Tổng hợp kiến thức vật lý 12

* Điều kiện dao động điều hòa: Bỏ qua ma sát, lực cản, dây không giãn, rất nhẹ so với khối lượng của vật, vật nặng có kích thước rất nhỏ so với chiều dài dây, biên độ dao động nhỏ hơn 1

Năm học : 2015 - 2016

CẨM NANG VẬT LÍ 12

CÁC KIẾN THỨC CŨ CẦN NHỚ

I Kiến thức toán cơ bản:

1 Đạo hàm của một số hàm cơ bản sử dụng trong Vật Lí:

Hàm số Đạo hàm

y = sinx y’ = cosx

y = cosx y’ = - sinx

2 Các công thức lượng giác cơ bản:

2sin2a = 1 – cos2a - cosα = cos(α + π) - sina = cos(a +

2

π) 2cos2a = 1 + cos2a sina = cos(a -

2

π)

4 sin(

sina - cosa = )

4 sin(

2 a−π

cosa - sina = )

4 sin(

2 a−π 3

s in3a= 3sina− 4 sin a cos3a= 4 cos 3a− 3 cosa

3 Giải phương trình lượng giác cơ bản:

α

πα

α

2

2sin

sin

k a

k a

a

b S

y x

,

8 PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC THƯỜNG GẶP

0 sin 0

ϕ ππ

1mm = 10-3m 18km/h = 5m/s

1µm = 10-6m 36km/h = 10m/s1nm = 10-9m 54km/h = 15m/s1pm = 10-12m 72km/h = 20m/s1A0 = 10-10m Năng lượng điện

1inch = 2,540cm 1mW = 10-3W1foot = 30,48cm 1KW = 103W1mile = 1609m 1MW = 106W

1 hải lí = 1852m 1GW = 109W

Độ phóng xạ 1mH = 10-3H1Ci = 3,7.1010Bq 1µ H = 10-6H

2 ĐƠN VỊ CHUẨN TRONG HỆ SI (Systeme International)

Đơn vị chiều dài: mét (m)

Đơn vị thời gian: giây (s)

Đơn vị khối lượng: kilôgam (kg)

Đơn vị nhiệt độ: kenvin (K)

Đơn vị cường độ dòng điện: ampe (A)

Đơn vị cường độ sáng: canđêla (Cd)

Đơn vị lượng chất: mol (mol)

Chú ý: các bội và ước về đơn vị chuẩn và sử dụng máy tính Casio.

a Chuyển động thẳng đều: v = const; a = 0

b Chuyển động thẳng biến đổi đều: v≠o;a=const

v a

1

at t v

1

mv mv

1

l k kx

' 1 1 2 2 1

r

q q k F

= (ξlà suất điện động của nguồn điện, đơn vị là Vôn (V))

 Công và công suất của dòng điện ở đoạn mạch:

A = UIt

P = = U.I

t A

 Định luật Jun-LenXơ: Q = RI2t = 2 t= U.I.t

E I

2 21 sin

sin

v

v n

n n r

2 1

n

n i i

n n

V P

=

= 2

2 2 1

1 1

Từ phương trình trạng thái suy ra các quá trình đẳng khác

b Công giãn nở trong quá trình đẳng áp:

11 CỘNG HAI ĐẠI LƯỢNG VECTO: F=F1 +F2

- -CHƯƠNG I: DAO ĐỘNG CƠ

CHUYÊN ĐỀ 1 : DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

1 Chu kì, tần số, tần số góc:

T

f π π

ω = 2 = 2 với

f

T T

c Dao động điều hòa: là dao động trong đó li độ của vật là một hàm cosin (hay sin)

của thời gian

3 Phương trình dao động điều hòa (li độ): x = Acos(ωt + ϕ)

+ x: Li độ, đo bằng đơn vị độ dài cm hoặc m -A O A

+ A = xmax: Biên độ (luôn có giá trị dương)

+ 2A: Chiều dài quỹ đạo

+ ω: tần số góc (luôn có giá trị dương)

+ ω +t ϕ: pha dđ (đo bằng rad) (− 2 π ϕ ≤ ≤ 2 π )

+ ϕ: pha ban đầu (tại t = 0, đo bằng rad) (− ≤ ≤ π ϕ π )

* Chú ý:

+ Quỹ đạo là một đoạn thẳng dài L = 2A

+ Mỗi chu kì vật qua vị trí biên 1 lần, qua các vị trí khác 2 lần (1 lần theo chiều dương

và 1 lần theo chiều âm)

+ Vật ở VTCB: x = 0; |v|max = ωA; |a|min = 0

+ Vật ở biên: x = ±A; |v|min = 0; |a|max = ω2A

6 Hợp lực tác dụng lên vật (lực hồi phục): F = ma = - mϖ 2x=-kx

+ Fhpmax = kA = mω 2A: tại vị trí biên

+ Fhpmin = 0: tại vị trí cân bằng

+ Dao động cơ đổi chiều khi lực đạt giá trị cực đại

+ Lực hồi phục luôn hướng về vị trí cân bằng.

A = + ⇒ = ± v ω A x2 − 2 ; a = - ω2x ;

2 2

2 2

ωω

a v

2 2

+ Kéo vật lệch khỏi VTCB 1 đoạn rồi buông (thả) ⇒ A

+ Kéo vật lệch khỏi VTCB 1 đoạn rồi truyền v ⇒ x

8 Đồ thị của dđđh: đồ thị li độ là đường hình sin.

- Giả sử vật dao động điều hòa có phương trình là:

) cos( ω + ϕ

Một số giá trị đặc biệt của x, v, a như sau:

Đồ thị của dao động điều hòa là một đường hình sin

∗ Đồ thị cũng cho thấy sau mỗi chu kì dao động thì tọa độ x, vận tốc v và gia tốc a lập lại giá trị cũ

9 Thời gian và đường đi trong dao động điều hòa:

*Cách 3 : Chúng ta sử dụng ứng dụng của hình chiếu dao động điều hòa vào chuyển động

tròn đều Các bước thực hiện như sau :

- Xác định các vị trí x1 và x2 trên trục quỹ đạo

 Chú ý : Để làm trắc nghiệm nhanh có thể nhớ các khoảng thời gian đặc biệt sau :

Biên âm VTCB Biên dương

4

∆ =+ Từ x = 0 đến x = ±

+ Đường đi trong 1 chu kỳ là 4A; trong 1/2 chu kỳ là 2A

+ Đường đi trong 1/4 chu kỳ là A khi vật đi từ VTCB đến vị trí biên hoặc ngược lại (còn các vị trí khác phải tính)

b1/ Quãng đường mà vật đi được trong khoảng thời gian t = t 2 – t 1 :

- Nếu đề cho thời gian t = 1T thì quãng đường S = 4A

- Nếu đề cho thời gian t = nT thì quãng đường S = n.4A

- Nếu đề cho thời gian t = n,m T = nT + o,mT = t1 + t2 Thì quãng đường: S = S1 + S2

Với t1 = nT Khi đó quãng đường: S1 = n.4A

t2 = o,mT < T Khi đó quãng đường: S2 = ?Cần tính S2 = ?

- Thay to = 0 vào ptdđ đề cho, ta tìm được xo

- Thay t2 = o,mT vào ptdđ đề cho, ta tìm được x2

Khi đó, quãng đường S2 = x2 − x0

Vậy: Quãng đường trong khoảng thời gian t = n,mT là: S = S1 + S2 = n.4A + x2 − x0

b2/ Bài toán tính quãng đường lớn nhất và nhỏ nhất vật đi được trong khoảng thời gian

+ Trong thời gian T2 quãng đường luôn là 2nA

+ Trong thời gian ∆t’ thì quãng đường lớn nhất, nhỏ nhất tính như trên

2

1 M

M

P2 P1

P 2

ϕ

2 ϕ

lmax

O

x A

t với Smax; Smin tính như trên.

Nhận xét: Chu kì của con lắc lò xo

+ tỉ lệ thuận căn bậc 2 của m; tỉ lệ nghịch căn bậc 2 của k

+ chỉ phụ thuộc vào m và k; không phụ thuộc vào A (sự kích thích ban đầu)

Dạng 2: Lực đàn hồi và lực hồi phục

- -1 Lực hồi phục: là nguyên nhân làm cho vật dđ, luôn hướng về vị trí cân bằng và biến thiên

điều hòa cùng tần số với li độ

Fhp = - kx = −mω2x (Fhpmin = 0; Fhpmax = kA)

2 Lực đàn hồi: xuất hiện khi lò xo bị biến dạng và đưa vật về vị trí lò xo không bị biến dạng.

a Lò xo nằm ngang: VTCB: vị trí lò xo không bị biến dạng

* F đ = k.|Δl0 + x | (nếu trục Ox hướng xuống)

* F đ = k.|Δl0 – x | (nếu trục Ox hướng lên)

+ Fđhmax = k(∆l0+A) : Biên dưới: ở vị trí thấp nhất

+ Fđhmax = k(A - ∆l0): Biên trên: ở vị trí cao nhất.

+

A l khi A l k

A l khi

0 min

);

(

;0

Chú ý:

+ Biên trên: ∆l0 =A⇒F đhmin = 0 ⇒x =A

+ Fđh = 0: tại vị trí lò xo không bị biến dạng

* Độ biến dạng của lò xo thẳng đứng khi vật ở VTCB: mg

l k

3 Chiều dài lò xo:

+ Chiều dài lò xo tại vị trí cân bằng:

2

min max 0 0

l l l l

l cb= +∆ = + 0 2

ω

g k

mg

∆

+ Chiều dài cực đại (ở vị trí thấp nhất): lmax = lcb + A

+ Chiều dài cực tiểu (ở vị trí cao nhất): lmin = lcb – A

Chú ý: Nếu trục ox thẳng đứng hướng lên thì:

+ Độ biến dạng: Δl = Δl 0 – x

+ Chiều dài lò xo: l = l 0 + Δl = l 0 + Δl 0 – x

+ k song song = k 1 + k 2 + k n tiếp = k 1 k 2 / k 1 + k 2

+ Lò xo có chiều dài l, suất đàn hồi E, tiết diện S thì độ cứng của nó: k = ES/l

4 Tính thời gian lò xo giãn hay nén trong một chu kì: Trong một chu kì lò xo nén 2 lần và dãn

@ Thời gian lò xo giãn: Δtgiãn = T – ∆tnén

b Khi A < ∆l 0 (Với Ox hướng xuống): Thời gian lò xo giãn trong một chu kì là ∆t = T; Thời gian lò xo nén bằng không

Có thể dùng phương pháp phân tích: xem vật bắt đầu chuyền động từ đâu rồi dựa vào các vị trí đặt biệt để tính

- -1 Lò xo nằm ngang:

a Thế năng: cos ( )

2

1 2

1 2

ϕ ω

+ Cơ năng được bảo toàn và tỉ lệ với bình phương biên độ

+ Vị trí thế năng cực đại thì động năng cực tiểu và ngược lại

+ Thời gian để động năng bằng thế năng là:

- -Dạng 4: Viết phương trình dđđh: Các bước lập phương trình dđdđ:

* B1: Chọn: + Gốc tọa độ: + Chiều dương: + Gốc thời gian:

(Thường bài toán đã chọn)

)cos(

ϕ ω ω

ϕ

ω

t A

v

t A

g m

k T

2

0

ππ

+ 2 2 22

ω

v x

A = + : Kéo vật khỏi VTCB 1 đoạn x rồi truyền cho nó v

+ 2 22 24

ω ω

a v

l − với lmax2lmin

- -1 Cắt lò xo: Một lò xo có độ cứng k , chiều dài l được cắt thành các lò xo có độ cứng k1,

k2….và chiều dài tương ứng là l l 1 , 2…….thì ta có : độ cứng k tỷ lệ nghịch với chiều dài l

2 Ghép lò xo:

a Hai lò xo ghép nối tiếp:

+ Độ cứng k của lò xo tương đương:

b Hai lò xo ghép song song:

+ Độ cứng k của lò xo tương đương: k = +k1 k2

+ Chu kỳ dao động của vật :

3 a Gắn vật có khối lượng m1 vào lò xo có độ cứng k thì được chu lỳ T1 , gắn vật có khối lượng m2 thì được chu lỳ T2 , gắn vật có khối lượng ( m1 + m2 ) thì được chu lỳ T :

1 2

CHUYÊN ĐỀ 3: CON LẮC ĐƠN

a/ Chu kì, li độ, vận tốc khi dao động điều hòa (góc lệch α 0 ≤ 10 0 ):

π π ω

+ Khi vật tới vị trí biên thì α = α 0 ⇒ v = 0

+ Li độ con lắc khi dây treo lệch với phương thẳng đứng góc α: S = αl

c/ Lực căng dây treo

v là vận tốc của vật tại điểm có góc lệch α

+ giá trị cực đại: Tmax = mg(3 – 2.cosα0); khi vật qua vị trí cân bằng α = 0

+ giá trị cực tiểu: Tmin = mg.cosα0 ; khi vật tới vị trí biên α = α0

d/ Sự thay đổi chu kỳ của con lắc đơn.

* Sự phụ thuộc của chu kì dao động của con lắc đơn vào độ cao và nhiệt độ Sự nhanh chậm của đồng hồ quả lắc sử dụng con lắc đơn.

Sự thay đổi chu kì theo nhiệt độ Sự thay đổi chu kì theo độ cao h

+ Sự thay đổi chiều dài theo nhiệt độ

∆ =

Bài toán vừa thay đổi nhiệt độ, vừa thay đổi theo độ cao : Nếu con lắc có chu kỳ T ở độ

cao h1 ,nhiệt độ t1 khi đưa lên độ cao h2 và nhiệt độ t2 :

Bài toán vừa thay đổi nhiệt độ, vừa thay đổi theo độ sâu : Nếu con lắc có chu kỳ T ở độ

sâu d1 ,nhiệt độ t1 ,khi đưa đến độ sâu d2 và nhiệt độ t2 :

θ = ∆

(với T là chu kì dao động ban đầu)

Chú ý : + ∆ T > 0 : đồng hồ chạy chậm ,

+∆ T < 0 :đồng hồ chạy nhanh, ∆T= 0 :đồng hồ chạy đúng

*Sự thay đổi chu kỳ của con lắc đơn khi chịu thêm các lực khác ngoài trọng lực (Con lắc đơn dao động trong môi trường có lực lạ f).

(Nếu q > 0 ⇒ u F ↑↑ u E ;

còn nếu q < 0 ⇒ F u ↑↓ E u)

+ Lực quán tính: f= −ma⇒ f = m a

( Fu↑↓a)

+Lực đẩy Ácsimét là lực do môi trường tác

dụng vào các vật đặt trong nó : F = DgV (uF

luôn thẳng đứng hướng lên)

D D, là khối lượng riêng của môi trường

vật chiếm chỗ và khối lượng riêng của vật nặng

CHUYÊN ĐỀ 4: TỔNG HỢP DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

- B1: Bấm chọn MODE 2 trên màn hình xuất hiện chữ: CMPLX.

-B2: Chọn đơn vị đo góc là Rad (R) ta bấm: SHIFT MODE 4 trên màn hình hiển thị chữ R (hoặc Chọn đơn vị đo góc là độ (D) ta bấm: SHIFT MODE 3 trên màn hình hiển thị chữ D)

-B3: Nhập A1 ,bấm SHIFT (-) , nhập φ1, bấm +, Nhập A2, bấm SHIFT (-) ,nhập φ2 nhấn = hiển thị kết quả

- B4: +Với máy FX570ES: Nếu hiển thị số phức dạng: a+bi thì bấm SHIFT 2 3 = hiển thị kết quả: A∠ϕ)

+Với máy FX570MS : Sau đó bấm SHIFT + = hiển thị kết quả là: A SHIFT = hiển thị kết quả là: φ

Cách 2 : Tìm dao động thành phần ( xác định A 2 và ϕ 2 ) bằng cách dùng máy tính thực hiện phép trừ:

Ví dụ tìm dao động thành phần x 2 : x 2 =x - x 1 với: x 2 = A 2 cos(ωt + ϕ2 )

Xác định A 2 và ϕ2 ?

-Thực hiện B1 và B2 giống như trên

*Do t/d của ngoại lực tuần hoàn

Biên độ A * Phụ thuộc đk ban

đầu

* Giảm dần theo thời gian

*Phụ thuộc biên độ của ngoại lực

và hiệu số (f cb−f0 )

Chu kì T (hoặc

tần số f) * Chỉ phụ thuộc đặc tính riêng của hệ,

không phụ thuộc các yếu tố bên ngoài.

*Không có chu kì hoặc tần số do không tuần hoàn

*Bằng với chu kì ( hoặc tần số) của ngoại lực tác dụng lên hệ

*Chế tạo lò xo giảm xóc trong ôtô, xe máy

*Chế tạo khung xe, bệ máy phải có tần số khác xa tần số của máy gắn vào nó.

*Chế tạo các loại nhạc cụ

*CÁC CÔNG THỨC CẦN NHỚ KHI LÀM TRẮC NGHIỆM DAO ĐỘNG TẮT DẦN:

1 Một con lắc lò xo dao động tắt dần với biên độ A, hệ số ma sát µ

* Quãng đường vật đi được đến lúc dừng lại là:

2

2

kA S mg

µ

=

* Độ giảm biên độ sau mỗi chu kỳ là: A 4 mg

2 Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi: f = f 0 hay ω = ω0 hay T = T 0

Với f, ω, T và f 0 , ω0 , T 0 là tần số, tần số góc, chu kỳ của lực cưỡng bức và của hệ dao động

*Đối với dao động điều hòa ta cần chú ý:

- Chiều dài quỹ đạo: 2A

- Một chu kì vật đi được quãng đường: 4A

- Một nửa chu kì (T/2) thì vật đi được quãng đường: 2A

- Trong T/4 vật đi được từ VTCB ra các vị trí biên hoặc ngược lại từ các vị trí biên về VTCB

O thì quãng đường: A

- Một chu kỳ T vật qua vị trí bất kỳ 2 lần (riêng với vị trí biên thì 1 lần)

- Một chu kỳ có 4 lần vật qua vị trí Wt = n Wđ Có 4 lần năng lượng điện trường bằng n lần năng lượng từ trường ( dao động điện từ)

- Khoảng thời gian giữa 2 lần liên tiếp Wt = Wđ (Năng lượng điện trường bằng năng lượng từ trường): ∆ t = T/4 (s)

* Điều kiện dao động điều hòa: Bỏ qua ma sát, lực cản, dây không giãn, rất nhẹ so với khối

lượng của vật, vật nặng có kích thước rất nhỏ so với chiều dài dây, biên độ dao động nhỏ hơn

10o

*Dao động của con lắc đơn được coi là dao động tự do khi:

• Bỏ qua mọi ma sát sức cản, biên độ dao động nhỏ

• Dao động xảy ra tại một vị trí cố định trên mặt đất

CHƯƠNG II SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM CHUYÊN ĐỀ 1 : SÓNG CƠ

A Cơ sở lí thuyết:

1 Hiện tượng sóng trong cơ học :

C

B

I D

G

H F

2

a)ĐN:Sóng là những dao động đàn hồi lan truyền trong môi trường vật chất theo thời gian b)Sóng ngang : Là những dao động đàn hồi có phương dao động ⊥ phương truyền sóng Ví dụ: sóng trên mặt nước, sóng trên sợi dây cao su

c)Sóng dọc : Là sóng có phương dao động ≡ với phương truyền sóng Ví dụ: sóng âm, sóng trên một lò xo

2 Mô tả hình dạng của sóng nước :

•Bước sóng λ : Là quãng đường mà sóng truyền đi được trong một chu kì (m /s)

•Công thức : λ =v T. v : vận tốc truyền sóng ( m ),

T : chu kì (s)

+Bước sóng λ cũng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng dao

động cùng pha.

*Lưu ý: Giữa n đỉnh (ngọn) sóng có (n - 1) bước sóng.

3.Biên độ và năng lượng dao động :

- Biên độ : là khoảng cách tính từ vị trí cân bằng → vị trí cao nhất của vật chất tại điểm có sóng truyền qua

- Năng lượng sóng : khi sóng được truyền đến thì các phần tử vật chất dao động => có năng lượng => chúng ta cũng có thể hiểu rằng quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng

4 Sóng âm : sóng âm là sóng dọc

+sóng âm không truyền đi được trong chân không

+Tần số sóng nghe được từ 16→ 20000Hz

Chú ý:Tốc độ truyền sóng trong các môi trường giảm theo thứ tự : Rắn → lỏng → khí

Một số điểm cần chú ý khi giải toán:

1 Q/trình truyền sóng chỉ lan truyền dao động chứ các phần tử vật chất không di chuyển

khỏi VT dao động của nó.

2 Sóng cơ học chỉ lan truyền được trong các môi trường vật chất, không truyền được

trong chân không.

3 Vận tốc truyền sóng phụ thuộc vào bản chất và hiện trạng của môi trường truyền sóng

Khi sóng truyền qua các môi trường khác nhau, vận tốc truyền sóng sẽ thay đổi (nhưng tần

số của sóng thì k o đổi).

4 Quá trình truyền sóng là mộtquá trình truyền năng lượng Năng lượng sóng tại một

điểm tỉ lệ với bình phương biên độ sóng tại đó Khi sóng truyền càng xa nguồn thì năng

lượng sóng càng giảm dần.

5 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 Trong đa số các

bài toán, người ta thường giả thiết biên độ sóng khi truyền đi là không đổi so với nguồn (tức

NL sóng truyền đi không thay đổi).

- -*DẠNG 1: XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA SÓNG

-Chu kỳ (T), vận tốc (v), tần số (f), bước sóng (λ) liên hệ với nhau :

λ = = ;

t

s v

∆

∆

= với ∆s là quãng đường sóng truyền trong thời gian ∆t

+ Quan sát hình ảnh sóng có n ngọn sóng liên tiếp thì có n-1 bước sóng

Hoặc quan sát thấy từ ngọn sóng thứ n đến ngọn sóng thứ m (m > n) có chiều dài l thì bước

sóng

nm

lλ

- -DẠNG 2 : PHƯƠNG TRÌNH SÓNG

1 –Kiến thức cần nhớ :

+Tổng quát: Nếu phương trình sóng tại nguồn O là u0 = Acos(ωt +ϕ) thì

+ Phương trình sóng tại M là u M Acos(ω ϕt 2πx)

x

M

x O

x

N d

- Vậy 2 điểm M và N trên phương truyền sóng sẽ:

+ dao động cùng pha khi: Δφ = k2π => d = kλ

+ dao động ngược pha khi:Δφ = (2k+1)π => d = (2k + 1)

+ dao động vuông pha khi:Δφ = (2k + 1)

2

π

=>d = (2k + 1)

với k = 0, 1, 2 Lưu ý: Đơn vị của d, x, x 1 , x 2 , λ và v phải tương ứng với nhau.

(d2 – d1 ) = ∆ d : là khoảng cách hai điểm bất kì trên phương truyền sóng

CHUYÊN ĐỀ II:GIAO THOA SÓNG CƠ

độ lệch pha không đổi theo thời gian (hoặc hai sóng cùng pha)

Phương pháp giải toán:

DẠNG 1: Biết khoảng cách từ điểm M tới 2 nguồn lần lượt là d1,d2 Tại M dao động với biên

độ cực đại Giữa M với đường trung trực của AB có N dãy cực đại khác Tìm v hoặc f (đề bài

sẽ cho một trong 2 đại lượng)

Phương pháp:

+ Xác định bậc K của dãy cực đại tại M: K = N + 1

+ Áp dụng công thức cho điểm dao động cực đại: d2 − d1 = k = k v.T = k v

f

λ

+ Suy ra đại lượng cần tìm: v hoặc f

- -DẠNG 1’: Biết khoảng cách từ điểm M tới 2 nguồn lần lượt là d1,d2 Tại M dao động với

biên độ cực tiểu Giữa M với đường trung trực của AB có N dãy cực đại khác Tìm v hoặc f

(đề bài sẽ cho một trong 2 đại lượng)

Phương pháp:

+ Xác định bậc K của dãy cực tiểu tại M: K = N

+ Áp dụng công thức cho điểm dao động cực tiểu:

+ Lập tỉ số: d2 d1

n ε λ

−

= +

Trong đó: n là phần nguyên; ε là phần thập phân

+ Nếu ε = 0 thì M là điểm thuộc dãy dao động cực đại Bậc k = n

+ Nếu ε = 0 5 , thì M là điểm thuộc dãy dao động cực tiểu Bậc n + 1

- -DẠNG 3: Biết độ lệch pha của hai nguồn cùng truyền tới điểm M trên cùng một phương

truyền sóng khoảng cách từ điểm M tới 2 nguồn lần lượt là d1,d2 Xác định khoảng cách hoặc λ , v và f

ϕ λ

- Nếu 2 dao động cùng pha ∆ =ϕ 2kπ thay vào ( )∗ ⇒ đại lượng cần tìm.

- Nếu 2 dao động ngược pha ∆ =ϕ (2k+1)π thay vào ( )∗ ⇒ đại lượng cần tìm.

- Nếu 2 dao động vuông pha (2 1)

2

thay vào ( )∗ ⇒ đại lượng cần tìm.

DẠNG 4: Xác định vị trí và số điểm dao động cực đại và cực tiểu trên đoạn AB (Với A và B

là hai nguồn sóng)

Phương pháp:

2 nguồn kết hợp A, B cùng pha 2 nguồn kết hợp A, B ngược pha

• Độ lệch pha của 2 sóng thành phần tại

• Đường trung trực AB thuộc dãy cực đại

• Độ lệch pha của 2 sóng thành phần tại cùng

• Đường trung trực AB thuộc dãy cực tiểu

- Lưu ý: Khi tính cả hai nguồn( trên đoạn AB = l ) thì dấu “<” sẽ được thay bằng dấu “

≤”

-Nếu 2 nguồn vuông pha:

• Số đường hoặc số điểm (không tính hai nguồn) dao động cực đại bằng cực tiểu :

Biên độ cực đại khi: d2 −d1 =kλ

Biên độ cực tiểu khi: 2 1

1 2

− = +

d d ( k )λ

Chú ý:

- Những gợn lồi (cực đại giao thoa , đường dao động mạnh )

- Những gợn lõm (cực tiểu giao thoa , đường đứng yên )

- Khoảng cách giữa hai đường cực đại hoặc cực tiểu liên tiếp bằng λ/2

- Khoảng cách giữa một đường cực đại và một cực tiểu gần nhau bằng λ/4

CHUYÊN ĐỀ III: SÓNG DỪNG

- -Hai đầu dây là 2 nút Một đầu dây là nút, đầu kia là bụng

• Vân tốc truyền sóng trên dây: :v = F/μ

( F là lực căng dây (N) và µ khối lượng trên 1 đơn vị chiều dài (kg/m))

2/ Chú ý

+ Chiều dài một bó sóng: λ/2

-Khoảng cách giữa 2 nút hoặc 2 bụng liền kề là λ / 2

-Khoảng cách giữa nút và bụng liền kề làλ / 4

-Khoảng cách giữa hai nút sóng ( hoặc hai bụng sóng) bất kỳ là: kλ / 2

- Hai điểm đối xứng nhau qua nút sóng luôn dao động ngược pha nhau

- Hai điểm đối xứng nhau qua bụng sóng luôn dao động cùng pha nhau

- Thời gian giữa hai lần liên tiếp mà dây duỗi thẳng là nữa chu kì (T/2)

S (m2) là diện tích mặt vuông góc với phương truyền âm

(với sóng cầu thì S là diện tích mặt cầu S=4πR 2)

R: bán kính mặt cầu(hoặc khoảng cách từ điểm đang xét đến nguồn âm)

L

= Hoặc

0

I L(dB) = 10.lg

Với I0 = 10-12 W/m2 gọi là cường độ âm chuẩn ở f = 1000Hz

Đơn vị của mức cường độ âm là Ben (B), thường dùng đềxiben (dB): 1B = 10dB

c.Âm cơ bản và hoạ âm : Sĩng âm do một nhạc cụ phát ra là tổng hợp của nhiều sĩng âm

phát ra cùng một lúc Các sĩng này cĩ tần số là f, 2f, 3f, ….Âm cĩ tần số f là hoạ âm cơ bản, các âm cĩ tần số 2f, 3f, … là các hoạ âm thứ 2, thứ 3, … Tập hợp các hoạ âm tạo thành phổ của nhạc âm nĩi trên

-Đồ thị dao động âm : của cùng một nhạc âm do các nhạc cụ khác nhau phát ra thì hồn tồn

khác nhau

-Ngưỡng nghe: là cường độ âm nhỏ nhất ứng với tần số âm chuẩn 1000Hz mà tai người bắt

đầu cĩ cảm giác âm

-Ngưỡng đau: là cường độ âm lớn nhất mà tai người bắt đầu cĩ cảm giác âm

Thường sử dụng các cơng thức : log a

b = loga – logb ; log(a.b) = loga + logb

+ +

=

C C

2/Các biểu thức của điện tích, hiệu điện thế và dịng điện:

Phương trình dao động của điện tích trong mạch dao động : q =q cos(ωt0 +φ )( C )

- Hiệu điện thế giữa hai bản cực của tụ điện: u= q =U cos(ωt φ )(V )0 +

0

q U C

=

- Cường độ dao động trong mạch: i=q' =I cos(ωt φ0 + +π2)( A ) Với I0 =q0 ω

- Quan hệ về pha : q và u cùng pha và cùng chậm pha hơn i gĩc π / 2

- Các mối quan hệ về biên độ:

Khi t = 0 : nếu q đang tăng (tụ điện đang tích điện) thì ϕq < 0;

nếu q đang giảm (tụ điện đang phóng điện) thì ϕq > 0

nếu i đang tăng thì ϕi < 0; nếu i đang giảm thì ϕi > 0

nếu u đang tăng thì ϕu < 0; nếu u đang giảm thì ϕu > 0

với q = C.u = q0cos(ωt +φ), q0 = CU0

• Năng lượng từ trường: Wtt = 1 2

i I sin(ωt φ ) I cos( ωt φ ) với I0 = q0.ω

- Khoảng thời gian để năng lượng từ trường WL bằng năng lượng điện trường WC là :

1f

λmin = 2πc LminCmin đến λmax = 2πc LmaxCmax

3/Sóng điện từ là sóng ngang Trong quá trình lan truyền E→ và →Bluôn luôn vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng Tại mỗi điểm dao động của điện trường và từ trường trong sóng điện từ luôn cùng pha với nhau

4/ Sóng vô tuyến điện được sử dụng trong thông tin liên lạc

-Sóng dài (bước sóng từ 1000m đến 100km) ít bị nước hấp thụ nên thông tin dưới nước -Sóng trung (bước sóng từ 100m đến 1000m) ban ngày tầng điện li hấp thụ, ban đêm phản

xạ, nên ban đêm truyền đi được xa trên mặt đất

-Sóng ngắn (bước sóng từ 10m đến 100m) có năng lượng lớn và được tầng điện li và mắt

đất phản xạ nhiều lần nên truyền đi rất xa trên mắt đất

-Sóng cực ngắn (bước sóng từ 0,01m đến 10m) có năng lượng lớn, không bị tầng điện li hấp

thụ mà truyền thẳng Dùng để VTTH và thông tin trong vũ trụ

*Chú ý các công thức mẹo làm trắc nghiệm nhanh : Sự tương tự giữa dao động điện và dao động cơ

a Chu kì và tần số của khung : 2 1

;

T

π ω

b Biểu thức từ thông của khung: Φ = N B S cos ω t = Φo.cos ω t

(Với Φ= L.I và Hệ số tự cảm L = 4π.10-7 N2.S/l )

Với: + S: Là diện tích một vòng dây ;

+ N: Số vòng dây của khung

+uB: Véc tơ cảm ứng từ của từ trường đều (uB vuông góc với trục quay ∆)

+ω : Vận tốc góc không đổi của khung dây( Chọn gốc thời gian t=0 lúc ( n B  u , ) =00)

c Biểu thức của suất điện động cảm ứng tức thời:

với E0 = SNB ω : suất điện động cực đại

d Biểu thức hiệu điện thế xoay chiều:

u(t) = U 0 cos(ωt + φ u )

+ u(t): hiệu điện thế tức thời (V)

+ U 0: hiệu điện thế cực đại (V)

+ φ u: pha ban đầu của hiệu điện thế

e Biểu thức cường độ dòng điện:

i(t) = I 0 cos(ωt + φ i ) + i(t): cường độ dòng điện tức thời (A) + I 0: cường độ dòng điện cực đại (A)

+ φ i: pha ban đầu của cường độ dòng điện

• ZC = 1/Cω (Ω) dung kháng, C (F) điện dung của tụ điện.

k Công suất của mạch điện xoay chiều:

* Công suất: + Công suất thức thời: P = ui = Ri2

+ Công suất trung bình: P = UIcosϕ = RI 2

+ Điện năng tiêu thụ: W = Pt

* Hệ số công suất: cosϕ =

U

U Z

P rI

P cos U

P I

• Nếu cosϕ nhỏ thì hao phí trên đường dây sẽ lớn

• ZL > ZC: u(t) sớm pha so với i(t).(đoạn mạch có tính cảm kháng)

• ZL < ZC: u(t) trễ pha so với i(t) (đoạn mạch có tính dung kháng)

• ZL = ZC: hiệu điện thế u(t) cùng pha với cường độ dòng điện i(t)

• Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần: φ = 0⇒uR(t) cùng pha CĐDĐ i(t)