PHƯƠNG PHÁP GIẢI VẬT LÝ 12

Phng phỏp gii bi Vt Lý 12 Ch-ơng I: Dao động Chuyên đề 1: Con lắc lò xo Dạng 1: Bài toán liên quan đến chu kỳ, tần số dao động điều hòa- lắc lò xo A Lý thuyết Tần số góc a Công thức tổng quát 2f T (1) Với T(s) chu kỳ dao động f(Hz) tần số dao động Từ (1) tần số góc dao động tỉ lệ thuận với tần số dao động tỉ lệ nghịch với chu kỳ dao động b Đối với lắc lò xo k m (2) Trong đó: k (N/m) độ cứng lò xo m (kg) khối l-ợng vật (rad/s) tần số góc Từ (2) tần số góc lắc lò xo tỉ lệ thuận với bậc hai độ cứng lò xo tỉ lệ nghịch với bậc khối l-ợng vật c Đối với lắc lò xo treo thẳng đứng k m Với g l l l l0 (3) (4) l (m) độ dãn (nén) lò xo l0(m) chiều dài lò xo vị trí cân l (m) chiều dài tự nhiên lò xo g(m/s2) gia tốc trọng tr-ờng Từ (3) Tần số góc lắc lò xo treo thẳng đứng tỉ lệ thuận với bậc hai gia tốc trọng tr-ờng tỉ lệ nghịch với bậc hai độ biến dạng lò xo Chu kỳ dao động a Công thức tổng quát T f (5) b Khi biết số dao động n thực thời gian t T Với t n (6) t(s) thời gian thực số dao động n(dao động) số dao động thực thời gian t Giỏo viờn thc hin: Tng Th Thu Hin Phng phỏp gii bi Vt Lý 12 c Đối với lắc lò xo nằm ngang m k T T1 T2 m1 m2 (8) T k T2 k2 k1 (9) T~ m Từ (7) Và T~ (7) d Đối với lắc lò xo treo thẳng đứng m l k g T Từ (10) Và T ~ l T~ l1 l (11) g2 g1 (12) T (13) T1 T2 T g T2 Tần số dao động a Công thức tổng quát f (10) b Khi biết số dao động n thực thời gian t f n t (14) Với t(s) thời gian thực số dao động n(dao động) số dao động thực thời gian t c Đối với lắc lò xo nằm ngang f Từ (15) Và f ~ k f ~ T1 T2 k1 k2 T m T2 k m (15) (16) m2 m1 (17) d Đối với lắc lò xo treo thẳng đứng k m T g1 f ~ g T2 g2 f Từ (18) Và f ~ T l T2 Giỏo viờn thc hin: Tng Th Thu Hin l l1 g l (18) (19) (20) Phng phỏp gii bi Vt Lý 12 Công thức tính chu kỳ tần số độ cứng lò xo không đổi, khối l-ợng lò xo thay đổi a Bài toán Một lắc lò xo có độ cứng k Nếu treo vật có khối l-ợng m1 dao động điều hòa với chu kỳ T1 tần số f1 Nếu treo vật có khối l-ợng m2 dao động điều hòa với chu kỳ T2 tần số f2 Chu kỳ tần số dao động lắc có khối l-ợng m= m1+ m2 là: (21) T T12 T22 1 2 f f1 f2 (22) Chu kỳ tần số dao động lắc có khối l-ợng m= m1- m2 là: (23) T T12 T22 f2 1 2 f1 f2 (24) b Chứng minh Chu kỳ dao động lắc lò xo có khối l-ợng m1 là: m1 m T12 k k T1 Chu kỳ dao động lắc lò xo có khối l-ợng m2 là: m2 m T22 2 k k T2 Chu kỳ dao động lắc lò xo có khối l-ợng m= m1+m2 T m k m T k T T T22 m1 m2 m m 2 k k k T-ơng tự : Chu kỳ dao động lắc lò xo có khối l-ợng m= m1- m2 T m k T m k m1 m2 m m 2 k k k T T T22 2 KL : Vậy chu kỳ tần số lắc lò xo phụ thuộc vào đặc tr-ng hệ dao động Công thức tính khối l-ợng vật m k kT k f2 (25) m f m T2 (26) Công thức tính độ cứng lò xo k m Giỏo viờn thc hin: Tng Th Thu Hin Phng phỏp gii bi Vt Lý 12 Công thức tính độ dãn ( nén ) lò xo treo thẳng đứng l g T g g f2 (27) Công thức tính gia tốc trọng tr-ờng g l. Giỏo viờn thc hin: Tng Th Thu Hin f l l T2 (28) Phng phỏp gii bi Vt Lý 12 Dạng : Mối liên hệ x, v, a ph-ơng, chiều pha dao động Bài toán 1: Mối liên hệ x, v, a ph-ơng, chiều pha dao động Bài toán 2: Bài toán xác định x, v, a độ lớn áp dụng hệ thức độc lập Bài toán 3: Cho ph-ơng trình, thời gian pha dao động tìm x, v, a A Lý thuyết Ph-ơng trình li độ ( ph-ơng trình dao động điều hòa vật) (1) x A cos(t ) Quỹ đạo chuyển động li độ đ-ờng hình sin Vận tốc v x ' A sin(t ) A cos(t Vận tốc sớm pha so với li độ ) (2) Đồ thị biểu diễn phụ thuộc vận tốc theo li độ có dạng hình elip (vì x v2 A2 v2 A2 x ) Tại VTCB x=0 vMax A Tại VTB x A vMin Gia tốc (3) (4) a v ' x " A cos(t ) A Gia tốc sớm pha so với vận tốc (5) Gia tốc ng-ợc pha so với li độ Đồ thị biểu diễn phụ thuộc gia tốc theo li độ có dạng đ-ờng thẳng ( a x ) Đồ thị biểu diễn phụ thuộc gia tốc theo vận tốc có dạng hình elip Tại VTCB x=0 aMin (6) Tại VTB x A aMax A (7) Hệ thức độc lập liên hệ A, v, x, x2 v2 A2 (8) Thật vậy: x cos(t ) cos (t ) x2 A2 v A sin(t ) sin (t ) v2 ( A ) Mà cos (t ) sin (t ) x2 v2 A2 Giỏo viờn thc hin: Tng Th Thu Hin (Đpcm) Phng phỏp gii bi Vt Lý 12 Hệ thức độc lập liên hệ A, v, a, a2 v2 A2 (9) Thật vậy: a A cos(t ) cos (t ) v A sin(t ) sin (t ) a2 ( A ) v2 ( A ) Mà cos (t ) sin (t ) a2 v2 A2 (Đpcm) Hệ thức liên hệ vMax aMax a Max vMax (10) Hệ thức liên hệ v, x, vMax, v v Max x2 Thật vậy, x2 v2 (11) A v A 2 x 2 v Max x2 Một vật dao động điều hòa với ph-ơng trình x A cos(t ) Khi pha dao động vật có li độ x1, vận tốc v1, gia tốc a1 Khi pha dao động vật có li độ x2, vận tốc v2, gia tốc a2 v1 sin v sin x a cos Giữa x1, x2, a1,a2, , x2 a cos Mối liên hệ v1, v2 (12) (13) Một vật dao động điều hòa , t=t1 vật có li độ x1, vận tốc v1 t=t2 vậtcó li độ x2, vận tốc v2 Khi đó, Tần số góc : v12 v 22 x 22 x12 (14) Chu kỳ dao động T x 22 x12 v12 v 22 (15) Tần số dao động f v12 v22 x 22 x12 (16) Thật Tại t= t1 x1 A cos(t ) v1 A sin(t ) Giỏo viờn thc hin: Tng Th Thu Hin A x12 v12 (*) Phng phỏp gii bi Vt Lý 12 Tại t= t2 x A cos(t ) A x2 v2 A sin(t ) v22 (**) Lấy (**)-(*) x22 x12 v12 v22 v12 v 22 x 22 x12 v12 v 22 x 22 x12 Giỏo viờn thc hin: Tng Th Thu Hin Phng phỏp gii bi Vt Lý 12 Dạng : Bài toán biến thiên động năng, phụ thuộc vào đại l-ợng dao động điều hòa Bài toán : Bài toán biến thiên động năng, phụ thuộc vào đại l-ợng dao động điều hòa Bài toán : Tính W, Wđ, Wt Bài toán 3: Tìm tỉ số W, Wđ, Wt A Lý thuyết Động Động vật Wd 2 mv kA sin (t ) m A sin (t ) 2 (1) Động vật đạt cực đại VTCB (x = 0) WdMax 1 mvMax kA2 m A 2 2 (2) Thế Thế vật đàn hồi lò xo 2 kx kA cos (t ) m A cos (t ) 2 Thế vật đạt cực đại VTB ( x A ) 1 WtMax kxMax kA2 m A 2 2 Wt (3) (4) Cơ ( l-ợng toàn phần) a Đn Cơ vật bao gồm tổng động vật đàn hồi lò xo b Công thức W=Wđ+Wt (5) W Hay 2 mv kx kA m A 2 2 (6) c Nhận xét Cơ vật đ-ợc bảo toàn tỉ lệ với bình ph-ơng biên độ dao động Cơ vật động vị trí cân vị trí biên (7) W Wd x Wt x A Động dao động nghịch pha Động dao động điều hòa với - Tần số gấp đôi tần số riêng hệ ( tần số li độ) f=2f - Tần số góc gấp đôi tần số riêng hệ ' - Chu kỳ giảm nửa so với chu kỳ riêng hệ T=2t Thật Wd 2 1 cos(2t ) mv kA sin (t ) kA2 2 2 Giỏo viờn thc hin: Tng Th Thu Hin Phng phỏp gii bi Vt Lý 12 2 kA kA cos(2t ' ) 4 Đặt Wd' Wd kA2 Nên Wd' kA2 cos(2t ' ) ' Wd Trong chu kỳ có bốn thời điểm động năng, thời điểm cách 1/4 chu kỳ t T (8) Thật vậy: Ta có Wd = Wt cos (t ) sin (t ) cos(2t ) 2t t t T Công thức liên hệ A, W, Fđh Max a Đối với lắc lò xo nằm ngang A 2W FdhMax (9) Thật 2W kA kA A 2W 2W FdhMax kA FdhMax A A FdhMax W b Đối với lắc lò xo treo thẳng đứng A 2W 2W FdhMax kl FdhMax mg (10) Thật 2W kA kA A FdhMax k ( A l ) kA FdhMax kl 2W 2W 2W FdhMax kl A A FdhMax kl FdhMax mg W THĐB : l A A 2W 2W kl FdhMin mg FdhMin Thật Giỏo viờn thc hin: Tng Th Thu Hin Phng phỏp gii bi Vt Lý 12 2W kA kA A FdhMin k ( A l ) kA FdhMin kl 2W 2W 2W FdhMin kl A A kl FdhMin mg FdhMin W Giỏo viờn thc hin: Tng Th Thu Hin 10 Phng phỏp gii bi Vt Lý 12 TH1: Nếu hai vân tối phía so với vân sáng trung tâm 1 D x xt ( n1) x s ( m1) (n )1 (m )2 2 a (3) TH2: Nếu hai vân sáng hai bên vân sáng trung tâm 1 D x xt ( n1) x s ( m1) (n )1 (m )2 2 a (4) c Tính khoảng cách từ vân sáng bậc n xạ đến vân tối bậc (m+1) xạ TH1: Nếu hai vân giao thoa phía so với vân sáng trung tâm D x x s ( n ) x s ( m1) n1 (m )2 a (5) TH2: Nếu hai vân giao thoa hai bên vân sáng trung tâm D x x s ( n ) x s ( m1) n1 (m )2 a Giỏo viờn thc hin: Tng Th Thu Hin (6) 181 Phng phỏp gii bi Vt Lý 12 Bài toán 4: Bài toán liên quan đến hiệu khoảng cách từ hai khe đến A Lý thuyết I Bài toán thuận Bài toán Trong thí nghiệm y-âng giao tha ánh sáng với ánh sáng đơm sắc có b-ớc sóng Nếu điểm M vân sáng (hoặc vân tối) Hãy xác định hiệu đ-ờng ánh sáng từ hai khe đến điểm M Ph-ơng pháp Nếu M vân sáng bậc k hiệu đ-ờng ánh sáng từ hai khe đến điểm M là: (1) d d1 k Nếu M vân tối bậc (k+1) hiệu đ-ờng ánh sáng từ hai khe đến điểm M là: d d ( k ) (2) II Bài toán ng-ợc Bài toán Trong thí nghiệm y-âng giao thoa ánh sáng, nguồn sáng gồm xạ , n Tại điểm M vùng giao thoa mà hiệu khoảng cách đến hai khe (d2-d1) vân sáng( hay vân tối )? Ph-ơng pháp B-ớc 1: lập tỉ số p d d1 (1) B-ớc 2: Nếu p=k ( số nguyên) M xạ cho vân sáng Nếu p=k+1/2 ( số bán nguyên) M xạ cho vân tối Giỏo viờn thc hin: Tng Th Thu Hin 182 Phng phỏp gii bi Vt Lý 12 Dạng 12: Xác định độ dịch chuyển hệ vân A Lý thuyết Bài toán Chiếu chùm ánh sáng đơn sắc có b-ớc sóng phát từ nguồn sáng F vào hai khe F1, F2 song song với cách khoảng a, hai nguồn khoảng D thu đ-ợc hệ vân giao thoa Đặt tr-ớc hai khe mỏng suốt có hai mặt song song dày e có chiết suất n Khi hệ vân giao thoa nói có thay đổi? Xác định độ dịch chuyển hệ vân? Ph-ơng pháp Giả sử mỏng đặt sau khe F1 Khi đ-ờng ánh sáng d2 nh- cũ, nh-ng đ-ờng từ điểm F1 đến điểm M bị thay đổi có phần mỏng Nếu xét vân sáng gần vân trung tâm ( vân giao thoa quan sát đ-ợc) thì: Thời gian ánh sáng mỏng là: t e v Cũng thời gian đó, ánh sáng không khí đoạn: e c e ' c.t c e ne v v Nh- vậy, mỏng có tác dụng làm chậm truyền ánh sáng t-ơng đ-ơng với kéo dài đ-ờng ánh sáng F1M đoạn e ' e e(n 1) Do đó, mỏng đặt tr-ớc F1, quãng đ-ờng từ F1 đến M là: d1' d 1e(n 1) Hiệu đ-ờng từ F1 F2 đến điểm M là: d d1' d d1 e(n 1) Mà d d1' ax D d d1 ax e(n 1) D (1) Mặt khác, quan sát đ-ợc hệ vân giao thoa: Giỏo viờn thc hin: Tng Th Thu Hin 183 Phng phỏp gii bi Vt Lý 12 d d1 k (2) ax e(n 1) k D (3) Từ (1) (2) Vân sáng trung tâm ứng với k=0 nên không O mà điểm x0= OM ( cách vân trung tâm đoạn x0) (3) ax0 (n 1)eD e(n 1) x0 D a (4) (4) công thức xác định độ dịch chuyển hệ vân tr-ớc hai nguồn F1, F2 đặt mỏng có độ dày e chiết suất n KL: Hệ vân dịch chuyển đoạn x0 phía F1 Bài toán 2: Xác định số vân sáng quan sát đ-ợc điểm M cách vân sáng trung tâm đoạn xM A Lý thuyết Bài toán Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng với ánh sáng trắng có b-ớc sóng từ 0,38 m đến 0,76 m , khoảng cách hai khe y-âng a, khoảng cách mặt phẳng chứa hai khe đến D Tại điểm M cách vân sáng trung tâm đoạn xM mắt ta trông thấy vân sáng( có vân sáng trùng M) Các vân sáng ứng với xạ nào? Ph-ơng pháp B-ớc 1: Vị trí vân sáng M xs k D a xs a kD (1) B-ớc 2: Vì nguồn S đ-ợc chiếu chùm ánh sáng trắng có b-ớc sóng thỏa mãn 0,38.10 0,76.10 x s a 0,76.10 kD a.x s a.x s (2) k 0,76.10 D 0,38.10 6.D Vì k Z giá trị k có giá trị k có Nên 0,38.10 nhiêu xạ cho vân sáng M B-ớc 3: Thay giá trị k vừa tìm đ-ợc b3 thay vào (1) ta đ-ợc giá trị Giỏo viờn thc hin: Tng Th Thu Hin 184 Phng phỏp gii bi Vt Lý 12 Các dạng tập ch-ơng l-ợng tử ánh sáng Bài toán 1: Xác định giới hạn quang điện kim loại làm catốt biết công thoát A hc A (1) Trong đó: h 6,625 *10 34 J s Hằng số Plăng Vận tốc ánh sáng chân không c *108 m s A Công thoát (J) Bài toán 2: Xác định công thoát A a Khi biết giới hạn quang điện A hc (2) b.Khi biết b-ớc sóng vận tốc ban đầu cực đại v Max electron quang điện mv0Max A WdMax A Hoặc Trong đó: hf WdMax hc hc (3) (4) L-ợng tử l-ợng (J) mv0Max Động ban đầu cực đại electron quang điện (J) m 9,1*1031 Kg Khối l-ợng electron c Tần số ánh sáng bị hấp thụ hay phát xạ f Bài toán 3: Xác định vận tốc cực đại điện thoát khỏi catốt v Max (Hz) electron quang a Khi biết hiệu điện hãm U h mv0Max eU h 2eU h v02Max m (5) Trong đó: e 9,1*10 19 C Độ lớn điện tích electron Giỏo viờn thc hin: Tng Th Thu Hin 185 Phng phỏp gii bi Vt Lý 12 U h Hiệu điện hãm (V) b Khi biết b-ớc sóng chùm ánh sáng chiếu tới catốt giới hạn quang điện Sử dụng Công thức Anhxtanh: hc hc mv02Max v0 Max 2hc 1 ( ) m (6) Hoặc v0 Max 2( A) m (7) Bài toán 4: Xác định hiệu điện hãm U h phải đặt vào catốt anốt để làm triệt tiêu dòng quang điện Muốn làm triệt tiêu dòng quang điện phải đặt vào catốt anốt hiệu điện hãm U h a.Khi biết vận tốc ban đầu cực đại v Max electron quang điện mv0Max 2 mv0 Max WdMax Uh 2e e eU h (8) b Khi biết b-ớc sóng chùm ánh sáng chiếu tới catốt giới hạn quang điện Sử dụng Công thức Anhxtanh: hc hc Uh hc hc mv02Max eU h hc 1 ( ) ( A) e e Bài toán 5: Xác định l-ợng tử l-ợng ánh sáng (9) a Khi biết b-ớc sóng chùm ánh sáng chiếu tới catốt hc hc hf (10) b Khi biết giới hạn quang điện vận tốc ban đầu cực đại v Max electron quang điện Giỏo viờn thc hin: Tng Th Thu Hin mv02Max A WdMax (11) 186 Phng phỏp gii bi Vt Lý 12 Bài toán 6: Xác định số phôtôn đập vào bề mặt catốt thời gian t (s) B-ớc 1: Xác định l-ợng chùm sáng chiếu vào bề mặt catốt thời gian t (s) A=P.t (12) Trong A: l-ợng chùm sáng chiếu vào bề mặt catốt thời gian t (s) (J) P: Công suất chùm ánh sáng chiếu vào catốt (W) t: Thời gian (s) B-ớc 2: Xác định l-ợng tử l-ợng ánh sáng hc hf (13) B-ớc 3: số phôtôn đập vào bề mặt catốt thời gian t (s) là: A N Pt Pt hf hc (14) Với N số phôtôn đập vào bề mặt catốt thời gian t (s) ( hạt phôtôn) Chú ý: Số phôtôn đập vào bề mặt catốt đơn vị thời gian P N P P hf hc (15) Bài toán 7: Xác định số electron bứt khỏi catốt sang anốt thời gian t (s) n I bh t e (16) Với I bh c-ờng độ dòng quang điện bão hòa (A) n số electron bứt khỏi catốt sang anốt thời gian t (s) (hạt electron) Chú ý: số electron bứt khỏi catốt sang anốt đơn vị thời gian n I bh e (17) Bài toán 8: Xác định c-ờng độ dòng quang điện bão hòa I bh thời gian t (s) I bh q ne t t (18) Với n số electron bứt khỏi catốt sang anốt thời gian t (s) Chú ý: C-ờng độ dòng quang điện bão hòa I bh đơn vị thời gian I bh ne (19) Bài toán 9: Xác định hiệu suất l-ợng tử ánh sáng Giỏo viờn thc hin: Tng Th Thu Hin 187 Phng phỏp gii bi Vt Lý 12 Hiệu suất l-ợng tử ánh sáng H tỉ số số electron bứt khỏi catốt số phôtôn tới đập vào bề mặt catốt H n I bh hc N pe (20) Với H hiệu suất l-ợng tử ánh sáng (%) Chú ý: - Khi tính toán số cần chuyển đổi đơn vị đại l-ợng cho đề đơn vị SI - Kết thu đ-ợc sau tính toán A có giá trị vài eV v Max có trị số từ 10 m 10 m s s U h có trị số cỡ vôn Bài toán 10: Bài toán xác định t-ợng quang điện có xảy hay không chiếu vào kim loại chùm ánh sáng có b-ớc sóng Giải: So sánh hc A hc Nếu A Nếu Hiện t-ợng quang điện không xảy Hiện t-ợng quang điện xảy Bài toán 11: Xác định công suất nguồn đ-ợc chiếu vào bề mặt catốt a Khi biết số phôtôn đập vào bề mặt catốt thời gian t (s) Pt Pt hf hc N N hc P t .t N A (21) b Khi biết hiệu suất l-ợng tử ánh sáng H H n I bh hc N pe P I bh hc H e (22) Chú ý: Nếu số electron bứt khỏi catốt băng số phôtôn tới đập vào bề mặt catốt I bh t e I I hc P bh bh e .e P.t Khi Giỏo viờn thc hin: Tng Th Thu Hin (23) 188 Phng phỏp gii bi Vt Lý 12 Bài toán 12: Xác định điện cực đại cầu kim loại chiếu xạ vào càu kim loại đặt cô lập với vật khác Khi cỏc photon bc quang electron qu cu thỡ: + qu cu tớch in dng tng dn lm xut hin in trng E cn tr chuyn ng ca quang electron + in tớch ca qu cu tip tc tng in trng E tip tc tng n mt lỳc no ú in trng ln buc electron quay tr li qu cu qu cu tớch in th cc i Vmax eVmax = c M h = A + W0max = A + h c m v0max = W0max c m v0max h = A + eVmax Vmax = - A e Bài toán 13: Xác định Hằng số Plăng h giới hạn quang điện , chiếu xạ có b-ớc sóng vào catốt tế bào quang điện electron bị giữ lại hiệu điện U h1 Khi chiếu xạ bị giữ lại hiệu điện U h Giải: Sử dụng Công thức Anhxtanh: mv02Max hc A eU h hc Hay hc Khi chiếu ánh sáng có b-ớc sóng ta có hc hc A eU h1 (24) A eU (25) a Lấy (24) trừ (25) hc( 1 ) e(U U ) e. (U U ) h c.(2 ) (26) (26) công thức xác định Hằng số Plăng b Lấy (24) +(25) hc( 1 Giỏo viờn thc hin: Tng Th Thu Hin ) A e(U U ) 189 Phng phỏp gii bi Vt Lý 12 ( (1 ) e(U U ) ) 212 2hc (27) (27) công thức tính giới hạn quang điện Bài toán 14: Xác định khối l-ợng electron Khi chiếu lần l-ợt hai xạ có b-ớc sóng vào bề mặt kim loại, ng-ời ta xác định đ-ợc vận tốc ban đầu cực đại quang electron lần l-ợt v01Max v02Max Giải: Sử dụng Công thức Anhxtanh: hc hc hc mv02Max mv01 Max (28) mv02 Max (29) Khi chiếu ánh sáng có b-ớc sóng ta có hc hc hc Lấy (28) - (29) m 2 (v01Max v02 Max ) 2 2hc(2 ) m 2 12 (v01 Max v 02Max ) hc( ) (30) (30) công thức xác định khối l-ợng electron Bài toán 15: Xác định b-ớc sóng nhỏ tia Rơnghen phát từ ống Rơnghen Min hc hc 2hc eU W0 dMax mv02max (31) Tần số cực đại tia Rơnghen c c.e.U c.W0 dMax c.m.v0 dMax f Max (32) Min hc hc 2hc Bài toán 16: Trong ống Rơnghen, đối catốt kim loại có diện tích S, có độ dày d Giả sử toàn động electron đập vào đối catốt dùng để làm nóng kim loại Sau nhiệt độ kim loại tăng thêm t c Giải: Năng l-ợng cần thiết để làm nóng kim loại (33) Q mc.t D.V c.t D.S.d c.t Trong đó: m=D.V khối l-ợng kim loại (Kg) D khối l-ợng riêng kim loại ( Kg ) m3 V=S.d thể tích kim loại ( m ) Giỏo viờn thc hin: Tng Th Thu Hin 190 Phng phỏp gii bi Vt Lý 12 S diện tích kim loại ( m2 ) d độ dày kim loại (m) c nhiệt dung riêng ( J Kg.K ) t t t1 độ chênh lệch nhiệt độ ( c K) Vì electron tới cung cấp cho l-ợng W e.U Vì vậy, có n electron cung cấp cho l-ợng W n.e.U Năng l-ợng mà electron cung cấp cho thời gian t (s) là: (34) A n.e.U t n.W t Vì toàn động electron đập vào đối catốt dùng để làm nóng kim loại nên D.S.d c.t n.Wd t D.S d c.t t n.Wd (35) (35) công thức xác định thời gian để nhiệt đọ kim loại tăng lên t c Bài toán 17: Xác định bán kính cực đại rMax quỹ đạo electron từ tr-ờng Nếu dùng chắn tách chùm hẹp electron quang điện h-ớng vào từ tr-ờng B vuông góc với ph-ơng ban đầu vận tốc electron v Giải: Các electron chuyển động từ tr-ờng chịu tác dụng lực Lorenxơ ( ( B, v) ) F evB sin Mà B v nên (36) F evB Khi đó, quỹ đạo electron đ-ờng tròn bán kính R Lực gây gia tốc h-ớng tâm áp dung Định luật Niutơn F ma mv R (37) Từ (36) (37) Hay mv R mv R eB mv0 Max RMax eB evB (38) (38) công thức tính bán kính cực đại quỹ dạo electron Giỏo viờn thc hin: Tng Th Thu Hin 191 Phng phỏp gii bi Vt Lý 12 Chú ý: Xác định vận tốc ban đầu cực đại electron quang điện biết B RMax e.B.R0 Max m v0 Max (39) Bài toán 18: Xác định l-ợng mà nguyên tử phát xạ ( hấp thụ) phôtôn hf mn hc mn Em En ( Em En ) (40) Trong mn b-ớc sóng t-ơng ứng với phôtôn ( m ) (Hz) f mn tần số t-ơng ứng với phôtôn E m E n mức l-ợng thứ m n (J) B-ớc sóng mà nguyên tử xạ là; mn hc Em En (41) Tần số mà nguyên tử xạ là: E En f mn m hc (42) Bài toán 19: Xác định bán kính quỹ đạo dừng thứ n áp dụng Hệ Bo rn n r0 (43) Trong r0 5,3 *10 11 m bán kính Bo rn bán kính quỹ đạo thứ n (m) n số nguyên (n= 1,2,3.) t-ơng ứng với mức K,L,M Tên quỹ đạo n K L M N O P Bài toán 20: Xác định l-ợng nguyên tử thứ n En E0 n2 (44) n=6 n=5 n=4 P Với E0 13,6eV l-ợng O trạng thái N n số nguyên (n= 1,2,3.) t-ơng ứng với mức K,L,M M * S mc nng lng: - Dóy Laiman: Nm vựng t ngoi L ng vi e chuyn t qu o bờn ngoi v qu o K n=3 Pasen H H H H n=2 Banme Giỏo viờn thc hin: Tng Th Thu Hin 192 K Laiman n=1 Phng phỏp gii bi Vt Lý 12 En E1 = hc n1 vi n > Lu ý: Vch di nht LK e chuyn t L K Vch ngn nht K e chuyn t K - Dóy Banme: Mt phn nm vựng t ngoi, mt phn nm vựng ỏnh sỏng nhỡn thy ng vi e chuyn t qu o bờn ngoi v qu o L En E2 = hc n vi n > Vựng ỏnh sỏng nhỡn thy cú vch: , lam, chm, tớm Lu ý: Vch di nht ML (Vch H ), vch ngn nht L e chuyn t L - Dóy Pasen: Nm vựng hng ngoi ng vi e chuyn t qu o bờn ngoi v qu o M En E3 = hc n vi n > Lu ý: Vch di nht NM e chuyn t N M, Vch ngn nht M e chuyn t M Bài toán 21: Xác định b-ớc sóng tần số vạch quang phổ sơ đồ mức l-ợng 13 12 23 v f13 = f12 +f23 (nh cng vộct) Bài toán 22: Xác định tốc độ electron quỹ đạo dừng nguyên tử Hiđrô Giải: Vì lực hấp dẫn không đáng kể, nên lực t-ơng tác electron nguyên tử lực hút tĩnh điện F k e2 r2 Lực gây gia tốc h-ớng tâm electron quỹ đạo tròn xung quanh hạt nhân Nên e2 v2 m r r2 e k v n mr0 k (45) Với m 9,1*1031 Kg khối l-ợng electron Giỏo viờn thc hin: Tng Th Thu Hin 193 Phng phỏp gii bi Vt Lý 12 Giỏo viờn thc hin: Tng Th Thu Hin 194 Phng phỏp gii bi Vt Lý 12 Giỏo viờn thc hin: Tng Th Thu Hin 195 [...]... phỏp gii bi tp Vt Lý 12 Dạng 10: Xác định quãng đ-ờng lớn nhất, nhỏ nhất mà vật đi T đ-ợc trong khoảng thời gian 0 t 2 A lý thuyết 1 Nhận xét Vật có vận tốc lớn nhất khi qua vị trí cân bằng, nhỏ nhất khi qua vị trí biên Nên, trong cùng một khoảng thời gian, quãng đ-ờng vật đi đ-ợc càng lớn khi vật càng gần vị trí cân bằng và càng nhỏ khi vật càng gần vị trí biên 2 Bài toán Một vật dao động điều... biệt: thời gian ngắn nhất để vật đi: A T là t 2 12 A T Từ x x A là t 2 6 T A 2 Từ x 0 x là t 8 2 T A 2 x A là t Từ x 8 2 Từ x 0 x Hai lần liên tiếp vật đi qua vị trí x Giỏo viờn thc hin: Tng Th Thu Hin T A 2 là t 4 2 32 Phng phỏp gii bi tp Vt Lý 12 Dạng 12: Xác định thời điểm vật đi qua li độ x ( v, a, F, Wd, Wt) lần thứ N A Lý thuyết 1 Bài toán Một vật dao động điều hòa với... thc hin: Tng Th Thu Hin 14 Phng phỏp gii bi tp Vt Lý 12 Dạng 5: bài toán viết ph-ơng trình dao động điều hòa A lý thuyết 1 Bài toán Viết ph-ơng trình dao động điều hòa của vật I Ph-ơng pháp B-ớc 1: Giả sử vật dao động điều hòa với ph-ơng trình x A cos(t ) (1) Khi đó, ph-ơng trình vận tốc của vật là: v A sin(t ) (2) Và, ph-ơng trình gia tốc của vật là: a v ' x " 2 A cos(t ) (3) B-ớc 2: Xác... Thu Hin 25 Phng phỏp gii bi tp Vt Lý 12 Dạng 9: Bài toán tính quãng đ-ờng trong dao động điều hòa A Lý thuyết 1 Bài toán Giả sử một vật dao động điều hòa với ph-ơng trình x A cos(t ) Xác định quãng đ-ờng mà vật đi đ-ợc trong khoảng thời gian từ t 1 đến t2 2 Ph-ơng pháp B-ớc 1: Tính t t 2 t1 (1) Tính chu kỳ T 1 2 f (2) B-ớc 2: Tính số chu kỳ dao động của vật trong khoảng thời gian t n t T... 2A+A=3A 4A 4A T Giỏo viờn thc hin: Tng Th Thu Hin 31 Phng phỏp gii bi tp Vt Lý 12 Dạng 11: Xác định thời gian ( thời gian ngắn nhất) vật đi từ li độ x1 đến li độ x2 A lý thuyết 1 Bài toán Một vật dao động điều hòa với ph-ơng trình x A cos(t ) Xác định thời gian ( thời gian ngắn nhất) vật đi từ li độ x1 đến li độ x2 2 Ph-ơng pháp B-ớc 1: Vẽ trục Ox nằm ngang Vẽ đ-ờng tròn (O, R=A) B-ớc 2: Biểu diễn... số nguyên thì quãng đ-ờng vật đi đ-ợc là S=4pA (4) Nếu p là số bán nguyên thì quãng đ-ờng vật đi đ-ợc là S=4pA+2A (5) b Sử dụng ph-ơng pháp tính toán B-ớc 1: Phân tích t 2 t 1 nT t (1) Với n N là số chu kỳ vật thực hiện đ-ợc từ t2 đến t1 0 t T Nếu t 0 quãng đ-ờng vật đi đ-ợc là S=4nA (2) T Nếu t quãng đ-ờng vật đi đ-ợc là S=4nA+2A (3) 2 Nếu 0 t T quãng đ-ờng vật đi đ-ợc là S=4nA+S2 (4)... (âm hoặc d-ơng) thì vật qua li độ x tối đa 2 lần và tối thiểu 1 lần Giỏo viờn thc hin: Tng Th Thu Hin 33 Phng phỏp gii bi tp Vt Lý 12 Trên vòng tròn l-ợng giác : + v < 0 thì vật chuyển động phía trên đ-ờng tròn(góc phần t- thứ I và II) + v > 0 thì vật chuyển động phía d-ới đ-ờng tròn ( góc phần tthứ III và IV) Hình 2 Giỏo viờn thc hin: Tng Th Thu Hin 34 Phng phỏp gii bi tp Vt Lý 12 Dạng 13: Tính vận... Th Thu Hin (4) 35 Phng phỏp gii bi tp Vt Lý 12 Dạng 14: Xác định số lần vật qua vị trí x ( hoặc v, a, F, W, Wd, Wt) bất kỳ lần trong khoảng thời gian từ t1 đến t2 A Lý thuyết 1 Bài toán Một vật dao động điều hòa với ph-ơng trình x A cos(t ) Xác định số lần vật qua vị trí x ( hoặc v, a, F, W, Wd, Wt) bất kỳ lần trong khoảng thời gian từ t1 đến t2 2 Ph-ơng pháp sử dụng đ-ờng tròn l-ợng giác B-ớc 1:... (7) Nếu vật chuyển động cùng chiều với chiều d-ơng ta chọn Fdh k (l x) (8) Nếu vật chuyển động ng-ợc chiều với chiều d-ơng ta chọn Giỏo viờn thc hin: Tng Th Thu Hin 11 Phng phỏp gii bi tp Vt Lý 12 THĐB Nếu l A FdhMax k ( A l ) Và FdhMin 0 Nếu l A FdhMax k (l A) Và FdhMin k (l A) (10) (11) (12) (13) c Chú ý Lực đàn hồi của con lắc lò xo thẳng đứng phụ thuộc vào thời gian Khi vật dao... 0 0 0 (14) TH11: Lúc vật qua vị trí A 2 theo chiều âm 2 A 2 A 2 2 x0 x0 A cos cos 2 2 2 4 v 0 v A sin 0 sin 0 0 0 (15) TH12: Lúc vật qua vị trí Giỏo viờn thc hin: Tng Th Thu Hin (16) 17 Phng phỏp gii bi tp Vt Lý 12 A 2 theo chiều d-ơng 2 A 2 A 2 2 3 x0 x0 A cos cos 2 2 2 4 (17) v 0 v A sin 0 sin 0 0 0 TH13: Lúc vật qua vị trí A 2 theo