giao an vat lí 1

GIÁO ÁN BỒI DƯỠNG VẬT LÍ 10 PHẦN I: ĐỘNG HỌC I- MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1. Cơ học: Cơ học là phản ứng của vật lý học nghiêng cứu chuyển động của các vật thể dưới tác dụng tương hỗ giữa chúng. 2. Chất điểm: Chất điểm là vật có kích thước rất nhỏ gần như một điểm hoặc kích thước của vật rất nhỏ so với chiều dài đường đi của vật. 3. Chuyển động tònh tiến: Chuyển động tònh tiến là chuyển động trong đó tất cả những điểm của vật đều vạch ra những đường giống nhau và đường nối dài hai điểm bất kỳ trên vật luôn luôn song song với chính nó. 4. Hệ toạ độ: Hệ toạ độ dùng để xác đònh chính xác vò trí của một chất điểm. Hệ toạ độ gồm có: - Một điểm O trên vật làm mốc gọi là gốc toạ độ. - Một hệ trục toạ độ. 5. Tính tương đối của chuyển động: Mọi chuyển động và mọi trạng thái đứng yên đều có tính chất tương đối tuỳ thuộc vào hệ qui chế mà ta chọn. 6. Mốc thời gian: Mốt thời gian là một thời điểm mà ta chọn làm gốc (t=0) để tính thời gian. Trong cơ học thường chọn gốc thời gian là lúc bắt đầu khảo sát chuyển động. II. CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU: 1. Phương trình chuyển động: Ta có công thức tính toạ độ và đường đi là: )( )( 00 00 ttvxxs ttvxx −=−= −+= Chọn t 0 =0, ta có: vtxxs vtxx =−= += 0 0 chọn t 0 =0 và x 0 =0, ta có: vtsx == Lưu ý: + Nếu chọn chiều dương là chiều chuyển động thì v>0. + Nếu chọn chiều dương ngược chiều chuyển động thì v<0. 2.Đồ thò của chuyển động: GV: TRẦN CƠNG ĐẠT Trường THPT Hồng ngự 2 1 GIÁO ÁN BỒI DƯỠNG VẬT LÍ 10 Có dạng là một đường thẳng, có độ dốc là v, được giới hạn bởi điểm có toạ độ (t 0 , x 0 ). III. CÔNG THỨC CỘNG VẬN TỐC: 231213 vvv  += 12 v  : vận tốc vật 1 đối với vật 2 23 v  : vận tốc vật 2 đối với vật 3 13 v  : vận tốc vật 1 đối với vật 3 • Các trường hợp đặc biệt: + 12 v  và 23 v  : cùng hướng 231213 vvv += + 12 v  và 23 v  : ngược hướng 231213 vvv −= + 12 v  và 23 v  : vuông gốc 2 23 2 12 2 13 vvv += IV. CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU: 1.Vận tốc trung bình t s v =  2. Vận tốc tức thời: t s v t ∆ ∆ = Vận tốc tức thời là một đại lượng vectơ, trong chuyển động thẳng vectơ vận tốc tức thời cùng phương, cùng chiều với chuyển động. 3. Gia tốc: t v tt vv a t ∆ ∆ = − − =    0 0 Trong chuyển động thẳng ta có: t vv a t 0 − = , chọn t 0 = 0 ta được: t vv a t 0 − = * Đối với chuyển động nhanh dần, a cùng dấu với v * Đối với chuyển động chậm dần, a trái dấu với v Do đó, nếu chọn chiều dương là chiều chuyển động (v>0) ta có chuyển động nhanh dần thì a>0, chậm dần thì a<0 và ngược lại. * Đối với chuyển động thẳng biến đổi đều thì gia tốc a là một hằng số. 4. Các phương trình của chuyển động thẳng biến đổi đều: Vận tốc tức thời: )( 00 ttavv t −+= Toạ độ phương trình chuyển động: GV: TRẦN CƠNG ĐẠT Trường THPT Hồng ngự 2 2 GIÁO ÁN BỒI DƯỠNG VẬT LÍ 10 2 0000 )( 2 1 )( ttattvxx −+−+= Đường đi: 2 0000 )( 2 1 )( ttattvxxs −+−=−= Hệ thức độc lập: asvv t 2 2 0 2 =− Chọn t 0 =0, ta có: asvv attvxxs attvxx atvv t t 2 2 1 2 1 2 0 2 2 00 2 00 0 =− +=−= ++= += V. SỰ RƠI TỰ DO: - Sự rơi tự do là sự rơi trong chân không chỉ dưới tác dụng của trọng lực. - Sự rơi tự do là chuyển động thẳng nhanh dần đều. - Các phương trình của chuyển động thẳng biến đổi đều không vận tốc đầu (v 0 =0) đều dùng được cho sự rơi tự do với ga = . - Chọn trục toạ độ thẳng đứng, chiều dương từ trên xuống, gốc toạ độ là vò trí ban đầu, ta có: gtv t = 2 2 1 gth = VI. CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU: 1.Đường đi: Có dạng là một cung tròn co độ dài là: ϕ RtvsMM === . 0 với ϕ là góc quay, R là bán kính 2.Vận tốc dài, vận tốc góc, gia tốc hướng tâm: Vận tốc dài: t s v ∆ ∆ = Vận tốc góc: t ϕ ω = Gia tốc hướng tâm: R v a 2 = Mối liên hệ: RRv 2 ; ωω == 2. Chu kì quay-Tần số quay: n T 12 == ω π hay n T π π ω 2 2 == PHẦN II: ĐỘNG LỰC HỌC I. LỰC: GV: TRẦN CƠNG ĐẠT Trường THPT Hồng ngự 2 3 GIÁO ÁN BỒI DƯỠNG VẬT LÍ 10 - Lực là đại lượng vật lý đặc trưng cho tác dụng của vật này vào vật khác, kết quả là truyền gia tốc cho vật hoặc làm cho vật biến dạng. - Lực là đại lượng vectơ, vectơ lực có hướng trùng với hướng của vectơ gia tốc mà lực đó truyền cho vật. II. SỰ CÂN BẰNG LỰC: - Hai lực cân bằng nhau là hai lực cùng đặ vào một vật, có cùng giá, cùng độ lớn nhưng ngược chiều nhau. - Một vật đứng yên hay chuyển động thẳng đều khi các lực tác dụng vào vật cân bằng nhau. - Trạng thái đứng yên và chuyển động thẳng đều có thể gọi chung là trạng thái cân bằng. III. CÁC ĐỊNH LỰC NIUTON 1. Đònh luật I Niuton 0   = a 2. Đònh luật II Niuton m F a   Với F  là lực tổng hợp tác dụng vào vật 3. Đònh luật III Niuton: 1221 FF  −= IV. CÁC LỰC CƠ HỌC 1. Lực hấp dẫn: 2 21 r mm GF = 2 2 11 10.68,6 kg Nm g − = Trọng lực là trường hợp riêng của lực hấp dẫn. P=mg với 2 )( hR M Gg + = Với M và R là khối lượng và bán kính Trái Đất 2. Lực đàn hồi: F=-kx k: hệ số đàn hồi hay độ cứng 3. Lực ma sát: kNF ms = a. Lực ma sát trượt với k là hệ số ma sát trượt và N là áp lực b. Lực ma sát nghỉ: - Lực ma sát nghỉ luôn cân bằng với ngoại lực đặt vào vật hướng song song với mặt tiếp xúc. - Lực ma sát nghỉ cực đại xấp xỉ bằng lực ma sát trượt. c. Lực ma sát lăn: Lực ma sát lăn được tính như ma sát trượt nhưng hệ số ma sát lăn nhỏ hơn hệ số ma sát trượt hàng chục lần. GV: TRẦN CƠNG ĐẠT Trường THPT Hồng ngự 2 4 GIÁO ÁN BỒI DƯỠNG VẬT LÍ 10 3. chuyển động của vật trên mặt phẳng nghiên: Nếu vật chỉ chòu tac dụng của trong lực P  , phản lực n  và lực ma sát ms F  Chọn chiều dương là chiều chuyển động. Khi vật trượt xuống theo mặt phẳng nghiêng, ta có: )cos(sin αα kga −= Khi vật trượt lên theo mặt phẳng nghiêng, ta có: )cos(sin αα kga +−= Khi không có ma sát thì k=0 Nếu vật chòu tác dụng của nhiều lực kh1c nữa thì bài toán cũng được giải bằng phương pháp động lực học như trên. 4. Phương pháp toạ độ- chuyển động của vật dưới tác dụng của trọng lực: a. Phương pháp toạ độ: - Chọn hệ toạ độ Đề –các Oxy và phân tích chuyển động phứctạp của cấht điểm m thành các chuyển động thành phần trên các trục toạ độ (Mx và My) - Khảo sát riêng lẽ các chuyển động của Mx và my. - Phối hợp các kết quả để có lời giải đầy đủ cho chuyển động thực. b. chuyển động vật ném: - Vật chuyển động thẳng biến đổi đều với gia tốc có độ lớn bằng g và vận tốc có độ lớn là v0. - Theo phương Oy thẳng đứng vật chuyển động thẳng nhanh dần đều với gia tốc có độ lớn là g. - p dụng các phương trình của chuyển động thẳng đều và thẳng biến đổi đều. 5. Lực tác dụng vào vật chuyển động tròn đều: Lực tác dụng vào vật chuyển động tròn đều (lực hướng tâm) có thể chỉ là một lực hoặc là hợp lực của các lực tác dụng vào vật đó. Ta có: R v mmaF 2 == PHẦN III: TĨNH HỌC I. QUI TẮC TỔNG HP LỰC: 1. Qui tắc tổn hợp hai lực có giá đồng qui: - Muốn tổng hợp hai lực có giá đồng qui thì trước hết ta phải trượt hai vectơ lực đó trên giá của chúng đến điểm đồn qui O của hai giá rồi áp dụng qui tắc hình bình hành để tìm hợp lực. FFF  =+ 21 - Ngược lại phân tích lực F  là thau thế lực đó bằng hai lực 1 F  , 2 F  có tác dụng giống hệt như lực F  ; phép nhân tích lực cũng tuân theo qui tắc hình bình hành. Phải căn cứ vào những biểu hiện cụ thể của tác dụng lực F  để chọn các phương của 1 F  và 2 F  . (Thường một lực song song phương chuyển động, một lực vuông góc với lưc kia) GV: TRẦN CƠNG ĐẠT Trường THPT Hồng ngự 2 5 GIÁO ÁN BỒI DƯỠNG VẬT LÍ 10 2. Qui tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều: Hợp lực của hai lực song song cùng chiều tác dụng vào một vật rắn là một lực song song cùng chiều và có độ lớn bằng tổng các độ lớn của hai lực đó. 21 FFF += Giá trong hợp lực chia trong khoảng cách giữa hai giá của hai lực thành phần thành những đoạn tỉ lệ nghòch với độ lớn hai lực ấy: 1 2 2 1 d d F F = II. TRỌNG TÂM CỦA VẬT RẮN: 1. Trọng tâm của vật rắn: Là điểm đặt của trọng lực tác dụng lên vật: - Mọi lực tac dụng vào vật mà có giá đi qua trọng tâm sẽ làm cho vật chuyển động tònh tiến. - Mọi lực tác dụng vào vật mà có giá không đi qua trọng tâm sẽ làm cho vật vừa quay vừa tònh tiến. 2. Trọng tâm của vật rắn hoặc của một hệ chất điểm sẽ trùng với khối tâm của vật hoặc của hệ chất điểm ấy. - Toạ độ khối tâm của hệ chất điểm m 1, m 2 … được xác đònh bởi công thức: . . 21 2211 ++ ++ = mm xmxm x . . 21 2211 ++ ++ = mm ymym y . . 21 2211 ++ ++ = mm zmzm z trong đó x 1, y 1, z 1, x 2, y 2, z 2 … là toạ độ của các chất điểm m 1, m 2 … trong hệ tục Oxyz bất kỳ. - Đối với vật (hoặc phần của vật) có dạng đối xứng ( như dạng hình cầu, hình hộp…) thì trọng tâm (khối tâm) nằm ở tâm đối xứng (ở tâm hình cầu, đường tròn, ở giao điểm các đường chéo…) III. ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG: 1. Điều kiện cân bằng của một chất điểm là hợp lực của tất cả các lực tác dụng lên chất điểm phải bằng không: ∑ ==+++ ).0(0 . 21 FFFF n  hay 0 . 21 =++ xx FF  và 0 . 21 =++ yy FF  ∑ = 0( x F  và ∑ = 0 y F  ) ( yx FF 11 ,  là hình chiếu của lực thứ nhất lên hai trục Ox, Oy) 2. Điều kiện cân bằng của vật rắn không có chuyển động quay quanh một trục giống điều kiện cân bằng của chất điểm. Đặc biệt: - Nếu một vật rắn chòu tác dụng của hai lực và cân bằng thò hai lực ấy phải cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều: 0 21 =+ FF  - Nếu một vật rắn chòu tác dụng của ba lực không song song và cân bằng thì: + Ba lực đó phải có giá đồng phẳng và đồng quy; + Hợp lực của hai lực phải cân bằng với lực thứ ba. GV: TRẦN CƠNG ĐẠT Trường THPT Hồng ngự 2 6 GIÁO ÁN BỒI DƯỠNG VẬT LÍ 10 3. Điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố đònh. Qui tắc momen lực: - Mômen lực là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay vật của lực và được đo bằng tích của lực với tay đòn của nó (khoảng cách d từ trục quay đến giá của lực): M= Fd Đơn vò của Mômen lực: N.m (Mômen lực bằng không nếu lực có giá đi qua trục quay hoặc song song với trục quay) - Qui tắc mômen lực: Muốn cho một vật có trục quay cố đònh đứng cân bằng thì tổng các mômen lực làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các mômen lực làm vật quay theo chiều ngược lại: ∑ ==++ 0.0 . 21 MMM (Qui ước: mômen dương làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ, mômen âm làm vật quay cùng chiều kim đồng hồ). 6. Điều kiện cân bằng tổng quát của một vật rắn: - Tổng đại số các hình chiếu của các lực lên các trục toạ độ phải bằng không ( ∑ ∑ == 0;0 yx FF  ) - Tổng các mômen lực (đối với trục quay bất kỳ) làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng các mômen lực làm vật quay theo chiều ngược lại ∑ = )0( M PHẦN IV: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN I. ĐỘNG LƯNG VÀ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯNG: 1. Hệ kín: Một vật gọi là hệ kín (hay cô lập) nếu các vật trong hệ chỉ tương tác với nhau mà không tương tác với nhau mà không tương tác với các vật ở ngoài hệ (gọi tắt là môi trường ngoài).Nói cách khác trong hê chỉ có các nội lực từng đôi trục đối theo đònh luật III Niuton; không có các ngoại lực do môi trường ngoài tác dụng lên các vật trong hệ, hoặc các ngoại lực này bò các ngoại lực khác khử. 2. Động lực p  của vật là đại lượng vectơ bằng tích của khối lượng m của vật với vận tốc v  của nó: vmp  = - Động lực có hướng của vận tốc. - Động lượng của hệ là tổng vectơ các động lượng của vật trong hệ - Đơn vò của trọng lượng: kg.m/s 3. Đònh luật bảo toàn động lượng: GV: TRẦN CƠNG ĐẠT Trường THPT Hồng ngự 2 7 GIÁO ÁN BỒI DƯỠNG VẬT LÍ 10 Tổng động lượng của một hệ kín được bảo toàn (biểu diễn bằng một vectơ khong đổi cả về hướng và độ lớn). a. Đối với hệ hai vật: 21 pp  + = vectơ không đổi. b. Nếu hệ không kín nhưng hình chiếu các ngoại lực lên phương nào đó bằng 0 (thí dụ Ox) thì tổng động lựơng của hệ theo phương Ox vẫn bảo toàn. ' 22 ' 112211 xxxx vmvmvmvm +=+ 4. Liên hệ giữa lực và động lượng Xung của lực F  tác dụng lên vật trong khoảng thời gian ).( tFt ∆∆  bằng độ biến thiên động lượng p  ∆ của vật trong khoảng thời gian ấy. ptF   ∆=∆ II. CÔNG VÀ CÔNG SUẤT 1. Công của lực F  A = F . S. cos α (J) (N) (m) 2. Công của trọng lực Công của trọng lực không phụ thuộc vào dạng q đạo của vật mà luôn luôn bằng tích của trọng lực của vật với hiệu độ cao của vò trí đầu và vò trí cuối của vật: A=mgh, với h = h 1 – h 2 ; h 1 h 2 là độ cao lúc đầu và lúc cuối. - Nếu vật đi từ trên xuống: h>0 → A>0 - Nếu vật đi từ dưới lên: h< 0 → A<0. 3. Công của lực đàn hồi: )( 2 1 2 2 2 1 xxkA −= k: Hệ số đàn hồi (độ cứng) x 1 x 2 : Độ biến dạng lúc dầu và lúc sau 4. Công suất: vF t A N . == III. NĂNG LƯNG VÀ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN NĂNG LƯNG 1. Động năng: Động năng của một vật có khối lượng m và vận tốc v là đại lượng vô hướng ( )0 ≥ 2 2 mv W d = 2. Đònh lý động năng: Độ biến thiên động năng của vật bằng công A ng của các ngoại lực tác dụng lên vật: ngdd AvvmWW =−=− )( 2 1 2 1 2 2 12 GV: TRẦN CƠNG ĐẠT Trường THPT Hồng ngự 2 8 GIÁO ÁN BỒI DƯỠNG VẬT LÍ 10 3. Thế năng:Thế năng là năng lượng mà vật (hay hệ vật) có do tương tác (bằng lực thế) giữa hai vật trong hệ (hoặc giữa các phần của vật) và phụ thuộc vào vò trí tương đối của vật - Thế năng (hấp dẫn) của vật nặng (có khối lượng m, đặt ở độ cao h trong trọng trường có gia tốc g) là W t =mgh. Thế năng này phụ thuộc vào mốc tính độ cao, có thể là dương, âm hoặc bằng không. - Thế năng đàn hồi của lò xo (vật đ2n hồi) có độ cứng k bò biến dạng (giãn hoặc co) một đoạn x: 2 2 kx W t = 4. Cơ năng: Tổng của động năng và thế năng W = W đ +w t 5. Đònh luật bảo toàn cơ năng: Trong hệ kín không có ma sát, thì có sự biến đổi qua lại của động năng và thế năng nhưng tổn của chúng, tức là cơ năng được bảo toàn: W=W đ + W t = cost 6. Đònh luật bảo toàn năng lượng: Trong hệ kín có sự chuyển hoá năng lượng từ dạng này sang dạng kác, sự truyền năng lượng từ vật này sang vật khá, nhưng số lượng tổng cộng không đổi. 7. Hiệu suất được đo bằng tỉ số giữa công (hoặc công suất) có ích và công (hoặc công suất) toàn phần: tp A A H = hay tp N N H = , 1 ≤ H - Hiệu suất của máy: v r E E H = 8. Va chạm của hai vật là tương tác giữa hai vật xảy ra trong một thời gian ngắn. a. Va chạm đàn hồi: Nghiệm đúng đònh luật bảo toàn động lượng và đònh luật bảo toàn cơ năng (rút về bảo toàn động năng). Có thể thay đònh luật bảo toàn cơ năng bằng quy tắc: vận tốc tương đối giữa hai vật giữ nguyên độ lớn nhưng đổi chiều. b. Va chạm mềm: Sau khi va chạm hai vật có cùng vận tốc. Hệ va chạm mềm tuân theo đònh luật bảo toàn động lượng. Đònh luật bảo toàn năng lượng được nghiệm đúng. Một phần động năng chuyển hoá thành nội năng (biến thành nhiệt và làm biến dạng hai vật) nên không có sự bảo toàn cơ năng. 9. Đònh luật Bécnuli Tổng của áp suất tónh và áp suất động không đổi theo ống nằng ngang: GV: TRẦN CƠNG ĐẠT Trường THPT Hồng ngự 2 9 GIÁO ÁN BỒI DƯỠNG VẬT LÍ 10 const pv p =+ 2 2 (p là áp suất tónh: S F p = trong lòng chất lỏng thì ghp ρ = , h là độ sâu, ρ là khối lượng riêng của chất lỏng. Còn 2 2 v ρ là áp suất động, với v là vận tốc của chất lỏng) - Với ống không nằm ngang: 2 2 2 21 2 1 1 22 gh v pgh v p ρ ρ ρ ρ ++=++ - chuyển động của chất lỏng không nén khi chảy ổn đònh: 2 1 2 1 s s v v = với v 1 , v 2 là vận tốc chất lỏng chạy qua tiết diện s 1 , s 2. PHẦN V: VẬT LÝ PHÂN TỬ VÀ NHIỆT HỌC 1. Đònh luật Boyle-Mariotte: (Cho quá trình đẳng nhiệt, T= HS) - Phát biểu 1: Ở nhiệt độ không đổi thể tích của một khối lượng khi xác đònh tỷ lệ nghòch với áp suất: - Phát biểu 2: Ở nhiệt độ không đổi tích của thể tích và áp suất của một khối lượng khi xác đònh là một hằng số: pV= const - Đường đẳng nhiệt: 2. Đònh luậtt Charles: (Cho quá trình đẳng tích, V = HS) - Phát biểu 1: Khi thể tích không đổi hệ số tăng áp suất của mọi chất khí theo nhiệt độ dều bằng (p 0 là áp suất ở 0 0 C; p là áp suất ở t 0 C - Phát biều 2: Khi thể tích không đổi áp suất của một khối lượng khi xác đònh tỷ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối của chất khí: T là nhiệt độ tuyệt đối , là nhiệt độ của nhiệt giai hay nhiệt giai Kenvin, có đơn vò là K: T(K) = t 0 C + 273 0(K) được gọi là độ 0 tuyệt đối. - Đường đẳng tích: 3. Đònh luật Gay-Lussac: (Cho quá trình đẳng áp p=HS) GV: TRẦN CƠNG ĐẠT Trường THPT Hồng ngự 2 10 [...]... ngự 2 11 GIÁO ÁN BỒI DƯỠNG VẬT LÍ 10 9 Nội năng của khí lí tưởng: U=n.CvT; Cv: nhiệt dụng mol đẳng tích - Khí đơn nguyên tử - Khí lưỡng nguyên tử Giữa Cp vá Cv liên hệ: Cp – Cv =R 10 Công của khí lí tưởng trong quá trình đẳng áp: A=pV Trong hệ trục tọa độ (p, V): - Công của một quá trình bất kỳ: A=S12BA + A>0: Quá trình 1 – 2 có V tăng + A . hệ chất điểm m 1, m 2 … được xác đònh bởi công thức: . . 21 2 211 ++ ++ = mm xmxm x . . 21 2 211 ++ ++ = mm ymym y . . 21 2 211 ++ ++ = mm zmzm. biệt: + 12 v  và 23 v  : cùng hướng 2 312 13 vvv += + 12 v  và 23 v  : ngược hướng 2 312 13 vvv −= + 12 v  và 23 v  : vuông gốc 2 23 2 12 2 13 vvv +=