Đề cương ôn tập học kỳ i – khối 12 năm học 2018 2019 môn vật lí (phần lý thuyết) trường THPT hai bà trưng huế

ĐỀ CƯƠNG ƠN TẬP HỌC KÌ I Trường THPT Hai Bà Trưng- Huế Tổ Vật lý- KTCN MÔN VẬT LÝ KHỐI 12- Năm học 2018-2019 ÔN TẬP DAO ĐỘNG CƠ I: ĐẠI CƯƠNG DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA Chu kì, tần số, tần số góc: *T= với (t thời gian để vật thực n dđ) Dao động: a Thế dao động cơ: Chuyển động qua lại quanh vị trí đặc biệt, gọi vị trí cân b Dao động tuần hồn: Sau khoảng thời gian gọi chu kỳ, vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ c Dao động điều hịa: dao động li độ vật hàm cosin (hay sin) thời gian Phương trình dao động điều hịa (li độ): x = Acos(ωt + ϕ) + x: Li độ, đo đơn vị độ dài cm m -A A + A = xmax: Biên độ (ln có giá trị dương) + 2A: Chiều dài quỹ đạo + + : tần số góc (ln có giá trị dương) : pha dđ (đo rad) ( ) + : pha ban đầu (tại t = 0, đo rad) ( ) * Chú ý: + Quỹ đạo đoạn thẳng dài L = 2A + Mỗi chu kì vật qua vị trí biên lần, qua vị trí khác lần (1 lần theo chiều dương lần theo chiều âm) - sina = cos(a + ) sina = cos(a - ) Phương trình vận tốc: v = - ωAsin(ωt + ϕ) + chiều với chiều cđ , v sớm pha so với x + Vật cđ theo chiều dương v > 0, theo chiều âm v < + Vật VTCB: x = 0; |v|max = ωA; + Vật biên: x = ±A; |v|min = 0; Phương trình gia tốc: a = - ω Acos(ωt + ϕ) = -ω 2x + hướng vị trí cân bằng; a ln sớm pha so với v, a x ngược pha + Vật VTCB: x = 0; |v|max = ωA; |a|min = + Vật biên: x = ±A; |v|min = 0; |a|max = ω2A Hợp lực tác dụng lên vật (lực hồi phục): F = ma = - m + Fhpmax = kA = m : vị trí biên =-kx + Fhpmin = 0: vị trí cân + Dao động đổi chiều lực hồi phục đạt giá trị cực đại + Lực hồi phục hướng vị trí cân -A O A x=0 xmax = A v=0 |a|max = ω2A Fhpmax +4 -4 v=0 |a|max = ω2A a=0 Fhpmin = Fhpmax = kA = m Công thức độc lập: Đồ thị dđđh: + đồ thị li độ đường hình sin + đồ thị vận tốc đoạn thẳng + đồ thị gia tốc elip (A) II: Con lắc lị xo Phương trình dđ: x = Acos(ωt + ϕ) Chu kì, tần số, tần số góc độ biến dạng: + Tần số góc, chu kỳ, tần số: ; t (s) ; +k=m Chú ý: 1N/cm = 100N/m + Nếu lò xo treo thẳng đứng: Với Nhận xét: Chu kì lắc lò xo + tỉ lệ thuận bậc m; tỉ lệ nghịch bậc k + phụ thuộc vào m k; không phụ thuộc vào A (sự kích thích ban đầu) Tỉ số chu kì, khối lượng số dao động: Chu kì thay đổi khối lượng: Gắn lị xo k vào vật m1 chu kỳ T1, vào vật m2 T2, vào vật khối lượng m1 + m2 chu kỳ T3, vào vật khối lượng m1 – m2 (m1 > m2) chu kỳ T4 Thì ta có: Chu kì thay đổi độ cứng: Một lị xo có độ cứng k, chiều dài l cắt thành lị xo có độ cứng k1, k2, chiều dài tương ứng l1, l2… có: kl = k1l1 = k2l2 = @ Ghép lò xo: * Nối tiếp: hay ⇒ treo vật khối lượng thì: T2 = T12 + T22 * Song song: k = k1 + k2 + … ⇒ treo vật khối lượng thì: III: CON LẮC ĐƠN A: Đại cương lắc đơn 1/ Mô tả: Con lắc đơn gồm vật nặng treo vào sợi dây không giãn, vật nặng kích thước khơng đáng kể so với chiều dài sợi dây, sợi dây khối lượng không đáng kể so với khối lượng vật nặng Chu kì, tần số tần số góc: ; ; Nhận xét: Chu kì lắc đơn + tỉ lệ thuận bậc l; tỉ lệ nghịch bậc g + phụ thuộc vào l g; không phụ thuộc biên độ A m + ứng dụng đo gia tốc rơi tự (gia tốc trọng trường g) Phương trình dđ: Điều kiện dao động điều hoà: Bỏ qua ma sát, lực cản α0 vlỏng > vkhí Các đặc trưng vật lý âm (tần số, cường độ (hoặc mức cường độ âm), lượng đồ thị dao động âm) a Tần số âm: Là đặc trưng quan trọng Khi âm truyền từ mơi trường sang mơi trường khác tần số không đổi, tốc đô truyền âm thay đổi, bước sóng sóng âm thay đổi b Cường độ âm I điểm đại lượng đo lượng mà sóng âm tải qua đơn vị diện tích đặt điểm đó, vng góc với phương truyền sóng đơn vị thời gian; đơn vị W/m2 + W (J), P (W) lượng, công suất phát âm nguồn 14 + S (m2) diện tích mặt vng góc với phương truyền âm + Với sóng cầu S diện tích mặt cầu S = 4πR2 c Mức cường độ âm: Đại lượng Hoặc => => I0 cường độ âm chuẩn (thường I0=10-12W/m2 có tần số 1000Hz) Đơn vị mức cường độ âm ben (B) Trong thực tế người ta thường dùng ước số ben đêxiben (dB): 1B = 10dB d Đồ thị dao động âm: đồ thị tất họa âm nhạc âm gọi đồ thị dao động âm Đặc trưng sinh lí âm: (3 đặc trưng độ cao, độ to âm sắc) - Độ cao âm gắn liền với tần số âm (Độ cao âm tăng theo tần số âm) - Độ to âm đặc trưng gắn liền với mức cường đô âm (Độ to tăng theo mức cường độ âm) - Âm sắc gắn liền với đồ thị dao động âm, giúp ta phân biệt âm phát từ nguồn âm, nhạc cụ khác Âm sắc phụ thuộc vào tần số biên độ hoạ âm Chú ý: + Nhạc âm âm có tần số xác định + Tạp âm âm có tần số khơng xác định + Một đầu bịt kín → ¼ bước sóng + Hai đầu bịt kín → bước sóng + Hai đầu hở → ½ bước sóng + Kc điểm pha số nguyên lần bước sóng + Kc điểm ngược pha số lẻ nửa bước sóng Tần số đàn phát (hai đầu nút sóng) Ứng với k = ⇒ âm phát âm có tần số k = 2,3,4…có họa âm bậc (tần số 2f1), bậc (tần số 3f1) Chú ý: Thời gian truyền âm 15 - - ƠN TẬP DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Đại cương dòng điện xoay chiều * Các công thức: Biểu thức i u: I0cos(ωt + ϕi); u = U0cos(ωt + ϕu) Độ lệch pha u i: ϕ = ϕu - ϕi Các giá trị hiệu dụng: I = ;U= Chu kì; tần số: T = ;f= Trong giây dịng điện xoay chiều có tần số f (tính Hz) đổi chiều 2f lần Từ thơng qua khung dây máy phát điện: φ = NBScos( Suất động khung dây máy phát điện: e = - ) = NBScos(ωt + ϕ) = Φ0cos(ωt + ϕ) = - φ’ = ωNBSsin(ωt + ϕ) = E0cos(ωt + ϕ - ) Tìm đại lượng đoạn mạch xoay chiều có R, L, C * Các công thức: Cảm kháng, dung kháng, tổng trở: ZL = ωL; ZC = Định luật Ôm: I = = = = ;Z= Góc lệch pha u i: tanϕ = 16 Công suất: P = UIcosϕ = I2R = Hệ số công suất: cosϕ = Điện tiêu thụ mạch điện: W = A = Pt Viết biểu thức u i đoạn mạch xoay chiều * Các công thức: Biểu thức u i: Nếu i = I0cos(ωt + ϕi) u = (ωt + ϕi + ϕ) Nếu u = U0cos(ωt + ϕu) i = I0cos(ωt + ϕu - ϕ) Với: I = ; I0 = ; I0 = I ; U0 = U ; tanϕ = ; ZL > ZC u nhanh pha i; Z L < ZC u chậm pha i Đoạn mạch có điện trở R: u pha với i; đoạn mạch có cuộn cảm L: u sớm pha i góc ; đoạn mạch có tụ điện u trể pha i góc Trường hợp điện áp hai đầu đoạn mạch u = U 0cos(ωt + ϕ) Nếu đoạn mạch có tụ điện thì: i = I0cos(ωt + ϕ + ) = - I0sin(ωt + ϕ) hay mạch có cuộn cảm thì: i = I 0cos(ωt + ϕ - ) = I0sin(ωt + ϕ) mạch có cuộn cảm tụ điện mà khơng có điện trở R thì: i = ± I0sin(ωt + ϕ) Khi ta có: = Bài toán cực trị đoạn mạch xoay chiều * Các công thức: 17 Khi ZL = ZC hay ω = Z = Zmin = R; Imax = cộng hưởng điện Công suất: P = I2R = ; ϕ = (u pha với i) Đó cực đại ; Pmax = Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm: UL = IZL = Điện áp hiệu dụng hai tụ: UC = IZC = Cực đại P theo R: R = |ZL – ZC| Khi Pmax = Cực đại UL theo ZL: ZL = Cực đại UC theo ZC: ZC = = Khi ULmax = Khi UCmax = Cực đại UL theo ω: UL = ULmax ω = Cực đại UC theo ω: UC = UCmax ω = Bài toán nhận biết thành phần đoạn mạch xoay chiều * Kiến thức liên quan: Các dấu hiệu để nhận biết nhiều thành phần đoạn mạch xoay chiều (thường gọi hộp đen): Dựa vào độ lệch pha ϕx điện áp hai đầu hộp đen dòng điện mạch: + Hộp đen phần tử: 18 - Nếu ϕx = 0: hộp đen R - Nếu ϕx = : hộp đen L - Nếu ϕx = - : hộp đen C + Hộp đen gồm hai phần tử: - Nếu < ϕx < : hộp đen gồm R nối tiếp với L - Nếu - < ϕx < 0: hộp đen gồm R nối tiếp với C - Nếu ϕx = : hộp đen gồm L nối tiếp với C với ZL > ZC - Nếu ϕx = với ZL < ZC : hộp đen gồm L nối tiếp với C - Nếu ϕx = 0: hộp đen gồm L nối tiếp với C với ZL = ZC Dựa vào số dấu hiệu khác: + Nếu mạch có R nối tiếp với L R nối tiếp với C thì: U2 = U + U U2 = U + U + Nếu mạch có L nối tiếp với C thì: U = |UL – UC| + Nếu mạch có cơng suất tỏa nhiệt mạch phải có điện trở R cuộn dây phải có điện trở r + Nếu mạch có ϕ = (I = Imax; P = Pmax) mạch có điện trở R mạch có L C với ZL = ZC Máy biến áp – Truyền tải điện * Các công thức: Máy biến áp: = = Cơng suất hao phí đường dây tải: Php = rI2 = r( Độ giảm điện áp đường dây tải điện: ∆U = Ir Hiệu suất tải điện: H = )2 = P Máy phát điện – Động điện * Các cơng thức: Tần số dịng điện máy phát điện xoay chiều pha phát (tính Hz): Máy có cặp cực, rơto quay với tốc độ n vịng/giây: f = n 19 Máy có p cặp cực, rơto quay với tốc độ n vịng/giây: f = pn Máy có p cặp cực, rơto quay với tốc độ n vịng/phút: f = Mạch ba pha mắc hình sao: Ud = Up; Id = Ip Mạch ba pha mắc hình tam giác: Ud = Up; Id = Ip Công suất tiêu thụ động điện: I2r + P = UIcosϕ - - 20 ... hiệu số pha khơng đ? ?i theo th? ?i gian Phương trình: Giao thoa hai sóng phát từ hai nguồn sóng kết hợp S 1, S2 cách khoảng l: ? ?i? ??m M cách nguồn d1, d2 10 @ Nếu hai nguồn S1 S2 phát hai sóng giống... (k∈Z) Số đường số ? ?i? ??m (khơng tính hai nguồn): c Hai nguồn dđ vng pha: * ? ?i? ??m cực đ? ?i có d2 – d1 = k + Số ? ?i? ??m cực đ? ?i cực tiểu đoạn AB bằng: III: SĨNG DỪNG Phản xạ sóng: - Khi phản xạ vật cản... Biểu thức u i: Nếu i = I0 cos(ωt + ? ?i) u = (ωt + ? ?i + ϕ) Nếu u = U0cos(ωt + ϕu) i = I0 cos(ωt + ϕu - ϕ) V? ?i: I = ; I0 = ; I0 = I ; U0 = U ; tanϕ = ; ZL > ZC u nhanh pha i; Z L < ZC u chậm pha i