kiến thúc vật lý 12

* * ( s ) ( hz ) Lưu ý: F đh o x x x’ F G Q Dương Văn Xuân Trường THPT Trung Giã № 1: DAO ĐỘNG TUẦN HOÀN VÀ DĐĐH – CON LẮC LÒ XO I. Dao động: - Dao động là chuyển động có giới hạn trong không gian, lặp đi lặp lại nhiều lần quanh một VTCB. - VD: đóa hoa lay động trong gió, chiếc nôi đung đưa theo nhịp đẩy… II. Dao động tuần hoàn: 1. Định nghĩa: - Là dao động mà trạng thái chuyển động được lặp lại như cũ sau những khoảng thời gian bằng nhau. 2. Chu kỳ: ( T ) - Là khoảng thời gian mà vật thực hiện xong một dao động và trở về trạng thái dao động cũ. 3. Tần số: ( f ) - Là số lần dao động trong một đơn vị thời gian ( trong một giây ). III. Con lắc lò xò – Dao động điều hòa: 1. Con lắc lò xò: a. Cấu tạo: - Hòn bi khối lượng m gắn vào lò xo khối lượng không đáng kể có độ cứng k đặt nằm ngang. Hòn bi có thể chuyển động không ma sát dọc theo trục cố định nhờ một rãnh nhỏ xuyên qua bi. b. Phương trình chuyển động: - Kéo hòn bi tới li độ x rồi thả nhẹ. Khi đó, bi chịu tác dụng bởi 3 lực: • Trọng lực của TĐ: F G = m.g. • Phản lực của trục đỡ: Q = - F G . • Lực đàn hồi của lò xo: F đh = - k.x. - Trọng lực và phản lực cân bằng nhau, lực đàn hồi gây ra tác dụng kéo bi chuyển động về phía O. Theo đ/l II Newton: F G + Q + F đh = m.a => F đh = m.a => – k.x = m.a Chiếu lên phương chuyển động: – k.x = m.a => a = k x m − Đặt: k ω m = ta có: a = – ω 2 x Mặt khác: a = v’ = x” nên: x” = – ω 2 x ( ) Nghiệm của pt ( ) có dạng: x = A.sin(ωt + φ) và được gọi là ptdđ (hay pt li độ) của con lắc lò xo. Trong đó: x: tọa độ/li độ ở thời điểm t. A: biên độ. (ωt + φ): pha dao động ở thời điểm t ( Rad ). ω: tần số góc ( Rad/s ). φ: pha ban đầu (thời điểm t = 0). 2. Dao động điều hòa: - Là một dao động được mô tả bằng một định luật sin hoặc cosin: x = A.sin(ωt +φ) hay x = A.cos(ωt + φ) Trong đó A, ω, φ là những hằng số. 1. Đối với con lắc lò xo, chu kỳ và tần số được xđ bằng các CT sau: 2π m t 1 T 2π ω k N f ω 1 k N 1 f 2π 2π m t T = = = = = = = = 2. Phương trình dao động từ dạng cos có thể chuyển sang dạng sin qua CT sau: x = A.cos(ωt + φ) = A.sin(ωt + φ + 2 π ) 3. Con lắc lò xo cũng có dạng là một hòn bi gắn vào một lò xo treo thẳng đứng. Lúc này, VTCB O sẽ ứng với VT lò xo đã giãn một đoạn Δl do trọng lượng của hòn bi. M * * ( s ) ( hz ) Dương Văn Xuân Trường THPT Trung Giã № 2: KHẢO SÁT DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA I. Chuyển động tròn đều và dđđh: 1. Khảo sát: - Xét một chất điểm M chuyển động đều trên đường tròn (O, A) với vận tốc góc ω (Rad/s). - Chọn C là điểm gốc, ta có: ▪ T/điểm t = 0: M ≡ M o , ứng với góc φ. ▪ T/điểm t bất kỳ: M ≡ M t , ứng với góc (ωt + φ). - Chiếu chuyển động của M lên trục x’ox, ta có điểm P chuyển động theo pt: x = OP = Asin(ωt + φ) => điểm P dao động điều hòa. 2. Kết luận: - Một dđđh có thể coi như hình chiếu của một chuyển động tròn đều trên một đường thẳng nằm trong mp quỹ đạo. II. Dao động tự do: - Dao động mà chu kỳ chỉ phụ thuộc vào các đặc tính của hệ, không phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài. - Hệ con lắc lò xo là một hệ dao động tự do với chu kỳ và tần số riêng chỉ phụ thuộc vào các đặc tính của nó III. Vận tốc và gia tốc trong dđđh: - Vật dđđh, vận tốc và gia tốc của nó cũng biến thiên điều hòa với cùng tần số dao động. - Nếu: x = Asin(ωt + φ) thì: v = x’ = ωAcos(ωt + φ) a = v’ = x” = - ω 2 Asin(ωt + φ) = - ω 2 x Lưu ý: - Li độ và vận tốc của vật dđđh liên hệ nhau qua CT độc lập thời gian: 2 2 2 2 v A x ω = + IV. Con lắc đơn: 1. Cấu tạo: - Con lắc đơn gồm một hòn bi khối lượng m treo vào một sợi dây không giãn có chiều dài l, khối lượng không đáng kể. Đầu trên của sợi dây mắc vào một điểm cố định. 2. Phương trình chuyển động: - Kéo hòn bi lệch khỏi VTCB O một đoạn s = OM sao cho dây treo lập với phương thẳng đứng một góc α nhỏ (≤ 10º). Khi đó, OM coi như thẳng và: s sinα ≈ α ≈ l ( Rad ) - Thả nhẹ => Bi chđ về phía O theo pt đ/l II Newton: T + F G = m.a - Chiếu lên phương tiếp tuyến (coi như phương chđ), ta có: – F G .sinα = m.a Suy ra: – m.g. s l = m.a => a = g s − l Đặt: g ω= l ta có: a = - ω 2 s Mà: a = v’ = s” nên: s” = - ω 2 s ( ) Nghiệm của pt ( ) có dạng: s = s max sin(ωt + φ) ( ptdđ của con lắc đơn ) Lưu ý: 1. Đối với con lắc đơn, chu kỳ và tần số được xác định bằng các CT sau: 2π t 1 T 2π ω g N f ω 1 g N 1 f 2π 2π t T = = = = = = = = l l 2. Đối với con lắc đơn, CT độc lập thời gian có dạng: 2 2 22 max ω v ss += t ω ϕ OPx = 'x o P x C O M t M ω A ⊕ α G F l s O T - Xét hai dđđh cùng phương, cùng tần số: Dương Văn Xuân Trường THPT Trung Giã № 4: NĂNG LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA I. Sự biến đổi NL trong quá trình dao động: 1. Khảo sát: Xét dđđh của con lắc lò xo: ♦ Khi hòn bi chđ từ VT biên đến VTCB: - Li độ giảm dần và vận tốc tăng lên => E t giảm và E đ tăng. - Khi đến VTCB, E t = 0 nhưng E đ cực đại. ♦ Khi hòn bi chđ từ VTCB đến VT biên: - Li độ tăng dần và vận tốc giảm xuống => E t tăng và E đ giảm. - Khi đến VT biên, E đ = 0 nhưng E t cực đại. 2. Kết luận: - Trong quá trình dao động của con lắc lò xo luôn diễn ra hiện tượng: khi động năng tăng thì thế năng giảm và ngược lại. II. Sự bảo toàn cơ năng trong dđđh: 1. Khảo sát: Xét con lắc lò xo có hòn bi khối lượng m và lò xo độ cứng k dao động điều hòa với pt: x = Asin(ωt + φ). Ta có: ▪ Thế năng của lò xo: E t = 1 2 kx 2 = 1 2 mω 2 A 2 sin 2 (ωt + φ) {do: ω = m k nên : k = mω 2 } ▪ Động năng của hòn bi: E đ = 1 2 mv 2 = 1 2 mω 2 A 2 cos 2 (ωt + φ) {do: v = x’ = ωAcos(ωt + φ)} Suy ra cơ năng của con lắc: E = E đ + E t = 1 2 mω 2 A 2 [cos 2 (ωt + φ) + sin 2 (ωt + φ)] = 1 2 mω 2 A 2 = 1 2 kA 2 = Const. 2. Kết luận: - Trong suốt quá trình dao động của hệ, cơ năng của hệ không đổi và luôn tỉ lệ với bình phương biên độ. / № 5 – 6: SỰ TỔNG HỢP DAO ĐỘNG I. Sự lệch pha của hai dđđh cùng phương, cùng tần số: x 1 = A 1 sin(ωt + φ 1 ) x 2 = A 2 sin(ωt + φ 2 ) Hiệu số pha của hai dao động là: Δφ = (ωt + φ 1 ) - (ωt + φ 2 ) => Δφ = φ 1 - φ 2 (độ lệch pha của 2 dđ). Quy ước: ▪ Δφ > 0 : dđ (1) sớm pha hơn dđ (2). ▪ Δφ < 0 : dđ (1) trễ pha hơn dđ (2). ▪ Δφ = k2π : 2 dđ cùng pha. ▪ Δφ = (2k + 1)π : 2 dđ ngược pha. II. Phương pháp giản đồ véctơ quay: 1. Cơ sở lý thuyết: - Một dđđh có thể được coi như hình chiếu của một chuyển động tròn đều trên một đường thẳng nằm trong mp quỹ đạo. 2. Nội dung: - B 1 : Vẽ trục chuẩn Δ ứng với pha ban đầu φ = 0 và trục x’ox vuông góc với Δ tại O. - B 2 : Vẽ véctơ quay A biểu diễn cho dđđh: x = Asin(ωt + φ) với: + A- A O x x’ (k = 0, ±1, ±2, ±3…) | A | = A ( A, Δ) = φ x’ - Giả sử ta cần tổng hợp hai dđđh: Ta có: * * Vậy: Lưu ý: Chiều dương của φ ngược chiều quay của KĐH. III. Tổng hợp hai dđđh cùng phương cùng tần số: x 1 = A 1 sin(ωt + φ 1 ) x 2 = A 2 sin(ωt + φ 2 ) ▪ B 1 : áp dụng pp giản đồ véctơ, vẽ các véctơ A 1 , A 2 biểu diễn cho các dđ x 1 , x 2 . ▪ B 2 : dùng quy tắc hình bình hành, vẽ véctơ: A = A 1 + A 2 hình chiếu của A 1 trên trục x’ox: OP 1 = x 1 ♦ hình chiếu của A 2 trên trục x’ox: OP 2 = x 2 hình chiếu của A trên trục x’ox: OP = x = x 1 + x 2 ♦ Các véctơ A 1 và A 2 có cùng vận tốc quay ω nên khi các véctơ này quay thì A cũng sẽ quay theo với cùng vận tốc. Chuyển động tổng hợp của hai dđđh cùng phương cùng tần số là một dđđh cùng phương cùng tần số với các dđ thành phần. IV. Biên độ và pha ban đầu của dđ tổng hợp: Ta có: A = A 1 + A 2 ( ) Chiếu pt ( ) xuống các trục Δ và x’ox, ta có:  (1) 2 + (2) 2 : A 2 = 2 1 A + 2 2 A + 2A 1 A 2 (cosφ 1 cosφ 2 + sinφ 1 sinφ 2 )  A 2 = A 1 2 + A 2 2 + 2A 1 A 2 cos(φ 2 - φ 1 ) => 2 2 1 2 1 2 A A A 2A A cos= + + ∆ϕ  1 1 2 2 1 1 2 2 (1) A sin A sin : tg (2) A cos A cos ϕ + ϕ ϕ = ϕ + ϕ Nhận xét: - Biên độ và pha ban đầu của dđ tổng hợp phụ thuộc vào biên độ và pha ban đầu của các dđ thành phần: ● 2 dđ thành phần cùng pha: Δφ = k2π (k = 0, ±1, ±2…) => cosΔφ = 1 => A = A 1 + A 2 (hai dao động thành phần cùng pha, dao động tổng hợp có biên độ được tăng cường). ● 2 dđ thành phần ngược pha: Δφ = (2k + 1)π (k = 0, ±1, ±2 …) => cosΔφ = – 1 => A = A 1 – A 2 (hai dao động thành phần ngược pha, dao động tổng hợp có biên độ bị giảm bớt). ● 2 dđ thành lệch pha bất kỳ: |A 1 + A 2 | ≤ A ≤ A 1 + A 2 P φ O x (φ > 0) A Δ P φ x’ O x (φ > 0) A Δ x’ O x (φ = 0) A Δ 'x Δ: Acosφ = Acosφ 1 + Acosφ 2 (1) x’ox: Asinφ = Asinφ 1 + Asinφ 2 (2) 2 ϕ A 1 ϕ 1 A 2 A ϕ P 1 P 2 P ∆ o x Dương Văn Xuân Trường THPT Trung Giã № 8 – 9: DAO ĐỘNG TẮT DẦN VÀ DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC I. Dao động tắt dần: 1. Định nghĩa: - Dao động tắt dần là dđ có biên độ giảm dần theo thời gian. 2. Nguyên nhân: - Trong thực tế, mọi dđ đều chịu tác dụng bởi lực cản của môi trường (lực ma sát). Do đó, cơ năng của hệ sẽ bị mất dần và biên độ giảm theo. 3. Đặc điểm: - Lực ma sát của môi trường càng lớn thì dđ tắt dần càng nhanh. Nếu: • Ma sát nhỏ: dđ tắt dần chậm (con lắc lò xo dđ trong không khí). • Ma sát lớn: dđ tắt dần nhanh (con lắc lò xo dđ trong mt nước). • Ma sát rất lớn: dđ tắt dần rất nhanh (con lắc lò xo dđ trong mt nhớt). 4. Ứng dụng: - Chế tạo bộ giảm xóc cho xe cộ, máy móc… II. Dao động cưỡng bức: 1. Nguyên tắc duy trì dđ tắt dần: - Muốn duy trì dđ của một hệ ta phải cung cấp cho hệ một NL đều đặn trong từng chu kỳ để bù trừ cho phần cơ năng bị mất mát do ma sát. - Một trong những cách cung cấp NL nói trên là tác dụng một ngoại lực tuần hoàn lên hệ. 2. Dao động cưỡng bức: a, Định nghĩa: - Là dđ chịu tác dụng của ngoại lực biến thiên tuần hoàn: F = F o sin(ωt + φ) ( N ) b, Đặc điểm: - Trong khoảng t/gian đầu chịu lực t/d, dđ của vật là dđ tổng hợp của dđ riêng và dđ do ngoại lực gây ra. - Sau khi dđ đã ổn định, dđ riêng tắt hẳn. Vật chỉ còn dđ do tác dụng của ngoại lực. Khi đó, tần số dđ của vật đúng bằng tần số của ngoại lực. - Biên độ của dđ cưỡng phụ thuộc vào độ chênh lệch giũa tần số f của ngoại lực và tần số riêng f o của vật. Khi f càng gần f o thì biên độ dđ cưỡng bức càng tăng. III. Sự cộng hưởng: 1. Định nghĩa: - Là hiện tượng biên độ của dđ cưỡng bức tăng nhanh đột ngột đến một giá trị cực đại khi tần số ngoại lực cưỡng bức đúng bằng tần số riêng của vật bị cưỡng bức. 2. ĐK để có cộng hưởng: - Tần số f của ngoại lực cưỡng bức phải bằng tần số riêng f o của vật bị cưỡng bức. 3. Đặc điểm: - Hiện tượng cộng hưởng thể hiện càng rõ nếu lực cản của mt càng nhỏ. 4. Ưu – khuyết điểm của hiện tượng cộng hưởng: a, Các ví dụ: - Cộng hưởng có lợi: một em bé chỉ cần một lực nhỏ cũng có thể đưa võng cho người lớn bằng cách đẩy nhẹ chiếc võng mỗi khi nó lên đến điểm cao nhất. - Cộng hưởng có hại: cầu đường bộ, bệ máy, khung xe… là các hệ dđ có tần số riêng. Nếu vì một lí do nào đó khiến chúng dđ cộng hưởng với dđ khác thì có thể xảy ra hiện tượng gãy, vỡ do có biên độ dđ lớn. b, Ứng dụng và khắc phục: - Ứng dụng: chế tạo tần số kế để đo tần số dđiện xoay ~, đưa vật nặng lên cao từ từ bằng một lực nhỏ… - Khắc phục: khi thiết kế máy móc, cầu đường… phải tính toán sao cho hệ số đàn hồi của các vật liệu, chi tiết máy… phù hợp với các chỉ tiêu nào đó để tránh hiện tượng cộng hưởng. IV. Sự tự dao động: 1. Định nghĩa: - Là sự dđ được duy trì mà không cần tác dụng của ngoại lực. VD: đồng hồ dây cót, đồng hồ tự động… 2. Đặc điểm: A B C D E F G H I J K λ λ - Tần số và biên độ trong sự tự dao động vẫn được giữ nguyên như khi hệ dao động tự do. Dương Văn Xuân Trường THPT Trung Giã № 11: HIỆN TƯỢNG SÓNG TRONG CƠ HỌC I. Sóng cơ học: 1. Định nghĩa: - Là những dđ cơ học lan truyền theo thời gian trong mt vật chất. 2. Phân loại:  Sóng ngang: là sóng có phương dđ vuông góc với phương truyền sóng. VD: sóng trên mặt nước…  Sóng dọc: là sóng có phương dđ trùng với phương truyền sóng. VD: sóng trên một lò xo… 3. Nguyên nhân gây ra sóng cơ học: - Trong môi trường vật chất, các phần tử vật chất luôn liên kết với nhau. Khi có một phần tử (vì một lý do nào đó) dao động thì lực liên kết sẽ kéo các phần tử kế cận dao động theo. Cứ như thế, dao động lan truyền đến mọi điểm trong môi trường tạo nên sóng cơ học. 4. Đặc điểm của sóng cơ học: - Quá trình truyền sóng là quá trình truyền dao động chứ bản thân các phần tử vật chất không di chuyển khỏi vị trí dao động của nó. - Sóng cơ học chỉ lan truyền trong các môi trường vật chất, không truyền được trong chân không. II. Các đại lượng đặc trưng của sóng cơ học: 1. Chu kỳ và tần số của sóng: - Là chu kỳ và tần số dđ của các phần tử vật chất khi có sóng truyền qua. 2. Bước sóng: - Đ/nghĩa 1: là quãng đường mà sóng truyền đi trong một chu kỳ. - Đ/nghĩa 2: là khoảng cách giữa 2 điểm trên phương truyền sóng gần nhau nhất và đang dđ cùng pha với nhau. CT: f v T.vλ == (m) 3. Vận tốc truyền sóng: - Đ/nghĩa 1: là quãng đường mà sóng truyền đi trong một đơn vị thời gian. - Đ/nghĩa 2: là vận tốc truyền pha dao động. CT: d v t = (m/s) III. Biên độ và NL sóng: - Biên độ sóng tại một điểm là biên độ dđ của phần tử vật chất tại điểm đó khi có sóng truyền qua. - NL sóng tỉ lệ với bình phương biên độ sóng và giảm tỉ lệ với quãng đường truyền sóng. Lưu ý: - Khi sóng truyền qua một điểm nào đó thì phần tử vật chất tại điểm đó sẽ dao động → phần tử này đã nhận được một năng lượng để dao động => Quá trình truyền sóng là một truyền NL. - Khi sóng truyền theo một phương, trên một đường thẳng và không ma sát thì NL sóng không bị giảm và biên độ sóng tại mọi điểm có sóng truyền qua là như nhau. / Dương Văn Xuân Trường THPT Trung Giã I: cường độ âm (W/m 2 ) I o = 10 -12 W/m 2 : cường độ âm chuẩn № 12 – 13: SÓNG ÂM I. Sóng âm và cảm giác âm: 1. Thí nghiệm về cảm giác âm: a, Thí nghiệm: - Kẹp chặt đầu dưới của một lá thép mỏng, gảy nhẹ đầu trên → lá thép dao động. - Hạ dần đầu dưới để phần dđ ngắn bớt rồi gảy nhẹ đầu trên → tần số dao động tăng lên. Đến một lúc nào đó thì tai nghe có tiếng vi vu. b, Giải thích: - Khi lá thép dao động, không khí xung quanh nó bị nén giản tuần hoàn tạo ra trong không khí một sóng dọc đàn hồi có tần số bằng tần số dao động của lá thép. - Sóng trong không khí truyền đến tai, tác động vào màng nhĩ làm nó dao động với cùng tần số (dao động cưỡng bức). Khi tần số dao động đạt đến một giá trị nào đó thì tạo ra cảm giác âm trong tai. 2. Các định nghĩa: - Sóng âm: là những sóng dọc cơ học có tần số từ 16 → 20.000hz, gây ra cảm giác âm trong tai người. - Sóng siêu âm: là những sóng dọc cơ học có tần số lớn hơn 20.000hz. - Sóng hạ âm: là những sóng dọc cơ học có tần số nhỏ hơn 16. II. Sự truyền âm, vận tốc âm: - Sóng âm truyền được trong mt rắn, lỏng, khí. Không truyền được trong chân không. - Vận tốc truyền âm phụ thuộc vào tính đàn hồi, mật độ phần tử và nhiệt độ của mt truyền âm. - v rắn > v lỏng > v khí III. Năng lượng âm: - Sóng âm có bản chất là sóng cơ học nên sự truyền âm là sự truyền NL.  Cường độ âm: là phần NL được sóng âm truyền trong một đơn vị thời gian qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với phương truyền âm.  Mức cường độ âm: o I I lgB)(L = ; o I I lg10dB)(L = IV. Các đặc tính sinh lý của âm: 1. Độ cao: - Là đại lượng sinh lí của âm liên quan đến tần số âm.  Âm có tần số lớn: âm cao (âm bổng – treble).  Âm có tần số nhỏ: âm thấp (âm trầm – bass). 2. Âm sắc: - Là đại lượng đặc trưng cho sự khác nhau giữa hai âm có cùng độ cao nhưng được phát ra từ hai nguồn khác nhau (ghita, pianô…).  Một nhạc cụ hay một người nói phát ra một âm có tần số f 1 (gọi là âm cơ bản) thì cũng đồng thời phát ra các âm có tần số f 2 = 2f 1 , f 3 = 3f 1 , f 4 = 4f 1 …(gọi là các họa âm)  Tùy theo cấu trúc của vật phát âm mà các họa âm có số lượng, biên độ và thời gian tồn tại khác nhau, do đó, các vật phát âm tạo ra các âm thanh có âm sắc khác nhau. 3. Độ to: - Là đại lượng sinh lí của âm quyết định bởi mức cường độ và tần số âm.  Để có cảm giác âm thì cường độ âm phải lớn hơn một giá trị cực tiểu gọi là ngưỡng nghe. Ngưỡng nghe thay đổi theo tần số âm.  Khi cường độ âm đạt đến một giá trị nào đó mà sóng âm có thể gây ra một cảm giác nhức nhối, đau đớn trong tai thì giá trị này được gọi là ngưỡng đau.  Miền nằm giữa ngưỡng nghe và ngưỡng đau được gọi là miền nghe được (khoảng từ 0 → 130dB). V. Nguồn âm – hộp cộng hưởng: 1. Nguồn âm: - Là những vật dđ phát ra âm. - Có hai loại nguồn nhạc âm chính:  Dao động nhờ dây: các loại đàn. A B M l d 1 d 2 A B  Dao động nhờ cột khí: sáo, kèn 2. Hộp cộng hưởng: - Là những vật dạng rỗng có khả năng tăng cường, cộng hưởng nhiều tần số khác nhau. VD: bầu đàn, họng và vòm miệng… . Dương Văn Xuân Trường THPT Trung Giã № 14: GIAO THOA SÓNG I. Thí nghiệm về hiện tượng giao thoa: - Gắn hai quả cầu A, B vào hai nhánh của một cần rung và đặt sát mặt nước phẳng lặng. - Cho cần rung dao động → từ A, B xuất hiện hai hệ thống sóng gồm những vòng tròn đồng tâm càng lúc càng lan rộng và đan trộn vào nhau. - Khi đã ổn định, trên mặt nước xuất hiện các điểm dđ với biên độ cực đại và các điểm không dđ. => Hiện tượng này được gọi là hiện tượng giao thoa và hai quả cầu A, B được coi là hai nguồn sóng. II. Lý thuyết về giao thoa: 1. Sóng kết hợp, ĐK để có giao thoa: - Hai nguồn dao động có cùng tần số và độ lệch pha giữa chúng không thay đổi theo thời gian được gọi là hai nguồn kết hợp. - Hiện tượng giao thoa chỉ xảy ra với hai sóng kết hợp. Đó là hai sóng do hai nguồn kết hợp tạo ra. 2. Khảo sát: - Xét hai nguồn kết hợp A, B. Giả sử phương trình dao động của chúng có cùng dạng: u = a.sinωt. - Ở thời điểm t, dao động tại điểm M (nằm cùng mp với A, B) do A, B sẽ có phương trình: 1 2 1 A M 2 B M d u a sin t v d u a sin t v   = ω −  ÷     = ω −  ÷   Do: l << d 1 , d 2 Nên: 1 2 M M a a= (biên độ dao động sóng là không đổi) Suy ra: 1 A M 2 B M d u a sin t v d u a sin t v   = ω −  ÷     = ω −  ÷    1 A M 2 B M d u a sin t v d u a sin t v ω   = ω −  ÷   ω   = ω −  ÷   Độ lệch pha giữa hai dđ thành phần: 1 2 d d v v   ω ω ∆ϕ = − − −  ÷   = ( ) 2 1 d d v ω − Gọi: d = (d 2 – d 1 ) là hiệu đường đi của hai sóng tới. Ta có: 2 d T.v π ∆ϕ = => d 2∆ϕ = π λ ● Dao động tổng hợp tại M sẽ có biên độ cực đại nếu hai sóng tới cùng pha, tức là: Δφ = k2π (với k = 0, ±1, ±2…)  d 2π λ = k2π => d = kλ ● Dao động tổng hợp tại M sẽ có biên độ cực tiểu (bằng không) nếu hai sóng tới ngược pha, tức là: Δφ = (2k + 1)π (với k = 0, ±1, ±2…)  d 2π λ = (2k + 1)π => d (2k 1) 2 λ = + x’ 3. Kết luận: - Tại các điểm có hiệu đường đi bằng một số nguyên lần bước sóng thì biên độ của sóng tổng hợp là cực đại; còn nếu hiệu đường đi bằng một số lẻ nửa bước sóng thì biên độ của sóng tổng hợp là cực tiểu. ☺ Lưu ý: - Các VT có biên độ sóng cực đại và cực tiểu tạo thành một họ đường hypebol nhận A, B làm tiêu điểm và được gọi là các vân giao thoa. III. Định nghĩa hiện tượng giao thoa: - Giao thoa là sự tổng hợp của hai hay nhiều sóng kết hợp trong không gian, trong đó có những chổ cố định mà biên độ sóng được tăng cường hoặc bị giảm bớt. IV. Sóng dừng: - Là hiện tượng giao thoa giữa sóng tới và sóng phản xạ trên cùng một vật đàn hồi tạo thành những vị trí cố định có biên độ dao động cực đại (gọi là bụng sóng) và những điểm không dao động (gọi là nút sóng). ☺Lưu ý: Sóng dừng còn được hiểu là sóng có các nút và các bụng cố định trong không gian. - Khoảng cách giữa hai bụng hay hai nút liên tiếp nhau là: x 2 λ = - Khoảng cách giữa một bụng và một nút liên tiếp nhau là: x 4 λ = - ĐK để có sóng dừng trên một dây đàn hồi có hai đầu cố định: l = n 2 λ (n: số bụng sóng) - Sóng dừng dùng để đo bước sóng hay vận tốc truyền sóng. / Dương Văn Xuân Trường THPT Trung Giã № 17: HIỆU ĐIỆN THẾ DĐĐH – DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU I. Hiệu điện thế dđdh: 1. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều: - Nguyên tắc tạo ra dđiện ~ dựa trên cơ sở lý thuyết là định luật cảm ứng điện từ: khi từ thông qua mạch kín biến thiên thì trong mạch sẽ xuất hiện một suất điện động cảm ứng và gây ra trong mạch một dòng điện cảm ứng. - Khung dây kim loại có diện tích S gồm N vòng dây có thể quay quanh trục đối xứng x’x vuông góc với từ trường đều B như hình vẽ. - Giả sử ở thời điểm t o = 0, n ≡ B . Khi cho khung quay đều với vận tốc góc ω, ta có từ thông qua khung dây là: Ф = NBS.cos( n , B ) = NBS.cosωt = Ф o cosωt (Wb) => Từ thông qua khung dây biến thiên điều hòa theo thời gian. Theo đ/l cảm ứng điện từ, trong khung dây xuất hiện một sđđ cảm ứng: e = t ∆Φ − ∆ = '− Φ (dấu “ – ” tuân theo đ/l Lentz). = ωNBS.sinωt = e o sinωt (V) => Sđđ cảm ứng trong khung dây biến thiên điều hòa theo thời gian. Do đó, khi nối hai đầu khung dây với mạch ngoài thì ở mạch ngoài sẽ có dòng điện xoay chiều với: • Hđt: u = U o sin(ωt + φ u ) ( V ) • Cđdđ: i = I o sin(ωt + φ i ) ( A ) P M A B O x A B B n ω ωt Trong đó: ▪ u : hđt tức thời ( V ). ▪ i : Cđdđ tức thời ( A ). ▪ U o : hđt cực đại ( V ). ▪ I o : Cđdđ cực đại ( A ). U Ro I o O R Đ C (1) (2) A B K II. Dòng điện xoay chiều: - Dòng điện xoay chiều là dòng điện biến thiên điều hòa theo thời gian. - Độ lệch pha giữa hđt u và cđdđ i của 1 mạch điện xoay chiều: φ = φ u – φ i (Rad) - Cường độ dòng điện xoay chiều i trên một mạch không phân nhánh có giá trị như nhau tại mọi điểm. III. Cường độ dòng điện và hiệu điện thế hiệu dụng: 1. Các định nghĩa: - Cường độ dòng điện hiệu dụng của dòng điện ~ bằng cường độ của một dòng điện không đổi mà nếu chúng lần lượt đi qua 1 điện trở trong những thời gian như nhau thì chúng sẽ tỏa ra những nhiệt lượng =. - Hiệu điện thế hiệu dụng của dòng điện xoay chiều bằng hiệu điện thế của 1 dòng điện không đổi mà khi ta đặt lần lượt 2 hiệu điện thế ấy vào cùng 1 điện trở trong cùng 1 thời gian như nhau thì chúng sẽ tỏa ra những nhiệt lượng bằng nhau. 2. Các biểu thức hiệu dụng: o I I 2 = o U U 2 = 3. Ý nghĩa của các giá trị hiệu dụng: - Các giá trị hiệu dụng có thể đo được bằng các dụng cụ đo điện. - Các giá trị hiệu dụng có thể cho biết tác dụng của dòng điện trong một khoảng thời gian dài. № 18 – 19: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU TRONG ĐOẠN MẠCH CHỈ CÓ ĐIỆN TRỞ THUẦN, CUỘN CẢM HOẶC TỤ ĐIỆN I. Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch chỉ có điện trở thuần: 1. Quan hệ giữa dòng điện và hiệu điện thế: - Đặt giữa hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở thần R một hđt xoay chiều : u = U o sinωt ( V ) - Thực nghiệm cho thấy dòng điện trong mạch chỉ gây ra tác dụng nhiệt. Trong một khoảng thời gian rất nhỏ có thể coi dđiện trong mạch là không đổi. Khi đó, theo đ/l ôm, ta có: o U u i sin t R R = = ω ( A ) Đặt: o o U I R = => i = I o sinωt ( A ) Kết luận: - Hđt giữa hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở thần biến thiên điều hòa cùng pha với dđiện: R u i ϕ = ϕ Giản đồ véctơ: 2. Định luật ôm: Ta có: o o U I R = => o o I U 2 2.R = => I = U R II. Dòng điện ~ trong đoạn mạch chỉ có tụ điện: 1. Tác dụng của tụ điện đối với dđiện ~: - Nối A, B với nguồn điện một chiều: ▪ K → (1): Đ sáng bthường. ▪ K → (2): Đ không sáng. - Nối A, B với nguồn điện xoay chiều: ▪ K → (1): Đ sáng bthường. ▪ K → (2): Đ sáng yếu. 2. Quan hệ giữa dđiện và hđt: - Đặt giữa hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện thuần dung C một hđt ~: u = U o sinωt ( V ) - Sau thời gian t, điện tích giữa hai bản tụ là: q = C.u = C.U o sinωt ( C ) => Điện tích giữa hai bản tụ biến thiên điều hòa theo thời gian, nghĩa là có một dòng điện biến đổi chạy qua nó: i = q’ = ωC.U o cosωt = ωC.U o sin(ωt + 2 π ) Đặt: I o = ωC.U o => i = I o sin(ωt + 2 π ) ( A ) Kết luận: R C => Dđiện 1 chiều không đi qua tụ điện được. => Dđiện ~ có thể đi qua tụ điện được. Khi đó, tụ điện gây ra một tác dụng cản trở dđiện xoay chiều đi qua nó (dung kháng). [...]... một pha cùng biên độ, cùng tần số nhưng lệch pha nhau một góc 120 °, tức lệch nhau về thời gian là ⅓ chu kỳ II Máy phát điện xoay chiều ba pha: N B3 A2 1 Cấu tạo: - Rôto: là phần cảm, gồm một NC điện được nuôi bằng dòng điện S không đổi - Stato: là phần ứng, gồm 3 cuộn dây giống nhau đặt lệch nhau 120 ° trên cùng 1 lõi thép tròn Lõi thép được chế tạo bằng... phần ứng biến thiên và cứ sau ⅓ chu kỳ, từ thông qua mỗi cuộn dây lần lượt tăng lên cực đại một lần nên mỗi cuộn dây phát sinh một suất điện động cảm ứng lệch pha nhau một góc 120 ° - Khi nối 3 cuộn dây với 3 mạch ngoài giống nhau thì ta được dòng điện xoay chiều ba pha: i1 = Iosin (ωt) 2π i2 = Iosin (ωt + ) (A) 3 2π i3 = Iosin (ωt – ) 3 III Cách mắc mạch điện... B1 3 2 B II Từ trường quay của dòng điện xoay chiều ba pha: - Từ trường quay được tạo ra bằng cách cho dòng điện xoay ba pha chạy vào 3 ống dây giống nhau riêng rẽ và đặt lệch nhau 120 ° - Khi có dòng điện xoay ba pha chạy trong 3 ống dây thì cứ sau ⅓ chu kỳ, véctơ cảm ứng từ tổng hợp lại có phương nằm trên trục mỗi ống dây (và hướng ra xa ống dây) một lần... tần số góc của dòng điện III Cấu tạo của động cơ điện không đồng bộ ba pha: 1 Phần cảm: - Là stato, gồm 3 cuộn dây giống nhau riêng rẽ quấn trên lõi sắt ghép và đặt lệch nhau 120 ° Có tác dụng tao ra từ trường quay khi cho dòng điện xoay chiều ba pha đi vào 3 cuộn dây 2 Phần ứng: - Là rôto, gồm các khung nhôm gắn quanh lõi sắt ghép tạo thành hình lồng sóc . nhau. / Dương Văn Xuân Trường THPT Trung Giã I: cường độ âm (W/m 2 ) I o = 10 -12 W/m 2 : cường độ âm chuẩn № 12 – 13: SÓNG ÂM I. Sóng âm và cảm giác âm: 1. Thí nghiệm về cảm giác. dòng điện xoay chiều một pha cùng biên độ, cùng tần số nhưng lệch pha nhau một góc 120 °, tức lệch nhau về thời gian là ⅓ chu kỳ. II. Máy phát điện xoay chiều ba pha: 1 dòng điện không đổi. - Stato: là phần ứng, gồm 3 cuộn dây giống nhau đặt lệch nhau 120 ° trên cùng 1 lõi thép tròn. Lõi thép được chế tạo bằng những lá thép mỏng ghép

Định dạng
Số trang	20
Dung lượng	1 MB