ÔN TẬP KIẾN THỨC CƠ BẢN VẬT LÍ 12

Chương 1: Dao động cơI. mụC TIÊU.1 Kiến thức. Phát biểu được định nghĩa dao động điều hoà. Nêu được li độ, biên độ, tần số, chu kỳ, pha, pha ban đầu là gì. Nêu được quá trình biến đổi năng lượng trong dao động điều hoà Viết được PT động lực học và PT dao động điều hoà của con lắc lò xo và con lắc đơn. Viết công thức tính chu kỳ (hoặc tần số ) dao động điều hoà của con lắc lò xo và con lắc đơn. Nêu được ứng dụng của con lắc đơn trong việc xác định gia tốc rơi tự do. Trình bày được nội dung của phương pháp giản đồ Fre nen. Nêu được cách sử dụng phuơng pháp giản đồ Frenen để tổng hợp hai dao động điều hoà cùng tần số cùng phương dao động. Nêu được dao động riêng, dao động tắt dần, dao động cưỡng bức là gì. Nêu được điều kiện để cộng hưởng xảy ra. Nêu được các đặc điểm của dao động tắt dần, dao dộng cưỡng bức, dao động duy trì.2 Kĩ năng. Giải được những bài toán đơn giản về dao động của con lắc lò xo và con lắc đơn. Biểu diễn được một dao động điều hoà bằng vectơ quay. Xác định chu kỳ dao động của con lắc đơn và gia tốc rơi tự do bằng thí nghiệm.

Chơng 1: Dao động cơ

I mụC TIÊU

1/ Kiến thức

- Phát biểu đợc định nghĩa dao động điều hoà

- Nêu đợc li độ, biên độ, tần số, chu kỳ, pha, pha ban đầu là gì

- Nêu đợc quá trình biến đổi năng lợng trong dao động điều hoà

- Viết đợc PT động lực học và PT dao động điều hoà của con lắc lò xo và con lắc đơn

- Viết công thức tính chu kỳ (hoặc tần số ) dao động điều hoà của con lắc lò xo và con lắc đơn Nêu đợc ứng dụng của con lắc đơn trong việc xác định gia tốc rơi tự do

- Trình bày đợc nội dung của phơng pháp giản đồ Fre - nen

- Nêu đợc cách sử dụng phuơng pháp giản đồ Fre-nen để tổng hợp hai dao động điều hoà cùng tần số cùng phơng dao động

- Nêu đợc dao động riêng, dao động tắt dần, dao động cỡng bức là gì

- Nêu đợc điều kiện để cộng hởng xảy ra

- Nêu đợc các đặc điểm của dao động tắt dần, dao dộng cỡng bức, dao động duy trì

2/ Kĩ năng

- Giải đợc những bài toán đơn giản về dao động của con lắc lò xo và con lắc đơn

- Biểu diễn đợc một dao động điều hoà bằng vectơ quay

- Xác định chu kỳ dao động của con lắc đơn và gia tốc rơi tự do bằng thí nghiệm

II Kiến thức cơ bản

1/ Dao động điều hoà :

a, Hợp lực tác dụng (lực hồi phục) F = - Kx K : Hệ số tỉ lệ ; x : Li độ của vật

c, Chu kỳ (T) - Tần số (f) - Tần số góc ( ω ) ; ω=2 πff = 2 πf

T

d, Năng lợng : E = Eđ+ Et = const

e, Tổng hợp hai dao động điều hoà cùng phơng cùng tần số:

x1 = A1sin (ωt +ϕ1) ; x2 = A2sin (ωt +ϕ 2) ; x = x1 + x2 = Asin (ωt +ϕ)

Với tg

ϕ= A1sin ϕ1+ A2sin ϕ2

A1cos ϕ1+ A2cos ϕ2 A2= A12+ A22+2 A1A2cos(ϕ1− ϕ2)

- Nếu 2 doa động cùng pha : Δϕ=ϕ1− ϕ2=2 kππf ; A = A

- Vận tốc cực đại (vmax) : vmax= A ω ( cos(ωt+ϕ) = 1)

- Gia tốc cực đại (amax) : amax= A ω2 ( sin(ωt +ϕ) = 1)

Câu 4: Trình bày P2 giản đồ của Fre-nen?

Câu 5: Độ lệch pha là gì? Thế nào là dao động cùng pha, sớm pha, trễ pha?

Câu 6: Dao động cỡng bức là gì? Trong điều kiện nào thì có dao động tắt dần? Tại sao lại gọi là dao động cỡng bức?

Câu 7: Hiện tợng cộng hởng là gì? Khi nào có sự cộng hởng?

B, Bài tập

Bài 1: Một vật dao động điều hoà theo phơng trình: x = 4sin(

πft + πf

2 ) (cm)

a, XĐ: Biên độ, chu kỳ, Pha ban đầu của dao động

b, Lập biểu thức của vận tốc và gia tốc?

c, Tìm giá trị cực đại của vận tốc, gia tốc

Bài 2: Một lò xo có khối lợng không đáng kể có k = 200 N/m Đầu tiên giữ cố định đầu dới treo

vật nặng có m = 200g, vật dao động thẳng đứng có vận tốc cực đại 62,8 cm/s viết PT dao độngcủa vật nặng

Bài 3: Xác định dao động tổng hợp của 2 dao động thành phần sau:

- Vận tốc cực đại (vmax) : vmax= A ω = 4 πf = 12,56 (cm/s)

- Gia tốc cực đại (amax) : amax= A ω2 = 4 πf2 = 40 (cm/s2)

Bài 2:

Từ PT dđ đh x = Asin (ωt +ϕ) Xác định A, ω , ϕ ?

ω= √ K m = √ 200 0,2 =10 √ 10=10 √ πf2=10 πf

rad/s (trong đó m = 200g = 0,2 kg)

- Nêu đợc sóng âm, âm thanh, hạ âm, siêu âm là gì?

- Nêu đợc cờng độ âm, mức độ âm, đơn vị mức đo cờng độ âm?

- Nêu đợc các đặc trng sinh lý (độ cao, độ to, âm sắc) và các đặc trng vật lý (tần số, mức cờng

độ âm và các hoạ âm) của âm

- Mô tả đợc hiện tợng giao thoa của 2 sóng mặt nớc và nêu đợc các điều kiện đẻ có sự giao thoacủa 2 sóng

- Mô tả đợc hiện tợng sóng dừng trên 1 sợi dây và điều kiện để có sóng dừng

- Nêu đợc tác dụng của hộp cộng hởng

2/ Kĩ năng

- Viết đợc PT sóng

- Giải đợc các bài toán đơn giản về giao thoa và sóng dừng

- Giải thích đợc sơ lợc hiện tợng sóng dừng trên một sợi dây

- Xác định đợc bớc sóng hoặc tốc đọ truyền âm bằng phơng pháp sóng dừng

II Kiến thức cơ bản

1/ Biểu thức sóng Giả sử sóng truyền từ A > B A B

Nếu sóng tại A có biểu thức : uA = a sin( ωt ) d

thì sóng tại B có biểu thức : uB = a sin(

- Giả sử tại 2 nguồn sóng kết hợp S1 và S2 cùng là : u = a sin ωt M

Câu 2: - Sóng âm là gì? Sóng âm truyền đi đợc trong các môi trờng nào?

- Âm sắc là gì? Do đâu mà có âm sắc ? Phân biệt mức to và mức cờng độ âm?

Câu 3: Miền nghe đợc là gì? Nằm trong giới hạn nào?

Câu 4: Thế nào là nguồn kết hợp ? Định nghĩa hiện tợng giao thoa?

Câu 5: Nêu cách hình thành sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi? Nút sóng bụng sóng là gì?Câu 6: Điều kiện để có sóng dừng ?

B, Bài tập

Bài 1: Một dây đàn hồi nằm ngang có điểm đầu A dao động theo phơng thẳng đứng với biên độ

A = 5 cm, chu kỳ T = 0,5 (s) Vận tốc truyền sóng là 40 cm/s

a, Viết PT dao động tại A và tại 1 điểm M cách A một đoạn 50 cm

b, Tìm những điểm dao động cùng pha với A

Bài 2: Trong thí nghiệm về mặt giao thoa sóng trên mặt chất lỏng Hai nguồn kết hợp S1, S2

cách nhau 10 cm, dao động với bớc sóng λ=2 (cm)

a, Tìm số điểm dao động cực đại, cực tiểu quan sát đợc trên mătỵ chất lỏng

b, tìm vị trí các điểm cực đại trên đoạn S1S2.

b, Những điểm dao động cùng pha với Avà cách A một khoảng d = k λ (k = 1,2,3 )

Bài 2: Số điểm dao động cực đại: Giả sử lấy M trên S1S2 là điểm dao động cực đại Ta có

Chơng III: Dòng điện xoay chiều

I mụC TIÊU

1/ Kiến thức

- Viết đợc biểu thức của cờng độ dòng điện và điện áp tức thời

- Phát biểu đợc định nghĩa và viết công thức tính giá trị hiệu dụng của cờng độ dòng điện, của

- Viết đợc công thức tính công suất và tính hệ số công suất của đoạn mạch RLC nối tiếp

- Nêu đợc lí do tại sao cần phải tăng hệ số công suất ở nơi tiêu thụ điện

- Nêu đợc những đặc điểm của đoạn mạch RLC nối tiếp khi xảy ra hiện tợng cộng hởng điện.2/ Kĩ năng

- Vẽ đợc giả đồ Fre-nen cho đoạn mạch RLC nối tiếp

- Giải đợc các bài tập đối với đoạn mạch RLC nối tiếp

- Giải thích đợc nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều, động cơ điện xoay chiều

ba pha và máy biến áp

II Kiến thức cơ bản

1/ Hiệu điện thế dao động điều hoà - Dòng điện xoay chiều:

- Biểu thức từ thông: Φ=NBScos ωt (chon ϕ=0 )

- Biểu thức suất điện động: e=−Φ'= NBS cosωt=E0sin ωt

- Biểu thức hiệu điện thế tức thời: u = U0sin ( ωt +ϕu )

- Biếu thức cờng độ dòng điện tức thời : i = I0sin( ωt +ϕi )

- Cờng độ dòng điện hiệu dụng và hiệu điện thế hiệu dụng

3/ Sản suất và truyền tải:

a, máy phát điện xoay chiều 1 pha: Hoạt động nhờ hiện tuêọng cảm ứng điện từ

* Tần số dòng điện xoay chiều: f =

nπp

60 ( n: Số vòng rôto quay trong 1 phút; p: Số cặp cực của rôto)

b, Dòng điện xoay chiều 3 pha

* Biểu thức i1 = I0sin( ωt ) ; i2 = I0sin(

I1, I2 : Cờng độ dòng điện hiệu dụng qua mạch sơ cấp và th cấp.

d, Truyền tải điện năng

* Công suất hao phí trên đờng dây: P' = RI2 =

Câu 1: Dòng điện xoay chiều là dòng nh thế nào?

- Định nghĩa cờng độ hiệu dụng của dòng xoay chiều?

Câu 2: Hiệu điện thế biến thiên nh thế nào với dòng điện trong các đoạn mạch chỉ chứa R, L, C?

- Viết công thức của định luật ôm cho các loại đoạn mạch đó?

Câu 3: Viết công thức tính ZL, ZC? Tác dụng của ZL, ZC với dòng xoay chiều?

Câu 4: Trong trờng hợp nào thì , cos ϕ = 1, cos ϕ = 0?

- Vẽ giản đồ trong các trờng hợp?

Câu 5: Với mạch RLC nơi tiếp trong điều kiện nào thì u sớm pha, trễ pha, cùng pha với i, Khi u cùng pha với i thì hiện tựơng gì xảy ra trong mạch RLC?

Câu 6: Nêu định nghĩa phần cảm và phần ứng của máy dao động điện?

- Máy phát điện hoạt động trên cơ sở nào?

Câu 7: Nêu cách mắc mạch xoay chiều 3 pha?

- Sự khác biệt giữa Máy phát điện xoay chiieù 1 pha và 3 pha?

Câu 8: Nêu sự biến đổi của u và i qua máy biến thế?

-Máy biến thế có những u điểm gì trong việc truyền tải và sử dụng điện năng?

Câu 9: Nêu các cách tạo ra dòng điện một chiều ?

B, Bài tập.

Bài 1: Cho mạch AB nh hình vẽ, điện trở R = 30 Ω , cuộn dây có độ tự cảm L =

1

2 πf H , một

điện dung biến đổi và một am pe kế xoay chiều Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch u = 60

√ 2 sin 100 πft (V) Điện trở của cuộn dây và của ampe kế nhỏ không đáng kể.

a, Cho C1 =

10−3

2πf F Xác định số chỉ của ampe kế? Viết biểu thức cờng độ trong mạch.

b, Điều chỉnh điện dung của tụ điện để số chỉ ampe kế lớn nhất Tìm điện dung C2 của tụ điện khi đó

b, Biết rằng dòng điện trong mạch có dạng: i = 3sin100 πft (A) Viết biểu thức hiệu điện thế tức

thời giữa 2 đầu điện trở, giữa 2 đầu cuộn cảm, giữa 2 đầu tụ điện

c, Tính độ lệch pha giữa hiệu điện thế và cờng độ dòng điện

d, Viết biểu thức của hiệu điện thế tức thời giữa 2 đầu đoạn mạch

* Biểu thức cờng độ trong mạch:

2πf

= 2

πf .10

−4( F )

( v× uR cïng pha i); uR = U0sin 100 πft (V)

* BiÓu thøc hiÖu ®iÖn thÕ tøc thêi gi÷a 2 ®Çu cu«n c¶m

Chơng IV: Dao động điện từ , sóng điện từ

* Điện tích trong mạch dao động biến thiên điều hoà theo phơng trình : q =Q 0 sin( ω t +

ϕ )

Điện tích trong mạch dao động biến thiên điều hoà với chu kì T

* Mạch dao động là mạch gồm hai phần tử cuộn cảm L và tụ điện C

f , Sóng điện từ dùng trong thông tin vô tuyến gọi là sóng vô tuyến

*Nguyên tắc thu phát sóng điện từ dựa vào hiện tợng cộng hởng

Câu 1:

Một mạch dao động có tụ điện C =

2.10−3

πf F và cuộn cảm L Tần số dao động điện từ trong

mạch bằng 500Hz Tính độ tự cảm của cuộn dây?

Mạch dao động điện từ điều hoà LC có chu kì

A Phụ thuộc vào L, không phụ thuộc vào C

B Phụ thuộc vào C, không phụ thuộc vào L

C Phụ thuộc vào cả L và C

D Không phụ thuộc vào L vàC

C©u 2 :

Mạch dao động điện từ điều hoà gồm cuộn cảm L và tụ điện C khi tăng điện dung của tụ điện lên 4 lần thì chu kì dao động của mạch

A Tăng lên 4 lần B Tăng lên 2 lần.

C©u 3 Mạch dao động điện từ điều hoà gồm cuộn cảm L và tụ điện C Khi

tăng độ tự cảm của cuộn cảm lên 2 lần và giảm điện dung của tụ điện đi 2 lần thì tần số dao động của mạch

A-Những kiến thức cơ bản và kĩ năng cần đạt đợc

1-kiến thức cơ bản

- Phát biểu đợc định luật khúc xạ ánh sáng , và viết đợc hệ thức của định luật

- Nêu đợc chiết suất tuyệt đối và chiết suất tỉ đối là gì

- Nêu đợc tính chất thuận nghịch của sự truyền tia sáng và chỉ ra sự thể hiện của tính chất này ở

định luật khúc xạ ánh sáng

-Mô tả đợc định luật phản xạ toàn phần và nêu đợc điều kiện xảy ra hiện tợng này

- Nắm đợc ứng dụng của hiện tợng phản xạ toàn phần trong khoa học đời sống

2-Kĩ năng cơ bản

-Vận dụng đợc hệ thức của định luật khúc xạ ánh sáng

-Vận dụng đợc công thức tính góc giới hạn phản cạ toàn phần

B – Những kiến thức liên quan trong chuyên đề

1 Mối tơng quan giữa các đại lợng trong công thức

2 Giá trị lợng giác của một số góc đặc biệt

+ Xác định dựa vào bảng số liệu sgk , hoặc đờng tròn đơn vị

Trả lời các câu hỏi sau :

Câu 1 : -Viết biểu thức của định luật khúc xạ ánh sáng ?

- Chiếu tia sáng từ không khí có chiết suất n 1 =1 vào môi trờng có chiết suất n 2 , dới một góc tới i = 60 0 , thì góc khúc xạ bằng r = 30 0 Tính chiết suất n 2 ?

Lời giải : - Biểu thức của định luật khúc xạ là :

sin i sin r = n 21 (n 21 =

nπ2

nπ1 )

- Từ biểu thức :

sin i sin r = n 21 =

nπ2

nπ1 => n 2 = n 1 sin i

sin r =

sin 600sin 300 =

√ 3

2

1 = √ 3

Câu 2 : - Viết biểu thức liên hệ giữa chiết suất tuyệt đối của 2 môi trờng trong suốt với vận

tốc ánh sáng trong 2 môi trờng đó ?

- Cho biết n 1 =1 , n 2 = √ 3 , v 1 = 3.10 8 m/s , Tính v 2 ?

- Cho rằng n 1 , v 1 không đổi , nếu n 2 giảm 2 lần thì v 2 biến đổi nh thế nào ?

Lời giải : - Biểu thức liên hệ :

sin i

nπ

a sin r =

sin 3004/3 =4/6 => r =40 050'

b sin r =

sin 6004/3 = 3 √ 3 /8 >1 => không có tia khúc xạ

*Một số l u ý về ph ơng pháp khi giải bài tập phần khúc xạ ánh sáng

1.Phải nắm vững bảng các giá trị đặc biệt của hàm số sin

2.Phải tóm tắt rõ đầu bài cho xem giả thiết cho yếu tố nào và cần tìm yếu tố nào

3.Viết đúng công thức cần sử dung và tính toán thân trọng để có đợc kết quả chính xác

Ví dụ : : Chiếu một tia sáng từ nớc n = 4/3 ra ngoài không khí Tính góc khúc xạ r trong trờng

Câu 2 :

Khi hiện tợng phản xạ toàn phần xảy ra thì :

a Một phần chùm sáng bị phản xạ trở lại môi trờng cũ

b Toàn bộ tia sáng bị phản xạ trỏ lại môi trờng cũ

c Chiết suất của môi trờng chứa tia tới nhỏ hơn môi trờng chứa tia khúc xạ

d Chiết suất của môi trờng chứa tia tới bằng môi trờng chứa tia khúc xạ

Câu 3 :

Tia saựng ủi tửứ thuyỷ tinh ( nπ1= 3

2 ) ủeỏn maởt phaõn caựch vụựi nửụực ( nπ2= 4

3 ) ẹieàu kieọn cuỷa goực tụựi i ủeồ coự tia ủi vaứo nửụực laứ

*Một số l u ý khi giải bài tập hiện t ợng phản xạ toàn phần :

1.Phải nắm vững bảng các giá trị đặc biệt của hàm số sin

2.Phải tóm tắt rõ đầu bài cho xem giả thiết cho yếu tố nào và cần tìm yếu tố nào

3.Viết đúng công thức cần sử dung và tính toán thân trọng để có đợc kết quả chính xác

- Ví dụ : Cho 1 tia sáng truyền từ môi trờng thuỷ tinh có chiết suất n = 1,5 ra không khí, tính góc

chuyên đề : mắt và các dụng cụ quang học

A-Những kiến thức cơ bản và kĩ năng cần đạt đợc

1-kiến thức cơ bản :

- Nêu đợc tính chất của lăng kính làm lệch tia sáng truyền qua nó

- Nêu đợc khái niệm tiêu điểm chính, tiêu điểm phụ, tiêu diện, tiêu cự của thấu kính

- Phát biểu đợc định nghĩa độ tụ của thấu kính và nêu đợc đơn vị đo độ tụ

- Nêu đợc khái niệm và biểu thức độ phóng đại của ảnh tạo bởi thấu kính

- Hiểu đợc sự điều tiết của mắt khi nhìn vật ở điểm cực cận và điểm cực viễn

- Nêu đợc góc trông và năng suất phân li là gì.

- Hiểu đặc điểm của mắt cận và mắt viễn và biết cách khắc phục các tật này

- Hiểu tác dụng của kính lúp, kính hiển vi , kính thiên văn và nắm đợc công thức độ bội giác của các loại kính đó

2-kĩ năng :

- Vẽ đợc tia ló khỏi thấu kính hội tụ, phân kì và hệ hai thấu kính đồng trục

- Dựng đợc ảnh của một vật thật tạo bởi thấu kính

- Vận dụng các công thức về thấu kính để giải đựơc các bài tập đơn giản

- Vẽ đợc ảnh của một vật thật tạo bởi kính lúp, kính hiển vi, kính thiên văn và giải thích tác dụng tăng góc trông ảnh của mỗi loại kính

- Xác định đợc tiêu cự của thấu kính phân kì bằng thí nghiệm

B – Những kiến thức liên quan trong chuyên đề

2 Mối tơng quan giữa các đại lợng :

- Cho một tia sáng đi vào mặt bên của một lăng kính với góc tới i 1 = 45 0 , khi đó

r 1 = r 2 = 30 0 , góc ló i 2 = 45 0 Tính góc chiết quang A ,và góc lệch D của lăng kính ?

- Cho một tia sáng đi vào mặt bên của một lăng kính với góc tới i 1 = 45 0 , chiết suất của lăng kính n = √ 2 , góc chiết quang A = 60 0

, Tính góc r 1 , r 2 , i 2 ,góc lệch D của lăng kính ?

Lời giải:

- Sau khi đi qua lăng kính hớng của tia ló bị lệch về phía đáy so với tia tới

- Các công thức của lăng kính : sin i 1 = n sin r 1

sin i 2 = n sin r 2

A = r 1 + r 2

D = i 1 +i 2 - A

*Một số l u ý khi giải bài tâp lăng kính

1.Phải nắm vững bảng các giá trị đặc biệt của hàm số sin

2.Phải tóm tắt rõ đầu bài cho xem giả thiết cho yếu tố nào và cần tìm yếu tố nào

3.Viết đúng công thức cần sử dung và tính toán thân trọng để có đợc kết quả chính xác

*Một số câu hỏi vận dụng :

Câu 1 :

- Trong moọt soỏ duùng cuù quang hoùc, khi caàn laứm cho chuứm saựng leọch moọt goực vuoõng, ngửụứi ta thửụứng duứng laờng kớnh phaỷn xaù toaứn phaàn thay cho gửụng phaỷng vỡ:

A ẹụừ coõng maù baùc

B Khoự ủieàu chổnh gửụng nghieõng 45o, coứn laờng kớnh thỡ khoõng caàn ủieàu chổnh

C Lụựp maù maởt trửụực cuỷa gửụng khoự baỷo quaỷn, lụựp maù maởt sau cuỷa gửụng taùo nhieàu aỷnh phuù do aựnh saựng phaỷn xaù nhieàu laàn ụỷ caỷ hai maởt

D Laờng kớnh coự heọ soỏ phaỷn xaù gaàn 100%, cao hụn ụỷ gửụng

Câu 2 :

Cho moọt tia saựng ủụn saộc chieỏu leõn maởt cuỷa laờng kớnh coự goực chieỏt quang A = 30o

vaứ thu ủửụùc goực leọch D = 30o Chieỏt suaỏt cuỷa laờng kớnh ủoự laứ

Thấu kính

*Bảng thống kê tính chất ảnh của vật tạo bởi thấu kính :

* Cách vẽ ảnh của một vật qua thấu kính, sử dụng hai trong 4 tia đặc biệt sau :

- Tia qua tâm gơng (hoặc có đờng kéo dài qua tâm ) Tia này, khi gặp gơng sẽ phản xạ ngợc lại, qua tâm

- Tia song song với trục chính Sau khi phản xạ, tia này đi qua tiêu điểm chính

- Tia qua tiêu điểm chính (hoặc có đờng kéo dài qua tiêu điểm chính ) Sau khi phản xạ, tia này

đi song song với trục chính

- Tia đi qua đỉnh gơng Sau khi phản xạ, tia này đi theo phơng đối xứng với tia tới qua trục chính

Câu 1 :

- Đặt một vật sáng nhỏ vuông góc với trục chính của thấu kính, cách thấu kính 15cm Thấu kính cho một ảnh ảo lớn gấp 2 lần vật

a / Đó là thấu kính gì ?