tài liệu biên soạn lí thuyết ôn thi thpt quốc gia môn vật lí

Ti liu ụn thi THPT quc gia 2015 mụn Vt lớ Lý thuyt c bn GV: D Hoi Bo NH HNG CHUNG t c im cao mụn Vt lý vi hỡnh thc thi trc nghim, thớ sinh ch cn nm c thao tỏc khỏ n gin sau: Nm vng cỏc cụng thc c bn Vi phng phỏp t lun, trc mi cõu hi, thớ sinh phi thc hin rt nhiu bc a kt qu Nhng i vi phng phỏp thi trc nghim thỡ thớ sinh ó cú sn nhng phng ỏn tr li v ngi chm cng khụng yờu cu xem thớ sinh ó t c kt qu ú th no Tuy nhiờn, vi nhiu phng ỏn tr li cú sn, thớ sinh nu khụng nm vng cỏc cụng thc c bn thỡ rt d chn nhm Thi trc nghim l mt hỡnh thc rt d n im nhng cng rt d ỏnh la thớ sinh, a thớ sinh vo tỡnh trng ln qun hoi nghi nu thớ sinh nm kin thc khụng chc Dự ó gii bi y giy nhỏp tỡm c kt qu cui cựng nhng thớ sinh nu khụng t tin thỡ khụng dỏm chn phng ỏn ca mỡnh Mun nm vng cỏc cụng thc c bn thỡ ụn, i vi tt c cỏc phộp tớnh, cụng thc hay phng trỡnh , thớ sinh nht thit phi lý gii cỏc phộp tớnh, cụng thc, phng trỡnh ú da theo nh lut Vt lý no l c s Phn ng nhanh Mun luyn c phn ng nhanh i vi mụn Lý, trờn c s nhng bi c bn, thớ sinh cn t thay i gi thit, iu kin nhng bi ú to nhng cõu hi mi, a dng hn v cú yờu cu cao hn; thng xuyờn xem, su tm bi tng t v t gii n khụng cũn ph thuc ti liu K t k thi THPT quc gia 2015, thi mụn Vt lý s cú 50 cõu trc nghim vi thi gian lm bi 90 phỳt, yờu cu thớ sinh phi x lý ht sc nhanh nhy nu khụng s khụng cú thi gian hon thnh Vỡ th, ngoi vic nm vng kin thc, thớ sinh cng cn cú s nhn xột nhanh cỏc phng ỏn tr li loi bt nhng phng ỏn sai trỏnh nhiu trc gii nhỏp chn phng ỏn ỳng cui cựng Mun th, hc phi nm tht vng cỏc khỏi nim, nh ngha, tớnh cht thỡ mi thy c nhng phỏt biu sai, phỏt biu ỳng Tớnh toỏn chớnh xỏc i vi mụn Vt lý, vỡ phn lý thuyt chim dung lng khỏ nhiu thi gian ụn luyn ca thớ sinh nờn iu ny ó gõy mt nh hng rt xu n vic ụn mụn ny l d khin thớ sinh ri vo tỡnh trng tớnh toỏn i khỏi mi gii bi Mun trỏnh c iu ny, gii bi tp, thớ sinh cn chỳ trng n cỏch lm lit kờ s liu v i chỳng h SI; c v nhn dng cõu hi, chỳ ý tớnh toỏn bo m lm ỳng ỏp s; khụng c lm trũn kt qu tớnh (nht l cỏc bi v kớnh hin vi; vt lý ht nhõn nguyờn t); nh ghi n v cho cỏc tớnh toỏn trung gian v kt qu sau cựng Cú nh vy mi rốn c cho mỡnh s t m v cn thn lỳc lm bi thi i vi vic hc ụn phn lý thuyt, gp cỏc cõu hi lý thuyt cú yờu cu so sỏnh thỡ phi lm thnh hai phn: cỏc c trng ging v bng so sỏnh cỏc c trng khỏc tng ng Khi mun s dng cỏc cụng thc khụng cú sỏch giỏo khoa thỡ phi chng minh Khi chng minh phi trỡnh by cỏc bc tớnh toỏn trc tip v khụng c lm tt trỏnh nhm ln sau ú nu nh c thỡ rt tt, c bit l mt s giỏ tr mc nhiờn, V hóy phng oỏn chớnh xỏc sc hc ca mỡnh n õu ng mt quỏ nhiu thi gian cho nhng cõu hi dng dnh cho i tng xut sc Phi hiu rừ cỏc cp t c ỏnh giỏ Mễ T V CP T DUY Cp t Mụ t Nhn bit Hc sinh nh c (bn cht) nhng khỏi nim c bn ca ch v cú th nờu hoc nhn cỏc khỏi nim c yờu cu (cp 1) Thụng hiu (cp 2) Vn dng (thp) (cp 3) Vn dng cp cao (cp 4) Trng THPT Khỏnh An Hc sinh hiu cỏc khỏi nim c bn v cú th s dng cõu hi c t gn vi cỏc vớ d hc sinh ó c hc trờn lp Hc sinh vt qua cp hiu n thun v cú th s dng cỏc khỏi nim ca ch cỏc tỡnh tng t nhng khụng hon ton ging nh tỡnh ó gp trờn lp Hc sinh cú kh nng s dng cỏc khỏi nim c bn gii quyt mt mi hoc khụng quen thuc cha tng c hc hoc tri nghim trc õy, nhng cú th gii quyt bng cỏc k nng v kin thc ó c dy mc tng ng Cỏc ny tng t nh cỏc tỡnh thc t hc sinh s gp ngoi mụi trng lp hc Ti liu lu hnh ni b -1- Ti liu ụn thi THPT quc gia 2015 mụn Vt lớ Lý thuyt c bn GV: D Hoi Bo Bng di õy l mt vớ d mụ t v mc yờu cu cn t ca mt s loi cõu hi, bi thụng thng Loi cõu Mc yờu cu cn t hi, bi Nhn bit Thụng hiu Vn dng Vn dng cao nh tớnh Xỏc nh c S dng mt n v kin Xỏc nh v dng Xỏc nh v dng mt n v kin thc gii thớch v mt c nhiu ni dung kin c nhiu ni dung thc v nhc li khỏi nim, quan im, thc cú liờn quan phỏt kin thc cú liờn quan c chớnh xỏc nhn nh liờn quan hin, phõn tớch, lun gii phỏt hin, phõn ni dung ca trc tip n kin thc tỡnh tớch, lun gii n v kin thc ú quen thuc tỡnh mi ú nh lng Xỏc nh c Xỏc nh c cỏc mi Xỏc nh v dng Xỏc nh v dng cỏc mi liờn h liờn h liờn quan n cỏc c cỏc mi liờn h gia c cỏc mi liờn h trc tip gia i lng cn tỡm v tớnh cỏc i lng liờn quan gia cỏc i lng liờn cỏc i lng v c cỏc i lng cn gii quyt mt bi quan gii quyt mt tớnh c cỏc tỡm thụng qua mt s toỏn/vn tỡnh bi toỏn/vn i lng cn bc suy lun trung quen thuc tỡnh mi tỡm gian Thc hnh, Cn c vo kt Cn c vo kt qu thớ Cn c vo phng ỏn thớ Cn c vo yờu cu Thớ nghim qu thớ nghim nghim ó tin hnh, nghim, nờu c mc ca thớ nghim, nờu ó tin hnh, trỡnh by c mc ớch, ớch, la chn dng c v c mc ớch, nờu c mc dng c, cỏc bc tin b trớ thớ nghim; tin phng ỏn thớ nghim, ớch v cỏc dng hnh v phõn tớch kt hnh thớ nghim v phõn la chn dng c v c thớ nghim qu rỳt kt lun tớch kt qu rỳt kt b trớ thớ nghim; tin lun hnh thớ nghim v phõn tớch kt qu rỳt kt lun Chỳc cỏc em thnh cụng! Trng THPT Khỏnh An Ti liu lu hnh ni b -2- Ti liu ụn thi THPT quc gia 2015 mụn Vt lớ Lý thuyt c bn GV: D Hoi Bo CHNG I- DAO NG C I CC NH NGHA V DAO NG Dao ng L chuyn ng cú gii hn, qua li quanh v trớ cõn bng Dao ng L dao ng m c sau nhng khong thi gian nh (gi l chu k T) thỡ vt tr tun hon li v trớ c theo hng c (chiu chuyn ng nh c) Dao ng L dao ng tun hon m phng trỡnh li (to ) ca vt l mt hm cos (hoc sin) ca iu ho thi gian Phng trỡnh dao ng: x = Acos(t + ) Dao ng L dao ng ch xy vi tỏc dng ca ni lc, mi dao ng t u cú xỏc nh gi l t (riờng) tn s (gúc) riờng ca h, ch ph thuc cu to ca h Dao ng tt dn L dao ng cú biờn gin dn theo thi gian cú ma sỏt Dao ng tt dn khụng cú chu kỡ xỏc nh Dao ng L dao ng m ta cung cp nng lng cho h bự li phn nng lng b mt ma sỏt m trỡ khụng lm thay i chu kỡ riờng ca nú Dao ng trỡ cú chu kỡ bng chu kỡ riờng ca h v biờn khụng i Dao ng L dao ng di tỏc dng ca ngoi lc cng bc tun hon Cng S cng hng: f = f0 thỡ xy cng hng, lỳc ny A t cc i bc Amax ph thuc vo ma sỏt: Ma sỏt nh Amax ln: Ta cú cng hng nhn Ma sỏt ln Amax nh: Ta cú cng hng tự II DAO NG IU HO: Dao ng iu hũa: l dao ng ú li ca vt l mt hm cụsin (hay sin) theo thi gian Phng trỡnh dao ng (phng trỡnh to ): x = Acos(t + ) l nghim ca phng trỡnh vi phõn bc x + 2x = l phng trỡnh ng lc hc ca dao ng iu hũa ( x '' = a = x x ''+ x = ) Trong ú: x: li dao ng (-A x A) xmax = A A: Biờn dao ng, ú l giỏ tr cc i ca li x; n v m, cm A luụn dng (t + ): l pha ca dao ng ti thi im t; n v rad l pha ban u ca dao ng, n v rad : Tn s gúc ca dao ng iu hũa; n v rad/s + Cỏc i lng: biờn A ph thuc vo cỏch kớch thớch ban u lm cho h dao ng; pha ban u ph thuc vo vic chn mc (ta v thi gian) xột dao ng, cũn tn s gúc (chu kỡ T, tn s f) ch ph thuc cu to ca h dao ng + Hỡnh chiu ca mt chuyn ng trũn u lờn trc c nh qua tõm l mt dao ng iu hũa Mt dao ng iu hũa cú th biu din tng ng chuyn ng trũn u cú bỏn kớnh R = A, tc v = v max = A. Phng trỡnh c bit: x = a Acos(t + ) vi a = const Biờn A; Ta VTCB: x = a; Ta v trớ biờn: x = a A x = a Acos2(t + ) vi a = const Biờn : A ; = 2; = 2 Cỏc i lng c trng ca dao ng iu hũa + Chu kỡ T ca dao ng iu hũa l khong thi gian thc hin mt dao ng ton phn; n v: giõy (s) + Tn s f ca dao ng iu hũa l s dao ng ton phn thc hin c mt giõy; n v hộc (H) T = f = So dao dong ( N ) + Liờn h gia T, f v : f = thoi gian (t ) = f = T Nhn xột: + Mi chu kỡ vt qua v trớ biờn ln, cỏc v trớ khỏc ln (1 ln theo chiu dng v ln theo chiu õm) + Mi chu kỡ vt i c quóng ng 4A, ẵ chu kỡ vt i c 2A, ẳ chu kỡ i c quóng ng A (nu xut phỏt t VTCB hoc v trớ biờn) Vn tc dao ng iu hũa: Trng THPT Khỏnh An Ti liu lu hnh ni b -3- Ti liu ụn thi THPT quc gia 2015 mụn Vt lớ Lý thuyt c bn GV: D Hoi Bo + Vn tc l o hm bc nht ca li theo thi gian: v = x = -Asin(t+) = Acos(t + + ) + Vn tc ca vt dao ng iu hũa bin thiờn iu hũa cựng tn s nhng sm pha /2 so vi li + V trớ biờn: x = A v = + V trớ cõn bng: x = 0, tc ca vt v = A vt cú tc cc i |v| = vmax = A Gia tc dao ng iu hũa + Gia tc l o hm bc nht ca tc (v l o hm bc ca li ) theo thi gian: a = v = x = -2Acos(t+) = - 2x + Gia tc dao ng iu hũa bin thiờn iu hũa cựng tn s nhng ngc pha vi li v sm pha /2 so vi tc + Vect gia tc ca vt dao ng iu hũa cựng hng vi lc tỏc dng v luụn hng v v trớ cõn bng, i hng VTCB , cú ln t l vi ln ca li + v trớ biờn: x = A gia tc cú ln cc i: amax = 2A + v trớ cõn bng: x = gia tc bng => a = (F = 0) Nhn xột: Dao ng iu hũa l chuyn ng bin i nhng khụng u Lc tỏc dng lờn vt dao ng iu hũa: F = ma = -k.x luụn hng v v trớ cõn bng, gi l lc kộo v Cụng thc c lp vi thi gian: v2 A =x + A= 2 2 v2 a v x + v v = A2 x v A2 = ữ + ữ vi a = x Nhng im c bit x = A v=0 a = A a max = A - A ( biờn õm) x=0 v = A vmax = A a = x=A v=0 a = A a max = A O ( VTCB) A (biờn dng) x th dao ng: + th dao ng iu hũa (li , tc, gia tc) l ng hỡnh sin, vỡ th ngi ta cũn gi dao ng iu hũa l dao ng hỡnh sin + th gia tc li : dng on thng nm gúc phn t th v th + th li - tc; tc gia tc: dng elip Nng lng dao ng iu ho: * ng nng: W = mv * Th nng: Wt = m x 2 * C nng: W =W + Wt = m A2 Chỳ ý: * C nng ca vt dao ng iu ho t l thun vi bỡnh phng biờn dao ng * Trong quỏ trỡnh dao ng nu x, v, a dao ng iu ho vi chu kỡ T ( tn s f v tn s gúc ) thỡ W v Wt bin thiờn tun hon vi chu kỡ T ' = T (tn s f ' = f v tn s gúc ' = ) 10 MT S DNG TON DAO NG IU HO Dng Xỏc nh cỏc c im dao ng iu ho : + Nu u bi cho phng trỡnh dao ng ca mt vt di dng c bn : x = A.cos(.t + ), thỡ ta ch cn a cỏc i lng cn tỡm nh : A, x, , , + Nu u bi cho phng trỡnh dao ng ca mt vt di dng khụng c bn (mt s phng trỡnh c bit) thỡ ta phi ỏp dng cỏc phộp bin i lng giỏc hoc phộp i bin s ( hoc c hai) a phng trỡnh ú v dng c bn ri tin hnh lm nh trng hp trờn Dng Vit phng trỡnh dao ng iu ho: * Xỏc nh biờn : Trng THPT Khỏnh An Phng trỡnh dao ng cú dng : x = A.cos (.t + ) Ti liu lu hnh ni b -4- Ti liu ụn thi THPT quc gia 2015 mụn Vt lớ Lý thuyt c bn GV: D Hoi Bo L - Nu bit chiu di qu o ca vt L thỡ A = - Nu vt c kộo VTCB on x0 v c th khụng tc y thỡ A = x0 - Nu bit vmax v thỡ A = v max - Nu bit max v l chiu di cc i v cc tiu ca lũ xo nú dao ng thỡ A = - Bit gia tc cc i amax thỡ A = * Xỏc nh tn s gúc: = max a max So dao dong ( N ) = 2. = (rad/s) thoi gian(t ) T * Xỏc nh pha ban u: x0 = Acos v0 = A sin Da vo iu kin ban u ( t0 = ): phi tho phng trỡnh : Ta luụn cú: cos = x0 A + Nu v0 > < + Nu v0 < > + Vt chuyn ng theo chiu dng thỡ v > 0, ngc li v < Chỳ ý : Mt s trng hp c bit : + Vt qua VTCB : x0 = + Vt v trớ biờn : x0 = +A hoc x0 = - A + Buụng tay ( th nh ), khụng tc ban u : v0 = + Ti VTCB truyn cho vt tc v0 thỡ v0 = vmax + Gc thi gian t = ti v trớ biờn dng: = + Gc thi gian t = ti v trớ biờn õm: = + Gc thi gian t = ti v trớ cõn bng theo chiu õm: = v0 < = / =0 = + Gc thi gian t = ti v trớ cõn bng theo chiu dng: = v0 > = /2 Mt s giỏ tr c bit ca Dng Xỏc nh Li , tc, gia tc, lc phc hi mt thi im + tớnh x, v, a, Fph mt thi im hay ng vi pha ó cho ta ch cn thay t hay pha ó cho vo cỏc cụng thc : x = A.cos(.t + ) ; v = A..sin(.t + ) ; v Fph = k x a = A. cos (.t + ) + Nu ó xỏc nh c li x, ta cú th xỏc nh gia tc, lc phc hi theo biu thc nh sau : Fph = k x = m. x v a = x Dng Khong thi gian ngn nht vt i t v trớ cú li x n x2 (hoc tc v1 n v2 hoc gia tc a1 n a2) x1 v1 a = cos = A = v a max max vi v ( , ) t = = cos = x = v = a 2 A v max a max S - Tc trung bỡnh ca vt dao ng: v = t Ngoi ra: - Mt s trng hp c bit v thi gian ngn nht: Thi gian vt i t VTCB n biờn: T/4; thi gian i t biờn ny n biờn l T/2; thi gian gia hai ln liờn tip vt i qua VTCB: T/2 - Thi gian mt chu kỡ li khụng vt quỏ giỏ tr x0 (tng t cho a, v): t = t x1 =0x = x = Trng THPT Khỏnh An Ti liu lu hnh ni b -5- Ti liu ụn thi THPT quc gia 2015 mụn Vt lớ Lý thuyt c bn - Thi gian mt chu kỡ li khụng nh hn giỏ tr x0 (tng t cho a, v): t = t x1 = x x =A = GV: D Hoi Bo T/4 T/4 Dng Tỡm thi im qua v trớ cú to x, (vn tc v, gia tc a) ln th n: T/6 = 0) T/12 * Da vo phng v chiu chuyn ng ti thi im ban u.(t T/6trỡnh xỏc nh v trớT/12 * Tớnh chu kỡ dao ng T * Da vo trc thi gian xỏc nh thi gian vt bt u dao ng n lỳc qua v trớ x ln u tiờn t Sau ú A O biờn, vt ch qua A/2 c mi chu kỡ -A vt qua v trớ ú ln-A/2 theo chiu, (ngoi tr mt ln) t ú ta tớnh c t A t = t1 + t2 T/8 Trc thi gian A Dng Xỏc nh s ln vt qua v trớ cú li x* (hoc v*, a*) khong thi gian t t n t2 - Xỏc nh v trớ li x1 v tc v1 ti thi im t1 T/6 - Xỏc nh v trớ li x2 v tc v2 ti thi im t2 - Lp t s: t t t = = k + phn l Trong ú k l s vũng quay T T - Biu din trờn vũng trũn lng giỏc Xỏc nh sụ ln qua v trớ x = x* Dng Quóng ng vt i c t thi im t1 n t2 a Tng quỏt : * Da vo phng trỡnh xỏc nh v trớ v chiu chuyn ng ti cỏc thi im x1 = Aco s(t1 + ) x = Aco s(t2 + ) v (v1 v v2 ch cn xỏc nh du) v1 = Asin(t1 + ) v2 = Asin(t2 + ) Xỏc nh: * Tớnh chu kỡ dao ng T t = n + x (n: phn nguyờn; x: phn l) T t = nT + xT (nT: i c quóng ng S1; xT: i c quóng ng S2) S = S1 + S * Lp t s S1 = n.4A; S2: da vo trc thi gian b Cỏc trng hp c bit: - Nu vt xut phỏt t VCTB, VT biờn (hoc pha ban u: = 0, t t t = =N T T Quóng ng: S = N.A 4 , ) t t t = =N T - Nu vt xut phỏt bt kỡ m thi gian tha món: T Quóng ng: S = N.2A 2 Trng THPT Khỏnh An Ti liu lu hnh ni b -6- Ti liu ụn thi THPT quc gia 2015 mụn Vt lớ Lý thuyt c bn GV: D Hoi Bo Dng Tớnh Smax , Smin ( khong thi gian t cho trc): *Vt cú tc ln nht qua VTCB, nh nht qua v trớ biờn nờn cựng mt khong thi gian quóng ng i c cng ln vt cng gn VTCB v cng nh cng gn v trớ biờn * S dng mi liờn h gia dao ng iu ho v chuyn ng trũn u Gúc quột = t + Nu t < T Quóng ng ln nht vt i t M1 n M2 i xng qua trc sin (hỡnh 1): Quóng ng nh nht vt i t M1 n M2 i xng qua trc cos (hỡnh 2): S Min + Nu t > Tỏch t = n T T T + t ' vi < t ' < 2 T *Quóng ng i c thi gian n M2 .t .t = A(1 cos ) S Max = 2A sin M1 M2 P A -A P2 O P -A x P O A x luụn l S1 = 2nA M1 * Quóng ng i c thi gian t< T/2 thỡ quóng ng ln nht, nh nht tớnh nh trờn Kt qu: S = S1 + S2 * Chỳ ý: Cú th tớnh nhm bng cỏch chia khong thi gian t cho trc lm hai, sau ú gn lờn trc thi gian tớnh vi Smax l quóng ng i xung quanh v trớ cõn bng; Smin l quóng ng i xung quanh v trớ biờn + Tng t: Tc trung bỡnh ln nht v nh nht ca vt khong thi gian t: vtbmax = Smax S v vtbmin = vi Smax v Smin tớnh nh trờn t t Dng Xỏc nh giỏ tr tc thi ca i lng iu ho: (Lu ý: Phng phỏp ny dựng c cho c súng c v in) Xột mt i lng iu hũa cú dng x = xmaxcos(t + ) Ti thi im t1, vt cú ta x1 Hi ti thi im t2 = t1 t, vt cú ta x2 = ? Phõn tớch: + Nu xột ti thi im t2 = t1 + t, thỡ x2 sm pha so vi x1 mt lng = .t (rad) + Nu xột ti thi im t2 = t1 - t, thỡ x2 tr pha so vi x1 mt lng = .t (rad) Do ú * Trc tiờn tớnh lch pha gia x1 v x2 l: = .t * Xột lch pha: + Nu (trng hp c bit): = k2 i lng cựng pha x2 = x1 = (2k + 1) i lng ngc pha x2 = -x1 = (2k + 1)/2 i lng vuụng pha x12 + x22 = (xmax)2 + Nu bt k (khụng thuc ba trng hp trờn), ta s dng mỏy tớnh: Chỳ ý: n v tớnh pha l Rad bm t hp phớm (SHIFT MODE 4) ữ+ x1 + Nu xột ti thi im t2 = t1 - t, thỡ x = x max cos shift cos ữ x max x1 x max + Nu xột ti thi im t2 = t1 + t, thỡ x = x max cos shift cos Quy c du trc shift: du (+) nu x1 du (-) nu x2 Nu khụng núi ang tng hay ang gim, ta ly du + Trng THPT Khỏnh An Ti liu lu hnh ni b -7- Ti liu ụn thi THPT quc gia 2015 mụn Vt lớ Lý thuyt c bn T s phõn tớch trờn, tụi a phng phỏp gii nhanh cho dng bi ny nh sau: PHNG PHP GII NHANH * Trc tiờn tớnh lch pha gia x1 v x2 l: = .t * Xột lch pha: + Nu = k2 i lng cựng pha x2 = x1 + Nu = (2k + 1) i lng ngc pha x2 = -x1 + Nu khụng thuc hai trng hp trờn, ta s dng mỏy tớnh: x1 x max Ti thi im t2 = t1 t, thỡ x = x max cos shift cos GV: D Hoi Bo ữ Chỳ ý: + n v tớnh pha l Rad bm t hp phớm (SHIFT MODE 4) + Quy c du trc shift: m thnh, dng suy, ngha l: ly du (-) nu x1 v du (+) nu x1 Nu khụng núi ang tng hay ang gim, ta ly du + + Du trc tng ng vi trc t + Mỏy tớnh khụng tớnh c biu thc ch, gii quyt vic ny, ta t i lng ó bit bng 1, cỏc i lng cn tớnh theo t l phộp toỏn M rng: i lng iu hũa x õy cú th ỏp dng cho cỏc i lng iu hũa DAO NG IU HềA nh: li x, tc v, gia tc a; hoc IN XOAY CHIU nh: cng dũng in tc thi i, in ỏp tc thi u, in tớch tc thi q III CON LC Lề XO Cu to: Con lc lũ xo gm mt lũ xo cú cng k, lng khụng ỏng k, mt u c nh, u gn vt nng lng m c t theo phng ngang hoc treo thng ng iu kin dao ng iu hũa: B qua mi ma sỏt Phng trỡnh dao ng: x = Acos(t +) Nhn xột: - Dao ng iu hũa ca lc lũ xo l mt chuyn ng thng bin i nhng khụng u - Biờn dao ng ca lc lũ xo: + A = xmax: Vt VT biờn (kộo vt VTCB on ri buụng nh: x = A) + A = quóng ng i c chu kỡ chia Fhp max v v T a 2W (W: c nng; k cng), A = max ; A = tb ; A = max ;A= k k + + A = max cb; A = max vi cb = max 2 +A= Chu kỡ, tn s ca lc lũ xo - Theo nh ngha: = N k m T= v = = = t m k - Theo bin dng: + Treo vt vo lo xo thng ng: k. = m.g k , T, + Treo vt vo lũ xo t trờn mt phng nghiờng gúc : k. = mg.sin k , T, - Theo s thay i lng: Trng THPT Khỏnh An Ti liu lu hnh ni b -8- Ti liu ụn thi THPT quc gia 2015 mụn Vt lớ Lý thuyt c bn + Gn vt lng m = m1 + m2 T = T +T + Gn vt lng m = m1 - m2 T = T12 T22 GV: D Hoi Bo 2 + Gn vt lng m = m1m T = T1T2 Lc phc hi: + Lc gõy dao ng + Biu thc: Fhp = ma = -kx + ln: Fhp = m|a| = k.|x| Trong ú: x cú n v m; m cú n v kg; F cú n v N H qu: - Lc hi phc luụn cú xu hng kộo vt v v trớ cõn bng Luụn hng v VTCB - Lc hi phc bin thiờn cựng tn s nhng ngc pha vi li x, cựng pha vi gia tc - Lc hi phc i chiu vt qua v trớ cõn bng Nng lng ca lc lũ xo: ( Khi b qua mi lc cn v ma sỏt) 2 2 mv = kA sin (t + ) Wmax = m v max ti VTCB 2 2 2 + Th nng: Wt = kx = kA cos (t + ) Wtmax = kA ti VT biờn 2 1 + C nng (nng lng dao ng): W = W + Wt = kA2 = m2A2 = Wmax = Wtmax 2 + ng nng: W = Yờu cu: Cỏc i lng liờn quan n nng lng phi c i n v chun Ngoi ra: + C nng bo ton, khụng thay i theo thi gian + ng nng, th nng bin thiờn tun hon vi chu k T = T , tn s f = 2f, = 2 A n , v = A n +1 n +1 A + Khi W = Wt x = , chu kỡ cú ln ng nng = th nng, thi gian gia hai ln liờn tip + Khi W = nWt x = ng nng bng th nng l T/4 + Thi gian ngn nht vt i qua hai v trớ VTCB mt khong xỏc nh l T/4 + Thi gian ngn nht m vt li cỏch VTCB mt khong nh c l T/4 thỡ v trớ ú l A Ct, ghộp lũ xo + Ct lũ xo: lũ xo cú cng k0, chiu di c ct thnh nhiu lũ xo thnh phn cú chiu di 1, 2, cng ca mi phn: k00 = k11 = k22 = H qu: Ct lũ xo thnh n phn bng - cng mi phn k = n.k0 - Chu kỡ, tn s: T = T0 f= n n f0 + Ghộp lũ xo: - Ghộp song song: k = k1 + k2 + cng tng, chu kỡ gim, tn s tng - Ghộp ni tip: 1 = + + cng gim, chu k tng, tn s gim k k1 k H qu: Vt m gn vo lũ xo k1 dao ng vi chu kỡ T1, gn vo lũ xo k2 dao ng vi chu kỡ T2 - m gn vo lũ xo k1 ni tip k2: T = - m gn vo lũ xo k1 song song k2: Trng THPT Khỏnh An T12 + T22 = T = f 1 + f= T1 T2 1 + 2 f1 f f12 + f 22 Ti liu lu hnh ni b -9- Ti liu ụn thi THPT quc gia 2015 mụn Vt lớ Lý thuyt c bn Chiu di lũ xo quỏ trỡnh dao ng - Xột lc lũ xo gm vt m treo vo lũ xo k, chiu dng hng xung di: + bin dng ca lũ xo cõn bng: = GV: D Hoi Bo mg k + Chiu di lũ xo cõn bng: cb = + + Chiu di ln nht: max = cb + A + Chiu di nh nht: = cb - A + Chiu di lũ xo li x: x = cb + x - Mt s trng hp riờng: + Con lc lũ xo nm ngang: = + Con lc lũ xo dng ngc: < (thay giỏ tr õm) + Con lc lũ xo nm nghiờng gúc : = mg sin k Lc n hi + Fh = k| + x| Trong ú: , x phi c i n v chun + Lc n hi cc i: Fhmax = k( + A) + Lc n hi cc tiu: - Nu A Fhmin = x = - l - Nu A < Fhmin = k( - A) x = - A Lu ý: + Con lc lũ xo nm ngang: = Fh = k|x| = Fph lc n hi chớnh l lc phc hi (lc kộo v) + Lc kộo v luụn hng v v trớ cõn bng, t l v trỏi du vi li + Lc kộo v, li , tc v gia tc dao ng iu hũa cựng tn s + Khi tớnh toỏn, cỏc i lng phi dựng n v h SI nh: x, l v A phi tớnh bng một; lng tớnh bng kg ; + Cụng thc dng tng quỏt ca lc n hi: - Nu chn chiu (+) cựng chiu bin dng ban u: Fh = k| + x| - Nu chn chiu (+) ngc chiu bin dng ban u: F h = k| - x| + Lc n hi tỏc dng lờn vt chớnh l lc n hi tỏc dng lờn giỏ treo 10 Thi gian nộn gión chu kỡ - Lũ xo t nm ngang: Ti VTCB khụng bin dng; chu kỡ: thi gian nộn = gión: tnộn = tgión = T - Lũ xo thng ng: + Nu A : Lũ xo ch b gión khụng b nộn + Nu A > : lũ xo va b gión va b nộn Thi gian lũ xo nộn: t = ; vi cos = A Thi gian lũ xo gión: tgión = T - Tnộn 11 Hai vt dao ng cựng gia tc - Con lc lũ xo nm ngang: Fqtmax Fms m0amax m0g A2 g vi = k m + m0 - Con lc lũ xo thng ng: Fqtmax m0g m0amax m0g A2 g - Con lc lũ xo gn trờn M: iu kin vt khụng nhc bng + M b nhc bng cú lc n hi lũ xo kộo lờn b gión + Fhcao_nhat M.g k(A - ) M.g (Vỡ lũ xo phi gión: A > ) 12 Con lc va chm - Cụng thc va chm: m0 chuyn ng v0 n va chm vt m + Mm (dớnh nhau): v = Trng THPT Khỏnh An m0 v0 v = m + m0 k m + m0 Ti liu lu hnh ni b - 10 - Ti liu ụn thi THPT quc gia 2015 mụn Vt lớ Lý thuyt c bn GV: D Hoi Bo * Thay tng giỏ tr k vo (*), ta tỡm c tng giỏ tr tng ng + Nu M thuc võn ti: Lp lun tng t vi k tho iu kin: a.xM a.xM k D.D D.T Bi toỏn giao thoa vi nhiu bc x , , , Ti O cú s chng chp ca cỏc bc x tham gia thớ nghim Mu ti O l hp cỏc mu ca cỏc bc x a Dng 1: Xỏc nh bc súng hoc khong võn i ca mt bc x Ti v trớ võn trựng thỡ chỳng cú cựng to : x1=x2 k11 = k2 = k33 hay k1i1 = k2i2 = k3i3 b Dng 2: Xỏc nh v trớ trờn mn m cỏc võn sỏng ca cỏc bc x trựng (cú võn trựng mu vi O) D D D D = k2 = k3 = = k a a a a k11 = k2 = k33 = = k Hay k1i1 = k2i2 = k3i3 = = ki n gin cho cỏc tha s l cỏc s nguyờn v ti gin, ta c: a1k1 = a2 k2 = a3 k3 = = ak (*) Ti v trớ trựng nhau: x1 = x2 = x3 = k1 Trong ú: a l BSCNN ca cỏc a1, a2, a3, ; k l v trớ cỏc võn trựng th k + Mt s yờu cu thng gp: * Tỡm v trớ cú võn trựng mu vi O v gn O nht cỏch O bao nhiờu? Hoc: Khong cỏch ngn nht gia võn trựng mu vi O? (cũn gi l khong võn trựng i) PP: Cho k = th vo (*) k1 th vo x1 = k1 D x1 L cõu tr li ca yờu cu trờn a * V trớ cú võn sỏng trựng th k : xk = k.x1 * Tỡm s võn sỏng trựng giao thoa trng cú b rng L L = a, b x1 + Nu a chn cú (a+1) võn sỏng trựng + Nu a l cú a võn sỏng trựng * S võn sỏng quan sỏt c: Nquansat = N1 + N2 - Ntrungnhau * Nhng trng hp khỏc ta cú th dng s tng t ca bi toỏn giao thoa vi bc x S dch chuyn h võn giao thoa ngun, khe chuyn ng:(tham kho) - Nguyờn tc chung: Luụn dch chuyn v phớa ngun tr pha, khụng lm khong võn thay i - Dch chuyn võn bn mng: Võn trung tõm dch chuyn v phớa khe t bn mng khong x0 = (n 1) e.D a - Dch chuyn võn ngun S chuyn ng // mt phng cha khe: Võn trung tõm dch chuyn ngc chiu chuyn ng ngun khong x0 = D SS ' d - Dch chuyn võn ngun S chuyn ng // mt phng cha khe: Võn trung tõm dch chuyn cựng chiu chuyn ng khe khong x0 = D +d II ' d III TIA HNG NGOI, T NGOI, RN-GHEN V THANG SểNG IN T * Tớnh cht chung : + u l súng in t + u khụng nhỡn thy + u tỏc dng lờn kớnh nh ( Riờng tia hng ngoi, ch tỏc dng lờn kớnh nh hng ngoi) Cỏc c im Tia hng ngoi Tia t ngoi Tia X nh - L bc x khụng nhỡn thy - L bc x khụng nhỡn thy nm - L bc x khụng nhỡn thy ngha nm trờn vựng ỏnh sỏng , di vựng ỏnh sỏng tớm, cú bc nm di vựng t ngoi, cú Trng THPT Khỏnh An Ti liu lu hnh ni b - 47 - Ti liu ụn thi THPT quc gia 2015 mụn Vt lớ Lý thuyt c bn GV: D Hoi Bo cú bc súng di hn bc súng ngn hn bc súng ỏnh sỏng bc súng ngn hn bc súng ỏnh sỏng : tớm: T 0,38àm (tớm) n vi nm súng tia t ngoi: T 10 -8m ữ 10-11m T 0,76àm () n vi mm (10-9m) Ngun phỏt Tớnh cht ng dng Dng c phỏt hin - Mi vt (dự cú nhit thp) cao hn nhit mụi trng u phỏt hng ngoi VD : C th ngi, lũ than, lũ in, búng ốn dõy túc - Tỏc dng nhit mnh (tớnh cht ni bc - c trng) - B hi nc, khớ CO2 hp th mnh - Gõy mt s phn ng húa hc - Tỏc dng lờn phim v kớnh nh hng ngoi (khụng tỏc dng lờn phim, kớnh nh thng) - Gõy hin tng quang in - Cú th bin iu nh súng in t - Cỏc vt nhit >20000C - H quang in cú nhit 3000 0C, ốn hi thy ngõn, l nhng ngun phỏt tia t ngoi mnh Mt tri l ngun phỏt tia t ngoi rt mnh (9% nng lng ỏnh sỏng mt tri) - B nc, thy tinh,hp th mnh nhng truyn qua c thch anh - Tỏc dng rt mnh lờn kớnh nh - Cú th lm mt s cht phỏt quang - Cú tỏc dng ion húa khụng khớ - Cú tỏc dng gõy mt s phn ng quang húa, quang hp - Cú mt s tỏc dng sinh lý: dit khun, hy dit t bo - Sy khụ, si m - Kh trựng (nc ung, thc phm, - Quay phim v chp nh dng c y t,) hng ngoi - Cha bnh cũi xng - iu khin t xa - Xỏc nh vt nc trờn b mt kim - Chp nh b mt trỏi t t loi v tinh - Quõn s (tờn la t ng tỡm mc tiờu, camera hng ngoi, ng nhũm hng ngoi) H tỏn sc v cp nhit in Lu ý: + Bc súng nh nht ca ph tia Ronghen (tia X) - ng Rn ghen, ng cu-lớtgi - Khi cho chựm tia e cú tc ln p vo mt i õm cc bng kim loi khú núng chy nh vonfam hoc platin - Cú kh nng õm xuyờn mnh nhng b lp chỡ (kim loi nng) vi mm cn li : Tia X cng cng, õm xuyờn cng mnh v ngc li - Tỏc dng rt mnh lờn kớnh nh - Lm phỏt quang nhiu cht - Cú kh nng ion húa cỏc cht khớ - Gõy hin tng quang in ngoi - Cú tỏc dng sinh lý mnh: Dit khun, hu dit t bo, - Chiu in, chp in dựng y t chn oỏn bnh - Cha bnh ung th - Kim tra vt ỳc, dũ bt khớ, vt nc kim loi - Kim tra hnh lớ hnh khỏch i mỏy bay hc = e.U AK hf max = e.U AK + Tia X cng: Bc súng ngn, õm xuyờn tt + Tia X mm: Bc súng di, õm xuyờn yu Thang súng in t: - Súng vụ tuyn, tia hng ngoi, ỏnh sỏng nhỡn thy, tia t ngoi, tia Rn ghen, tia gamma u cú cựng bn cht l súng in t, ch khỏc v tn s (bc súng) Cỏc súng ny to thnh mt ph liờn tc gi l thang súng in votuyendien > hongngoai > nh int hay > tungoai > Ronghen > gamma f votuyendien < f hongngoai < f nh int hay < f tungoai < f Ronghen < f gamma t - Cỏc tia cú bc súng cng ngn thỡ cú tớnh õm xuyờn cng mnh, d tỏc dng lờn kớnh nh, d lm phỏt quang cỏc cht v d ion húa cht khớ Cỏc tia cú bc súng cng di, ta cng d quan sỏt hin tng giao thoa nhiu x - Mi liờn h tớnh cht in t v tớnh cht quang - Chit sut: n = c = v - in mụi ph thuc tn s: =F(f) Ngoi ra: Cỏc tia cú bn cht khỏc vi cỏc bc x in t nờu trờn - Tia õm cc (Tia catot): l dũng cỏc electron chuyn ng tc ln, mang in tớch õm Trng THPT Khỏnh An Ti liu lu hnh ni b - 48 - Ti liu ụn thi THPT quc gia 2015 mụn Vt lớ Lý thuyt c bn GV: D Hoi Bo He - Tia : l dũng cỏc ht nhõn heeli (ht anpha ) mang in tớch (+) THANG SểNG IN T : Theo th t tng dn ca bc súng 0: Gamma, tia X, t ngoi, ỏnh sỏng nhỡn thy, hng ngoi, súng vụ tuyn :Th hin tớnh súng cng rừ, tớnh ht cng m v ngc li CHNG VI: LNG T NH SNG I HIN TNG QUANG IN (NGOI) THUYT LNG T NH SNG Hin tng quang in (ngoi) - Thớ nghim Hez: Dựng ngun sỏng h quang in giu tia t ngoi chiu vo tm km tớch in õm - Hin tng quang in ngoi: l hin tng chiu bc x (ỏnh sỏng) cú bc súng thớch hp lm cỏc e bt b mt kim loi Cỏc e bt gi l cỏc quang electron Cỏc nh lut quang in - nh lut v gii hn quang in: i vi mi kim loi, ỏnh sỏng kớch thớch phi cú bc súng ngn hn hay bng gii hn quang in o ca kim loi ú, mi gõy c hin tng quang in ( 0) - nh lut dũng quang in bóo hũa: cng d dũng quang in bóo hũa t l thun vi cng chựm sỏng - nh lut ng nng ban u cc i: ng nng ph thuc vo bc súng, bn cht kim loi l khụng ph thuc vo cng chựm sỏng Lng t nng lng (Gi thuyt plng): Lng nng lng m mi ln nguyờn t, phõn t,phỏt x hay hp th cú giỏ tr xỏc nh gi l lng t nng lng: = hf = hc Trong ú: h = 6,625.10-34J.s hng s Plng Lu ý: S phỏt x hay hp th ca nguyờn t, phõn t,cú tớnh giỏn on, khụng liờn tc Thuyt lng t ỏnh sỏng +nh sỏng c to thnh bi cỏc ht gi l phụtụn +Vi mi ỏnh sỏng n sc cú tn s f, cỏc phụtụn u ging nhau, mi phụtụn mang nng lng hf +Trong chõn khụng, phụtụn bay vi tc c=3.108m/s dc theo tia sỏng +Mi ln mt nguyờn t hay phõn t phỏt x hoc hp th ỏnh sỏng thỡ chỳng phỏt hay hp th mt phụtụn Chỳ ý: - Phụtụn ch tn ti trng thỏi chuyn ng Khụng cú phụtụn ng yờn - Cng chựm sỏng t l vi s phụtụn phỏt 1s - Nguyờn t, phõn t,phỏt x hay hp th ỏnh sỏng cng l phỏt x hay hp th phụtụn Nhn xột: - Hin tng quang in chng t ỏnh sỏng cú tớnh cht ht - nh sỏng va cú tớnh cht súng, va cú tớnh cht ht: ỏnh sỏng cú lng tớnh súng - ht Trong mi hin tng ỏnh sỏng th hin r nột hai tớnh cht trờn Dự tớnh cht no ca ỏnh sỏng th hin thỡ ỏnh sỏng cú bn cht in t + nh sỏng bc súng cng ln: tớnh súng rừ nột, th hin kh nng giao thoa, nhiu x, khỳc x + nh sỏng bc súng cng ngn: tớnh ht cng rừ nột, th hin kh nng õm xuyờn, ion húa, * Gii thớch nh lut v gii hn quang in cú hin tng quang in thỡ nng lng ca phụtụn phi ln hn cụng thoỏt : hc hc hc hf = A= => o ; vi o = : gii hn quang in o A Cụng thc bi a Dng bi v lng t nng lng, hin tng quang in e.Uh S cụng thc: = hf = A + Wd max hc hc = + mv0max Trong ú h = 6,625.10-34 Js l hng s Plng c = 3.108m/s l tc ỏnh sỏng chõn khụng Trng THPT Khỏnh An Ti liu lu hnh ni b - 49 - Ti liu ụn thi THPT quc gia 2015 mụn Vt lớ Lý thuyt c bn f, l tn s, bc súng ca ỏnh sỏng (ca bc x) A= GV: D Hoi Bo hc l cụng thoỏt ca kim loi dựng lm catt l0 l gii hn quang in ca kim loi dựng lm catt m = 9,1.10-31 kg l lng electron v0Max l tc ban u ca electron quang in thoỏt catt Uh gi l Hiu in th hóm: L hiu in th ngc (õm) t vo hai cc A-K cho trit tiờu hon ton dũng quang in (mi e bt u quay tr li catot): mv0 (max) = e.U h Trong ú: Uh = -UAK Lu ý: Trong mt s bi toỏn ngi ta ly Uh > thỡ ú l ln Lu ý: Hin tng quang in xy c chiu ng thi nhiu bc x thỡ tớnh cỏc i lng: Vn tc ban u cc i v0Max, hiu in th hóm Uh, in th cc i VMax, thỡ ta ch cn xột cho bc x cú bc súng nh nht hoc tn s ln nht (Min hoc fMax) - Dũng quang in bóo hũa: Cng ln nht, mi e bt u i n c anot q N e I = = e Ne Ne t t - Hiu sut quang in: H = ú: N N W P = = N nguonsang t t Chuyn ng ca quang e t trng - Chuyn ng dc ng sc: quang electron chuyn ng thng u theo phng, tc ban u - Chuyn ng vuụng gúc ng sc: quang electron chuyn ng trũn u vi bỏn kớnh R = mv eB m.v sin R = eB 2.R - Chuyn ng xiờn gúc : quang electron chuyn ng theo ng inh c vi: T = v sin h = v cos .T Chuyn ng quang electron in trng - ng nng, tc n anot: W - W0(max)= e U AK W d = e U AK + m.v02(max) U AK F = e E = e d e U AK F - Gia tc, thi gian, quóng ng: a = m = m.d v = v + a.t 2 v v = 2.a.s (quangduong di)den dung : v = 0) Lu ý: - iu kin quang e chuyn ng thng in - t trng: Fdien = f lorenxo e E = e v.B - Bỏn kớnh ln nht trờn b mt catot: R = v0 Uh 2.m.d = 2d q.U AK U AK Chng minh: Bỏn kớnh ln nht e bay l l mt catot Chuyn ng chia lm thnh phn OX: chuyn ng u x = v0.t OY: Nhanh dn u vi gia tc: F = q.E = m.a a = q V y = E U = q m m.d a.t Khi n anot y = d v x = R Trng THPT Khỏnh An Ti liu lu hnh ni b - 50 - Ti liu ụn thi THPT quc gia 2015 mụn Vt lớ t= Lý thuyt c bn GV: D Hoi Bo 2d m 2d 2d R = v0 Hay R = v0 qU a a II QUANG IN TRONG QUANG - PHT QUANG V LAZE Quang in * Cht quang dn: Mt s cht bỏn dn Ge, Si, PbS, PbSe, PbTe, CdS, CdSe, CdTecú tớnh cht: chỳng l nhng cht dn in kộm khụng b chiu sỏng v tr thnh dn in tt b chiu sỏng thớch hp * Quang dn: L hin tng gim mnh in tr (tng dn in) c chiu sỏng thớch hp * Hin tng quang in : L hin tng ỏnh sỏng gii phúng cỏc electron liờn kt cho chỳng tr thnh electron dn ng thi to cỏc l trng cựng tham gia vo quỏ trỡnh dn in gi l hin tng quang in iu kin xóy quang in trong: (0 l gii hn quang dn, cú giỏ tr nm vựng hng ngoi) * Quang in tr (Quang tr) l mt in tr lm bng cht quang dn Quang tr c dựng cỏc mch iu khin t ng Chỳ ý: in tr ca quang in tr cú th thay i t vi megaụm khụng c chiu sỏng xung n vi chc ụm c chiu sỏng - Nguyờn tc hot ng: da vo quang in - quang dn - Cu to: Lp bỏn dn trờn ú gn cỏc in cc - Hot ng: Khi cha chiu sỏng in tr ln khụng cho dũng chy qua, chiu sỏng in tr gim mnh cho dũng chy qua Tỏc dng nh mt khúa in iu khin bng anhs sỏng - ng dng: Trong cỏc thit b khuch i v iu khin bng ỏnh sỏng * Pin quang in: - L thit b dựng bin i trc tip quang nng (bc x in t) thnh in nng - Nguyờn tc hot ng: da vo quang in - quang dn - Cu to: L lp chuyn tip p-n trờn ú gn in cc Mt tm bỏn dn loi n, bờn trờn cú ph lp mng bỏn dn loi p Mt trờn cựng l mt lp li kim loi mng, hoc lp kim loi mng sut vi ỏnh sỏng v di cựng l mt kim loi Gia n, p hỡnh thnh lp tip xỳc p-n, lp ny ngn khụng cho e khuch tỏn t n sang p v l trng khuch tỏn t p sang n (lp chn) - Sut in ng: 0,5 - 0,8V - Hiu sut: di 10% - ng dng: cung cp in sinh hot, cỏc thit b vin thụng, v tinh, tu thm dũ, Quang - phỏt quang * Quang - phỏt quang: L hin tng cỏc cht hp th bc x ny phỏt bc x khỏc * iu kin (lý stc): nh sỏng hunh quang cú bc súng di hn bc súng ỏnh sỏng kớch thớch kt < hq * c im ca s phỏt quang l ỏnh sỏng phỏt quang cũn kộo di mt khong thi gian sau tt ỏnh sỏng kớch thớch v thi gian phỏt quang di ngn khỏc ph thuc vo cht phỏt quang Mi cht phỏt quang cú mt ph c trng * Hunh quang: hin tng phỏt quang gn nh tt sau ngng chiu ỏnh sỏng kớch thớch (di 10 -8 (s) Hunh quang thng xy cht khớ hoc lng * Lõn quang: Hin tng phỏt quang cũn cú th kộo di sau ó ngng chiu ỏnh sỏng kớch thớch Lõn quang thng xy cht rn * ng dng: ốn ng phỏt sỏng, sn phỏt quang, S lc v LAZE - Laze l mt ngun sỏng cú cng ln, hot ng da trờn vic ng dng hin tng phỏt x cm ng - Cỏch to laze: bng vic to s o mt (to mụi trng hot húa) v da vo tỏc dng hp cng hng quang hc - Phõn loi: Laze rn, laze khớ, laze bỏn dn - c im Laze: - Tớnh n sc rt cao, sai lch tng i: f 10 15 f - L mt chựm sỏng kt hp - L chựm tia song song, tớnh nh hng rt cao - Cú cng rt ln Trng THPT Khỏnh An Ti liu lu hnh ni b - 51 - Ti liu ụn thi THPT quc gia 2015 mụn Vt lớ Lý thuyt c bn GV: D Hoi Bo - Mt vi ng dng ca laze + Trong y t: dao m, cha bnh ngoi da, + Trong thụng tin liờn lc: s dng vụ tuyn nh v, liờn lc v tinh, truyn tin bng cỏp quang + Trong cụng nghip: khoan, ct, kim loi + Trong trc a: o khong cỏch, ngm ng thng + Trong gii trớ: Cụng ngh biu din ỏnh sỏng laze, cỏc u c CD, bỳt ch bng * Hin tng phỏt x cm ng - Nu mt nguyờn t ang trng thỏi kớch thớch sn sng phỏt photon cú nng lng = hf bt gp mt photon cú nng lng ' = bay lt qua thỡ lp tỳc nguyờn t phỏt photon cú cựng nng lng, bay cựng phng - Hai súng in t hon ton ng pha, dao ng mt phng song song * Hin tng hp th ỏnh sỏng (Chng trỡnh NC) - Hp th ỏnh sỏng: L hin tng mụi trng vt cht lm gim cng sỏng truyn qua nú - nh lut v s hp th ỏnh sỏng: Cng I ca chựm sỏng n sc truyn qua mụi trng hp th, gim theo nh lut hm m ca di d ca ng i tia sỏng I = I 0e-d Trong ú: I0 l cng ca chựm sỏng ti mụi trng, l h s hp th ca mụi trng - Hp th ỏnh sỏng ca mụi trng cú tớnh cht lc la, h s hp th ca mụi trng ph thuc vo bc súng ca ỏnh sỏng - Chựm sỏng chiu vo mt vt, gõy phn x, tỏn x lc la ỏnh sỏng Mu sc cỏc vt l kt qu ca s hp th v phn x, tỏn x lc la ỏnh sỏng chiu vo vt III MU NGUYấN T BO Mụ hỡnh hnh tinh nguyờn t Ro-do-pho - Tõm nguyờn t: l ht nhõn mang in tớch dng, kớch thc nhng chim phn ln lng nguyờn t - V nguyờn t: Gm cỏc electron chuyn ng trờn cỏc qu o trũn quanh ht nhõn (ging nh cỏc hnh tinh chuyn ng quanh mt tri) - Tng in tớch ht nhõn cú ln = ln in tớch lp v nguyờn t trung hũa in Hn ch: Khụng gii thớch c tớnh bn vng ca nguyờn t v s to thnh quang ph vch nguyờn t Mu nguyờn t ca Bo: (Bao gm Mụ hỡnh hnh tinh nguyờn t v tiờn ca Bo) Mu nguyờn t Bo i cú mc ớch chớnh : + Gii thớch s bn vng ca nguyờn t + Gii thớch s hỡnh thnh cỏc vch ca nguyờn t H a Tiờn v cỏc trng thỏi dng: (Tiờn 1) Nguyờn t ch tn ti mt s trng thỏi cú nng lng xỏc nh E n, gi l trng thỏi dng Khi cỏc trng thỏi dng, nguyờn t khụng bc x Trong cỏc trng thỏi dng ca nguyờn t, electron ch chuyn ng quanh ht nhõn trờn nhng qu o cú bỏn kớnh hon ton xỏc nh gi l cỏc qu o dng H qu: - Bỏn kớnh dng ca nguyờn t Hirụ: rn = n2r0 vi n=1,2,3, gi l lng t s; r0 = 5,3.10-11m, gi l bỏn kớnh Bo - Quy c tờn gi qu: n Tờn qu o K L M N O P Bỏn kớnh qu o r0 4r0 9r0 16r0 25r0 36r0 Nng lng nguyờn t En E1 E2 E3 E4 E5 E6 - Bỡnh thng nguyờn t tn ti trng thỏi c bn n = 1(nng lng thp nht, electron chuyn ng gn ht nhõn nht, nguyờn t trng thỏi bn vng nht), trng thỏi kớch thớch 1: n = 2, kớch thớch th 2: n = 3, - Nng lng nguyờn t trng thỏi dng n: Gm ng nng ca e v th nng tng tỏc ca e v ht nhõn En = 13,6 (eV ) n2 - Nng lng ion húa nguyờn t hiro: L nng lng cung cp cho nguyờn t lm mt e (a e t qu o n xa vụ cựng) W = E En = En = En (eV ) b Tiờn v s bc x v hp th nng lng ca nguyờn t: (Tiờn 2) Trng THPT Khỏnh An Ti liu lu hnh ni b - 52 - Ti liu ụn thi THPT quc gia 2015 mụn Vt lớ Lý thuyt c bn GV: D Hoi Bo Khi nguyờn t chuyn t trng thỏi dng cú nng lng cao E n sang trng thỏi dng cú nng lng thp hn hc Em thỡ nguyờn t phỏt mt phụtụn cú nng lng: = hfnm = = E n Em nm Ngc li, nu nguyờn t ang trng thỏi dng cú nng lng thp E m m hp th mt phụtụn cú nng lng hfnm ỳng bng hiu En Em , thỡ nú chuyn lờn trng thỏi dng cú nng lng En ln hn * Chỳ ý : + Bỡnh thng nguyờn t trng thỏi cú nng lng thp nht gi l trng thỏi c bn Khi hp th nng lng, nguyờn t chuyn sang mc cao hn gi l trng thỏi kớch thớch, trng thỏi ny khụng bn (tn ti khong thi gian 10-8s) sau ú nguyờn t chuyn v trng thỏi cú mc nng lng thp hn v cui cựng l trng thỏi c bn + Nguyờn t cú kh nng hp th bc x no thỡ cú kh nng phỏt x ỳng bc x ú (Hin tng o vch quang ph) + So sỏnh mu R-do-pho (Rutherford) v mu Bo: Ging v mụ hỡnh (cú ht nhõn, kiu hnh tinh), khỏc c bn v trng thỏi dng (tớnh lng t) + Mu nguyờn t Bo ch gii thớch chớnh xỏc cho nguyờn t Hidro v cỏc ion tng t, khụng ỳng cho mi nguyờn t Gii thớch s to thnh quang ph vch ca hidrụ: - Quang ph vch phỏt x ca nguyờn t hidro sp xp thnh cỏc dóy khỏc (Gm nhiu dóy nhng chng trỡnh ph thụng ch xột dóy) + Dóy Lai-man ng vi s chuyn electron t qu o xa v qu o K (n=1), cỏc vch quang ph dóy ny thuc vựng t ngoi + Dóy Ban-me ng vi s chuyn electron t qu o xa v qu o L (n=2), cỏc vch quang ph dóy ny thuc vựng t ngoi v vch nm vựng ỏnh sỏng nhỡn thy l: vch H cú = 657nm, vch lam H cú = 487nm, vch chm H cú = 435nm, v vch tớm H cú = 411nm + Dóy Pa-sen ng vi s chuyn electron t qu o xa ht nhõn v qu o M (n=3), cỏc vch quang ph dóy ny thuc vựng hng ngoi - Gii thớch - Nguyờn t hirụ cú mt electron quay xung quanh ht nhõn Bỡnh thng electron chuyn ng trờn qu o K l qu o gn ht nhõn nht, cú mc nng lng thp nht - Khi nhn c nng lng kớch thớch, electron chuyn lờn qu o cú mc nng lng cao hn, ú l cỏc qu o L, M, N, O, P, Nhng electron cỏc qu o ngoi ny thi gian rt ngn Sau ú chuyn v cỏc qu o bờn hc v phỏt cỏc phụtụn cú tn s f tha h thc: hf = = Ecao - Ethp - Mi phụtụn cú tn s f ng vi mt súng ỏnh sỏng n sc cú bc súng xỏc nh Mi ỏnh sỏng n sc cho mt vch quang ph cú mu nht nh Vỡ vy quang ph ca hirụ l quang ph vch Mt s dng bi khỏc: + Cụng thc Bo: hc = En Em vi En>Em En + Cụng thc Ribet: 1 = R.( ) Trong ú: m phn ng ta nng lng + Nu W < phn ng thu nng lng Ngoi ra: - Quỏ trỡnh phúng x, phn ng nhit hch, phõn hch: l cỏc phn ng ta nng lng - Tớnh nng lng phn ng theo nng lng liờn kt, nng lng liờn kt riờng, ht khi: + Nng lng phn ng theo nng lng liờn kt: W = (WLK(C) + WLK(D)) - (WLK(A)+WLK(B)) + Nng lng phn ng theo nng lng liờn kt riờng: W = (WR(C) AC+ WR(D).A(D)) - (WR(A).AA+WR(B).AB) + Nng lng phn ng theo ht khi: W = [(mC+mD) - (mA+mB)]c2 Trong ú: cỏc ht e, proton, notron cú ht = 0, Nng lng liờn kt riờng = - Nng lng m (gam) phn ng: + S ht nhõn tham gia phn ng: N H nhan = nmol N A = + Nng lng: W = N hatnhan W1 phanung Trng THPT Khỏnh An m N A Trong ú:NA = 6,023.1023 M Ti liu lu hnh ni b - 56 - Ti liu ụn thi THPT quc gia 2015 mụn Vt lớ Lý thuyt c bn GV: D Hoi Bo - ng nng, tc: + L bo ton NL ton phn: mT.c2+Wd(Truoc) = ms.c2+Wd(sau) (mT - ms)c2+Wd(Truoc) = Wd(sau) + L bo ton ng lng: Biu din vecto ng lng, ỏp dng quy tc hỡnh bỡnh hnh r r r r r p = p1 + p bit = (p1 , p ) p = p1 + p + 2p1p cos hay (mv)2=(m1v1)2+(m2v2)2+2m1m2v1v2cos hay mK = m1K1+ m2K2+2 m1 m K 1K cos 2 r r r r r r r r Trng hp c bit: (p1 , p ) = 900 (tc p1 p ) p = p12 + p22 r r r r Tng t p1 p hoc p p K v1 m A = = v = (p = 0) p1 = p2 K v m1 A Tng t bit = (p1 , p) hoc = (p , p) Lu ý: + p2 = 2mWd + Khi tớnh tc: i ng nng n v J, lng Kg + Ht notrino (v phn notrino): Khụng mang in, lng rt nh (gn bng 0), momen t = 0, spin = 1/2, chuyn ng tc gn = tc ỏnh sỏng Phn ng phõn hch - Phõn hch l hin tng mt ht nhõn nng hp th mt ntron chm ri v thnh hai ht nhõn nh hn - Phõn loi: + Phn ng phõn hch t phỏt (xỏc sut - ớt xy ra) + Phn ng phõn hch kớch thớch - Phn ng phõn hch kớch thớch: + Nng lng kớch hot: Nng lng ti thiu cn cung cp cho ht nhõn cú th xy phn ng phõn hch, cú giỏ tr khong vi MeV + Phng phỏp: Dựng ntron chn (notron nhit) bn vo ht nhõn 1n+X X*Y+Z+Sn Vi S=2, 3, 4, - c im ca s phõn hch: mi phn ng phõn hch sinh S ntron, v ta mt nng lng khong vi trm MeV (khong 210Mev) gi l nng lng ht nhõn, sau mt mỏt cũn li K ntron th cp dựng kớch thớch phõn hch khỏc (K0 t2 vi t1 thi gian ln o th nht, t2 thi gian ln o th hai t1 n2 + m' = vi n1 s xung m c ln o th nht, n2 s xung m c ln o th hai n1 + m= (Lu ý : Nu cho hng s thỡ ỏp dng hng s cho) Trng THPT Khỏnh An Ti liu lu hnh ni b - 60 - Ti liu ụn thi THPT quc gia 2015 mụn Vt lớ Lý thuyt c bn GV: D Hoi Bo CHNG VIII: T VI Mễ N V Mễ I CC HT S CP: + Ht s cp ( ht c bn): l ht cú kớch thc nh hn ht nhõn nguyờn t + c trng: *Cú lng ngh m0 *S lng t in tớch l Q: Q = 0, +1, -1; n v o l e +Phn ht: Phn ln cỏc ht s cp u to thnh cp, mi cp gm ht cú cựng lng ngh nhng in tớch thỡ trỏi du S hy cp v sinh cp: Ht + phn ht phụ tụn II H MT TRI Bao gm: + Mt tri ( thiờn th nht núng sỏng) trung tõm + Cỏc hnh tinh: ( hnh tinh: Thy, kim, Trỏi t, Ha, Mc, Th, Thiờn vng, Hi vng) quay xung quanh Mt tri theo chiu thun v hu nh cựng nm mt mt phng Cỏc hnh tinh v Mt tri u t quay quanh mỡnh nú theo chiu thuõn ( tr kim tinh) + Cỏc v tinh chuyn ng xung quanh cỏc hnh tinh + Sao chi l nhng khớ úng bng ln vi ỏ cú ng kớnh nh chuyn ng xung quanh Mt tri + Thiờn thch l nhng tng ỏ chuyn ng xung quanh Mt tri + Khong cỏch t Trỏi t n mt tri khong 150 triu km c dựng lm n v thiờn ( vtv) III S CHUN NG V TIN HểA CA V TR V tr c to bi v n cc ln cỏch õy khong 14 t nm, hin ang gión n v loón dn V n nguyờn thy ú c gi l big bang Theo thuyt big bang: + V tr c gión n t im kỡ d + thi im sau v n 10-43s v tr cú kớch thc 10-35m, nhit 1023k, lng riờng 1091kg/m3, nng lng v tr 1015GeV + Sau ú v tr gión n nhanh + Sau giõy cỏc nuclon c to thnh + Sau phỳt ht nhõn nguyờn t c to thnh + Sau 300 000 nm: nguyờn t c to thnh + Sau 000 000 nm: v thiờn h c to thnh + Hin ( 14 t nm sau big bang) nhit trung bỡnh ca v tr khong 2,7 K Trng THPT Khỏnh An Ti liu lu hnh ni b - 61 - [...]... 2g(1 − cos α 0 ) ↔ Vật qua VTCB α = 0 + Vận tốc nhỏ nhất: v min = 0 ↔ Vật qua vị trí biên α = α0 - Gia tốc toàn phần: a = a +a 2 tt 2 ht a tt = −ω2 s v2 với gia tốc tiếp tuyến:  , gia tốc hướng tâm: aht = an =  a tt = −g sin α 11 Lực căng dây - Lực căng dây: T = mg(3cosα - 2cosαo) Trường THPT Khánh An Tài liệu lưu hành nội bộ - 13 - Tài liệu ôn thi THPT quốc gia 2015 môn Vật lí Lý thuyết cơ bản GV:... hệ số công suất U Z + Điện năng tiêu thụ: W=P.t (J) Lưu ý: + Khi mạch chứa thêm điện trở thuần r (ở cuộn cảm L) - Hệ số công suất: cosϕ = R + r UR + Ur = Z U - Công suất: P = UI.cosϕ=I2(R+r) Trường THPT Khánh An Tài liệu lưu hành nội bộ - 33 - Tài liệu ôn thi THPT quốc gia 2015 môn Vật lí Lý thuyết cơ bản GV: Dư Hoài Bảo + Tụ điện, cuộn dây thuần cảm: không tiêu thụ điện ⇒ Hệ số công suất= 0, công suất... không biến dạng thì uãng đường từ lúc bắt đầu chuyển động đến lúc giá đỡ rời khỏi vật: S = ∆ℓ - Nếu giá đỡ bắt đầu chuyển động từ vị trí lò xo đã dãn một đoạn b thì: S = ∆ℓ - b với ∆ℓ = m (g − a ) : độ biến k dạng khi giá đỡ rời khỏi vật - Li độ tại vị trí giá đỡ rời khỏi vật: x = S - ∆ℓ0 với ∆ℓ0 = Trường THPT Khánh An mg k Tài liệu lưu hành nội bộ - 11 - Tài liệu ôn thi THPT quốc gia 2015 môn Vật lí. .. chuyển động: Khi chạm đất: Các thành phần vận tốc: Trường THPT Khánh An Tài liệu lưu hành nội bộ - 15 - Tài liệu ôn thi THPT quốc gia 2015 môn Vật lí Lý thuyết cơ bản GV: Dư Hoài Bảo Kết luận: quỹ đạo của vật nặng sau khi đứt dây tại VTCB là một Parabol (y = ax 2) - Đứt dây tại vị trí bất kì: r Lúc đó chuyển động của vật xem như ℓà chuyển động vật ném xiên hướng xuống, có v c hợp với phương ngang một... Góc lệch cực đại khi vướng đinh: mgℓ(1-cosα0) = mgℓ’(1 – cosα0’) → α0’ Trong đó: ℓ là chiều dài phần không vướng đinh; ℓ’: chiều dài còn lại khi vướng đinh; α 0: biên độ góc phía không bị vướng đinh Trường THPT Khánh An Tài liệu lưu hành nội bộ - 12 - Tài liệu ôn thi THPT quốc gia 2015 môn Vật lí Lý thuyết cơ bản GV: Dư Hoài Bảo TVD = 2∆t α1 =−β→α 2 =α0  - Chu kì con lắc va chạm:  T TVD = + 2∆t α1.. .Tài liệu ôn thi THPT quốc gia 2015 môn Vật lí Lý thuyết cơ bản 2m 0 v 0  v =  m0 + m  + Đàn hồi xuyên tâm (rời nhau):  và ω =  v' = m 0 − m v 0  m0 + m GV: Dư Hoài Bảo k m Con lắc lò xo nằm ngang - Va chạm tại VTCB: v = vmax = Aω → biên độ - Va chạm tại vị trí biên: A’ = A2 + v2 → biên độ ω2 Thả rơi vật - Tốc độ ngay trước khi va chạm: v = g.t - Rơi va chạm đàn hồi → VTCB không đổi :... đường vật đi được cho tới khi dừng: S = Lưu ý: Bài toán tổng quát (lực ma sát lớn, yêu cầu độ chính xác cao) - Độ giảm biên độ sau ½ chu kì: ∆A1/2 = 2µmg = 2 x 0 Trong đó: kx0 = μmg k - Tọa độ khi vật dừng lại sau N nửa chu kì dao động: x = A - 2.N.x0 Mặt khác: - x0 < x ≤ x0 → - x0 < A - 2.N.x0 ≤ x0 Trường THPT Khánh An Tài liệu lưu hành nội bộ - 16 - Tài liệu ôn thi THPT quốc gia 2015 môn Vật lí →... trường này sang môi trường khác chỉ có tần số không thay đổi T= 1 ; f f = 1 ; T ω = 2πf = Trường THPT Khánh An 2π T Tài liệu lưu hành nội bộ - 19 - Tài liệu ôn thi THPT quốc gia 2015 môn Vật lí Lý thuyết cơ bản GV: Dư Hoài Bảo b Tốc độ truyền sóng: Là tốc độ lan truyền pha dao động Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào bản chất môi trường (tính đàn hồi và mật độ vật chất môi trường) Đối với mỗi môi trường tốc... uM = AMcos(ωt + ω ) = AMcos(ωt + 2π ) v λ uM = AMcos(ωt - ω O dN = ON uO = acos ( ωt + ϕ) Tài liệu lưu hành nội bộ N 2πd N    uN = acos  ωt + ϕ − λ   - 20 - Tài liệu ôn thi THPT quốc gia 2015 môn Vật lí Lý thuyết cơ bản GV: Dư Hoài Bảo g Sự tuần hoàn của sóng cơ: Theo thời gian với chu kì T, theo không gian với bước sóng λ d h Độ lệch pha giữa hai điểm cách nhau một đoạn d trên phương truyền... lượt đi qua cùng 1 điện trở trong những khoảng thời gian bằng nhau đủ dài thì nhiệt lượng toả ra bằng nhau *Nhiệt lượng tỏa ra: + Q: Nhiệt lượng tỏa ra(J) + R: Điện trở ( Ω ) Q= RI2t + I: Cường độ hiệu dụng qua điện trở R (A) Trường THPT Khánh An Tài liệu lưu hành nội bộ - 27 - Tài liệu ôn thi THPT quốc gia 2015 môn Vật lí Lý thuyết cơ bản + t: thời gian dòng điện chạy qua R (s) GV: Dư Hoài Bảo 5 Sự ... ra: - Mt s trng hp c bit v thi gian ngn nht: Thi gian vt i t VTCB n biờn: T/4; thi gian i t biờn ny n biờn l T/2; thi gian gia hai ln liờn tip vt i qua VTCB: T/2 - Thi gian mt chu kỡ li khụng... ln Thi gian ốn sỏng, ốn tt M2 M1 - Thi gian ốn sỏng chu kỡ: ts = U1 s vi coss = U0 Tt - Thi gian ốn tt chu kỡ: tt = T - ts -U0 U1 t vi sint = U0 t t _ Chu _ ki - Thi gian ốn sỏng, tt thi gian... max Ngoi ra: - Mt s trng hp c bit v thi gian ngn nht: Thi gian trit tiờu in tớch t tớch y: T/4, Thi gian hai ln liờn tip in tớch cú ln cc i l: T/2, thi gian gia hai ln liờn tip in tớch trit tiờu