm Q trình dẫn điện tự lực chất khí: - Là q trình dẫn điện chất khí tự trì, khơng cần ta chủ động tạo hạt tải điện 45 DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI Tổng hợp lý thuyết vật lí 12 DÒNG ĐIỆN DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT TRONG CHẤT KHÍ ĐIỆN PHÂN – CHÂN KHÔNG Hiện tượng siêu dẫn: Nhiệt độ giảm điện trở suất giảm Đến nhiệt độ thấp nhiệt độ tới hạn TC điện trở suất đột ngột giảm xuống 0, ta nói vật liệu chuyển sang trạng thái siêu dẫn Các định luật Faraday: - Định luật I: m = kq - Định luật II: Cặp nhiệt điện: - Cặp nhiệt điện dây kim loại khác chất, đầu hàn vào đặt nhiệt độ khác - Khi mối hàn cặp nhiệt điện nhiệt độ khác nhau, mạch xuất suất điện động: (T1 > T2) E = T(T1 – T2) T (V/K): Hệ số nhiệt điện động, phụ thuộc vào chất kim loại Ứng dụng: Luyện nhôm, mạ điện A F n TQ: m = A It F n k= m: khối lượng (kg) k: đương lượng điện hóa (g/C) A: số khối n: số hóa trị t: thời gian F = 96494 C/mol 96500 C/mol q điện lượng dịch chuyển qua bình điện phân (C) I cường độ dịng điện qua bình điện phân (A) * Hai q trình phóng điện tự lực: a Tia lửa điện: q trình phóng điện tự lực chất khí đặt hai điện cực điện trường đủ mạnh để biến phân tử khí trung hịa thành iơn dương êlectron tự + Điều kiện tạo tia lửa điện: chất khí phải có điện trường lớn với cường độ khoảng 3.106V/m + Ứng dụng: Bugi động nổ; Sét; Cột thu lơi b Hồ quang điện: q trình phóng điện tự lực xảy chất khí áp suất thường áp suất thấp đặt hai điện cực có hiệu điện khơng lớn + Điều kiện tạo hồ quang điện: Catốt đốt nóng đến nhiệt độ cao để phát xạ nhiệt êlectron có hiệu điện tương đối lớn để mồi cho trình phóng điện xảy + Ứng dụng: Dùng đèn huỳnh quang; Đèn chiếu sáng; Khoan cắt hồ quang; Nung chảy kim loại; Hàn điện 46 DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN Lớp chuyển tiếp p-n a Lớp nghèo: Lớp chuyển tiếp p - n khơng có có hạt tải điện, gọi lớp nghèo b Dòng điện chạy qua lớp nghèo: Chủ yếu từ p sang n gọi dòng điện thuận, ngược lại dòng điện chạy qua lớp nghèo từ n sang p dịng điện nghịch nhỏ khơng đáng kể Lớp tiếp xúc hai loại bán dẫn p - n có tính dẫn điện chủ yếu theo chiều định từ p sang n c Hiện tượng phun hạt tải điện: Khi dòng điện qua lớp chuyển tiếp p-n theo chiều thuận, hạt tải điện vào lớp nghèo tiếp sang miền đối diện Đó phun hạt tải điện Điơt bán dẫn: lớp chuyển tiếp p-n Nó cho dòng điện qua theo chiều từ p sang n + Ứng dụng: Dùng để chỉnh lưu, biến điện xoay chiều thành điện chiều Tổng hợp lý thuyết vật lí 12 CHƯƠNG IV: TỪ TRƯỜNG Bài toán 1: Xác định cảm ứng từ tạo dạng dòng điện đặc biệt Từ trường: Tồn xung quanh nam châm xung quanh dịng điện Có tính chất tác dụng lực từ lên nam châm hay lên dịng điện đặt * Vectơ cảm ứng từ: đại lượng đặc trưng cho từ trường mặt tác dụng lực từ Đơn vị cảm ứng từ Tesla (T) Vectơ dòng điện thẳng, dòng điện dòng điện cảm ứng dài đặt khơng khung dây trịn gây ống dây từ khí gây điểm tâm có: gây điểm M: lịng ống dây Điểm Tại điểm M Tại tâm Tại điểm xét đặt: Phương: Vng góc với mặt Vng góc với mặt phẳng Vng góc với phẳng (M; I) vịng dây mặt phẳng vòng dây Chiều: Tuân theo quy tắc Theo quy tắc nắm tay phải: Theo quy tắc nắm nắm tay phải: tay phải vào mặt nam (S) mặt bắc (N) ống dây quy tắc vào mặt nam mặt bắc vòng dây: Mặt S: dòng điện chiều kim đồng hồ, mặt N: dòng điện ngược chiều kim đồng hồ R bán kính khung dây (m) N số vòng dây khung I cường độ dòng điện vòng (A) n = N/l : số vòng dây đơn vị dài ống; l: chiều dài ống (m) + Nếu đề cho đường kính dây: n = d day (m) + Nếu đề cho đường kính ống: N = lday = lday Cong d ong 47 Tổng hợp lý thuyết vật lí 12 Đường sức từ: đường vẽ không gian có từ trường, cho tiếp tuyến điểm có hướng trùng với hướng từ trường điểm tính chất đường sức từ + Qua điểm từ trường có đường sức từ mà + Đường sức từ từ trường đường cong khép kín vơ hạn hai đầu + Đường sức từ đường có hướng + Quy ước: Nơi từ trường lớn vẽ đường sức từ mau ngược lại nơi từ trường nhỏ vẽ đường sức từ thưa Bài toán 2: Lực từ Lực từ tác dụng lên đoạn dây dài l có dịng điện đặt từ trường đều, có: - Điểm đặt: Trung điểm dây - Phương: ⊥ mp (l, B ) - Chiều: Xác định theo quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái duỗi thẳng đường cảm ứng từ hướng vào lịng bàn tay chiều từ cổ tay đến ngón tay chiều dịng điện, chiều ngón tay choãi 900 chiều lực từ tác dụng lên đoạn dây - Độ lớn: F = I.B.l.sin Với: = ( B, I ) Dạng 3: Lực Lorentz - Điểm đặt: Tại điện tích - Phương: Vng góc với mặt phẳng ( v , B ) - Chiều: Xác định theo quy tắc bàn tay trái với: q: điện tích hạt tải điện (C) f = q vB sin B: cảm ứng từ (T) = (v , B ) v: tốc độ chuyển động hạt tải điện(m/s) Nếu hạt tải điện chuyển động quĩ đạo tròn: với : m: khối lượng hạt tải điện (kg); R= mv q B.sin R: bán kính quĩ đạo(m) Chương V: CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ Từ thông: = BScos = ( B, n ) ; n : véctơ pháp tuyến vòng dây (C) Suất điện động cảm ứng: ec = − t Hiện tượng tự cảm - Từ thông riêng: = Li L: Độ tự cảm vòng dây (H) i: Cường độ dòng điện vòng dây N2 N2 Ống dây: L = 4.10-7 S = 4.10-7n2V Nếu ống có lõi sắt: L = 4.10-7 S l l : Độ từ thẩm, đặc trưng cho từ tính lõi sắt 48 Tổng hợp lý thuyết vật lí 12 - Suất điện động tự cảm: etc = − i = −L t t CHƯƠNG VI: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG Khúc xạ ánh sáng N * Định luật khúc xạ ánh sáng: n1sini = n2sinr ; n21 = n2 n1 Phản xạ toàn phần: sin igh = * Để xảy phản xạ toàn phần: n2 (n1 > n2) n1 i igh i' i n1 n2 r N' n1 > n2 CHƯƠNG VII: CÁC DỤNG CỤ QUANG – MẮT Bài toán 1: Thấu kính Thấu kính: khối chất suốt giới hạn hai mặt cầu mặt phẳng mặt cầu Đường tia sáng qua thấu kính: - Tia sáng qua quang tâm O khơng đổi phương - Tia sáng song song với trục cho tia ló (hoặc đường kéo dài) qua tiêu điểm ảnh - Tia sáng (hoặc đường kéo dài) qua tiêu điểm vật cho tia ló song song trục Độ tụ thấu kính: D = (dp: Đi-ốp) f ( m) 1 df = + d '= f d d' d− f f: tiêu cự thấu kính ; d: vị trí vật ; d’: vị trí ảnh Tính chất ảnh: Nếu d’ > 0: Ảnh thật ; d’ < 0: ảnh ảo - Độ phóng đại ảnh: k = A' B' = − d ' k = − f d AB d− f Chiều ảnh: k > 0: Ảnh chiều vật; k < 0: Ảnh ngược chiều vật * Bảng phân biệt ảnh loại thấu kính: (CO = C’O = 2OF) 1.Với thấu kính hội tụ STT Vị trí vật Tính chất ảnh d > 2f Ảnh thật nhỏ hơn, ngược chiều vật d = 2f Ảnh thật vật, ngược chiều vật f < d < 2f Ảnh thật lớn hơn, ngược chiều vật d=f Ảnh vô d OV kính nhìn gần mắt khơng tật Lão Cc dời xa mắt + Đeo kính hội tụ Tác dụng kính với mắt viễn a Cận: b Viễn * Hiện tượng lưu ảnh mắt: Tác động ánh sáng lên màng lưới tồn khoảng 1/10 giây sau ánh sáng tắt Loại 2: Kính lúp - Số bội giác tổng quát: G = tan tan : góc trơng ảnh qua kính o: Góc trơng vật lớn - Số bội giác kính lúp ngắm chừng vơ cực: Đ G = f • Lưu ý: Khi OOK = l = f: G = G = Đ/f = hs Với 50 Tổng hợp lý thuyết vật lí 12 Loại 3: Kính hiển vi - Kính thiên văn Cơng dụng Cấu tạo Kính hiển vi ➢ bổ trợ cho mắt, tăng góc trơng ảnh ➢ quan sát vật nhỏ gần ➢ G > GLúp nhiều ▪ Hệ TKHT trục chính: ▪ Vật kính O1: có tiêu cự f1 ngắn (cỡ mm), dùng tạo ảnh thật lớn vật quan sát ▪ Thị kính O2 có tiêu cự f2 ngắn, dùng kính lúp ▪ Khoảng cách O1O2 = a không đổi → Để quan sát, ta điều chỉnh khoảng cách vật vật kính ▪ Bộ phận tụ sáng: gương cầu lõm Kính thiên văn ➢ bổ trợ cho mắt, tăng góc trơng ảnh ➢ quan sát vật xa ▪ Hệ TKHT trục chính: ▪ Vật kính O1: có tiêu cự f1 dài (cỡ m) ▪ Thị kính O2 có tiêu cự f2 ngắn, dùng kính lúp ▪ Khoảng cách O1O2 = a thay đổi → để ảnh rõ khoảng nhìn thấy Sự tạo ảnh Số bội giác G = D f1 f với δ = F1’F2 = O1O2 – (f1 + f2): độ dài quang học kính hiển vi G = f1 f2 Và lúc khoảng cách hai kính: l = O1O2 = f1 + f2 CÁC ĐƠN VỊ ĐỔI 1MHz (mega hec) = 106Hz 1kHz (kilo hec) = 103Hz 1mA (mili ampe) = 10-3A 1m (micro met) = 10-6m 1nm (nano met) = 10-9m 1pm (pico met) = 10-12m o -10 -15 1A (Ăng-xtrông) = 10 m 1fm (fecmi) = 10 m 1u = 931,5MeV/c2 1Ci (Curi) = 3,7.1010Bq (Bec-cơ-ren) 1eV = 1,6.10-19J 51