Hệ thống hóa công thức vật lý lớp 12 giúp giải nhanh bài tập trắc nghiệm SKKN vật lý 12

Hiện nay, khi mà hình thức thi trắc nghiệm được áp dụng trong các kì thi tốt nghiệp và tuyển sinh đại học, cao đẳng thì yêu cầu về phương pháp giải nhanh và tối ưu các câu hỏi trắc nghiệm, đặc biệt là các câu hỏi trắc nghiệm định lượng là rất cấp thiết để các em có thể đạt kết quả cao trong các kì thi đó. Để giúp các em học sinh nắm được một cách có hệ thống các công thức trong chương trình Vật Lý 12 Cơ bản từ đó suy ra một số công thức, kiến thức khác dùng để giải nhanh các bài tập trắc nghiệm định lượng, tôi tập hợp ra đây các công thức có trong sách giáo theo từng phần, kèm theo đó là một số công thức, kiến thức rút ra được khi giải một số bài tập khó, hay và điển hình. Hy vọng rằng tập tài liệu này giúp ích được một chút gì đó cho các quí đồng nghiệp trong quá trình giảng dạy và các em học sinh trong quá trình kiểm tra, thi cử.

A - PHẦN MỞ ĐẦU

I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI.

Hiện nay, khi mà hình thức thi trắc nghiệm được áp dụng trong các kì thi tốt nghiệp

và tuyển sinh đại học, cao đẳng thì yêu cầu về phương pháp giải nhanh và tối ưu các câu hỏi trắc nghiệm, đặc biệt là các câu hỏi trắc nghiệm định lượng là rất cấp thiết để các em

có thể đạt kết quả cao trong các kì thi đó

Để giúp các em học sinh nắm được một cách có hệ thống các công thức trong chương trình Vật Lý 12 Cơ bản từ đó suy ra một số công thức, kiến thức khác dùng để giải nhanh các bài tập trắc nghiệm định lượng, tôi tập hợp ra đây các công thức có trong sách giáo theo từng phần, kèm theo đó là một số công thức, kiến thức rút ra được khi giải một

số bài tập khó, hay và điển hình Hy vọng rằng tập tài liệu này giúp ích được một chút gì

đó cho các quí đồng nghiệp trong quá trình giảng dạy và các em học sinh trong quá trình kiểm tra, thi cử

II ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI ÁP DỤNG

1) Đối tượng sử dụng đề tài:

Học sinh học lớp 12 ôn thi tốt nghiệp và thi tuyển sinh đại học, cao đẳng 2) Phạm vi áp dụng:

Toàn bộ chương trình Vật Lý 12 – Ban Cơ bản

III PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Xác định đối tượng học sinh áp dụng đề tài

Tập hợp các công thức trong sách giáo khoa một cách có hệ thống theo từng phần Đưa ra một số công thức, kiến chưa ghi trong sách giáo khoa nhưng được suy ra khi giải một số bài tập điển hình

Kiểm tra sự tiếp thu của học sinh bằng các đề ôn luyện

Đánh giá, đưa ra sự điều chỉnh, bổ sung cho phù hợp

 Hệ thống công thức Lý 12 Cơ bản – Dùng để giải nhanh các câu trắc nghiệm định lượng  Trang Trang Trang 2

B - NỘI DUNG

I DAO ĐỘNG CƠ

1 Dao động điều hòa

Li độ: x = Acos(t + )













v

Trong một chu kì, vật dao động điều hòa đi được quãng đường 4A Trong nữa chu kì, vật

đi được quãng đường 2A Trong một phần tư chu kì tính từ vị trí biên hoặc vị trí cân bằng, vật đi được quãng đường A, còn tính từ vị trí khác thì vật đi được quãng đường khác A

vận tốc lớn nhất khi đi qua vị trí cân bằng và nhỏ nhất khi đi qua vị trí biên nên trong cùng một khoảng thời gian quãng đường đi càng lớn khi vật càng ở gần vị trí cân bằng và càng nhỏ khi càng gần vị trí biên Sử dụng mối liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động

Để tính vận tốc trung bình của vật dao động điều hòa trong khoảng thời gian t nào đó ta xác định góc quay được trong thời gian này trên đường tròn từ đó tính quãng đường s đi





2 Con lắc lò xo

Phương trình dao động: x = Acos(t + )

Với:  =

m

0 















v

A

x o

(lấy nghiệm "-" khi v0 > 0; lấy nghiệm "+" khi

Thế năng và động năng của vật dao động điều hòa biến thiên điều hòa với tần số góc ’ =

Trong một chu kì có 4 lần động năng và thế năng bằng nhau nên khoảng thời gian giữa hai

động điều hòa bằng nhau tại vị trí có li độ x = 

2

A

o l

g



Độ lớn của lực đàn hồi tại vị trí có li độ x:

Lực kéo về: F = - kx

2 1







k k

3 Con lắc đơn

Tần số góc, chu kì, tần số:  =

l

g

l

g



2

1

2

1

rad

0

 

Sức căng của sợi dây khi đi qua vị trí có li độ góc :

l

mv2

2

2

o



)

Con lắc đơn có chu kì T ở độ cao h, nhiệt độ t Khi đưa tới độ cao h’, nhiệt độ t’ thì ta có :

2

t R

h

T







; với T = T’ - T, R = 6400 km là bán kính Trái Đất, h = h’ - h, t = t’ - t,

 là hệ số nở dài của thanh treo con lắc Với đồng hồ đếm dây sử dụng con lắc đơn: Khi

 Hệ thống cơng thức Lý 12 Cơ bản – Dùng để giải nhanh các câu trắc nghiệm định lượng  Trang Trang Trang 4

T > 0 thì đồng hồ chạy chậm, T < 0 thì đồng hồ chạy nhanh Thời gian chạy sai trong

Con lắc đơn chịu thêm các lực khác ngoài trọng lực :

'

P = 

P + 

F

'

g = 

g +

m

F = q

a Các trường hợp đặc biệt:



m

F





Chu kì của con lắc đơn treo trong thang máy:

Khi thang máy đi lên nhanh dần đều hoặc đi xuống chậm dần đều với gia tốc có độ

Khi thang máy đi lên chậm dần đều hoặc đi xuống nhanh dần đều với gia tốc có độ lớn

4 Dao động cưởng bức, cộng hưởng

Con lắc lò xo dao động tắt dần với biên độ ban đầu là A, hệ số ma sát :

4



g

5 Tổng hợp các dao động điều hoà cùng phương cùng tần số

A2 = A12 + A22 + 2 A1A2 cos (2 - 1); tan =

2 2 1 1

2 2 1 1

cos cos

sin sin









A A

A A





Trường hợp biết một dao động thành phần x1 = A1cos(t + 1) và dao động tổng hợp là

xác định bởi:

2 = A2 + A2

1 1

1 1 cos cos

sin sin









A A

A A





Trường hợp vật tham gia nhiều dao động điều hòa cùng phương cùng tần số thì ta có:

y

x

y A A

II SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM

1 Sóng cơ

Độ lệch pha của hai dao động giữa hai điểm cách nhau một khoảng d trên phương

2 Giao thoa sóng



 (d 2 d1)

cos(t -



 (d 2 d1)

)

Độ lệch pha của hai sóng từ hai nguồn truyền tới M là:  =



2 d 2 d1



2 1

2 S S

; với k  Z

trên đoạn thẳng là số các giá trị của k ( z) tính theo cơng thức:

Cực đại:





2



 S S

< k <





2



S S

Cực tiểu:





1 2





 S S

< k <





1 2





S S

3 Sóng dừng

 Hệ thống cơng thức Lý 12 Cơ bản – Dùng để giải nhanh các câu trắc nghiệm định lượng  Trang Trang Trang 6

Hai điểm đối xứng nhau qua bụng sóng luôn dao động cùng pha, hai điểm đối xứng nhau qua nút sóng luôn dao động ngược pha

Điều kiện để có bụng sóng tại điểm M cách vật cản cố định một khoảng d là:

Điều kiện để có nút sóng tại điểm M cách vật cản cố định một khoảng d là:

Điều kiện để có bụng sóng tại điểm M cách vật cản tự do một khoảng d là:

Điều kiện để có nút sóng tại điểm M cách vật cản tự do một khoảng d là:

Điều kiện để có sóng dừng trên sợi dây có chiều dài l:

4 Sóng âm

Mức cường độ âm: L = lg

0

I I

P

âm cơ bản, k = 2, 3, 4, …, âm phát ra là các họa âm

Tần số sóng âm do ống sáo phát ra (một đầu bịt kín, một đầu để hở):

âm

III DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

C L

2 (Z - Z )

I  ; U2o

=

R C

L





Điện năng tiêu thụ ở mạch điện: W = A = P.t

Biểu thức của u và i:

0

2 2 0

2

U

u I

i

C

L Z Z

U

 = U2R2

C

C Z

Z



R

Z R



2

C R

L

L Z

Z



R

Z R



2 2

1

L

R

Máy biến áp:

1

2

U

U

=

2

1

I

I

=

1

2

N

N

2

U

r

 Hệ thống cơng thức Lý 12 Cơ bản – Dùng để giải nhanh các câu trắc nghiệm định lượng  Trang Trang Trang 8

Độ giảm điện áp trên đường dây tải điện: U = Ir

Suất động trong khung dây của máy phát điện:

Tần số dòng điện do máy phát điện xoay chiều 1 pha có p cặp cực khi rôto quay với

(Hz)

Trong 1 giây dòng điện xoay chiều có tần số f đổi chiều 2f lần

Up

IV DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ

Chu kì, tần số, tần số góc của mạch dao động:

nf

c

Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến thu được sóng điện từ có bước sóng:

Nếu mạch chọn sóng có L và C biến đổi thì bước sóng mà máy thu vô tuyến thu được

  > 0

C

q2

0 = 21 CU2

0 = 21 LI2

0

Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường biến thiên với tần số góc ’ = 2 =

LC

2

gian

Nếu mạch có điện trở thuần R  0 thì dao động sẽ tắt dần Để duy trì dao động cần

L

RC U R U C

2 2

2 0

2 0 2 2



Liên hệ giữa qo, Uo, Io: qo = CUo =



o I

2 1







C C

n C

1

V TÍNH CHẤT SÓNG CỦA ÁNH SÁNG.

Z

Thí nghiệm giao thoa thực hiện trong không khí đo được khoảng vân là i thì khi đưa

Giữa n vân sáng (hoặc vân tối) liên tiếp là (n – 1) khoảng vân

Giao thoa với ánh sáng trắng (0,38m    0,76m):

Ánh sáng đơn sắc cho vân sáng tại vị trí đang xét nếu:

x = ka.D ; kmin =

d D

ax

 ; kmax =

t D

ax

Ánh sáng đơn sắc cho vân tối tại vị trí đang xét nếu:

d D

ax

 ; kmax =  21

t D

ax

min



hc

VI LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

 Hệ thống cơng thức Lý 12 Cơ bản – Dùng để giải nhanh các câu trắc nghiệm định lượng  Trang Trang Trang 10

Công thức Anhxtanh, giới hạn quang điện, điện áp hãm:

max

0 ; o = hc A ; Uh = - W d max e

Điện thế cực đại quả cầu kim loại cô lập về điện đạt được khi chiếu chùm sáng có  

o: Vmax = W d max e

Công suất của nguồn sáng, cường độ dòng quang điện bảo hoà, hiệu suất lượng tử:

hc

; Ibh = ne|e|; H =



n

n e

6 , 13

VII VẬT LÝ HẠT NHÂN

Số hạt nhân, khối lượng của chất phóng xạ còn lại sau thời gian t:

t



t



2 = moe-t Số hạt nhân mới được tạo thành (bằng số hạt nhân bị phân rã) sau thời gian t:

t



Khối lượng chất mới được tạo thành sau thời gian t:

A'

t



A'

(1 – e-t)

t



2

A

m

Khối lượng động: m =

2 2 0 1

c v

m



Bảo toàn điện tích: Z1 + Z2 = Z3 + Z4.

 1

v + m2

 2

v = m3

 3

v + m4

 4

v Bảo toàn năng lượng:

(m1 + m2)c2 + 21 m1v2

1 + 21 m2v2

2 = (m3 + m4)c2 +21 m3v2

3 + 12 m4v2

4 Năng lượng tỏa ra hoặc thu vào trong phản ứng hạt nhân:

W = (m1 + m2 – m3 – m4)c2 = W3 + W4 – W1 – W2 = A33 + A44 – A11 – A22

Các số liệu và đơn vị thường sử dụng trong vật lí hạt nhân:

 Hệ thống công thức Lý 12 Cơ bản – Dùng để giải nhanh các câu trắc nghiệm định lượng  Trang Trang Trang 12

C - KẾT LUẬN

Thực tế giảng dạy và kết quả các kì thi trong năm học 2008 – 2009 của trường THPT Bùi Thị Xuân, Phan Thiết, Bình Thuận, nơi tôi đang công tác cho thấy việc các em học sinh sử dụng hệ thống kiến thức trên đây để giải các câu hỏi trắc nghiệm định lượng trong các đề thi tốt nghiệp và tuyển sinh môn Vật Lý cho kết quả rất tốt

Tuy nhiên, vẫn còn một bộ phận học sinh cho rằng rất khó học thuộc hết các công thức trên Để giải quyết vấn đề này tôi đã đưa ra cho học sinh của tôi một giải pháp là không cần học thuộc lòng các công thức này mà hãy tự giải nhiều đề ôn luyện Trong quá trình giải nếu liên quan đến kiến thức nào thì cứ mở tài liệu ra xem phần đó, sau một thời gian sẽ tự khắc nhớ hết mà không cần sử dụng tài liệu nữa

Do thời gian còn eo hẹp nên tài liệu trình bày chưa thật hoàn chỉnh, còn thiếu các ví

dụ minh họa và chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót Rất mong nhận được những nhận xét, góp ý của các quí đồng nghiệp để xây dựng được một tập tài liệu hoàn hảo hơn

Xin chân thành cảm ơn

Mũi Né, tháng 04 năm 2010

Tác giả

Dương Văn Đổng

MỤC LỤC

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Vật lí 12 – Cơ bản – Vũ Quang (chủ biên) – NXB GD – Năm 2008.

2 Vật lí 12 – Nâng cao – Vũ Thanh Khiết (chủ biên) – NXB GD – Năm 2008.

3 Nội dung ôn tập môn Vật lí 12 – Nguyễn Trọng Sửu – NXB GD – Năm 2010.

4 Vật lí 12 – Những bài tập hay và điễn hình – Nguyễn Cảnh Hòe – NXB ĐHQG Hà Nội – 2008.

5 Bài giảng trọng tâm chương trình chuẩn Vật lí 12 – Vũ Thanh Khiết – NXB ĐHQG Hà Nội – 2010.

 Hệ thống công thức Lý 12 Cơ bản – Dùng để giải nhanh các câu trắc nghiệm định lượng  Trang Trang Trang 14

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

  

-PHIẾU ĐÁNH GIÁ, XẾP LOẠI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Năm học 2009 2010 I Đánh giá, xếp loại của HĐKH trường THPT Bùi Thị Xuân 1 Tên đề tài:

2 Họ và tên tác giả:

3 Chức vụ: Tổ:

4 Nhận xét của Chủ tịch HĐKH về đề tài: a) Ưu điểm:

b) Hạn chế:

5 Đánh giá, xếp loại: Sau khi thẩm định, đánh giá đề tài trên, HĐKH trường THPT Bùi Thị Xuân thống nhất xếp loại:

Những người thẩm định: Chủ tịch HĐKH CƠ SỞ Trang Trang Trang Trang Trang (Ký, Trang ghi Trang rỏ Trang họ Trang tên) (Ký, Trang đóng Trang dấu, Trang ghi Trang rỏ Trang họ Trang tên)

II Đánh giá, xếp loại của HĐKH Sở GD&ĐT Tỉnh Bình Thuận Sau khi thẩm định, đánh giá đề tài trên, HĐKH Sở GD&ĐT Bình Thuận thống nhất xếp loại:

Những người thẩm định: Chủ tịch HĐKH NGÀNH GD Trang Trang Trang Trang Trang Trang (Ký, Trang ghi Trang rỏ Trang họ Trang tên) Trang Trang Trang (Ký, Trang đóng Trang dấu, Trang ghi Trang rỏ Trang họ Trang tên)