Phương pháp giải bài tập vật lý 12 pps

TRƯỜNG THPT QUY NHƠN . NĂM HỌC 2009 – 2010 Phương pháp giải vật lý 12 . CHƯƠNG I : DAO ĐỢNG CƠ HỌC Dạng 1: Đại cương về dao đợng điều hòa 1) Phương trình dao đợng: x = Acos(ωt + ϕ) (m,cm,mm) Trong đó x: li đợ hay đợ lệch khỏi vị trí cân bằng (m,cm,mm) A: (A>0) biên đợ hay li đợ cực đại (m,cm,mm) ω: tần sớ góc hay tớc đợ góc (rad/s) ωt + ϕ : pha dao đợng ở thời gian t (rad) ϕ : pha ban đầu (rad) 2) Chu kỳ, tần sớ: a. Chu kỳ dao đợng điều hòa: T = 2π ω = N t t: thời gian (s) ; T: chu kì (s) b. Tần sớ f = 1 T = 2 ω π 3) Vận tớc, gia tớc: a. Vận tớc: v = -Aωsin(ωt + ϕ) • v max = Aω khi x = 0 (tại VTCB) • v = 0 khi x = ± A (tại vị trí biên) b. Gia tớc: a = – ω 2 Acos (ωt + ϕ) = – ω 2 x • a max = ω 2 A khi x = ± A (tại vị trí biên) • a = 0 khi x = 0 (tại VTCB) 4) Liên hệ giữa x, v, A: A 2 = x 2 + 2 2 v ω . Liên hệ : a = - ω 2 x Liên hệ a và v : 1 22 2 42 2 =+ ωω A v A a 5) Các hệ quả: + Quỹ đạo dao đợng điều hòa là 2A + Thời gian ngắn nhất để đi từ biên này đến biên kia là T 2 + Thời gian ngắn nhất để đi từ VTCB ra VT biên hoặc ngược lại là T 4 + Quãng đường vật đi được trong mợt chu kỳ là 4A Dạng 2: Tính chu kì con lắc lò xo theo đặc tính cấu tạo 1) Cơng thức tính tần sớ góc, chu kì và tần sớ dao đợng của con lắc lò xo: + Tần sớ góc: ω = k m với    k : độ cứng của lò xo (N/m) m : khối lượng của vật nặng (kg) + Chu kỳ: T = 2π m k = N t =2π g l∆ * ∆ l : đợ giản ra của lò xo (m) * N: sớ lần dao đợng trong thời gian t gv : Phùng Thanh Kỳ Trang 1 TRƯỜNG THPT QUY NHƠN . NĂM HỌC 2009 – 2010 Phương pháp giải vật lý 12 . + Tần số: f = π 1 k 2 m 2) Chu kì con lắc lò xo và khối lượng của vật nặng Gọi T 1 và T 2 là chu kì của con lắc khi lần lượt treo vật m 1 và m 2 vào lò xo có độ cứng k Chu kì con lắc khi treo cả m 1 và m 2 : m = m 1 + m 2 là T 2 = 2 1 T + 2 2 T . 3) Chu kì con lắc và độ cứng k của lò xo. Gọi T 1 và T 2 là chu kì của con lắc lò xo khi vật nặng m lần lượt mắc vào lò xo k 1 và lò xo k 2 Độ cứng tương đương và chu kì của con lắc khi mắc phối hợp hai lò xo k 1 và k 2 : a- Khi k 1 nối tiếp k 2 thì 1 2 1 1 1 k k k = + và T 2 = 2 1 T + 2 2 T . b- Khi k 1 song song k 2 thì k = k 1 + k 2 và 2 2 2 1 2 1 1 1 T T T = + .  Chú ý : độ cứng của lò xo tỉ lệ nghịch với chiều dài tự nhiên của nó. Dạng 3: Chiều dài lò xo 1) Con lắc lò xo thẳng đứng: + Gọi l o :chiều dài tự nhiên của lò xo (m) ∆l: độ dãn của lò xo ở vị trí cân bằng: ∆l = mg k (m) + Chiều dài lò xo ở VTCB: l cb = l o + ∆l + Chiều dài của lò xo khi vật ở li độ x: l = l cb + x khi chiều dương hướng xuống. l = l cb – x khi chiều dương hướng lên. + Chiều dài cực đại của lò xo: l max = l cb + A + Chiều dài cực tiểu của lò xo: l min = l cb – A ⇒ hệ quả: max min cb max min 2 A 2 +  =    −  =   l l l l l 2) Con lắc nằm ngang: Sử dụng các công thức về chiều dài của con lắc lò xo thẳng đứng nhưng với ∆l = 0 * Độ biến dạng của lò xo thẳng đứng: mg l k ∆ = ⇒ 2 l T g π ∆ = * Độ biến dạng của lò xo nằm trên mặt phẳng nghiêng có góc nghiêng α: sinmg l k α ∆ = ⇒ 2 sin l T g π α ∆ = Một lò xo có độ cứng k, chiều dài l được cắt thành các lò xo có độ cứng k 1 , k 2 , … và chiều dài tương ứng là l 1 , l 2 , … thì có: kl = k 1 l 1 = k 2 l 2 = … Dạng 4: Lực đàn hồi của lò xo 1) Con lắc lò xo thẳng đứng: a- Lực đàn hồi do lò xo tác dụng lên vật ở nơi có li độ x: gv : Phùng Thanh Kỳ Trang 2 O (VTCB) x ℓ o ℓ cb ∆ℓ o TRƯỜNG THPT QUY NHƠN . NĂM HỌC 2009 – 2010 Phương pháp giải vật lý 12 . F đh = k∆l + x  khi chọn chiều dương hướng xuống hay F đh = k∆l – x  khi chọn chiều dương hướng lên b- Lực đàn hồi cực đại:F đh max = k(∆l + A) ; F đh max : (N) ; ∆l (m) ; A(m) c- Lực đàn hồi cực tiểu: F đh min = 0 khi A ≥ ∆l (vật ở VT lò xo có chiều dài tự nhiên) F đh min = k(∆l- A) khi A < ∆l (vật ở VT lò xo có chiều dài cực tiểu) F đh min : ( lực kéo về) đơn vị (N) 2) Con lắc nằm ngang: Sử dụng các công thức về lực đàn hồi của con lắc lò xo thẳng đứng nhưng với ∆l = 0 *Lực đàn hồi, lực hồi phục: a. Lực đàn hồi: ( ) ( ) ( ) neáu 0 neáu l A ñhM ñh ñhm ñhm F k l A F k l x F k l A l A F = ∆ +   = ∆ + ⇒ = ∆ − ∆ >   = ∆ ≤  b. Lực hồi phục: 0 hpM hp hpm F kA F kx F =  = ⇒  =  hay 2 0 hpM hp hpm F m A F ma F ω  =  = ⇒  =   lực hồi phục luôn hướng về vị trí cân bằng. c . F đh ở vị trí thấp nhất: F đh = k (∆l 0 + A ). d. F đh ở vị trí cao nhất: F đh = k /∆l 0 – A/. e. Lực hồi phục hay lực phục hồi (là lực gây dao động cho vật) là lực để đưa vật về vị trí cân bằng (là hợp lực của các lực tác dụng lên vật xét phương dao động), luôn hướng về VTCB. F = - Kx. Với x là ly độ của vật. + F max = KA (vật ở VTB). + F min = 0 (vật qua VTCB). Dạng 5: Năng lượng dao động của con lắc lò xo • Thế năng: W t = 1 2 kx 2 * W t : thế năng (J) ; x : li độ (m) • Động năng: W đ = 1 2 mv 2 * W đ : Động n ăng (J) ; v : vận tốc (m/s) • Cơ năng của con lắc lò xo: W = W t + W đ = W t max = W đ max = 1 2 kA 2 = 1 2 mω 2 A 2 = const . W : cơ năng (năng l ượng) (J) A : bi ên đ ộ (m); m: khối lượng (kg) Chú ý: động năng và thế năng biến thiên điều hòa cùng chu kì T’ = T 2 hoặc cùng tần số f’ = 2f Dạng 6: Viết phương trình dao động điều hòa + Tìm ω = 2 π f = T π 2 = m k + Tìm A: sử dụng công thức A 2 = x 2 + 2 2 v ω hoặc các công thức khác như : + Đề cho: cho x ứng với v  A = .)( 22 ω v x + Nếu v = v max ⇒ x = 0  A = . max ω v + Đề cho: chiều dài quĩ đạo CD  A= 2 CD . + Cho lực F MAX = KA.  A= K F MAX . gv : Phùng Thanh Kỳ Trang 3 TRƯỜNG THPT QUY NHƠN . NĂM HỌC 2009 – 2010 Phương pháp giải vật lý 12 . + Cho l max và l min  A = 2 min ll MAX − . + Cho cơ năng hoặc động năng cực đại hoặc thế năng cực đại  A = k E2 .Với E = E đmax =E tmax = 2 2 1 KA . + Cho l CB ,l max hoặc l CB , l max  A = l max – l CB hoặc A = l CB – l min. + Tìm ϕ: Từ điều kiện kích thích ban đầu: t = 0, o o x x v v =   =  , giải phương trình lượng giác để tìm ϕ. Thì chon giá trị k=0 Chú ý: đưa phương lượng giác về dạng * sin a = sinb ⇒    +−= += ππ π 2 2 kba kba k=0,1,2… * cosa = cosb ⇒ a = ± b+ k2 π ( k= 0,1,2….) + Lưu ý : - Vật đi theo chiều dương thì v > 0 → sinϕ < 0; đi theo chiều âm thì v <0→ sinϕ >0. - Các trường hợp đặc biệt: - Gốc thời gian là lúc vật qua VTCB theo chiều dương thì ϕ =-π/2.( khi t = 0, x = 0, v > 0 ⇒ φ = - 2 π (rad) ) - Gốc thời gian là lúc vật qua VTCB theo chiều âm thì ϕ = π/2 (khi t = 0, x = 0, v < 0 ⇒ φ = 2 π (rad) ) - Gốc thời gian là lúc vật ở VTB dương thì ϕ =0 (khi t = 0, x = A ;v = 0 ⇒ φ = 0. ) - Gốc thời gian là lúc vật ở VTB âm thì ϕ =π (khi t = 0, x = − A , v = 0 ⇒ φ = π (rad) ) . Một số trường hợp khác của ϕ : khi t = 0, x = 2 A , v = 0 ⇒ φ = - 3 π (rad) khi t = 0, x = - 2 A , v = 0 ⇒ φ = 3 π (rad) Dạng 7: Tính thời gian để vật chuyển động từ vị trí x 1 đến x 2 : B 1 : Vẽ đường tròn tâm O, bán kính A. vẽ trục Ox thẳng đứng hướng lên và trục ∆ vuông góc với Ox tại O. B 2 : xác định vị trí tương ứng của vật chuyển động tròn đều. Nếu vật dao động điều hòa chuyển động cùng chiều dương thì chọn vị trí của vật chuyển động tròn đều ở bên phải trục Ox. Nếu vật dao động điều hòa chuyển động ngược chiều dương thì chọn vị trí của vật chuyển động tròn đều ở bên trái trục Ox. B 3 : Xác định góc quét Giả sử: Khi vật dao động điều hòa ở x 1 thì vật chuyển động tròn đều ở M Khi vật dao động điều hòa ở x 2 thì vật chuyển động tròn đều ở N Góc quét là ϕ = · MON (theo chiều ngược kim đồng hồ) Sử dụng các kiến thức hình học để tìm giá trị của ϕ (rad) B 4 : Xác định thời gian chuyển động t ϕ = ω với ω là tần số gốc của dao động điều hòa (rad/s) gv : Phùng Thanh Kỳ Trang 4 x ∆ O M N ϕ TRƯỜNG THPT QUY NHƠN . NĂM HỌC 2009 – 2010 Phương pháp giải vật lý 12 . Chú ý: Thời gian ngắn nhất để vật đi + từ x = 0 đến x = A/2 (hoặc ngược lại) là T/12 + từ x = 0 đến x = - A/2 (hoặc ngược lại) là T/12 + từ x = A/2 đến x = A (hoặc ngược lại) là T/6 + từ x = - A/2 đến x = - A (hoặc ngược lại) là T/6 Chú ý: Gọi O là trung điểm của quỹ đạo CD và M là trung điểm của OD; thời gian đi từ O đến M là 12 OM T t = , thời gian đi từ M đến D là 6 MD T t = . Từ vị trí cân bằng 0x = ra vị trí 2 2 x A= ± mất khoảng thời gian 8 T t = . Từ vị trí cân bằng 0x = ra vị trí 3 2 x A = ± mất khoảng thời gian 6 T t = . Chuyển động từ O đến D là chuyển động chậm dần đều( 0; av a v< ↑↓ r r ), chuyển động từ D đến O là chuyển động nhanh dần đều( 0; av a v> ↑↑ r r ) Vận tốc cực đại khi qua vị trí cân bằng (li độ bằng không), bằng không khi ở biên (li độ cực đại). Dạng 8: Tính quãng đường vật đi được từ thời điểm t 1 đến t 2 : B 1 : Xác định trạng thái chuyển động của vật tại thời điểm t 1 và t 2 . Ở thời điểm t 1 : x 1 = ?; v 1 > 0 hay v 1 < 0 Ở thời điểm t 2 : x 2 = ?; v 2 > 0 hay v 2 < 0 B 2 : Tính quãng đường a- Quãng đường vật đi được từ thời điểm t 1 đến khi qua vị trí x 1 lần cuối cùng trong khoảng thời gian từ t 1 đến t 2 : + Tính 2 1 t t T − = a → Phân tích a = n + b, với n là phần nguyên + S 1 = N.4A b- Tính quãng đường S 2 vật đi được từ thời điểm vật đi qua vị trí x 1 lần cuối cùng đến vị trí x 2 : + căn cứ vào vị trí của x 1 , x 2 và chiều của v 1 , v 2 để xác định quá trình chuyển động của vật. → mô tả bằng hình vẽ. + dựa vào hình vẽ để tính S 2 . c- Vậy quãng đường vật đi từ thời điểm t 1 đến t 2 là: S = S 1 + S 2 d- Chú ý : Quãng đường: Neáu thì 4 Neáu thì 2 2 Neáu thì 4 T t s A T t s A t T s A  = =    = =   = =    suy ra Neáu thì 4 Neáu thì 4 4 Neáu thì 4 2 2 t nT s n A T t nT s n A A T t nT s n A A   = =   = + = +    = + = +   Dạng 9: Tính vận tốc trung bình + Xác định thời gian chuyển động (có thể áp dụng dạng 6) + Xác định quãng đường đi được (có thể áp dụng dạng 7) + Tính vận tốc trung bình: S v t = . gv : Phùng Thanh Kỳ Trang 5 TRƯỜNG THPT QUY NHƠN . NĂM HỌC 2009 – 2010 Phương pháp giải vật lý 12 . Dạng 10: Chu kì con lắc đơn và phương trình 1) Cơng thức tính tần sớ góc, chu kì và tần sớ dao đợng của con lắc đơn: + Tần sớ góc: ω = l g với    l 2 g: gia tốc trọng trường tại nơi treo con lắc (m/s ) : chiều dài của con lắc đơn (m) + Chu kỳ: T = 2π l g + Tần sớ: f = π 1 2 l g 2) Chu kỳ dao đợng điều hòa của con lắc đơn khi thay đởi chiều dài: Gọi T 1 và T 2 là chu kì của con lắc có chiều dài l 1 và l 2 + Con lắc có chiều dài là 1 2 = +l l l thì chu kì dao đợng là: T 2 = 2 1 T + 2 2 T . + Con lắc có chiều dài là l = l 1 – l 2 thì chu kì dao đợng là: T 2 = 2 1 T − 2 2 T . 3) Chu kì con lắc đơn thay đởi theo nhiệt đợ: o T . t T 2 ∆ α ∆ = với o o o T = T' - T t t ' t ∆   ∆ = −  ⇒ nhiệt đợ tăng thì chu kì tăng và ngược lại Trong đó: Chiều dài biến đổi theo nhiệt độ : l = l o (1 +αt). α là hệ sớ nở dài (K -1 ) . T là chu kì của con lắc ở nhiệt đợ t o . T’ là chu kì của con lắc ở nhiệt đợ t o ’. 4) Chu kì con lắc đơn thay đởi theo đợ cao so với mặt đất: T h T R ∆ = với ∆T = T’ – T ⇒ T’ ln lớn hơn T Trong đó: T là chu kì của con lắc ở mặt đất T’ là chu kì của con lắc ở đợ cao h so với mặt đất. R là bán kính Trái Đất. R = 6400km 5) Thời gian chạy nhanh, chậm của đờng hờ quả lắc trong khoảng thời gian τ : ∆T = T’ – T > 0 : đờng đờ chạy chậm ∆T = T’ – T < 0 : đờng hờ chạy nhanh Khoảng thời gian nhanh, chậm: ∆t = τ  T T ∆  . Trong đó: T là chu kì của đờng hờ quả lắc khi chạy đúng, T = 2s. τ là khoảng thời gian đang xét 6) Chu kỳ dao đợng điều hòa của con lắc đơn khi chịu thêm tác dụng của ngoại lực khơng đởi: T’ = 2π g' l với : chiều dài con lắc đơn g':gia tốc trọng trường biểu kiến    l Với F g' g m = + r r r với F r : ngoại lực khơng đởi tác dụng lên con lắc  Sử dụng các cơng thức cợng vectơ để tìm g’ + Nếu F r có phương nằm ngang ( F r ⊥ g r ) thì g’ 2 = g 2 + 2 F m    ÷   . gv : Phùng Thanh Kỳ Trang 6 TRNG THPT QUY NHN . NM HC 2009 2010 Phng phỏp gii vt lý 12 . Khi o, tai VTCB, con lc lờch so vi phng thng ng 1 goc : tg = F P . + Nờu F r thng ng hng lờn ( F r g r ) thi g = g F m g < g + Nờu F r thng ng hng xuụng ( F r g r ) thi g = g + F m g > g Cac dang ngoai lc: + Lc iờn trng: F r = q E r F = q.E Nờu q > 0 thi F r cung phng, cung chiờu vi E r Nờu q < 0 thi F r cung phng, ngc chiờu vi E r + Lc quan tinh: F r = m a r F ngửụùc chieu a F ma = r r Chu y: chuyờn ụng thng nhanh dõn ờu r a cung chiờu vi r v chuyờn ụng thng chõm dõn ờu r a ngc chiờu vi r v c . Phng trỡnh dao ng: s = S 0 cos(t + ) hoc = 0 cos(t + ) vi s = l, S 0 = 0 l v 10 0 v = s = - S 0 sin(t + ) = l 0 cos(t + + 2 ) a = v = - 2 S 0 cos(t + ) = - 2 l 0 cos(t + ) = - 2 s = - 2 l Lu ý: S 0 úng vai trũ nh A cũn s úng vai trũ nh x 3. H thc c lp: a = - 2 s = - 2 l * 2 2 2 0 ( ) v S s = + ; 2 2 2 0 v gl = + 4. C nng: 2 2 2 2 2 2 0 0 0 0 1 1 1 1 2 2 2 2 t mg E E E m S S mgl m l l = + = = = = Vi 2 1 2 E mv= (1 os ). t E mgl c = Dang 11: Nng lng, võn tục va lc cng dõy cua con lc n 1) Nng lng dao ụng cua con lc n: - ẹoọng naờng : W ủ = 2 1 mv 2 . - Theỏ naờng : W t = = mgl(1 - cos) = 2 1 mgl 2 . - Cụ naờng : W = W ủ + W t = mgl(1 - cos) + 2 1 mv 2 Võn tục cua con lc tai vi tri dõy treo hp vi phng thng ng mụt goc v = ( ) l o 2g cos cos . 2) Lc cng dõy cua con lc tai vi tri dõy treo hp vi phng thng ng mụt goc T = mg(3cos 2cos o ) . Dang 12: Tụng hp dao ụng . Dao ng tt dn , dao ng cng bc , cng hng I . TễNG HP DAO ễNG ụ lờch pha gia hai dao ụng cung tõn sụ: x 1 = A 1 cos(t + 1 ) va x 2 = A 2 cos(t + 2 ) + ụ lờch pha gia dao ụng x 1 so vi x 2 : = 2 1 Nờu > 0 1 > 2 thi x 1 nhanh pha hn x 2 . Nờu < 0 1 < 2 thi x 1 chõm pha hn x 2 . gv : Phựng Thanh K Trang 7 TRƯỜNG THPT QUY NHƠN . NĂM HỌC 2009 – 2010 Phương pháp giải vật lý 12 . + Các giá trị đặc biệt của độ lệch pha: ∆ϕ = 2kπ với k= 0→ hai dao động cùng pha ∆ϕ = (2k+1)π với k ∈ Z → hai dao động ngược pha ∆ϕ = (2k + 1) 2 π với k ∈ Z → hai dao động vuông pha  Dao động tổng hợp: x = Asicos(ωt + ϕ) + Biên độ dao động tổng hợp: A 2 = 2 1 A + 2 2 A + 2A 1 A 2 cos(ϕ 2 – ϕ 1 ) Chú ý: A 1 – A 2  ≤ A ≤ A 1 + A 2 A max = A 1 + A 2 khi x 1 cùng pha với x 2 A min = A 1 – A 2  khi x 1 ngược pha với x 2 + Pha ban đầu: tan 2211 211 ϕϕ ϕϕ ϕ CosACosA SinASinA + + = II. DAO ĐỘNG TẮT DẦN – DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC - CỘNG HƯỞNG 1. Một con lắc lò xo dao động tắt dần với biên độ A, hệ số ma sát µ. * Quãng đường vật đi được đến lúc dừng lại là: 2 2 2 2 2 kA A S mg g ω µ µ = = * Độ giảm biên độ sau mỗi chu kỳ là: 2 4 4mg g A k µ µ ω ∆ = = * Số dao động thực hiện được: 2 4 4 A Ak A N A mg g ω µ µ = = = ∆ * Thời gian vật dao động đến lúc dừng lại: . 4 2 AkT A t N T mg g πω µ µ ∆ = = = (Nếu coi dao động tắt dần có tính tuần hoàn với chu kỳ 2 T π ω = ) 3. Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi: f = f 0 hay ω = ω 0 hay T = T 0 Với f, ω, T và f 0 , ω 0 , T 0 là tần số, tần số góc, chu kỳ của lực cưỡng bức và của hệ dao động. …………………………………………………………………… CHƯƠNG II. SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM I. SÓNG CƠ HỌC 1. Bước sóng: λ = vT = v/f Trong đó: λ: Bước sóng; T (s): Chu kỳ của sóng; f (Hz): Tần số của sóng v: Tốc độ truyền sóng (có đơn vị tương ứng với đơn vị của λ) 2. Phương trình sóng Tại điểm O: u O = Acos(ωt + ϕ) Tại điểm M cách O một đoạn x trên phương truyền sóng. * Sóng truyền theo chiều dương của trục Ox thì u M = A M cos(ωt + ϕ - x v ω ) = A M cos(ωt + ϕ - 2 x π λ ) * Sóng truyền theo chiều âm của trục Ox thì u M = A M cos(ωt + ϕ + x v ω ) = A M cos(ωt + ϕ + 2 x π λ ) 3. Độ lệch pha giữa hai điểm cách nguồn một khoảng x 1 , x 2 gv : Phùng Thanh Kỳ Trang 8 T ∆Α x t O O x M x TRƯỜNG THPT QUY NHƠN . NĂM HỌC 2009 – 2010 Phương pháp giải vật lý 12 . 1 2 1 2 2 x x x x v ϕ ω π λ − − ∆ = = Nếu 2 điểm đó nằm trên một phương truyền sóng và cách nhau một khoảng x thì: 2 x x v ϕ ω π λ ∆ = = Lưu ý: Đơn vị của x, x 1 , x 2 , λ và v phải tương ứng với nhau Nếu 2 điểm đó nằm trên một phương truyền sóng và cách nhau một khoảng d thì: 2 d d v ϕ ω π λ ∆ = = a. Những điểm dao động cùng pha: 2 d d v ϕ ω π λ ∆ = = = 2kπ ⇒ d = k λ (k ∈ Z). điểm gần nhất dao động cùng pha có: d = λ. b. Những điểm dao động ngược pha: 2 d d v ϕ ω π λ ∆ = = = (2k + 1)π ⇒ d = (2k + 1)λ/2 (k ∈ Z). điểm gần nhất dao động ngược pha có: d = λ/2. c. Những điểm dao động vuông pha: 2 d d v ϕ ω π λ ∆ = = = (2k + 1)π/2 ⇒ d = (2k + 1)λ/4 (k ∈ Z). điểm gần nhất dao động vuông pha có: d = λ/4. - Cứ n gợn lồi thì có (n – 1) bước sóng: L = (n – 1)λ 4. Trong hiện tượng truyền sóng trên sợi dây, dây được kích thích dao động bởi nam châm điện với tần số dòng điện là f thì tần số dao động của dây là 2f. II. SÓNG DỪNG 1. Một số chú ý * Đầu cố định hoặc đầu dao động nhỏ là nút sóng. * Đầu tự do là bụng sóng * Hai điểm đối xứng với nhau qua nút sóng luôn dao động ngược pha. * Hai điểm đối xứng với nhau qua bụng sóng luôn dao động cùng pha. * Các điểm trên dây đều dao động với biên độ không đổi ⇒ năng lượng không truyền đi * Khoảng thời gian giữa hai lần sợi dây căng ngang (các phần tử đi qua VTCB) là nửa chu kỳ. 2. Điều kiện để có sóng dừng trên sợi dây dài l: * Hai đầu là nút sóng: * ( ) 2 l k k N λ = ∈ Số bụng sóng = số bó sóng = k Số nút sóng = k + 1 * Một đầu là nút sóng còn một đầu là bụng sóng: (2 1) ( ) 4 l k k N λ = + ∈ Số bó sóng nguyên = k Số bụng sóng = số nút sóng = k + 1 3. Phương trình sóng dừng trên sợi dây CB (với đầu C cố định hoặc dao động nhỏ là nút sóng) * Đầu B cố định (nút sóng): Phương trình sóng tới và sóng phản xạ tại B: os2 B u Ac ft π = và ' os2 os(2 ) B u Ac ft Ac ft π π π = − = − Phương trình sóng tới và sóng phản xạ tại M cách B một khoảng d là: os(2 2 ) M d u Ac ft π π λ = + và ' os(2 2 ) M d u Ac ft π π π λ = − − Phương trình sóng dừng tại M: ' M M M u u u= + gv : Phùng Thanh Kỳ Trang 9 TRƯỜNG THPT QUY NHƠN . NĂM HỌC 2009 – 2010 Phương pháp giải vật lý 12 . 2 os(2 ) os(2 ) 2 sin(2 ) os(2 ) 2 2 2 M d d u Ac c ft A c ft π π π π π π π λ λ = + − = − Biên độ dao động của phần tử tại M: 2 os(2 ) 2 sin(2 ) 2 M d d A A c A π π π λ λ = + = * Đầu B tự do (bụng sóng): Phương trình sóng tới và sóng phản xạ tại B: ' os2 B B u u Ac ft π = = Phương trình sóng tới và sóng phản xạ tại M cách B một khoảng d là: os(2 2 ) M d u Ac ft π π λ = + và ' os(2 2 ) M d u Ac ft π π λ = − Phương trình sóng dừng tại M: ' M M M u u u= + 2 os(2 ) os(2 ) M d u Ac c ft π π λ = Biên độ dao động của phần tử tại M: 2 cos(2 ) M d A A π λ = Lưu ý: * Với x là khoảng cách từ M đến đầu nút sóng thì biên độ: 2 sin(2 ) M x A A π λ = * Với x là khoảng cách từ M đến đầu bụng sóng thì biên độ: 2 cos(2 ) M d A A π λ = III. GIAO THOA SÓNG Giao thoa của hai sóng phát ra từ hai nguồn sóng kết hợp S 1 , S 2 cách nhau một khoảng l: Xét điểm M cách hai nguồn lần lượt d 1 , d 2 Phương trình sóng tại 2 nguồn 1 1 Acos(2 )u ft π ϕ = + và 2 2 Acos(2 )u ft π ϕ = + Phương trình sóng tại M do hai sóng từ hai nguồn truyền tới: 1 1 1 Acos(2 2 ) M d u ft π π ϕ λ = − + và 2 2 2 Acos(2 2 ) M d u ft π π ϕ λ = − + Phương trình giao thoa sóng tại M: u M = u 1M + u 2M 1 2 1 2 1 2 2 os os 2 2 2 M d d d d u Ac c ft ϕ ϕϕ π π π λ λ − + +∆     = + − +         Biên độ dao động tại M: 1 2 2 os 2 M d d A A c ϕ π λ − ∆   = +  ÷   với 1 2 ϕ ϕ ϕ ∆ = − Chú ý: * Số cực đại: (k Z) 2 2 l l k ϕ ϕ λ π λ π ∆ ∆ − + < < + + ∈ * Số cực tiểu: 1 1 (k Z) 2 2 2 2 l l k ϕ ϕ λ π λ π ∆ ∆ − − + < < + − + ∈ 1. Hai nguồn dao động cùng pha ( 1 2 0 ϕ ϕ ϕ ∆ = − = ) * Điểm dao động cực đại: d 1 – d 2 = kλ (k∈Z) Số đường hoặc số điểm (không tính hai nguồn): l l k λ λ − < < * Điểm dao động cực tiểu (không dao động): d 1 – d 2 = (2k+1) 2 λ (k∈Z) Số đường hoặc số điểm (không tính hai nguồn): 1 1 2 2 l l k λ λ − − < < − 2. Hai nguồn dao động ngược pha:( 1 2 ϕ ϕ ϕ π ∆ = − = ) gv : Phùng Thanh Kỳ Trang 10 [...]... in xoay chiu: + Khi cho bit biu thc ca cng dũng inI i = I ocos(t + i) (A), ta vit biu thc hiu in th hai u on mch di dng: u = Uocos(t + i + ) (V), gv : Phựng Thanh K Trang 12 TRNG THPT QUY NHN NM HC 2009 2010 Phng phỏp gii vt lý 12 + Khi cho bit biu thc hiu in th hai u on mch: u = U ocos(t + u) (V), ta vit biu thc cng dũng in trong mch di dng: i = Iocos(t + u - ) (A) * Da vo gi thit cho tỡm U... THPT QUY NHN NM HC 2009 2010 Phng phỏp gii vt lý 12 Bi 2: Mt mỏy phỏt in cung cỏch mch ngoi mt cụng sut P 1 = 2MW, hiu in th gia hai cc ca mỏy phỏt l U1 = 2000V 1 Tớnh cng dũng in hiu dng do mỏy cung cp, bit hiu in th cựng pha vi cng dũng in 2 Dũng in c a vo cun s cp ca mt mỏy bin th cú hiu sut H = 97,5% Cun s cp cú N1 = 160 vũng, cun th cp cú N2= 120 0 vũng Dũng in cun th cp c dn n ni tiờu th... bin th l H = 1 (cho biu thc ca h s bin th l k = gv : Phựng Thanh K Trang 17 n1 ) n2 TRNG THPT QUY NHN NM HC 2009 2010 Phng phỏp gii vt lý 12 Bi 5: Mt mỏy bin th, cun s cp cú n1 = 1000 vũng, cun th cp cú n2 = 100 vũng Cun th cp c mc vo mt mch in gm in tr thun R = 12, cun dõy thun cm cú t cm l L=0,016H v t in cú in dung l C = 320àF Bit tn s ca dũng in l f = 50Hz, hiu in th hai u cun s cp l U1 = 117V...TRNG THPT QUY NHN NM HC 2009 2010 * im dao ng cc i: d1 d2 = (2k+1) Phng phỏp gii vt lý 12 (kZ) 2 l 1 2 S ng hoc s im (khụng tớnh hai ngun): < k < l 1 2 * im dao ng cc tiu (khụng dao ng): d1 d2 = k (kZ) l S ng hoc s im (khụng tớnh hai ngun): < k < l Chỳ ý: Vi bi toỏn tỡm s ng... nh hỡnh v: Hai u on mch AB ta duy trỡ mt hiu in th xoay chiu: R M L N C u = 60 2 cos 100t (V) A B gv : Phựng Thanh K Trang 13 TRNG THPT QUY NHN NM HC 2009 2010 Cho bit R = 30, L = Phng phỏp gii vt lý 12 0,4 10 3 (H) v C = (F) 2 8 a Vit biu thc cng dũng in qua mch b Vit biu thc hiu in th hai on mch uAN v uMB c Mc vo hai im M v N mt ampốre k cú in tr khụng ỏng k thỡ s ch ca ampốre k l bao nhiờu?... hai u on mch: A u = 200 2 cos100t (V) thỡ cng dũng in hiu dng trong mch l 1A 1 Xỏc nh giỏ tr in dung C ca t in; gv : Phựng Thanh K Trang 14 R C B TRNG THPT QUY NHN NM HC 2009 2010 Phng phỏp gii vt lý 12 2 Vit biu thc tc thi cng dũng in qua mch v hiu in th tc thi hai u mi dng c iờnj; 3 Tớnh cụng sut tiờu th ca on mch Bi 10: Mt on mch in xoay chiu RLC cú in tr R = 50, C = 1 2.10 4 (F), L = (H) Hiu... cun dõy, thay i in tr R bng in tr R thỡ cụng sut tiờu th trờn on mch t giỏ tr cc i Tớnh giỏ tr R v cụng sut cc i ú Bi 12: Mt on mch in xoay chiu gm mt cun dõy thun cm cú t cm L = 1 H, mt t in cú 10 3 F v mt bin tr R mc ni tip vi nhau Hai u on mch ta duy trỡ mt hiu in th 4 xoay chiu u = 120 2 cos100t (V) 1 iu chnh bin tr cụng sut tiờu th trờn on mch cú giỏ tr 84,84W 60 2 W Tớnh giỏ tr in dung C =... 2 Xỏc nh giỏ tr t cm ca cun dõy cụng sut tiờu th ca on mch l 100W Vit biu thc cng dũng in qua mch trong trng hp ny gv : Phựng Thanh K Trang 15 TRNG THPT QUY NHN NM HC 2009 2010 Phng phỏp gii vt lý 12 Bi 15: Mt cun cm cú in tr thun r = 10, t cm L = 0,159H mc ni tip vi mt bin tr R v mt t in cú in dung C V bin thiờn Hai u on mch duy trỡ mt hiu in th xoay chiu u = 200cos100t (V) 1 Cho CV = C1 =... s f1 = 4l k = 1,2,3 cú cỏc ho õm bc 3 (tn s 3f1), bc 5 (tn s 5f1) CHNG III DềNG IN XOAY CHIU gv : Phựng Thanh K Trang 11 TRNG THPT QUY NHN NM HC 2009 2010 Phng phỏp gii vt lý 12 DNG 1: TNG TR - CNG DềNG IN - HIU IN TH * Tớnh tng tr bng cụng thc theo cu to hoc cụng thc nh ngha: : Z= R 2 + ( Z L Z C ) 2 hoc Z = U Uo = I Io *Tớnh cng dũng in hay hiu in th t cụng thc ca nh... xoay chiu nh hỡnh v: R L Bit tn s dũng in l f = 50Hz; R = 10 3 , L = V t in cú in dung C = 3 (H) 10 A B 10 3 (F), UAB = 120 V 2 a Tớnh tng tr on mch; b Tớnh cng dũng in hiu dng trong mch c Tớnh hiu in th hiu dng hai u mi phn t trong on mch trờn Bi 3: t mt hiu in th xoay chiu u = 120 2 cos(100t (V) vo hai u on mch gm mt búng ốn ch cú in tr thun R = 300 v t in cú in dung C = 7,95àF mc ni tip vi nhau . HỌC 2009 – 2010 Phương pháp giải vật lý 12 . Chú ý: Thời gian ngắn nhất để vật đi + từ x = 0 đến x = A/2 (hoặc ngược lại) là T /12 + từ x = 0 đến x = - A/2 (hoặc ngược lại) là T /12 + từ x = A/2. 2 2 I U = 10 2 Ω * Giải ra ta tìm được hai giá trị của L là: 0,08H và 0,16H. gv : Phùng Thanh Kỳ Trang 16 TRƯỜNG THPT QUY NHƠN . NĂM HỌC 2009 – 2010 Phương pháp giải vật lý 12 . Bài 2: Một máy. 2010 Phương pháp giải vật lý 12 . Bài 5: Một máy biến thế, cuộn sơ cấp có n 1 = 1000 vòng, cuộn thứ cấp có n 2 = 100 vòng. Cuộn thứ cấp được mắc vào một mạch điện gồm điện trở thuần R = 12 ,