tranh hóa học 8 hóa học 8 trần anh mạnh thư viện tư liệu giáo dục

[Thông hiểu]  Có một số chất khi hấp thụ năng lượng dưới một dạng nào đó, thì có khả năng phát ra các bức xạ điện từ trong miền ánh sáng nhìn thấy. Hiện tượng đó gọi là sự phát quang[r]

(1)

PHẦN THỨ HAI

HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN CHUẨN KIẾN THỨC, KĨ NĂNG MễN VẬT LÍ LỚP 12 THPT

MỘT SỐ ĐIỂM CẦN LƯU í KHI THỰC HIỆN CHUẨN KIẾN THỨC, KĨ NĂNG

1 Phần “Hướng dẫn thực chuẩn kiến thức, kĩ năng” tài liệu trỡnh bày theo lớp theo cỏc chương Mỗi chương gồm hai phần :

a) Chuẩn kiến thức, kĩ chương trỡnh : Phần nờu lại nguyờn văn chuẩn kiến thức, kĩ quy định chương trỡnh hành tương ứng chương

b) Hướng dẫn thực : Phần chi tiết hố chuẩn kiến thức, kĩ nờu phần trờn dạng bảng gồm có cột xếp theo chủ đề môn học Các cột bảng gồm :

- Cột thứ (STT) ghi thứ tự đơn vị kiến thức, kĩ chủ đề

- Cột thứ hai (Chuẩn KT, KN quy định chương trỡnh) nờu lại cỏc chuẩn kiến thức, kĩ tương ứng với chủ đề quy định chương trỡnh hành

- Cột thứ ba (Mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN) trỡnh bày nội dung chi tiết tương ứng với chuẩn kiến thức, kĩ nêu cột thứ hai Đây phần trọng tâm, trỡnh bày kiến thức, kĩ tối thiểu mà HS cần phải đạt trỡnh học tập Cỏc kiến thức, kĩ trỡnh bày cột cấp độ khác để dấu ngoặc vuụng [ ]

Cỏc chuẩn kiến thức, kĩ chi tiết hóa cột để kiểm tra đánh giá kết học tập học sinh trỡnh học tập cấp THPT

- Cột thứ tư (Ghi chú) trỡnh bày nội dung liờn quan đến chuẩn kiến thức, kĩ nêu cột thứ ba Đó kiến thức, kĩ cần tham khảo vỡ chỳng sử dụng SGK hành tiếp cận chuẩn kiến thức, kĩ quy định chương trỡnh, ví dụ minh hoạ, điểm cần ý thực

2 Đối với vùng sâu, vùng xa vùng nông thôn cũn cú khú khăn, GV cần bám sát vào chuẩn kiến thức, kĩ chương trỡnh chuẩn, khụng yờu cầu HS biết nội dung chuẩn kiến thức, kĩ khác liên quan cú cỏc tài liệu tham khảo

Ngược lại, vùng phát triển thị xó, thành phố, vựng cú điều kiện kinh tế, văn hố xó hội, GV cần linh hoạt đưa vào kiến thức, kĩ liên quan để tạo điều kiện cho HS phát triển lực

Trong quỏ trỡnh vận dụng, GV cần phõn hoỏ trỡnh độ HS để có giải pháp tốt việc tổ chức hoạt động nhận thức cho HS

(2)

A CHƯƠNG TRèNH CHUẨN

Chương I DAO ĐộNG CƠ 1 Chu n ki n th c, k c a chẩ ế ứ ĩ ủ ương trình

Chủ đề Mức độ cần đạt ghi chú

a) Dao động điều hoà Các đại lượng đặc trưng

b) Con lắc lò xo Con lắc đơn

c) Dao động riêng Dao động tắt dần d) Dao động cưỡng Hiện tượng cộng hưởng Dao động trì

e) Phương pháp giản đồ Fre-nen

Kiến thức

- Phát biểu định nghĩa dao động điều hoà

- Nêu li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu - Nêu trình biến đổi lượng dao động điều hồ

- Viết phương trình động lực học phương trình dao động điều hồ lắc lò xo lắc đơn

- Viết cơng thức tính chu kì (hoặc tần số) dao động điều hồ lắc lị xo lắc đơn Nêu ứng dụng lắc đơn việc xác định gia tốc rơi tự

- Trình bày nội dung phương pháp giản đồ Fre-nen

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

- Nêu dao động riêng, dao động tắt dần, dao động cưỡng - Nêu điều kiện để tượng cộng hưởng xảy

- Nêu đặc điểm dao động tắt dần, dao động cưỡng bức, dao động trì Kĩ năng

- Giải toán đơn giản dao động lắc lò xo lắc đơn - Biểu diễn dao động điều hồ vectơ quay

- Xác định chu kì dao động lắc đơn gia tốc rơi tự thí nghiệm

Dao động lắc lò xo lắc đơn bỏ qua ma sát lực cản dao động riêng

(3)

2 Hướng dẫn thực hiện

1 Dao động điều hoà

Stt

Chuẩn KT, KN quy định chương

trình

mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi chú

1 Phát biểu định nghĩa dao động điều hoà

[Thụng hiểu]

Dao động điều hồ dao động li độ vật hàm côsin (hay hàm sin) thời gian

Phương trình dao động điều hồ có dạng: x = Acos(t + j)

trong đó, x li độ, A biên độ dao động (là số dương), j pha ban đầu,  tần số góc dao động, (t + j) pha dao động

thời điểm t

Chuyển động vật lặp lặp lại quanh vị trí đặc biệt (gọi vị trí cân bằng), gọi dao động Nếu sau khoảng thời gian nhau, gọi chu kì, vật trở lại vị trí cũ chuyển động theo hướng cũ dao động vật tuần hồn

Dao động tuần hoàn đơn giản dao động điều hoà

2 Nêu li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu

[Thông hiểu]

 Li độ x dao động toạ độ vật hệ toạ độ có gốc vị trí cân

bằng Đơn vị đo li độ đơn vị đo chiều dài

 Biên độ A dao động độ lệch lớn vật khỏi vị trí cân

Đơn vị đo biên độ đơn vị đo chiều dài

 (t + j) gọi pha dao động thời điểm t, có đơn vị rađian (rad)

Với biên độ cho pha đại lượng xác định vị trí chiều chuyển động vật thời điểm t

 j pha ban đầu dao động, có đơn vị rađian (rad)

 tần số góc dao động, có đơn vị rađian giây (rad/s)

 Chu kì T dao động điều hoà khoảng thời gian để vật thực

(4)

được dao động tồn phần Đơn vị chu kì giây (s)

 Tần số (f) dao động điều hoà số dao động toàn phần thực

trong giây, có đơn vị giây (1/s), gọi héc (kí hiệu Hz)

Hệ thức mối liên hệ chu kì tần số

2 f T



   

v = x' = - Asin( t + )   .

Gia tốc dao động điều hoà

2

a = v' =  Acos( t + ) =    x

2 CON LắC Lò XO Stt

trình

1 Viết phương trình động lực học phương trình dao động điều hồ lắc lị xo

[Thơng hiểu]

 Phương trình động lực học dao động điều hoà

F = ma = - kx hay a = - k

x m

trong F lực tác dụng lên vật m, x li độ vật m Phương trình viết dạng :

x" = - 2x

 Phương trình dao động dao động điều hồ ω

x = Acos( t + ) với

k m

 

Con lắc lị xo gồm vật nhỏ có khối lượng m gắn vào lị xo có khối lượng khơng đáng kể, độ cứng k, đầu gắn vào điểm cố định

Điều kiện khảo sát lực cản môi trường lực ma sát không đáng kể

Lực ln hướng vị trí cân gọi lực kéo về, có độ lớn tỉ lệ với li độ gây gia tốc cho vật dao động điều hồ

2 Viết cơng thức tính chu kì (hoặc tần số) dao động điều hoà lắc lị xo

[Thơng hiểu]

 Cơng thức tính tần số góc dao động điều hồ lắc lò xo

là

k m

 

(5)

lắc lò xo

m

T

k

 

Trong đó, k độ cứng lị xo, có đơn vị niutơn mét (N/m), m khối lượng vật dao động điều hoà, đơn vị kilơgam (kg) Nêu q trình

biến đổi lượng dao động điều hoà

[Thơng hiểu]

Trong q trình dao động điều hồ, có biến đổi qua lại động Động tăng giảm ngược lại Nhưng vật dao động điều hịa ln ln khơng đổi

Với dao động lắc lò xo, bỏ qua ma sát lực cản, chọn mốc tính vị trí cân bằng,

- Động :

Wđ =

2mv2 = Wsin2(t + j). - Thế :

Wt =

2kx2 = Wcos2(t + j). - Cơ :

W =

2kA2 =

2 m2A2 = số. Giải

tốn đơn giản dao động lắc lị xo

[Vận dụng]

 Biết cách chọn hệ trục toạ độ, lực tác dụng lên vật

dao động

 Biết cách lập phương trình dao động, tính chu kì dao động

đại lượng công thức lắc lị xo

Chỉ xét dao động điều hồ riêng lắc, đó, lắc lị xo dao động theo phương ngang theo phương thẳng đứng

(6)

3 CON LắC ĐƠN

Stt

trình

1 Viết phương trình động lực học phương trình dao động điều hồ lắc đơn

[Thơng hiểu]

 Với lắc đơn, thành phần lực kéo vật vị trí cân

Pt = - mg s

l = ma = ms" hay s" = - g

s

l = -2s

trong đó, s li độ cong vật đo mét (m), l chiều dài lắc đơn đo mét (m) Đó phương trình động lực học lắc đơn

 Phương trình dao động lắc đơn là

0

s s cos( t  ) đó, s0 = l0 biên độ dao động

Con lắc đơn gồm vật nhỏ khối lượng m treo vào sợi dây khơng dãn có khối lượng khơng đáng kể chiều dài l Điều kiện khảo sát lực cản môi trường lực ma sát không đáng kể Biên độ góc 0 nhỏ (0

 10o)

Động lắc đơn động vật m

2 ®

1 W = mv

2

Thế lắc đơn trọng trường vật m Chọn mốc tính vị trí cân

l

t

W = mg (1 cos ) 

Nếu bỏ qua ma sát, lắc đơn bảo toàn

l

2

W = mv mg (1 cos )

2    = số

2 Viết cơng thức tính chu kì (hoặc tần

[Thông hiểu]

(7)

số) dao động điều hồ lắc đơn

 Cơng thức tính tần số góc dao động lắc đơn :

g

  l .

 Cơng thức tính chu kì dao động : lắc đơn

T

g

  l

Trong đó, g : gia tốc rơi tự do, có đơn vị mét giây bình phương (m/s2), l chiều dài lắc, có đơn vị mét (m).

chu kì dao động T lắc đơn phụ thuộc vào chiều dài l lắc đơn

3 Nêu ứng dụng lắc đơn việc xác định gia tốc rơi tự

[Thông hiểu]

 Dùng lắc đơn có chiều dài m Cho dao động điều hoà Đo

thời gian số dao động tồn phần, từ suy chu kì T

 Tính g theo cơng thức : :

2 g

T



 l

Giải

bài toán đơn giản dao động lắc đơn

[Vận dụng]

 Biết cách chọn hệ trục toạ độ, lực tác dụng lên vật

dao động

 Biết cách lập phương trình dao động, tính chu kì dao động

đại lượng công thức lắc đơn

Chỉ xét lắc đơn chịu tác dụng trọng lực lực căng dây treo

Chú ý mốc thời gian để xác định pha ban đầu

4 DAO ĐộNG TắT DầN DAO ĐộNG CƯỡNG BứC Stt

trình

1 Nêu dao động riêng, dao động tắt dần, dao động cưỡng

[Thơng hiểu]

 Dao động hệ xảy tác dụng nội lực gọi dao động tự

hay dao động riêng Dao động riêng có chu kì phụ thuộc yếu tố hệ

(8)

Nêu đặc điểm dao động tắt dần, dao động cưỡng bức, dao động trì

mà khơng phụ thuộc vào cách kích thích để tạo nên dao động Trong trình dao động, tần số dao động riêng không đổi Tần số gọi tần số riêng dao động, kí hiệu f0

 Dao động tắt dần dao động có biên độ giảm dần theo thời gian Nguyên

nhân gây dao động tắt dần lực cản môi trường Vật dao động bị dần lượng Biên độ dao động giảm nhanh lực cản môi trường lớn

 Dao động cưỡng dao động mà vật dao động chịu tác dụng

ngoại lực cưỡng tuần hồn : Dao động cưỡng có biên độ khơng đổi, có tần số tần số lực cưỡng Biên độ dao động cưỡng phụ thuộc vào biên độ lực cưỡng độ chênh lệch tần số lực cưỡng tần số riêng hệ dao động Khi tần số lực cưỡng gần với tần số riêng biên độ dao động cưỡng lớn

 Đặc điểm dao động trì : biên độ dao động không đổi tần số

dao động tần số riêng hệ Biên độ không đổi : chu kì bổ sung phần lượng phần lượng hệ tiêu hao ma sát

mát tần số dao động tần số dao động riêng hệ Dao động lắc lò xo, có tần số phụ thuộc vào m k, dao động riêng

Nếu dao động chất lỏng (mơi trường có ma sát) thì, dao động lắc đơn dao động tắt dần

Dao động thân xe buýt gây chuyển động pit-tông xilanh máy nổ, xe không chuyển động, dao động cưỡng

3 Nêu điều kiện để tượng cộng hưởng xảy

[Thông hiểu]

 Hiện tượng cộng hưởng tượng biên độ dao động cưỡng tăng

đến giá trị cực đại tần số (f) lực cưỡng tần số riêng (f0) hệ dao động

 Điều kiện xảy tượng cộng hưởng : f = f0

Hiện tượng cộng hưởng có hại làm hỏng cầu cống, cơng trình xây dựng, chi tiết máy móc Nhưng thể có có lợi, hộp cộng hưởng dao động âm đàn ghita, viôlon, 5 TổNG HợP HAI DAO ĐộNG ĐIềU HOà CùNG PHƯƠNG, CùNG TầN Số.

(9)

Stt

trình

1 Trình bày nội dung phương pháp giản đồ Fre-nen Biểu diễn dao động điều hoà vectơ quay

[Thơng hiểu]

Phương trình dao động điều hồ x A cos( t  ) Ta biểu diễn dao động điều hoà vectơ quay OM

uuur

có đặc điểm sau : :

- Có gốc gốc trục tọa độ Ox

- Có độ dài biên độ dao động, OM = A

- Hợp với trục Ox góc pha ban đầu quay quanh O với tốc độ góc , với chiều quay chiều dương đường tròn lượng giác,

ngược chiều kim đồng hồ [Vận dụng]

Biết cách biểu diễn dao động điều hoà vectơ quay Nêu cách sử

dụng phương pháp giản đồ Fre-nen để tổng hợp hai dao động điều hoà tần số, phương dao động

[Vận dụng]

 Phương pháp giản đồ Fre-nen : :

Xét hai dao động điều hòa phương,

cùng tần số : x = A cos( t +1 ω 1) x2 = A cos( t +2 ω 2) Để tổng hợp hai dao động điều hoà này, ta thực sau:

- Vẽ hai vectơ OM1 OM2 biểu diễn hai dao động thành phần x1

x2

- Vẽ vectơ OM OM1 OM2 vectơ biểu diễn dao động tổng hợp :

Hình bình hành OMM1M2 không biến dạng, quay với tốc độ 

Dao động tổng hợp hai dao động điều hoà phương, tần số dao động điều hoà phương, tần số với hai dao động

Nếu    2 1> : dao động

x2 sớm pha dao động x1, hay dao động x1 trễ pha so với dao động x2

Nếu    2 1< : dao động

O P2 P1 P x M1

M2

+

M

(10)

quanh O Vectơ OM

uuur

quay Do x = x1 + x2 = Acos(t + j)

 Biên độ A pha ban đầu j dao động tổng hợp xác định

công thức : :

2

1 2

A  A A 2A A cos(   ) ;

1 2

A sin A sin tan

A cos A cos

  

 

  

 Độ lệch pha hai dao động thành phần :

2

( t ) ( t )

           

x2 trễ pha so với dao động x1, hay dao động x1 sớm pha dao động x2

Nếu    2 = 2n (n = ; ;

1; ; 2 ; ; 3 ) : hai dao động

cùng pha biên độ dao động tổng hợp lớn : là:

A = A1 + A2

Nếu    2 = (2n + 1) (n =

0; ; 1 ;; 2 ;; 3 ) : hai dao

động thành phần ngược pha biên độ dao động nhỏ : là:

1

A = A  A = A

6 Th c h nh: KH O SÁT TH C NGHI M CÁC ự Ả Ự Ệ ĐỊNH LU T DAO Ậ ĐỘNG C A CON L C Ủ Ắ ĐƠN

Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chương trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi chú Xác định chu kỡ dao

động lắc đơn gia tốc rơi tự thí nghiệm

Hiểu sở lí thuyết:

- Nêu cấu tạo lắc đơn

- Nêu cách kiểm tra mối quan hệ chu kỡ với chiều dài lắc đơn co lắc dao động với biên độ góc nhỏ

[Vận dụng]

(11)

- Biết dùng thước đo chiều dài, thước đo góc, đồng hồ bấm giây đồng hồ đo thời gian số

- Biết lắp ráp thiết bị thí nghiệm

 Biết cỏch tiến hành thớ nghiệm:

- Thay đổi biên độ dao động, đo chu kỡ lắc - Thay đổi khối lượng lắc, đo chu kỡ dao động - Thay đổi chiều dài lắc, đo chu kỡ dao động - Ghi chộp số liệu vào bảng

 Biết tính tốn số liệu thu từ thí nghiệm để đưa kết quả:

- Tính T, T2, T2/l.

- Vẽ đồ thị T(l) đồ thị T2(l).

- Xác định chu kỡ dao động lắc đơn cách đo thời gian t1 lắc

thực n1 dao động tồn phần, tính

1

t T

n 

; tương tự

2

t T

n 

… từ xác định T

- Đo chiều dài l lắc đơn tính g theo cụng thức

2

g T

 

(12)

Chương II. SóNG CƠ 1 Chu n ki n th c, k c a chẩ ế ứ ĩ ủ ương trình.

(13)

a) Khái niệm sóng Sóng ngang Sóng dọc

b) Các đặc trưng sóng : : tốc độ truyền sóng, bước sóng, tần số sóng, biên độ sóng, lượng sóng

c) Phương trình sóng d) Sóng âm Độ cao âm Âm sắc Cường độ âm Mức cường độ âm Độ to âm

e) Giao thoa hai sóng Sóng dừng Cộng hưởng âm

Kiến thức

- Phát biểu định nghĩa sóng cơ, sóng dọc, sóng ngang nêu ví dụ sóng dọc, sóng ngang

- Phát biểu định nghĩa tốc độ truyền sóng, bước sóng, tần số sóng, biên độ sóng lượng sóng

- Nêu sóng âm, âm thanh, hạ âm, siêu âm

- Nêu cường độ âm mức cường độ âm đơn vị đo mức cường độ âm - Nêu ví dụ để minh hoạ cho khái niệm âm sắc Trình bày sơ lược âm bản, hoạ âm

- Nêu đặc trưng sinh lí (độ cao, độ to âm sắc) đặc trưng vật lí (tần số, mức cường độ âm hoạ âm) âm

- Mô tả tượng giao thoa hai sóng mặt nước nêu điều kiện để có giao thoa hai sóng

- Mơ tả tượng sóng dừng sợi dây nêu điều kiện để có sóng dừng

- Nêu tác dụng hộp cộng hưởng âm Kĩ năng

- Viết phương trình sóng

- Giải toán đơn giản giao thoa sóng dừng - Giải thích sơ lược tượng sóng dừng sợi dây

- Xác định bước sóng tốc độ truyền âm phương pháp sóng dừng

Mức cường độ âm : :

L (dB) = 10lg I I

Không yêu cầu học sinh dùng phương trình sóng để giải thích tượng sóng dừng

1 SóNG CƠ Stt Chuẩn KT, KN quy

định chương

(14)

trình

1 Phát biểu định nghĩa sóng cơ, sóng dọc, sóng ngang nêu ví dụ sóng dọc, sóng ngang

[Thơng hiểu]

 Sóng q trình lan truyền dao động môi trường

 Sóng dọc sóng phần tử môi trường dao động theo phương

trùng với phương truyền sóng Sóng dọc truyền chất khí, chất lỏng chất rắn

 Sóng ngang sóng phần tử mơi trường dao động theo

phương vng góc với phương truyền sóng Sóng ngang truyền mặt chất lỏng chất rắn

Ví dụ: Sóng âm truyền khơng khí : , phần tử khơng khí dao động dọc theo phương truyền sóng, dao động vòng lò xo chịu tác dụng lực đàn hồi theo phương trùng với trục lị xo, dao động tạo sóng dọc

Với sóng mặt nước, : phần tử nước dao động vng góc với phương truyền sóng, dao động tạo sóng ngang

2 Phát biểu định nghĩa tốc độ truyền sóng, bước sóng, tần số sóng, biên độ sóng lượng sóng

[Thơng hiểu]

 Biên độ sóng biên độ dao động phần tử môi trường có sóng

truyền qua

 Chu kì T (hoặc tần số f) chu kì (hoặc tần số f) dao động phần tử

môi trường có sóng truyền qua

 Tốc độ truyền sóng v tốc độ truyền dao động môi trường  Bước sóng l quãng đường mà sóng truyền chu kì Hai

phần tử nằm phương truyền sóng, cách bước sóng dao động đồng pha với

 Tần số sóng f số lần dao động mà phần tử môi trường thực

1 giây sóng truyền qua Tần số có đơn vị hec (Hz)

 Năng lượng sóng có lượng dao động phần tử

mơi trường có sóng truyền qua Q trình truyền sóng q trình truyền lượng

Cơng thức liên hệ chu kì T, tần số f, tốc độ v bước sóng ,

là : :

v vT

f

  

Các đại lượng đặc trưng sóng hình sin biên độ sóng, chu kì sóng, bước sóng, lượng sóng

(15)

trình sóng  Phương trình dao động điểm O uO = Acosựt Sau khoảng thời gian

t, dao động từ O truyền đến M cách O khoảng x = v.t

 Phương trình dao động phần tử mơi trường điểm M có tọa

độ x

uM(t) = Acos

x t

v

 



 

  = Acos2p

t x T

 



 



 

Phương trình cho biết li độ u phần tử có toạ độ x vào thời điểm t Đó hàm vừa tuần hồn theo thời gian, vừa tuần hồn theo khơng gian

2 Sự GIAO THOA

Stt

trình

1 Mô tả tượng giao thoa hai sóng mặt nước nêu điều kiện để có giao thoa hai sóng

[Thơng hiểu]

Mơ tả thí nghiệm : :

Cho cần rung có hai mũi S1 S2 chạm nhẹ vào mặt nước Gõ nhẹ cần rung

: Ta quan sát thấy mặt nước xuất loạt gợn sóng ổn định có hình đường hypebol với tiêu điểm S1 S2

 Hiện tượng giao thoa tượng hai sóng gặp có những

điểm chúng ln tăng cường lẫn nhau, có điểm chúng ln ln triệt tiêu lẫn

 Hai nguồn dao động tần số có độ lệch pha khơng đổi theo thời

(16)

gian gọi hai nguồn kết hợp Hai sóng hai nguồn kết hợp phát gọi hai sóng kết hợp

 Điều kiện để xảy tượng giao thoa mơi trường truyền

sóng có hai sóng kết hợp phần tử sóng có phương dao động

 Hiện tượng giao thoa tượng đặc trưng sóng Q trình

vật lí gây tượng giao thoa q trình sóng

đường hypebol mặt nước

2 Giải toán đơn giản giao thoa

[Vận dụng]

 Biết cách tổng hợp hai dao động phương, tần số, biên độ

để tính vị trí cực đại cực tiểu giao thoa

Những điểm dao động có biên độ cực đại (cực đại giao thoa) điểm mà hiệu đường hai sóng từ nguồn truyền tới số nguyên lần bước sóng Công thức ứng với cực đại giao thoa

d – d = k l , với k = 0, ± 1, ±

Những điểm dao động triệt tiêu (cực tiểu giao thoa) điểm mà hiệu đường hai sóng từ nguồn truyền tới số nửa ngun lần bước sóng Cơng thức ứng với cực tiểu giao thoa

d – d = (k +

2) l, với k = 0, ± 1, ±

 Biết cách dựa vào cơng thức để tính bước sóng, số lượng cực

đại giao thoa, cực tiểu giao thoa

Chỉ xét tốn có hai nguồn kết hợp

Gọi d1 , d2 khoảng cách từ điểm M đến hai nguồn S1, S2 (d1=MS1, d2=MS2)

Quỹ tích điểm cực đại giao thoa, điểm cực tiểu giao thoa đường hypebol có hai tiêu điểm vị trí hai nguồn kết hợp

3 SóNG DừNG Stt Chuẩn KT, KN quy

định chương

(17)

trình

1 Mơ tả tượng sóng dừng sợi dây nêu điều kiện để có sóng dừng

Xác định bước sóng tốc độ

[Thơng hiểu]

Mơ tả tượng sóng dừng dây : :

Xét sợi dây đàn hồi PQ có đầu Q cố định Giả sử cho đầu P dao động liên tục sóng tới sóng phản xạ liên tục gặp giao thoa với nhau, chúng sóng kết hợp Trên sợi dây xuất điểm luôn đứng yên (gọi nút) điểm luôn dao động với biên độ lớn (gọi bụng)

Sóng dừng sóng sợi dây trường hợp xuất nút bụng Khoảng cách hai bụng sóng liền kề khoảng cách hai

nút sóng liền kề



Khoảng cách bụng sóng nút sóng liền

kề



 Điều kiện để có sóng dừng sợi dây có hai đầu cố định : chiều dài

của sợi dây phải số nguyên lần nửa bước sóng

l = k2



với k = 0, 1, 2,

 Điều kiện để có sóng dừng sợi dây có đầu cố định, đầu tự

do : chiều dài sợi dây phải số lẻ lần



l = (2k + 1)4



, với k = 0, 1, 2, [Vận dụng]

Khi phản xạ vật cản cố định, sóng phản xạ ln ln ngược pha với sóng tới điểm phản xạ chúng triệt tiêu lẫn

Khi phản xạ vật cản tự do, sóng phản xạ ln ln pha với sóng tới điểm phản xạ chúng tăng cường lẫn

(18)

truyền sóng phương pháp sóng dừng

Có thể xác định tốc độ truyền sóng dây cách sử dụng phương pháp sóng dừng sau:

- Tạo sóng dừng sợi dây có hai đầu cố định, sợi dây có đầu cố định, đầu tự

- Đo chiều dài dây, số nút sóng (hoặc bụng sóng) để tính bước sóng 

theo cơng thức

- Tính tốc độ truyền sóng : theo cơng thức v = T f

 

2 Giải thích sơ lược tượng sóng dừng sợi dây

[Vận dụng]

Khi cho đầu P dây dao động liên tục, sóng tới từ đầu P sóng phản xạ từ đầu Q hai sóng kết hợp, chúng liên tục gặp giao thoa với Kết sợi dây xuất điểm ln ln đứng n (nút sóng) điểm luôn dao động với biên độ lớn (bụng sóng)

4 ĐặC TRƯNG VậT Lí CủA ÂM Stt

trình

1 Nêu sóng âm, âm thanh, hạ âm, siêu âm

[Nhận biết]

 Sóng âm sóng truyền mơi trường khí, lỏng, rắn (môi

trường đàn hồi)

 Âm nghe (âm thanh) có tần số khoảng từ 16 Hz đến 20 000

Hz

 Âm có tần số 20 000 Hz gọi siêu âm

Một vật dao động phát âm nguồn âm Tần số âm phát tần số dao động nguồn âm

(19)

 Âm có tần số 16 Hz gọi hạ âm truyền âm môi trường : :

vkhí < vlỏng < vrắn

Âm không truyền qua chất xốp bông, len Những chất gọi chất cách âm

2 Nêu cường độ âm mức cường độ âm đơn vị đo mức cường độ âm

Nêu đặc trưng vật lí (tần số, mức cường độ âm hoạ âm) âm Trình bày sơ lược âm bản, hoạ âm

[Thông hiểu]

 Cường độ âm I điểm đại lượng đo lượng lượng mà

sóng âm tải qua đơn vị diện tích đặt điểm đó, vng góc với phương truyền sóng, đơn vị thời gian

 Đại lượng L = lg I

I gọi mức cường độ âm Trong đó, I cường độ âm, I0 cường độ âm chuẩn (âm có tần số 000 Hz, cường độ I0 = 10-12 W/m2)

 Đơn vị mức cường độ âm ben, kí hiệu B Trong thực tế, người ta

thường dùng đơn vị đêxiben (dB)

1 dB =

B 10

Cơng thức tính mức cường độ âm theo đơn vị đêxiben : :

L (dB) = 10lg I I

 Tần số âm đặc trưng vật lí quan trọng âm  Mức cường độ âm đặc trưng vật lí thứ hai âm

 Khi cho nhạc cụ phát âm có tần số f0, gọi âm bản,

bao nhạc cụ đồng thời phát loạt âm có tần số số

Những âm có tần số xác định, thường nhạc cụ phát ra, gọi nhạc âm Những âm tiếng búa đập, tiếng sấm, tiếng ồn đường phố, chợ, khơng có tần số xác định gọi tạp âm

Đơn vị cường độ âm ốt mét vng, kí hiệu W/m2

Các đặc trưng vật lí âm tần số, mức cường độ âm đồ thị dao động âm

(20)

nguyên lần âm 2f0, 3f0 Các âm gọi hoạ âm khác Đó đặc trưng vật lí thứ ba âm

Cường độ âm chuẩn I0 âm nhỏ mà tai nghe 5 ĐặC TRƯNG SINH Lí CủA ÂM

Stt

trình

1 Nêu đặc trưng sinh lí (độ cao, độ to âm sắc) âm

[Thông hiểu]

 Độ cao âm đặc trưng sinh lí âm gắn liền với đặc trưng vật

lí tần số âm Âm cao tần số lớn

 Độ to âm đặc trưng sinh lí âm gắn liền với đặc trưng vật

lí mức cường độ âm Âm to mức cường độ âm lớn

 Âm sắc đặc trưng sinh lí âm, giúp ta phân biệt âm

nguồn âm khác phát Âm sắc có liên quan mật thiết với đồ thị dao động âm

Các đặc trưng sinh lí âm độ cao, độ to âm sắc âm

2 Nêu ví dụ để minh hoạ cho khái niệm âm sắc

[Thông hiểu]

Một đàn ghita, đàn viôlon, kèn săcxô phát nốt la độ cao Tai nghe phân biệt ba âm chúng có âm sắc khác Nếu ghi đồ thị ba âm thấy đồ thị có dạng khác (tuy có chu kỳ) Như âm sắc khác đồ thị dao động khác

3 Nêu tác dụng hộp cộng hưởng âm

[Thông hiểu]

(21)

to, vừa có âm sắc đặc trưng cho loại đàn

Chương III. DòNG ĐIệN XOAY CHIềU

1 Chu n ki n th c, k c a chẩ ế ứ ĩ ủ ương trình

a) Dòng điện xoay chiều Điện áp xoay chiều Các giá trị hiệu dụng dòng điện xoay chiều

b) Định luật Ôm mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp

c) Cơng suất dịng điện xoay chiều Hệ số công suất

Kiến thức

- Viết biểu thức cường độ dòng điện điện áp tức thời

- Phát biểu định nghĩa viết cơng thức tính giá trị hiệu dụng cường độ dòng điện, điện áp

- Viết cơng thức tính cảm kháng, dung kháng tổng trở đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp nêu đơn vị đo đại lượng

- Viết hệ thức định luật Ôm đoạn mạch RLC nối tiếp (đối với giá trị hiệu dụng độ lệch pha)

- Viết cơng thức tính cơng suất điện cơng thức tính hệ số cơng suất đoạn mạch RLC nối tiếp

- Nêu lí cần phải tăng hệ số cơng suất nơi tiêu thụ điện

- Nêu đặc điểm đoạn mạch RLC nối tiếp xảy tượng cộng hưởng điện

Kĩ năng

- Vẽ giản đồ Fre-nen cho đoạn mạch RLC nối tiếp - Giải tập đoạn mạch RLC nối tiếp

- Giải thích nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều, động điện xoay chiều ba pha máy biến áp

- Tiến hành thí nghiệm để khảo sát đoạn mạch RLC nối tiếp

- Gọi tắt đoạn mạch RLC nối tiếp

(22)

1 ĐạI CƯƠNG Về DòNG ĐIệN XOAY CHIềU

Stt

trình

1 Viết biểu thức cường độ dịng điện điện áp tức thời

[Thơng hiểu]

 Dòng điện xoay chiều dòng điện có cường độ biến đổi điều hồ theo thời

gian : :

i = I0cos(t +j)

trong : , i giá trị tức thời cường độ dòng điện thời điểm t; , I0 > giá trị cực đại i , gọi biên độ dòng điện,;  > tần số góc; , t + j pha i thời điểm t ; , j pha ban đầu

 Biểu thức điện áp tức thời có dạng :

0 u

u U cos( t+  )

trong , u giá trị tức thời điện áp thời điểm t , U > biên độ

của điện áp,  tần số góc , (  t + j u) pha u thời điểm t , ju pha ban đầu

Chu kì dịng điện xoay chiều

là : T = 2

 , tần số : là

1 f

2 T



 

 .

Người ta tạo dòng điện xoay chiều máy phát điện xoay chiều dựa sở tượng cảm ứng điện từ

2 Phát biểu định nghĩa viết cơng thức tính giá trị hiệu dụng cường độ dịng điện, điện áp

[Thơng hiểu]

 Cường độ hiệu dụng dòng điện xoay chiều đại lượng có giá trị

cường độ dịng điện khơng đổi, cho qua điện trở R cơng suất tiêu thụ R dịng điện khơng đổi cơng suất trung bình tiêu thụ R dịng điện xoay chiều nói

(23)

Điện áp hiệu dụng định nghĩa tương tự

Giá trị hiệu dụng đại lượng xoay chiều giá trị cực đại (biên độ) đại lượng chia cho 2

 Cơng thức tính giá trị hiệu dụng cường độ dòng điện điện áp : :

0 I I  ; ; U U 

trong đó, I0 giá trị cực đại (biên độ) dòng điện, U0 giá trị cực đại (biên độ) điện áp

hiệu dụng dòng điện 0,3A

Các thiết bị đo mạch điện xoay chiều chủ yếu đo giá trị hiệu dụng

2 mạch có r, l, c mắc nối tiếp Stt

trình

1 Vẽ giản đồ Fre-nen cho đoạn mạch RLC nối tiếp

Viết công thức tính cảm kháng, dung kháng tổng trở đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp nêu đơn vị đo đại lượng

[Vận dụng]

Biết cách vẽ giản đồ Fre-nen cho mạch RLC nối bước:

- Vẽ trục dòng điện rI nằm ngang.

- Vẽ vectơ quay U , U , UR L C

ur ur ur

có độ lớn tỉ lệ với giá trị R , ZL, ZC (UR

ur

trùng với trục rI,

L U

ur

lập với rImột góc 2



theo chiều dương, UC

ur

lập với I

r

một góc



theo chiều âm)

Nếu đoạn mạch có điện trở :cường độ dịng điện mạch pha với điện áp hai đầu mạch

Nếu đoạn mạch có tụ điện, cường độ dòng điện sớm pha



so với điện áp hai tụ điện

(24)

- Vectơ tổng hợp UUR ULUC

ur ur ur ur

biểu diễn điện áp hai đầu đoạn mạch

[Thông hiểu]

 Cơng thức tính tổng trở Z mạch RLC nối

tiếp

: Z  R2 (ZL  Z )C Trong đó:

R điện trở mạch;

ZL cảm kháng cuộn cảm, tính cơng thức ZL = L;

ZC dung kháng tụ điện, tính công thức C Z

C



 .

 Điện trở R , cảm kháng ZL , dung kháng ZC tổng trở Z có đơn vị ơm ()

điện trễ pha



so với điện áp tức thời

2 Viết hệ thức định luật Ôm đoạn mạch RLC nối tiếp (đối với giá trị hiệu dụng độ lệch pha)

[Thông hiểu]

 Định luật Ôm : : Cường độ hiệu dụng đoạn mạch điện xoay chiều

có R,L,C mắc nối tiếp có giá trị thương số điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch tổng trở đoạn mạch : :

U I =

Z

 Độ lệch pha j điện áp u cường độ dòng điện i xác định từ

công thức : :

L C

Z Z

tan

R

  

Nếu đoạn mạch có điện trở

U I =

R :

Nếu đoạn mạch có tụ điện

thì C

U I =

Z

(25)

Nếu ZL > ZC, j > u sớm pha so với i

Nếu ZL < ZC, j < u trễ pha so với i cảm L U I =

Z :

3 Nêu đặc điểm đoạn mạch RLC nối tiếp xảy tượng cộng hưởng điện

[Thông hiểu]

 Trong đoạn mạch xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp, ZL= ZC điện áp biến thiên pha với dòng điện, mạch xảy tượng cộng hưởng Khi ta có :

:

1 L

C

 

 hay 2LC = :  Hiện tượng cộng hưởng có đặc điểm sau:

- Tổng trở mạch đạt giá trị cực tiểu : Z = R , lúc cường độ dòng điện hiệu dụng

trong mạch đạt giá trị cực đại : m ax U I

R



- Điện áp hai đầu đoạn mạch biến đổi pha với cường độ dòng điện

- Điện áp tức thời hai tụ điện điện áp tức thời hai đầu cuộn cảm có biên độ ngược pha nên triệt tiêu Điện áp hai đầu điện trở điện áp hai đầu đoạn mạch

3 Giải tập đoạn mạch RLC nối tiếp

[Vận dụng]

 Biết cách tính đại lượng cơng thức định luật Ơm cho mạch điện

RLC nối tiếp trưòng hợp mạch xảy tượng cộng hưởng điện

 Biết cách lập phương trình cường độ dịng điện tức thời điện áp

tức thời cho mạch RLC nối tiếp

Chỉ xét mạch có R, L, C mắc nối tiếp

Đoạn mạch xoay chiều có R, L C trường hợp riêng đoạn mạch RLC nối tiếp

(26)

Stt

trình

1 Viết cơng thức tính cơng suất điện cơng thức tính hệ số công suất đoạn mạch RLC nối tiếp

[Thơng hiểu]

 Cơng thức tính cơng suất tiêu thụ mạch điện xoay chiều có RLC

nối tiếp :

P = UIcos = RI2

Trong đó, U giá trị hiệu dụng điện áp, I giá trị hiệu dụng cường độ dòng điện mạch điện cosử gọi hệ số công suất mạch điện

 Cơng thức tính hệ số cơng suất:

:

R cos =

Z



trong đó, R điện trở Z tổng trở mạch điện

Có thể sử dụng công thức sau:

P = UIcosử =R U Z       R U cos U  

Công suất tiêu thụ mạch điện có R, L, C mắc nối tiếp công suất toả nhiệt điện trở R

2 Nêu lí cần phải tăng hệ số công suất nơi tiêu thụ điện

[Thơng hiểu]

Cơng suất hao phí đường dây tải điện

2

hp 2 2

1 rI r U cos    P P Trong đó, P cơng suất tiêu thụ, U điện áp hiệu dụng từ nhà máy; , r điện trở dây tải điện Với công suất tiêu thụ, hệ số công suất nhỏ cơng suất hao phí đường dây lớn; Vì để khắc phục điều này, nơi tiêu thụ điện năng, phải bố trí mạch điện cho hệ số công suất lớn Hệ số nhà nước quy định tối thiểu phải 0,85

5 MáY BIếN áP

Stt

trình

(27)

1 Giải thích nguyên tắc hoạt động máy biến áp

[Thông hiểu]

 Máy biến áp thiết bị có khả biến đổi điện áp xoay chiều

 Máy biến áp gồm hai cuộn dây có số vịng khác nhau, quấn lõi sắt từ khép

kín ( làm thép silic) Một hai cuộn dây nối với nguồn điện xoay chiều gọi cuộn sơ cấp , có N vịng dây Cuộn thứ hai nối với tải tiêu thụ, gọi

cuộn thứ cấp, có N vịng dây

 Máy biến áp hoạt động dựa vào tượng cảm ứng điện từ Nguồn

phát điện tạo nên điện áp xoay chiều tần số f hai đầu cuộn sơ cấp Dòng điện xoay chiều cuộn sơ cấp gây biến thiên từ thông trong hai cuộn Do cấu tạo máy biến áp, có lõi chất sắt từ nên đường sức từ dòng điện cuộn sơ cấp gây qua cuộn sơ cấp, nói cách khác từ thơng qua vòng dây cuộn sơ cấp cuộn thứ cấp Kết cuộn thứ cấp có biến thiên từ thơng, xuất suất điện động cảm ứng Khi máy biến áp làm việc, cuộn thứ cấp xuất dòng điện xoay chiều tần số f với dòng điện cuộn sơ cấp

ở chế độ không tải điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây máy biến áp tỉ lệ với số vòng dây : :

2 1

U N

=

U N

trong đó, U1 điện áp cuộn sơ cấp, U2 điện áp cuộn thứ cấp Nếu

2 N

N > : thì máy biến áp là máy tăng áp,;

2 N

N < : thì là máy hạ áp

Nếu điện hao phí khơng đáng kể (máy biến áp lí tưởng), chế độ có tải cường độ dịng điện qua cuộn dây tỉ lệ nghịch với điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn : :

1

2

I U

I U .

Máy biến áp có nhiều ứng dụng đời sống kĩ thuật, truyền tải điện xa công nghiệp nấu chảy kim loại hàn điện

6 MáY PHáT ĐIệN XOAY CHIềU

(28)

định chương trình Giải thích nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều

[Thông hiểu]

 Mỗi máy phát điện xoay chiều kiểu cảm ứng có hai phận

chính : : phần cảm nhằm tạo từ trường; , cấu tạo nam châm vĩnh cửu nam châm điện; phần ứng gồm cuộn dây mà có dịng điện cảm ứng Bộ phận đứng yên gọi stato, phận quay gọi rôto

Máy phát điện xoay chiều có rơto phần cảm (nam châm vĩnh cửu nam châm điện) có p cặp cực từ, stato phần ứng (các cuộn dây)

 Máy phát điện xoay chiều hoạt động dựa tượng cảm ứng

điện từ Khi rôto quay với tốc độ n (vịng/s) từ thơng qua cuộn dây stato biến thiên tuần hoàn với tần số f = np Kết cuộn dây xuất suất điện động xoay chiều hình sin tần số f:

d e

dt

 

trong đó, d

dt



tốc độ biến thiên từ thông qua cuộn dây

Máy phát điện xoay chiều ba pha máy tạo ba suất điện động xoay chiều hình sin tần số, biên độ lệch pha

2



đôi Cấu tạo máy phát điện xoay chiều ba pha : gồm hai phận:

- Stato gồm có ba cuộn dây hình trụ giống đặt đường trịn ba vị trí đối xứng (ba trục ba cuộn dây nằm mặt phẳng đường tròn, đồng quy tâm O đường tròn lệch 120o)

- Rôto nam châm vĩnh cửu nam châm điện quay quanh trục qua O

Khi rôto quay với tốc độ góc ự cuộn dây stato xuất suất điện động cảm ứng biên độ, tần số, biên độ lệch pha

2



7 ĐộNG CƠ KHÔNG ĐồNG Bộ BA PHA

(29)

1 Giải thích nguyên tắc hoạt động động không đồng ba pha

[Thông hiểu]

 Nguyên tắc hoạt động động điện không đồng ba pha

dựa tượng cảm ứng điện từ tác dụng từ trường quay

 Một khung dây dẫn đặt từ trường quay, khung quay

theo từ trường với tốc độ góc nhỏ tốc độ quay từ trường Động hoạt động theo nguyên tắc gọi động không đồng

 Khi khung dây dẫn đặt từ trường quay từ thông qua

khung dây biến thiên, khung dây xuất dòng điện cảm ứng Từ trường tác dụng ngẫu lực lên khung dây làm khung dây quay Theo định luật Len-xơ, chiều dòng điện cảm ứng xuất khung phải có tác dụng làm quay khung theo chiều từ trường quay để chống lại biến thiên từ thông từ trường qua khung dây Kết khung quay nhanh dần đuổi theo tốc độ quay từ trường Tuy nhiên tốc độ góc khung dây tăng lên tốc độ biến thiên từ thơng qua khung giảm đi, cường độ dòng điện cảm ứng, đồng thời momen lực từ giảm Cho đến momen lực từ vừa đủ cân với momen lực cản lực cản ma sát khung quay Tốc độ góc khung nhỏ tốc độ góc từ trường quay

 Trong động không đồng ba pha, từ trường quay tạo

nên dòng điện ba pha chạy cuộn dây stato

Từ trường quay có vectơ cảm ứng từ Bur

quay tròn theo thời gian

Có thể tạo từ trường quay với nam châm hình chữ U cách quay nam châm quanh trục Đặt từ trường quay (hoặc nhiều) khung kín quay xung quanh trục trùng với trục quay từ trường, khung quay, tốc độ góc khung ln nhỏ tốc độ góc từ trường

Mỗi động điện có hai phận : rơto stato

- Rôto khung dây dẫn quay tác dụng từ trường quay

- Stato gồm ba cuộn dây đặt lệch

3



trên vịng trịn Khi có dịng ba pha vào ba cuộn dây, xuất từ trường quay tác dụng vào rôto làm cho rôto quay theo với tốc độ nhỏ tốc độ quay từ trường Chuyển động quay rôto sử dụng để làm quay máy khác

8 Th c h nh: KH O SÁT O N M CH I N XOAY CHI U CÓ R, L, C M C N I TI Pự Ả Đ Ạ Ạ Đ Ệ Ề Ắ Ố Ế

(30)

1 Tiến hành thí nghiệm để khảo sát đoạn mạch RLC nối tiếp

- Vận dụng phương pháp giản đồ vectơ để xác định L, r, C, Z cos

đoạn mạch xoay chiểu R, L, C mắc nối tiếp [Vận dụng]

 Biết cách sử dụng dụng cụ bố trí thí nghiệm

- Biết sử dụng đồng hồ đa với chức vôn kế xoay chiều ampe kế xoay chiều

- Biết cách lắp ráp mạch theo sơ đồ

- Đo điện ỏp thành phần - Ghi kết vào bảng

 Biết tính tốn số liệu thu từ thí nghiệm để đưa kết

- Từ số liệu, biết vẽ giản đồ Fre-nen Từ giản đồ Fre-nen tính giá trị L, C, r, Z

(31)

Chương IV. DAO ĐộNG Và SóNG ĐIệN Từ 1 Chu n ki n th c, k c a chẩ ế ứ ĩ ủ ương trình

a) Dao động điện từ mạch LC

b) Điện từ trường Sóng điện từ Các tính chất sóng điện từ

c) Sơ đồ nguyên tắc máy phát máy thu sóng vơ tuyến điện

Kiến thức

- Trình bày cấu tạo nêu vai trò tụ điện cuộn cảm hoạt động mạch dao động LC

- Viết cơng thức tính chu kì dao động riêng mạch dao động LC - Nêu dao động điện từ

- Nêu lượng điện từ mạch dao động LC - Nêu điện từ trường sóng điện từ

- Nêu tính chất sóng điện từ

- Nêu chức khối sơ đồ khối máy phát máy thu sóng vơ tuyến điện đơn giản

- Nêu ứng dụng sóng vơ tuyến điện thơng tin, liên lạc Kĩ năng

(32)

(33)

1 MạCH DAO ĐộNG Stt

trình

1 Trình bày cấu tạo nêu vai trò tụ điện cuộn cảm hoạt động mạch dao động LC

[Thơng hiểu]

 Một cuộn cảm có độ tự cảm L mắc nối tiếp với tụ điện có

điện dung C thành mạch điện kín gọi mạch dao động Nếu điện trở mạch nhỏ, coi khơng mạch mạch dao động lí tưởng

 Muốn cho mạch dao động hoạt động ta tích điện

cho tụ điện cho phóng điện mạch LC Nhờ có cuộn cảm mắc mạch, tụ điện phóng điện qua lại mạch nhiều lần tạo dòng điện xoay chiều mạch

Ôn tập kiến thức tụ điện, cuộn cảm, biểu thức định nghĩa cường độ dịng điện, biểu thức định luật Ơm cho đoạn mạch có nguồn điện, tượng tự cảm (đã học lớp 11)

Dao động điện từ điều hoà xảy mạch LC sau tụ điện tích điện lượng q0 khơng có tác dụng điện từ từ bên ngồi lên mạch Đó dao động điện từ tự Viết công thức

tính chu kì dao động riêng mạch dao động LC

[Thông hiểu]

 Nếu điện tích tụ điện biến đổi theo quy luật q = q0cost

cường độ dịng điện mạch dao động biến thiên điều hòa theo thời gian, sớm pha



so với q Ta có: i = I0 cos(t +2 

), I0 = q0

Đại lượng

1 ω =

LC tần số góc dao động.

 Chu kì tần số dao động điện từ tự mạch dao động gọi

chu kì tần số dao động riêng mạch dao động :

(34)

Vận dụng công thức T = 2 LC tập

T  2 LC

1 f

2 LC

 

[Vận dụng]

Biết cách tính đại lượng thứ ba biết hai đại lượng công thức Nêu dao động

điện từ [Thơng hiểu]

Sự biến thiên điều hoà theo thời gian cường độ điện trường Eur và

cảm ứng từ B

ur

mạch dao động gọi dao động điện từ Nêu lượng

điện từ mạch dao động LC

[Nhận biết]

Năng lượng điện từ mạch dao động LC tổng lượng điện trường tập trung tụ điện lượng từ trường tập trung cuộn cảm

Trong trình dao động mạch, khơng có tiêu hao lượng, lượng từ trường lượng điện trường ln chuyển hố cho nhau, lượng điện từ không đổi

2 ĐIệN Từ TRƯờNG Stt Chuẩn KT, KN quy

định chương trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi chú

1 Nêu điện từ trường

[Thơng hiểu]

Điện trường biến thiên theo thời gian sinh từ trường, từ trường biến thiên theo thời gian sinh điện trường xoáy Hai trường biến thiên quan hệ mật thiết với hai thành phần trường thống nhất, gọi điện từ trường

- Nếu nơi có từ trường biến thiên theo thời gian nơi xuất điện trường xốy Điện trường có đường sức đường cong khép kín gọi điện trường xốy

(35)

khép kín

3 SóNG ĐIệN Từ

Stt định chương trìnhChuẩn KT, KN quy mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi chú Nêu sóng điện

từ [Thơng hiểu] Sóng điện từ q trình lan truyền điện từ trường trong không gian

 Chu kỳ biến đổi theo thời gian điện từ trường

điểm gọi chu kỳ sóng điện từ, ký hiệu T Ta có:

1λ T = =

f c

trong đó, c tốc độ ánh sáng,  bước sóng, f tần số

của sóng điện từ

Ta xét sóng điện từ tuần hồn với đặc trưng bước sóng ở, chu kì T, tần số f

2 Nêu tính chất sóng điện từ

[Thơng hiểu]

Sóng điện từ có tính chất sau:

a) Sóng điện từ truyền chân không với tốc độ ánh sáng chân khơng c ≈ 300 000 km/s

Sóng điện từ lan truyền điện môi, tốc độ truyền nhỏ truyền chân khơng phụ thuộc vào số điện môi

b) Sóng điện từ sóng ngang (các vectơ điện trường Eur và

vectơ từ trườngBur vng góc với vng góc với

Những sóng điện từ có bước sóng từ vài mét đến vài kilơmét dùng thông tin liên lạc vô tuyến nên gọi sóng vơ tuyến, gồm sóng cực ngắn, sóng ngắn, sóng trung sóng dài Các phân tử khơng khí khí hấp thụ mạnh sóng dài, sóng trung sóng cực ngắn, nên sóng khơng thể truyền xa

(36)

phương truyền sóng)

c) Trong sóng điện từ dao động Er Br điểm luôn đồng pha với

d) Khi sóng điện từ gặp mặt phân cách hai mơi trường bị phản xạ khúc xạ ánh sáng

e) Sóng điện từ mang lượng

Tầng điện li lớp khí quyển, phân tử khí bị iơn hố mạnh tác dụng tia tử ngoại ánh sáng Mặt Trời Tầng điện li kéo dài từ độ cao 80km đến 800km Sóng ngắn vơ tuyến phản xạ tốt tầng điện li mặt đất mặt nước biển ánh sáng Nhờ mà sóng ngắn truyền xa mặt đất

4 NGUYÊN TắC THÔNG TIN LIÊN LạC BằNG SóNG VƠ TUYếN

Stt

trình

1 Vẽ sơ đồ khối nêu chức khối sơ đồ khối máy phát máy thu sóng vơ tuyến điện đơn giản

[Vận dụng]

 Sơ đồ khối chức khối máy phát vô tuyến

đơn giản :

Khối (1) micrơ, thu tín hiệu âm tần, biến âm thành dao động điện tần số thấp).; Khối (2) mạch phát sóng điện từ cao tần Khối (3); mạch trộn tín hiệu âm tần dao động điện từ cao tần thành dao động điện từ cao tần biến điệu Khối (4); mạch khuếch đại dao động điện từ cao tần biến điệu Khối (5); mạch phát xạ sóng điện từ cao tần biến điệu khơng trung

Những sóng vơ tuyến dùng để tải thơng tin gọi sóng mang

Trong vơ tuyến truyền người ta dùng sóng mang có bước sóng từ vài mét đến vài trăm mét Trong vơ tuyến truyền hình, người ta dùng sóng măng có bước sóng ngắn nhiều

Muốn cho sóng mang cao tần tải tín hiệu âm tần phải biến điệu chúng

(37)

nhờ anten phát

 Sơ đồ khối chức khối máy thu đơn giản : :

Khối (1) mạch chọn sóng : Sóng điện từ cao tần biến điệu vào anten thu Sóng cần thu chọn nhờ điều chỉnh tần số mạch cộng hưởng LC Khối (2) mạch khuếch đại dao động điện từ cao tần : , làm tăng biên độ dao động điện từ cao tần biến điệu Khối (3) mạch tách sóng : , tách tín hiệu âm tần khỏi dao động điện từ cao tần biến điệu Khối (4) mạch khuếch đại tín hiệu âm tần, : làm tăng biên độ tín hiệu âm tần Khối (5) loa : , biến dao động điện tín hiệu thành dao động phát âm

2 Nêu ứng dụng sóng vơ tuyến điện thông tin liên lạc

[Thông hiểu]

(38)

Chương V :. SóNG áNH SáNG 1 Chu n ki n th c, k c a chẩ ế ứ ĩ ủ ương trình.

(39)

a) Tán sắc ánh sáng

b) Nhiễu xạ ánh sáng Giao thoa ánh sáng

c) Các loại quang phổ d) Tia hồng ngoại Tia tử ngoại Tia X Thang sóng điện từ

Kiến thức

- Mô tả tượng tán sắc ánh sáng qua lăng kính - Nêu tượng nhiễu xạ ánh sáng

- Trình bày thí nghiệm giao thoa ánh sáng

- Nêu vân sáng, vân tối kết giao thoa ánh sáng - Nêu điều kiện để xảy tượng giao thoa ánh sáng

- Nêu tượng giao thoa chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng nêu tư tưởng thuyết điện từ ánh sáng

- Nêu ánh sáng đơn sắc có bước sóng xác định

- Nêu chiết suất môi trường phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng chân khơng - Nêu quang phổ liên tục, quang phổ vạch phát xạ hấp thụ đặc điểm loại quang phổ

- Nêu chất, tính chất cơng dụng tia hồng ngoại, tia tử ngoại tia X

- Kể tên vùng sóng điện từ thang sóng điện từ theo bước sóng

Kĩ năng

- Vận dụng cơng thức i = D

a



- Xác định bước sóng ánh sáng theo phương pháp giao thoa thí nghiệm

Khơng u cầu học sinh chứng minh công thức khoảng vân

(40)

Stt

trình

1 Mô tả tượng tán sắc ánh sáng qua lăng kính

[Thơng hiểu]

 Thí nghiệm tán sắc ánh sáng Niu-tơn (1672)

Một chùm ánh sáng trắng truyền qua lăng kính bị phân tích thành thành phần ánh sáng có màu khác : : đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím, ánh sáng đỏ lệch nhất, ánh sáng tím lệch nhiều

 Thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc Niu-tơn

Chùm sáng đơn sắc qua lăng kính giữ ngun màu (khơng bị tán sắc)

 Kết luận:

- Sự tán sắc ánh sáng phân tách chùm ánh sáng phức tạp thành chùm sáng đơn sắc

- ánh sáng đơn sắc ánh sáng có màu định không bị tán sắc truyền qua lăng kính

ánh sáng trắng tập hợp nhiều ánh sáng đơn sắc khác có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím Hiện tượng tán sắc giúp ta giải thích số tượng tự nhiên, ví dụ cầu vồng bảy sắc, ứng dụng máy quang phổ lăng kính

2 Nêu tượng nhiễu xạ ánh sáng

[Thơng hiểu]

Hiện tượng truyền sai lệch so với truyền thẳng ánh sáng gặp vật cản gọi tượng nhiễu xạ ánh sáng

Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng

Do có nhiễu xạ ánh sáng, chùm sáng qua lỗ O bị loe thêm chút

3 Nêu ánh sáng đơn sắc có bước sóng xác định

[Thông hiểu]

ánh sáng đơn sắc ánh sáng có tần số xác định, ứng với bước sóng chân khơng xác định, tương ứng với màu xác định Mỗi chùm

ánh sáng nhìn thấy nằm khoảng bước sóng từ 0,38 m (ánh sáng màu

(41)

ánh sáng đơn sắc coi sóng ánh sáng có bước sóng xác định Nêu chiết suất

của môi trường phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng chân khơng

[Thông hiểu]

Chiết suất môi trường (các chất suốt) phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng chân khơng, chiết suất giảm bước sóng tăng Chiết suất chất suốt biến thiên theo màu sắc ánh sáng tăng dần từ màu đỏ đến màu tím

2 GIAO THOA áNH SáNG

Stt

trình

1 Trình bày thí nghiệm giao thoa ánh sáng Nêu vân sáng, vân tối kết giao thoa ánh sáng

[Thơng hiểu]

 Thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng:

Thí nghiệm gồm nguồn sáng Đ, kính lọc sắc F, khe hẹp S, hai khe hẹp S , S đặt song song với song song với khe S, quan sát E đặt song song với mặt phẳng chứa hai khe S , S2

Cho ánh sáng chiếu từ ngồn sáng Đ, qua kính lọc sắc F khe hẹp S chiếu vào hai khe hẹp S , S Quan sát hình ảnh hứng E, ta thấy

các vân sáng vân tối xen kẽ Đó tượng giao thoa ánh sáng

 : Khoảng vân i khoảng cách hai vân sáng, hai

Đối với vân tối khơng có khái niệm bậc giao thoa

Từ cơng thức tính khoảng vân ta suy ia =

D



Nếu đo i, a D ta tính Đó ngun tắc đo bước sóng ánh sáng nhờ tượng giao thoa

Vị trớ cỏc võn giao thoa.

- Hiệu đường ánh sáng

2

ax

d d d

D

  

(42)

Vận dụng công

thức i = D a



để giải tập

vân tối liên tiếp Cơng thức tính khoảng vân :

λD i =

a . [Vận dụng]

 Biết cách tính khoảng vân đại lương công

thức

- Vị trớ cỏc võn sỏng

λD x = k

a , đú k =

0, ±1, ±2, Với k = 0, ta cú võn sỏng trung tõm (bậc 0), với k = ±1 ta cú võn sỏng bậc 1, với k = ±2 ta cú võn sỏng bậc …

- Vị trớ cỏc võn tối:

1λD x=(k+ )

2 a ; đú k

= 0, ±1, ±2, Nêu điều kiện

để xảy tượng giao thoa ánh sáng

[Thông hiểu]

 Hai nguồn phát hai sóng ánh sáng có bước sóng có

độ lệch pha dao động không đổi theo thời gian gọi hai nguồn kết hợp Hai sóng hai nguồn kết hợp phát gọi hai sóng kết hợp

 Điều kiện để xảy tượng giao thoa ánh sáng

mơi trường truyền sóng có hai sóng kết hợp phần tử sóng phương dao động

Trong thí ngiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, hai chùm sáng phát từ hai khe S1và S2 hai chùm sáng kết hợp

3 Nêu tượng giao thoa chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng

[Thơng hiểu]

Một nhứng tính chất đặc trưng để khẳng định vật chất có tính chất sóng tượng giao thoa Thí nghiệm Y-âng chứng tỏ hai chùm ánh sáng giao thoa với nhau, nghĩa ánh sáng có tính chất sóng

(43)

3 CáC LOạI QUANG PHổ

Stt

trình

1 Nêu quang phổ liên tục, quang phổ vạch phát xạ hấp thụ đặc điểm loại quang phổ

[Thơng hiểu]

 Quang phổ liên tục quang phổ gồm dải ánh sáng có màu

thay đổi cách liên tục từ đỏ đến tím Nguồn phát quang phổ liên tục khối chất rắn, lỏng, khí có áp suất lớn, bị nung nóng

 Quang phổ vạch phát xạ quang phổ chứa vạch

màu riêng lẻ, ngăn cách khoảng tối Quang phổ vạch phát xạ chất khí áp suất thấp phát ra, bị kích thích nhiệt, hay điện Mỗi ngun tố hố học trạng thái khí có áp suất thấp, bị kích thích, cho quang phổ vạch đặc trưng cho nguyên tố

 Quang phổ vạch hấp thụ quang phổ liên tục thiếu số

vạch màu bị chất khí hấp thụ Các chất khí cho quang phổ vạch hấp thụ, quang phổ đặc trưng riêng cho chất khí

Máy quang phổ dụng cụ dùng để phân tích chùm ánh sáng phức tạp thành thành phần đơn sắc

Máy quang phổ lăng kính gồm có phận chính:

+ ống chuẩn trực, có tác dụng làm cho chùm ánh sáng cần phân tích thành chùm ánh sáng song song;

+ Hệ tán sắc, lăng kính có tác dụng phân tích chùm ánh sáng song song phức tạp thành nhiều chùm tia đơn sắc khác nhau;

+ Buồng tối có tác dụng tạo vạch quang phổ ánh sáng đơn sắc lên kính ảnh (hoặc phim ảnh)

Tập hợp vạch phổ chụp làm thành quang phổ nguồn sáng cần phân tích TIA HồNG NGOạI Và TIA Tử NGOạI

Stt

trình

(44)

các tính chất công dụng tia hồng ngoại

 Tia hồng ngoại xạ khơng nhìn thấy ngồi vùng màu đỏ quang

phổ, có bước sóng lớn bước sóng ánh sáng đỏ (từ 760 nm đến vài milimét), có chất với ánh sáng, sóng điện từ

Các vật nhiệt độ phát tia hồng ngoại

 Tính chất cơng dụng tia hồng ngoại : :

- Tia hồng ngoại tác dụng nhiệt mạnh, dễ bị vật hấp thụ nên dùng để sưởi, sấy, đời sống sản xuất cơng nghiệp

- Tia hồng ngoại có khả gây số phản ứng hoá học Người ta chế tạo phim ảnh nhạy với tia hồng ngoại, dùng để chụp ảnh ban đêm, chụp ảnh hồng ngoại thiên thể

- Tia hồng ngoại biến điệu (như sóng điện từ cao tần), nên ứng dụng việc chế tạo dụng cụ điều khiển từ xa

Trong quân sự, người ta chế tạo ống nhòm hồng ngoại để quan sát lái xe ban đêm, camera hồng ngoại để chụp ảnh, quay phim ban đêm, tên lửa tự động tìm mục tiêu dựa vào tia hồng ngoại mục tiêu phát

định luật: : truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, bị nhiễu xạ, giao thoa ánh sáng thông thường

2 Nêu chất, tính chất cơng dụng tia tử ngoại

[Thông hiểu]

 Tia tử ngoại xạ khơng nhìn thấy có bước sóng nhỏ bước sóng

của ánh sáng tím (từ bước sóng 380 nm đến vài nm), có chất với ánh sáng, sóng điện từ

: Các vật bị nung nóng nhiệt độ cao (trên 000oC) phát tia tử ngoại

 Tính chất công dụng tia tử ngoại : :

- Tia tử ngoại tác dụng lên phim ảnh, nên để nghiên cứu tia tử ngoại người ta thường dùng phim ảnh

- Tia tử ngoại kích thích nhiều phản ứng hố học nên sử dụng cơng nghiệp tổng hợp hiđrô clo

- Tia tử ngoại làm ion hố khơng khí nhiều chất khí khác Chiếu vào kim loại, tia tử ngoại cịn gây tượng quang điện

- Tia tử ngoại kích thích phát quang nhiều chất Tính chất

(45)

ứng dụng đèn huỳnh quang

- Tia tử ngoại có tác dụng sinh học : : huỷ diệt tế bào da, y học dùng để chữa bệnh, diệt trùng

- Tia tử ngoại có khả : làm phát quang số chất nên sử dụng kiểm tra vết nứt sản phẩm đúc Xoa lớp dung dịch phát quang lên mặt vật, cho ngấm vào vết nứt, chiếu tia tử ngoại vào chỗ sáng lên

- Tia tử ngoại bị nước, thuỷ tinh hấp thụ mạnh, lại truyền qua thạch anh

TIA X Stt

trình

1 Nêu chất, tính chất cơng dụng tia X

[Thông hiểu]

 Tia X xạ khơng nhìn thấy được, có bước sóng từ 10-11 m đến 10

-8

m, có chất với ánh sáng, sóng điện từ

: Kim loại có nguyên tử lượng lớn bị chùm tia êlectron (tia catơt) có lượng lớn đập vào phát tia X

 Tính chất công dụng tia X : :

- Tia X có bước sóng ngắn khả đâm xuyên mạnh Tia X sử dụng cơng nghiệp để tìm khuyết tật vật đúc kim loại

- Tia X tác dụng lên phim ảnh, nên sử dụng máy chụp X quang

- Tia X làm phát quang số chất, chất dùng làm quan sát chiếu điện

- Tia X làm ion hố chất khí Do đó, đo mức độ iơn hố, suy liều lượng tia X

Tia X tuân theo định luật: : truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, bị nhiễu xạ, giao thoa ánh sáng thông thường

(46)

- Tia X có tác dụng sinh lí : : huỷ diệt tế bào nên dùng để chữa bệnh - Tia X dùng để khảo sát cấu trúc tinh thể vật rắn, dựa vào nhiễu xạ tia X nguyên tử, phân tử tinh thể

2 Kể tên vùng sóng điện từ thang sóng điện từ theo bước sóng

[Nhận biết]

Thang sóng điện từ bao gồm xạ sau xếp theo thứ tự bước sóng giảm dần: sóng vơ tuyến điện, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X tia gamma

Các xạ thang sóng điện từ có chất sóng điện từ, khác tần số (hay bước sóng)

Vì có bước sóng tần số khác nên sóng điện từ khác có tính chất khác (có thể nhìn thấy khơng nhìn thấy, có khả đâm xuyên khác nhau, cách ph át khác nhau…)

3 Nêu tư tưởng thuyết điện từ ánh sáng

[Nhận biết]

Tư tưởng thuyết điện từ ỏnh sỏng dựa vào đồng súng điện từ súng ỏnh sỏng, coi ánh sáng sóng điện từ

Súng điện từ súng ỏnh sỏng cựng truyền chõn khụng với tốc độ c Súng điện từ truyền thẳng, phản xạ trờn cỏc mặt kim loại, khỳc xạ khụng khỏc gỡ ỏnh sỏng thụng thường Súng điện từ giao thoa tạo súng dừng, nghĩa là, súng điện từ cú đủ tớnh chất biết súng ỏnh sỏng

Lớ thuyết thực nghiệm chứng tỏ ỏnh sỏng chớnh súng điện từ

Các phương trỡnh Măc-xoen cho phép đoán trước tồn sóng điện từ , có nghĩa có thay đổi yếu tố cường độ dũng điện , mật độ điện tích sinh sóng điện từ truyền

khụng gian Vận tốc sóng điện từ c, tính phương trỡnh Măc-xoen, với vận tốc ỏnh sỏng đo trước

thực nghiệm

6 Th c h nh: O Bự Đ ƯỚC SÓNG ÁNH SÁNG B NG PHẰ ƯƠNG PHÁP GIAO THOA

Stt Chuẩn KT, KN quy định

trong chương trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi chú

1 Xác định bước sóng ánh sáng

(47)

theo phương pháp giao thoa thí nghiệm

- Đo bề rộng phổ gồm số vạch, từ tính khoảng vân

L i

n 

- Từ cơng thức tính khoảng vân, suy bước sóng ánh sáng là:

i a.L

a

D D.n

  

[Vận dụng]

 Biết cách sử dụng dụng cụ đo cách thức bố trí thí nghiệm

- Biết sử dụng nguồn điện chiều điện áp khác - Biết bố trí đèn laze, khe hẹp, chắn giá thí nghiệm

- Điểu chỉnh thiết bị để thu hệ vân giao thoa rừ nột trờn chắn - Đo bề rộng n khoảng vân

- Ghi số liệu

- Tiến hành thí nghiệm nhiều lần với thay đổi khoảng cách hai khe hẹp khoảng cách từ hai khe hẹp tới chắn

- Tớnh giỏ trị trung bỡnh bước sóng - Tớnh sai số tỉ đối bước sóng

- Tính sai số tuyệt đối trung bỡnh bước sóng - Viết kết quả:   .

- Nhận xột trỡnh bày kết thực hành

(48)

a) Hiện tượng quang điện Định luật giới hạn quang điện

b) Thuyết lượng tử ánh sáng Lưỡng tính sóng -hạt ánh sáng

c) Hiện tượng quang điện d) Quang phổ vạch nguyên tử hiđrô

e) Sự phát quang f) Sơ lược laze

Kiến thức

- Trình bày thí nghiệm Héc tượng quang điện nêu tượng quang điện

- Phát biểu định luật giới hạn quang điện

- Nêu nội dung thuyết lượng tử ánh sáng - Nêu ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt

- Nêu tượng quang điện - Nêu quang điện trở pin quang điện

- Nêu tạo thành quang phổ vạch phát xạ hấp thụ nguyên tử hiđrô - Nêu phát quang

- Nêu laze số ứng dụng laze Kĩ

Vận dụng thuyết lượng tử ánh sáng để giải thích định luật giới hạn quang điện

Không yêu cầu học sinh nêu tên dãy quang phổ vạch nguyên tử hiđrô giải tập

Sự tạo thành quang phổ vạch nguyên tử hiđrơ giải thích dựa kiến thức mức lượng học mơn Hố học lớp 10

1 HIệN TƯợNG QUANG ĐIệN THUYếT LƯợNG Tử áNH SáNG Stt

trình

1 Trình bày thí nghiệm Héc tượng quang điện nêu tượng quang điện

[Thơng hiểu]

 Gắn kẽm tích điện âm vào tĩnh điện kế, kim tĩnh điện kế lệch

một góc Sau đó, chiếu ánh sáng hồ quang vào kẽm, quan sát thấy góc lệch kim tĩnh điện kế giảm Nếu thay kẽm số kim loại khác ta thấy tượng tương tự xảy

 Hiện tượng ánh sáng làm bật êlectron khỏi mặt kim loại gọi

(49)

tượng quang điện (ngoài) Phát biểu định

luật giới hạn quang điện

[Thông hiểu]

Định luật giới hạn quang điện : :

Đối với kim loại, ánh sáng kích thích phải có bước sóng l ngắn hay giới hạn quang điện l0 kim loại đó, gây tượng quang điện (0)

Giới hạn quang điện l0 kim loại đặc trưng riêng kim loại Nêu nội dung

cơ thuyết lượng tử ánh sáng

[Thông hiểu]

Nội dung thuyết lượng tử ánh sáng : :

a) ánh sáng tạo thành hạt gọi phơtơn

b) Với ánh sáng đơn sắc có tần số f, phôtôn giống nhau, phôtôn mang lượng hf

c) Phôtôn bay với tốc độ c = 3.108 m/s dọc theo tia sáng

d) Mỗi lần nguyên tử hay phân tử phát xạ hay hấp thụ ánh sáng chúng phát hay hấp thụ phôtôn

Phôtôn tồn trạng thái chuyển động Khơng có phơtơn đứng yên

Giả thuyết Plăng : : Lượng lượng mà lần nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ có giá trị hồn tồn xác định hf;, đó, f tần số ánh sáng bị hấp thụ hay phát xạ ra, h gọi số Plăng

Lượng tử lượng : hf,

  h =

6,625.10-34J.s

4 Nêu ánh sáng có lưỡng tính sóng-hạt

[Thơng hiểu]

ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt : :

- ánh sáng có tính chất sóng thể qua tượng giao thoa ánh sáng, tượng nhiễu xạ ánh sáng

(50)

5 Vận dụng thuyết lượng tử ánh sáng để giải thích định luật giới hạn quang điện

[Vận dụng]

Muốn cho êlectron bứt khỏi mặt kim loại, phải cung cấp cho cơng để thắng liên kết, gọi cơng A Như vậy, muốn cho tượng quang điện xảy ra, lượng phơtơn ánh sáng kích thích phải thoả mãn điều kiện ::

hf  A hay

c h A



hay  0 , :

hc A

 

phụ thuộc chất kim loại gọi giới hạn quang điện kim loại

2 HIệN TƯợNG QUANG ĐIệN TRONG

Stt

trình

1 Nêu tượng quang điện

[Thơng hiểu]

Hiện tượng ánh sáng giải phóng êlectron liên kết chất bán dẫn chúng trở thành êlectron dẫn, đồng thời tạo lỗ trống gọi tượng quang điện

Một số chất bán dẫn có tính chất :: chất dẫn điện không bị chiếu sáng trở thành chất dẫn điện tốt bị chiếu ánh sáng thích hợp Các chất gọi chất quang dẫn

Đặc điểm tượng quang điện giới hạn quang điện lớn giới hạn quang điện

2 Nêu quang

điện trở pin [Thông hiểu]

 Quang điện trở điện trở làm chất quang dẫn Điện trở có

(51)

quang điện thể thay đổi từ vài mêgm không chiếu sáng xuống đến vài chục ôm chiếu sáng

 Pin quang điện (còn gọi pin Mặt Trời) nguồn điện có tác dụng

biến đổi trực tiếp quang thành điện Pin quang điện cấu tạo từ lớp chuyển tiếp p-n

đến 0,8 V

Pin hoạt động dựa vào tượng quang điện xảy lớp chuyển tiếp p-n

Pin quang điện ứng dụng máy đo ánh sáng, vệ tinh nhân tạo, máy tính bỏ túi,

3 HIệN TƯợNG QUANG - PHáT QUANG

Stt

trình

1 Nêu phát quang

[Thơng hiểu]

 Hiện tượng quang - phát quang tượng số chất có khả hấp thụ

ánh sáng có bước sóng để phát ánh sáng có bước sóng khác

 Đặc điểm phát quang cịn kéo dài thời gian sau tắt ánh

sáng kích thích Thời gian dài ngắn khác phụ thuộc vào chất phát quang

 Sự phát quang chất lỏng khí có đặc điểm ánh sáng phát quang

bị tắt nhanh sau tắt ánh sáng kích thích Sự phát quang gọi huỳnh quang

 Sự phát quang nhiều chất rắn có đặc điểm ánh sáng phát quang

kéo dài khoảng thời gian sau tắt ánh sáng kích thích Sự phát quang gọi lân quang Các chất rắn phát quang loại gọi chất lân quang

ánh sáng phát quang có bước sóng dài bước sóng ánh sáng kích thích : :

(52)

4 Quang phổ vạch nguyên tử hiđrô

Stt

trình

1 Nêu tạo thành quang phổ vạch phát xạ hấp thụ nguyên tử hiđrô

[Thông hiểu]

 Trong trạng thái dừng nguyên tử, êlectron chuyển động quanh

hạt nhân theo quỹ đạo có bán kính hồn tồn xác định, gọi quỹ đạo dừng

 Đối với ngun tử hiđrơ, bán kính quỹ đạo tỉ lệ với bình phương số

nguyên liên tiếp : Quỹ đạo K có bán kính nhỏ r0 = 5,3.10-11m : (r0 bán kính Bo)

n

Tên quỹ đạo : K L M N O P

Bán kính : r r0 4r0 9r0 16r0 25r0 36r0 Trạng thái trạng thái dừng có mức lượng thấp trạng thái êlectron chuyển động quỹ đạo gần hạt nhân

Như lượng êlectron nguyên tử hiđrô trạng thái dừng khác EK, EL, EM,

Khi êlectron chuyển từ mức lượng cao (Ecao) xuống mức lượng thấp (Ethấp) phát phơtơn có lượng hồn tồn xác định : :

hf = Ecao - Ethấp

Mỗi phơtơn có tần số f ứng với sóng ánh sáng đơn sắc có bước sóng c

f

 

, tức ứng với vạch phổ có màu (hay vị trí)

(53)

định Điều lí giải quang phổ phát xạ hiđrô quang phổ vạch

Ngược lại, nguyên tử hiđrô mức lượng Ethấp mà chịu tác dụng chùm sáng trắng, có tất cảc phơtơn có lượng từ lớn đến nhỏ khác nhau, ngun tử hấp thụ phơtơn có lượng phù hợp  = Ecao - Ethấp để chuyển lên

mức lượng Ecao Như sóng ánh sáng đơn sắc bị hấp thụ, làm cho quang phổ liên tục xuất vạch tối Do đó, quang phổ hấp thụ nguyên tử hiđrô quang phổ vạch

5 SƠ LƯợC Về LAZE

Stt

trình

1 Nêu laze số ứng dụng laze

[Thơng hiểu]

 Laze nguồn sáng phát chùm sáng cường độ lớn dựa

việc ứng dụng tượng phát xạ cảm ứng

Đặc điểm tia laze có tính đơn sắc, tính định hướng, tính kết hợp cao cường độ lớn

 ứng dụng laze : :

- Trong y học, lợi dụng khả tập trung lượng chùm tia laze vào vùng nhỏ, người ta dùng tia laze dao mổ phẫu thuật,…

- Laze ứng dụng thông tin liên lạc vô tuyến thông tin liên lạc cáp quang

(54)

- Laze dùng đầu đọc đĩa CD, bút bảng

Chương VII. HạT NHÂN NGUYÊN Tử

Hạt nhân nguyên tử a) Lực hạt nhân Độ hụt khối

b) Năng lượng liên kết hạt nhân

Kiến thức

- Nêu lực hạt nhân đặc điểm lực hạt nhân - Viết hệ thức Anh-xtanh khối lượng lượng - Nêu độ hụt khối lượng liên kết hạt nhân

Các kiến thức cấu tạo hạt nhân kí hiệu hạt nhân học mơn Hố học lớp 10

Phản ứng hạt nhân

a) Phản ứng hạt nhân Định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân

b) Hiện tượng phóng xạ Đồng vị phóng xạ Định luật phóng xạ

c) Phản ứng phân hạch Phản ứng dây chuyền d) Phản ứng nhiệt hạch

Kiến thức

- Nêu phản ứng hạt nhân

- Phát biểu định luật bảo tồn số khối, điện tích, động lượng lượng toàn phần phản ứng hạt nhân

- Nêu tượng phóng xạ

- Nêu thành phần chất tia phóng xạ - Viết hệ thức định luật phóng xạ

- Nêu số ứng dụng đồng vị phóng xạ - Nêu phản ứng phân hạch

- Nêu phản ứng dây chuyền nêu điều kiện để phản ứng dây chuyền xảy

- Nêu phản ứng nhiệt hạch nêu điều kiện để phản ứng nhiệt hạch xảy

- Nêu ưu việt lượng phản ứng nhiệt hạch Kĩ

(55)

1 Hệ THứC ANH-XTANH GIữA KHốI LƯợNG Và NĂNG LƯợNG Stt

trình

1 Viết hệ thức Anh-xtanh khối lượng lượng

[Thông hiểu]

 Năng lượng E khối lượng m tương ứng

cùng vật tồn đồng thời tỉ lệ với nhau, hệ số tỉ lệ c2 (c tốc độ ánh sáng chân không)

Hệ thức Anh-xtanh : : E = mc2

 Năng lượng (tính đơn vị eV) tương ứng với

khối lượng 1u : 1uc2 = 931,5 MeV

Đơn vị khối lượng nguyên tử u, có giá trị 12 khối lượng nguyên tử đồng vị126C, cụ thể là:

1 u = 1,66055.10-27 kg.

Sự tăng lên khối lượng:

Theo thuyết tương đối , vật chuyển động với tốc độ v có khối lượng

m =

2 m

v

c



 m

trong đó, m khối lượng nghỉ vật (khối lượng vật đứng yên)

Năng lượng toàn phần vật E = mc 2 =

2

2 m

c v

c



Năng lượng E0=m0c2 gọi lượng nghỉ hiệu E-E0=(m-m0)c2 chính động vật.

2 NĂNG LƯợNG LIÊN KếT CủA HạT NHÂN

Stt

trình

(56)

nhân đặc điểm lực hạt nhân

 Các nuclôn hạt nhân hút lực mạnh

tạo nên hạt nhân bền vững Lực hút gọi lực hạt nhân

 Đặc điểm lực hạt nhân : :

- Lực hạt nhân khơng có chất với lực tĩnh điện lực hấp dẫn Nó loại lực truyền tương tác nuclôn hạt nhân (còn gọi lực tương tác mạnh) - Lực hạt nhân phát huy tác dụng phạm vi kích thước hạt nhân, cỡ nhỏ 10-15m

mơn Hóa học lớp 10

Cấu tạo : Hạt nhân nguyên tử cấu tạo từ prôtôn

(p) , mang điện tích nguyên tố dương, nơtron (n)

trung hồ điện, gọi chung nuclơn Tổng số nuclôn hạt nhân gọi số khối A

Kí hiệu hạt nhân AZX

Lực hạt nhân khơng phải lực tĩnh điện, lực hạt nhân lực hút nuclôn, tức khơng phụ thuộc vào điện tích

2 Nêu độ hụt khối lượng liên kết hạt nhân

[Thơng hiểu]

: Khối lượng m hạt nhân

A

ZX nhỏ tổng khối lượng nuclôn tạo thành hạt nhân Đại lượng Dm = Z.mp + (A – Z).mn – m gọi độ hụt khối hạt nhân

A ZX

 Năng lượng liên kết hạt nhân : :

Wlk = Dm.c2

Năng lượng liên kết hạt nhân tính tích độ hụt khối hạt nhân với thừa số c2

Năng lượng liên kết riêng thương số lượng liên kết Wlk số nuclơn A

Hạt nhân có lượng liên kết riêng lớn bền vững

3 Nêu phản ứng

hạt nhân [Thơng hiểu]

Phản ứng hạt nhân trình biến đổi hạt nhân Phản ứng hạt nhân chia thành hai loại : :

- Phản ứng hạt nhân tự phát : trình tự phân rã hạt nhân không bền vững thành hạt nhân khác :

A  C + D

Trong đó, : A : hạt nhân mẹ, C : hạt nhân con, D : tia

Trong phản ứng hạt nhân, số hạt nơtron (A-Z) khơng bảo tồn

Phản ứng hạt nhân thu lượng toả lượng

(57)

phóng xạ (, …)

- Phản ứng hạt nhân kích thích : q trình hạt tương tác với thành hạt khác : :

A + B  C + D

Các hạt trước sau phản ứng nhiều Các hạt hạt nhân hay hạt sơ cấp êlectron, pôzitron, nơtrôn…

4 Phát biểu định luật bảo toàn số khối, điện tích, động lượng lượng tồn phần phản ứng hạt nhân

[Thông hiểu]

 Định luật bảo tồn điện tích : : Tổng đại số điện tích

của hạt tương tác tổng đại số điện tích hạt sản phẩm

 Định luật bảo toàn số nuclơn (bảo tồn số A) : : Tổng số

nuclôn hạt tương tác tổng số nuclôn hạt sản phẩm

 Định luật bảo toàn lượng : : Tổng lượng toàn

phần hạt tương tác tổng lượng toàn phần hạt sản phẩm

 Định luật bảo toàn động lượng : : Vectơ tổng động lượng

của hạt tương tác vectơ tổng động lượng hạt sản phẩm

Năng lượng toàn phần phản ứng hạt nhân : :

Gọi mtrước msau tổng khối lượng hạt trước phản ứng sau phản ứng Năng lượng tỏa hay thu vào phản ứng hạt nhân : :

W = (mtrước - msau)c2

Nếu mtrước > msau W > : , ta có phản ứng toả lượng

Nếu mtrước < msau W < : , ta có phản ứng thu lượng

Muốn thực phản ứng hạt nhân thu lượng, phải cung cấp cho hệ lượng đủ lớn

3 PHóNG Xạ

Stt

trình

(58)

phóng xạ Phóng xạ q trình phân rã tự phát hạt nhân không bền vững (tự nhiên hay nhân tạo)

Quá trình phân rã kèm theo tạo hạt kèm theo phát xạ điện từ Hạt nhân tự phân rã gọi hạt nhân mẹ, hạt nhân tạo thành sau phân rã gọi hạt nhân

2 Nêu thành phần chất tia phóng xạ

[Thơng hiểu]

 Tia  : thực chất dòng hạt

4

2He chuyển động với tốc độ cỡ 20 000 km/s Quãng đường tia  không khí chừng vài

xentimét vật rắn chừng vài micrơmét

 Tia  thực chất dịng hạt êlectron hay dịng hạt pơzitron

- Phóng xạ - q trình phân rã phát tia - Tia - dòng

êlectron (01e) chuyển động với tốc độ lớn, xấp xỉ tốc độ ánh sáng Tia - truyền vài mét khơng khí vài milimét kim

loại

- Phóng xạ + q trình phân rã phát tia + Tia + dòng

pôzitron (01e) chuyển động với tốc độ xấp xỉ tốc độ ánh sáng Pơzitron có điện tích +e khối lượng khối lượng êlectron Tia + truyền

được vài mét khơng khí vài milimét kim loại

 Tia  : có chất sóng điện từ Các tia  qua vài

mét bê tông vài xen-ti-mét chì Viết hệ thức

của định luật phóng xạ

[Thơng hiểu]

 Hệ thức định luật phóng xạ : :

(59)

Vận dụng hệ thức định luật phóng xạ để giải số tập đơn giản

Trong trình phân rã, số hạt nhân phóng xạ nguồn giảm theo quy luật hàm số mũ Trong : , N0 số nguyên tử ban đầu chất phóng xạ, N số nguyên tử chất thời điểm t ,  số phóng

xạ

Chu kì bán rã T đ : ại lượng đặc trưng cho chất phóng xạ, đo thời gian qua số lượng hạt nhân lại 50% (nghĩa phân rã 50%), xác định bởi:

ln 0, 693

T  

 

[Vận dụng]

 Biết cách tính số hạt chu kì bán rã theo hệ thức định luật phóng

xạ

4 Nêu số ứng dụng đồng vị phóng xạ

[Thơng hiểu]

 Ngồi đồng vị có sẵn thiên nhiên gọi đồng vị phóng xạ

tự nhiên, người ta tạo nhiều đồng vị phóng xạ khác, gọi đồng vị phóng xạ nhân tạo

 Các đồng vị phóng xạ nhân tạo có nhiều ứng dụng sinh học, hố

học, y học Trong y học, người ta đưa đồng vị khác vào thể để theo dõi xâm nhập di chuyển nguyên tố định thể người Đây phương pháp nguyên tử đánh dấu, dùng để theo dõi tình trạng bệnh lí Trong ngành khảo cổ học, người ta sử dụng phương pháp cacbon 146C, để xác định niên đại cổ vật

(60)

4 PHảN ứNG PHÂN HạCH

Stt

trình

1 Nêu phản ứng phân hạch

[Thơng hiểu]

Phản ứng phân hạch phản ứng hạt nhân nặng vỡ thành hai mảnh nhẹ (có khối lượng cỡ) Hai mảnh gọi sản phẩm phân hạch hay “mảnh vỡ” phân hạch

Trong phản ứng phân hạch 235

U tác dụng nơtron,

năng lượng toả vào cỡ 200 MeV Nêu phản ứng

dây chuyền nêu điều kiện để phản ứng dây chuyền xảy

[Thông hiểu]

 :Sự phân hạch 235U có kèm theo giải phóng 2,5 nơtron (tính

trung bình) với lượng lớn Các nơtron kích thích hạt nhân khác chất phân hạch tạo nên phản ứng phân hạch Kết phản ứng phân hạch xảy liên tiếp tạo thành phản ứng dây chuyền

 Điều kiện để phản ứng dây chuyền xảy ra:

- Khối lượng tối thiểu chất phân hạch để phản ứng phân hạch dây chuyền trì gọi khối lượng tới hạn

- Giả sử sau lần phân hạch, có k nơtron giải phóng đến kích thích hạt nhân 235U khác tạo nên phân hạch mới.

Khi k < 1, phản ứng phân hạch dây chuyền không xảy

Khi k = 1, phản ứng phân hạch dây chuyền tự trì, lượng phát khơng đổi theo thời gian Phản ứng hạt nhân kiểm soát Khi k > 1, phản ứng phân hạch dây chuyền tự trì, số nơtron tăng

(61)

nhanh, số phản ứng tăng nhanh, nên lượng toả tăng nhanh gây nên bùng nổ

5 PHảN ứNG NHIệT HạCH

Stt

trình

1 Nêu phản ứng nhiệt hạch nêu điều kiện để phản ứng kết hợp hạt nhân xảy

[Thông hiểu]

 Phản ứng nhiệt hạch phản ứng hai hay nhiều hạt

nhân nhẹ, kết hợp lại thành hạt nhân nặng

 Điều kiện để phản ứng nhiệt hạch xảy : là:

- Mật độ hạt nhân plasma (n) phải đủ lớn

- Thời gian trì trạng thái plasma () nhiệt độ cao (từ 50 đến

100 triệu độ) phải đủ lớn

Phản ứng 21H 31H 42H 01n toả lượng Q = 17,6 MeV/hạt nhân Con người thực phản ứng nhiệt hạch dạng khơng kiểm sốt (bom H)

2 Nêu ưu việt lượng phản ứng nhiệt hạch

[Thông hiểu]

Ưu điểm việc sản xuất lượng phản ứng nhiệt hạch toả ra là:

- Năng lượng toả phản ứng nhiệt hạch lớn

- Nguồn nhiên liệu nhiệt hạch có thiên nhiên dồi gần vô tận

- Chất thải từ phản ứng nhiệt hạch không làm ô nhiễm môi trường

(62)

(63)

Chương VIII. Từ VI MÔ ĐếN Vĩ MÔ 1 Chu n ki n th c, k c a chẩ ế ứ ĩ ủ ương trình

a) Hạt sơ cấp b) Hệ Mặt Trời c) Sao Thiên hà

Kiến thức

- Nêu hạt sơ cấp - Nêu tên số hạt sơ cấp

- Nêu sơ lược cấu tạo hệ Mặt Trời - Nêu gì, thiên hà

1 CáC HạT SƠ CấP

Stt

trình

1 Nêu hạt sơ cấp

Nêu tên số hạt sơ cấp

[Thông hiểu]

 Hạt sơ cấp : hạt vi mơ, có kích

thước vào cỡ kích thước hạt nhân trở xuống

 Một số hạt sơ cấp : : phôtôn (),

êlectron (e ), pôzitron (e), prôtôn (p), nơtron (n), nơtrinơ ().

Để tạo nên hạt sơ cấp mới, người ta làm tăng vận tốc số hạt cho chúng bắn vào hạt khác

Sự phân loại hạt sơ cấp theo khối lượng nghỉ tăng dần : a) Phôtôn (lượng tử ánh sáng) có m =

b) Leptôn gồm hạt nhẹ : êlectron, muyôn (  + ,  - )

c) Mêzơn, gồm hạt nhân có khối lượng trung bình khoảng (200 

900) m e , gồm hai nhóm : mêzơn  mêzơn K

d) Barion, gồm hạt có khối lượng lớn khối lượng prơtơn

Có hai nhóm barion nuclôn hipêron với phản hạt chúng

Tập hợp mêzơn barion có tên chung hađrôn

(64)

tương tác yếu tương tác hấp dẫn 2 CấU TạO Vũ TRụ

Stt định chương trìnhChuẩn KT, KN quy mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi chú Nêu sơ lược

cấu tạo hệ Mặt Trời

[Thông hiểu]

Các thành phần cấu tạo hệ Mặt Trời Mặt Trời, hành tinh vệ tinh Mặt Trời thiên thể trung tâm hệ Mặt Trời Lực hấp dẫn Mặt Trời đóng vai trị định đến hình thành, phát triển chuyển động hệ Nguồn lượng Mặt Trời phản ứng nhiệt hạch hạt nhân hiđrô tổng hợp thành hạt nhân hêli

Các hành tinh: Có hành tinh theo thứ tự tính từ Mặt Trời xa : Thuỷ tinh, Kim tinh, Trái Đất, Hoả tinh, Mộc tinh, Thổ tinh, Thiên Vương tinh, Hải Vương tinh Các hành tinh chuyển động quanh Mặt Trời theo chiều, trùng với chiều quay thân Mặt Trời quanh Hệ Mặt Trời có cấu trúc hình đĩa phẳng, hành tinh gần nằm mặt phẳng, mặt phẳng gọi mặt phẳng hồng đạo

Xung quanh đa số hành tinh có vệ tinh Chúng chuyển động mặt phẳng quanh hành tinh

Ngoài ra, hệ Mặt Trời cịn có tiểu hành tinh, chổi thiên thạch

Trái Đất có bán kính 6400km, có khối lượng 5,98.1024kg, bán kính quỹ đạo quanh Mặt Trời 150.106km, chu kì quay quanh trục 23 56 phút 04 giây, chu kì quay quanh Mặt Trời 365,2422 ngày, góc nghiêng trục quay mặt phẳng quỹ đạo 23027’.

Khoảng cách 150.106km lấy làm đơn vị đo độ dài thiên văn gọi đơn vị thiên văn (đvtv)

2 Nêu gì, thiên hà

[Thơng hiểu]

 Sao khối khí nóng sáng, giống Mặt Trời Nhiệt độ

trong lịng ngơi lên đến hàng chục triệu độ, xảy phản ứng nhiệt hạch Khối lượng nằm khoảng từ

Mặt Trời cấu tạo gồm hai phần : quang cầu

(65)

0,1 đến vài chục lần khối lượng Mặt Trời

 Thiên hà hệ thống gồm nhiều loại tinh vân

Tổng số thiên hà lên đến vài trăm tỉ Đa số thiên hà có dạng hình xoắn ốc

 Ngân hà thiên hà có hệ Mặt Trời, có dạng hình đĩa,

phần phồng to, mép dẹt

Hệ Mặt Trời nằm mặt phẳng qua tâm vng góc với trục Ngân Hà, cách tâm khoảng cỡ 2/3 bán kính Ngân hà có cấu trúc dạng xoắn ốc

ra xung quanh Lượng lượng xạ Mặt Trời truyền vng góc tới đơn vị diện tích cách đơn vị thiên văn đơn vị thời gian

gọi số Mặt Trời H Các phép đo cho giá trị

của H = 1360W/m 2 Từ suy công suất xạ

của Mặt Trời P = 3,9.10 26 W Sự xạ Mặt Trời trì lịng Mặt Trời xảy phản ứng nhiệt hạch

(66)

B CHƯƠNG TRèNH NÂNG CAO

Chương I. ĐộNG LựC HọC VậT RắN

a) Chuyển động tịnh tiến b) Chuyển động quay vật rắn quanh trục cố định Gia tốc góc

c) Phương trình chuyển động quay vật rắn quanh trục Momen quán tính

d) Momen động lượng Định luật bảo toàn momen động lượng

e) Động vật rắn quay quanh trục cố định

Kiến thức

- Nêu vật rắn chuyển động tịnh tiến vật rắn

- Nêu cách xác định vị trí vật rắn chuyển động quay quanh trục cố định

- Viết biểu thức gia tốc góc nêu đơn vị đo gia tốc góc - Nêu momen qn tính

- Viết phương trình chuyển động quay vật rắn quanh trục - Nêu momen động lượng vật trục viết cơng thức tính momen

- Phát biểu định luật bảo toàn momen động lượng vật rắn viết hệ thức định luật

- Viết công thức tính động vật rắn quay quanh trục Kĩ năng

- Vận dụng phương trình chuyển động quay vật rắn quanh trục cố định để giải tập đơn giản biết momen quán tính vật

- Vận dụng định luật bảo toàn momen động lượng trục - Giải tập động vật rắn quay quanh trục cố định

M = I

(67)

1 CHUYểN ĐộNG QUAY CủA VậT RắN QUANH MộT TRụC Cố ĐịNH

Stt

trình

1 Nêu vật rắn chuyển động tịnh tiến vật rắn

[Thơng hiểu]

 Vật rắn vật mà khoảng cách hai điểm

vật khơng thay đổi q trình chuyển động

 Khi vật rắn chuyển động tịnh tiến điểm vật

có quỹ đạo giống hệt Nêu cách xác

định vị trí vật rắn chuyển động quay quanh trục cố định

[Thơng hiểu]

Cách xác định vị trí vật rắn chuyển động quay quanh trục cố định (chỉ xét vật quay theo chiều) Chọn chiều dương chiều quay vật, vị trí vật thời điểm xác định toạ độ góc j Đó góc mặt phẳng động P gắn với vật mặt phẳng cố định P0 (hai mặt phẳng chứa trục quay)

Chuyển động quay vật rắn quanh trục cố định có đặc điểm:

- Mỗi điểm vật vạch đường tròn nằm mặt phằng vng góc với trục quay, có bán kính khoảng cách từ điểm đến trục quay, có tâm trục quay

- Mọi điểm vật quay góc khoảng thời gian

Chuyển động quay chuyển động mà tốc độ góc vật rắn khơng đổi theo thời gian : :

 = 0 + t

trong 0 toạ độ góc ban đầu, lúc t =

Góc  đo rađian (rad)

(68)

của gia tốc góc nêu đơn vị đo gia tốc góc

 Gia tốc góc trung bình gtb khoảng thời gian Dt

gtb = t



 , với  độ biến thiên tốc độ góc trong

khoảng thời gian t

 Gia tốc góc tức thời (gọi tắt gia tốc góc) vật rắn

quay quanh trục thời điểm t đại lượng đặc trưng cho biến thiên tốc độ góc thời điểm xác định đạo hàm tốc độ góc theo thời gian Δ Δ γ Δ t d = lim =

t dt



 

hay  = '(t)

Đơn vị gia tốc góc rađian giây bình phương (rad/s2)

gia tốc góc khơng đổi theo thời gian

Tốc độ góc trung bình tb vật rắn khoảng

thời gian t

tb t

  



Tốc độ góc tức thời (gọi tắt tốc độ góc) đại lượng đặc trưng cho mức độ nhanh, chạm chuyển động quay cảu vật rắn quanh trục thời điểm t xác định đạo hàm toạ độ góc theo thời gian

Δ

Δ Δ

t

d = lim =

t dt



 



hay =’(t)

Đơn vị tốc độ góc rađian giây (rad/s) Các phương trình chuyển động quay biến đổi :

 = 0 + gt ; ;  = 0 + 0t +

1 2t2

2 –

2

 = 2g(

 - 0)

trong 0, 0 toạ độ góc tốc độ góc ban đầu,

tại thời điểm t =

Nếu vật rắn quay đều, ta có gia tốc hướng tâm an điểm vật rắn, cách trục quay khoảng r 2 n v a r r  

(69)

có thêm gia tốc tiếp tuyến, có độ lớn at=r. Gia tốc điểm vật rắn chuyển động tròn không aanat

r r r

độ lớn vectơ gia tốc

2 n t

a a a

2 PHƯƠNG TRìNH ĐộNG LựC HọC CủA VậT RắN QUAY QUANH MộT TRụC Cố ĐịNH Stt Chuẩn KT, KN quy định trong

chương trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi chú

1 Nêu momen qn tính [Thơng hiểu]

Momen qn tính I vật rắn trục đại lượng đặc trưng cho mức quán tính vật rắn chuyển động quay quanh trục ấy:

2 i i i I = m r

Độ lớn momen qn tính vật rắn khơng phụ thuộc khối lượng vật rắn mà phụ thuộc phân bố khối lượng xa hay gần trục quay

Đơn vị momen qn tính kilơgam mét bình phương (kg.m2).

Lớp 10 học momen lực M = Fd

Người ta tính momen quán tính Trái Đất trục quay qua tâm có giá trị 9,8.1037kg.m2

2 Viết phương trình (phương trình động lực học) vật rắn quay quanh trục cố định :

Vận dụng phương trình chuyển động quay

[Thông hiểu]

 Phương trình động lực học vật rắn quay quanh trục cố định : là:

M = I.g

trong đó, M tổng momen lực tác dụng lên vật rắn trục quay, I momen quán tính vật trục quay, g gia tốc góc vật [Vận dụng]

 Biết cách lập phương trình tính tốn đại lượng

Với vật rắn quay quanh trục, momen lực liên hệ với gia tốc góc theo hệ thức

M =

γ

2

i i i

i i

M = m r 

 

(70)

vật rắn quanh trục cố định để giải tập đơn giản biết momen quán tính vật

trong phương trình

3 MOMEN ĐộNG LƯợNG ĐịNH LUậT BảO TOàN MOMEN ĐộNG LƯợNG Stt

trình

1 Nêu momen động lượng vật trục viết cơng thức tính momen

[Thơng hiểu]

Momen động lượng vật trục quay đại lượng xác định theo công thức L = I với I momen quán tính vật trục

quay,  tốc độ góc vật

Đơn vị momen động lượng kilơgam mét bình phương giây (kg.m2/s)

Dạng khác phương trình chuyển động quay vật rắn : :

M = dL

dt

2 Phát biểu định luật bảo toàn momen động lượng vật rắn viết hệ thức định luật

[Thông hiểu]

Định luật bảo toàn momen động lượng : :

Nếu tổng momen lực tác dụng lên vật rắn (hoặc hệ vật) trục tổng momen động lượng vật rắn (hoặc hệ vật) trục bảo tồn

Trong trường hợp vật có momen qn tính trục quay khơng đổi vật khơng quay quay quanh trục

Trong trường hợp vật (hoặc hệ vật) có momen qn tính trục quay thay đổi I = số Từ đó, suy I11 = I22, với I11 momen

động lượng vật (hoặc hệ vật) lúc trước I22 momen động lượng

của vật (hoặc hệ vật) lúc sau [Vận dụng]

(71)

Vận dụng định luật bảo toàn momen động lượng trục

 Biết cách lập hệ thức theo định luật bảo toàn momen động lượng cho

một vật (hoặc hệ vật) trục

 Biết cách tính đại lượng cơng thức định luật bảo toàn

momen động lượng

4 ĐộNG NĂNG CủA VậT RắN QUAY QUANH MộT TRụC Cố ĐịNH

Stt

trình

1 Viết cơng thức tính động vật rắn quay quanh trục

Giải tập động vật rắn quay quanh trục cố định

[Thông hiểu]

 Công thức tính động vật rắn quay quanh trục :

Wđ =

I 

trong đó, I momen qn tính  tốc độ góc vật rắn

trục quay [Vận dụng]

 Biết cách tính động vật rắn đại lượng công thức

động vật rắn quay quanh trục cố định

Không xét vật rắn vừa quay vừa chuyển động tịnh tiến

Động vật rắn tổng động tất chất điểm tạo nên vật

(72)

Chương II. DAO ĐộNG CƠ 1 Chu n ki n th c, k c a chẩ ế ứ ĩ ủ ương trình.

a) Dao động điều hoà Các đại lượng đặc trưng

b) Con lắc lò xo Con lắc đơn Sơ lược lắc vật lí c) Dao động riêng Dao động tắt dần Dao động cưỡng Hiện tượng cộng hưởng Dao động trì

d) Phương pháp giản đồ Fre-nen

Kiến thức

- Nêu dao động điều hồ

- Phát biểu định nghĩa đại lượng đặc trưng dao động điều hồ : : chu kì, tần số, tần số góc, biên độ, pha, pha ban đầu

- Viết cơng thức liên hệ chu kì, tần số, tần số góc dao động điều hồ

- Nêu lắc lò xo, lắc đơn, lắc vật lí

- Viết phương trình động lực học phương trình dao động điều hồ lắc lị xo lắc đơn

- Viết cơng thức tính chu kì dao động lắc lị xo, lắc đơn lắc vật lí Nêu ứng dụng lắc đơn lắc vật lí việc xác định gia tốc rơi tự

- Nêu dao động riêng, dao động tắt dần, dao động cưỡng bức, dao động trì đặc điểm loại dao động

- Nêu tượng cộng hưởng gì, đặc điểm điều kiện để tượng xảy

- Trình bày nội dung phương pháp giản đồ Fre-nen

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

- Nêu cơng thức tính biên độ pha dao động tổng hợp tổng hợp hai dao động điều hồ chu kì phương

Dao động lắc bỏ qua ma sát lực cản dao động riêng

(73)

- Giải tập lắc lò xo, lắc đơn.

- Vận dụng cơng thức tính chu kì dao động lắc vật lí - Biểu diễn dao động điều hoà vectơ quay

- Giải tập tổng hợp hai dao động điều hồ phương, chu kì phương pháp giản đồ Fre-nen

- Xác định chu kì dao động lắc đơn lắc lị xo gia tốc trọng trường thí nghiệm

Không yêu cầu giải tập phức tạp lắc vật lí

1 DAO ĐộNG ĐIềU HOà

Stt định chương trìnhChuẩn KT, KN quy mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi chú Nêu lắc lị

xo

Viết phương trình động lực học vật dao động lắc lị xo

[Thơng hiểu]

 Con lắc lò xo gồm vật nặng, khối lượng m, gắn vào đầu lò xo

khối lượng khơng đáng kể, có độ cứng k, đầu lò xo cố định Bỏ qua lực cản, ma sát

 Trên trục Ox, gốc O ứng với vị trí cân bằng, tọa độ x vật tính từ vị trí

cân li độ Lực kéo (hay lực hồi phục) lực đàn hồi lò xo tác dụng lên vật nặng : (F = - kx) Ta có, phương trình động lực học vật dao động lắc lò xo :

x" + k

mx = x" + 2x = với  = k m . Phương trình có nghiệm :

x = Acos(t + j)

trong A, , j số

Chuyển động qua lại quanh vị trí cân gọi dao động Dao động lặp lặp lại gọi dao động tuần hoàn

2 Nêu dao động điều hồ

Viết phương

[Thông hiểu]

 Dao động mà phương trình có dạng

x = Acos(t + j)

(74)

trình dao động điều hịa lắc lò xo

tức vế phải hàm cosin hay hàm sin thời gian nhân với số, gọi dao động điều hoà

 Phương trình dao động điều hịa lắc lị xo : x = Acos(t + j),

với  =

k m .

bằng nhau, gọi chu kì, vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ dao động vật tuần hoàn

4 Phát biểu định nghĩa đại lượng đặc trưng dao động điều hoà : : chu kì, tần số, tần số góc, biên độ, pha, pha ban đầu

Viết công thức liên hệ chu kì, tần số, tần số góc Viết cơng thức tính chu kì dao động lắc lị xo

[Thơng hiểu]

 Chu kì dao động T thời gian vật thực dao động tồn

phần Chu kì có đơn vị giây (s)

 Tần số dao động f số lần dao động mà vật thực giây

Tần số có đơn vị héc (Hz)

 Tần số góc :  đại lượng xác định công thức  =

2

2 f T

  

Đơn vị tần số góc rađian giây (rad/s)

 Biên độ dao động A giá trị cực đại li độ dao động Đơn vị biên

độ đơn vị đo độ dài Biên độ đại lượng dương

 Pha dao động đại lượng (t + j), xác định li độ x vật dao động (với

một biên độ cho)

 Pha ban đầu pha dao động thời điểm ban đầu có giá trị j

Trong dao động cụ thể A j có giá trị xác định, tùy thuộc vào cách kích thích dao động

 Chu kì dao động lắc lò xo T = 2p

k m .

Giữa dao động điều hồ chuyển động trịn có mối liên hệ là: Điểm P dao động điều hoà đoạn thẳng ln coi hình chiếu điểm M chuyển động trịn lên đường kính đoạn thẳng Vận tốc dao động điều hoà

v = x' = - Asin( t + )   .

Gia tốc dao động điều hoà

2

(75)

5 Trình bày nội dung phương pháp giản đồ vectơ quay

Biểu diễn dao động điều hoà véctơ quay

[Thông hiểu]

Phương pháp giản đồ vectơ quay:

Dao động điều hoà x = Acos(t + j) biểu

diễn vectơ quay OM

uuur

có độ dài tỉ lệ với biên độ A theo tỉ xích xác định, quay đều, ngược chiều kim đồng hồ, quanh gốc O nằm mặt phẳng chứa trục Ox với tốc độ góc  Tại thời

điểm ban đầu (t = 0), góc trục Ox vàOMuuur j

(pha ban đầu)

Độ dài đại số hình chiếu trục x vectơ quay OMuuur biểu diễn dao

động điều hịa li độ x dao động [Vận dụng]

Biết cách vẽ hình biểu diễn dao động điều hoà vectơ quay Giải

tập lắc lò xo (nằm ngang, thẳng đứng)

[Vận dụng]

 Biết cách lập phương trình dao động lắc lị xo (nằm ngang, thẳng

đứng)

 Biết cách tính đại lượng đặc trưng chu kì dao động lắc

lò xo

Chỉ xét tốn có lắc lị xo

Phương trình dao động lắc lò xo x = Acos(t + j)

Chu kì dao động lắc lò xo T = 2p

k m .

(76)

Stt

trình

1 Nêu lắc

đơn [Nhận biết]Con lắc đơn gồm vật nặng có kích thước nhỏ, có khối lượng m, treo đầu sợi dây mềm, khơng dãn có độ dài l khối lượng không đáng kể

Điều kiện khảo sát lực cản môi trường lực ma sát không đáng kể, biên độ góc 0 nhỏ (0  10o) dao động

của lắc đơn coi dao động điều hồ

2 Viết phương trình động lực học phương trình dao động điều hồ lắc đơn

[Thông hiểu]

Gọi s li độ cong xác định vị trí lắc đơn có chiều dài l Ta có, s = la, a li độ góc

Xét dao động với góc nhỏ sina  a (a < 100, bỏ qua lực cản ma sát)

thì ta có:

- Phương trình động lực học : : s" +

g

l s = hay s'' + 2s = với

g

  l .

- Phương trình dao động lắc đơn : :

s = Acos(t + j) hay a = a0cos(t + j)

Dao động lắc đơn với góc lệch nhỏ dao động điều hịa quanh vị trí cân với tần số góc

g

  l .

3 Nêu trình biến đổi lượng dao động điều hồ

[Thơng hiểu]

Trong q trình dao động điều hồ, có biến đổi qua lại động Động tăng giảm ngược lại Nhưng vật dao động điều hòa luôn không đổi

(77)

- Động :

Wđ =

2 mv2 = Wsin2(t + j). - Thế :

Wt =

2 kx2 = Wcos2(t + j). - Cơ :

W =

2kA2 =

2m2A2 = số

4 Viết cơng thức tính chu kì dao động lắc đơn

[Thơng hiểu]

Cơng thức tính chu kì dao động lắc đơn : là: T =

g

 l

, đó, l

là chiều dài dây, g gia tốc trọng trường

ở nơi Trái Đất (gia tốc trọng trường g không đổi), chu kì dao động T lắc đơn phụ thuộc vào chiều dài l lắc đơn

5 Nêu lắc vật lí

Viết cơng thức tính chu kì dao động lắc vật lí

[Thơng hiểu]

 Con lắc vật lí vật rắn quay quanh trục nằm ngang cố định

không qua trọng tâm vật

 Công thức tính chu kì dao động lắc vật lí : :

T =

π ω

2 =

I

mgd



trong đó, I momen qn tính vật trục quay, m khối lượng vật, d khoảng cách từ trọng tâm vật tới trục quay, g gia tốc trọng trường

Gọi G trọng tâm lắc, Q giao điểm trục quay với mặt phẳng qua G vng góc với trục quay, a góc QG đường thẳng đứng qua trục quay, xác định vị trí lắc vật lí Phương trình dao động lắc vật lí :

(78)

Trong đó,  tần số góc,

;  =

mgd

I với I momen quán tính vật rắn trục quay

6 Nêu ứng dụng lắc đơn lắc vật lí việc xác định gia tốc rơi tự

[Thông hiểu]

Con lắc đơn lắc vật lí ứng dụng để xác định gia tốc trọng trường g

Với lắc đơn, cách đo chu kì dao động T, đo chiều dài l lắc

và dựa vào cơng thức tính chu kì T =

g

 l

, ta tính g

Với lắc vật lí, cách đo chu kì dao động T, đo đại lượng m, d I

và dựa vào công thức tính chu kì T =

I

mgd



, ta tính g

Chỉ xét dao động có biên độ nhỏ, để dao động lắc dao động điều hoà

7 Giải tập lắc đơn Vận dụng cơng thức tính chu kì dao động lắc vật lí

[Vận dụng]

 Biết cách viết phương trình động lực học phương trình dao động

con lắc đơn

 Biết cách tính chu kì dao động lắc đơn đại lượng công

thức:

T =

g

 l

 Biết cách tính chu kì dao động lắc vật lí đại lượng công

thức:

(79)

T =

I

mgd



DAO ĐộNG T T D N V DAO ắ ầ ĐộNG DUY TRì

Stt Chuẩn KT, KN quy định chương trình

1 Nêu dao động

riêng, dao động tắt dần, dao động trì

Nêu đặc điểm dao động riêng, dao động tắt dần, dao động trì

[Thơng hiểu]

 Dao động hệ xảy tác dụng nội lực gọi dao động tự

hay dao động riêng Dao động riêng có chu kì phụ thuộc yếu tố hệ mà không phụ thuộc vào cách kích thích để tạo nên dao động Trong trình dao động, tần số dao động riêng không đổi Tần số gọi tần số riêng dao động, kí hiệu f0

 Dao động tắt dần dao động có biên độ giảm dần theo thời gian dừng lại

Dao động tắt nhanh lực cản môi trường lớn

 Dao động trì dao động kéo dài mãi, ta cung cấp

lượng cho vật dao động để bù lại phần lượng bị mát ma sát , mà khơng làm thay đổi chu kì riêng dao động Dao động trì có chu kì dao động chu kì dao động riêng lắc Biên độ dao động trì khơng thay đổi

Dao động lắc lò xo, có tần số phụ thuộc vào m k, dao động riêng

Nếu dao động chất lỏng (mơi trường có ma sát) thì, dao động lắc đơn dao động tắt dần

5 DAO ĐộNG CƯỡNG B C C NG Hứ ộ ƯởNG

1 Nêu dao động

cưỡng [Thơng hiểu]

 Xét vật thuộc hệ thực dao động tắt dần Tác động lên vật

(80)

đặc điểm loại dao

động ngoại lực F biến đổi điều hồ theo thời gian, F = F0cost chuyển động vật

gồm hai giai đoạn sau : Giai đoạn chuyển tiếp, dao động hệ chưa ổn định, giá trị cực đại li độ tăng dần, cực đại sau lớn cực đại trước Sau đó, giá trị cực đại li độ khơng thay đổi, giai đoạn ổn định Giai đoạn ổn định kéo dài ngoại lực điều hồ thơi tác dụng Dao động vật giai đoạn ổn định nói gọi dao động cưỡng

 Lí thuyết thực nghiệm chứng tỏ : - Dao động cưỡng dao động điều hồ

- Tần số góc dao động cưỡng tần số góc  ngoại lực

- Biên độ dao động cưỡng tỉ lệ thuận với biên độ ngoại lực phụ thuộc vào tần số góc

 ngoại lực

pit-tông xilanh máy nổ, xe không chuyển động, dao động cưỡng

2 Nêu tượng

cộng hưởng gì, đặc điểm điều kiện để tượng xảy

[Thơng hiểu]

 Giữ cho ngoại lực có biên độ không đổi, thay đổi tần số lực cưỡng có

lúc biên độ dao động cưỡng đạt giá trị cực đại, người ta nói có tượng cộng hưởng

 Điều kiện xảy tượng cộng hưởng tần số góc lực cưỡng bức, , gần tần số góc riêng hệ dao động , 0, tức 0

Nếu ma sát giảm giá trị cực đại biên độ tăng Hiện tượng cộng hưởng rõ nét

Hiện tượng cộng hưởng có hại làm hỏng cầu cống, cơng trình xây dựng, chi tiết máy móc Nhưng có lợi, hộp cộng hưởng dao động âm đàn ghita, viôlon,

6 T NG H P DAO ổ ợ ĐộNG

1 Nêu cách sử dụng

phương pháp giản đồ Fre - nen để tổng hợp hai dao động điều hoà tần số phương dao động

[Thông hiểu]

 Phương pháp giản đồ Fre-nen : :

Hai dao động thành phần có phương trình x1 = O P2 P1 P x M1

M2

+

M

(81)

A1cos(t + j1) x2 = A2cos(t + j2) Để tổng hợp hai dao động điều

hoà này, ta thực sau: - Vẽ hai vectơ A ,1

uur

A2

uur

biểu diễn hai dao động điều hoà x , x hệ

trục toạ độ

- Vẽ hình bình hành mà hai cạnh OM1 A1

uuuur uur

, OM2 A2

uuuuur uur

đường chéo

OMuuur vectơ biểu diễn dao động tổng hợp Hình chiếu xuống trục x x

= x + x

Hình bình hành khơng biến dạng, quay với tốc độ  quanh O

Vectơ OMuuur quay Do x = Acos( t + j) .

2 Nêu cơng thức tính

biên độ pha dao động tổng hợp tổng hợp hai dao động điều hồ chu kì phương

Giải tập tổng hợp hai dao động điều hồ phương, chu kì phương pháp

[Thơng hiểu]

 Cơng thức tính biên độ dao động tổng hợp (là độ dài vectơ

OM

uuur

):

A = A12 A22 2A A cos(1   2 1)

 Cơng thức tính pha ban đầu  dao động tổng hợp (là góc hợp

bởi trục Ox OMuuur vào thời điểm ban đầu):

tan j =

1 2

A sin A sin A cos A cos

  

Độ lệch pha hai dao động thành phần :

2

( t ) ( t )

            .

[Vận dụng]

 Biết cách biểu diễn dao động giản đồ vectơ quay, tổng

hợp vectơ

Dao động tổng hợp hai dao động điều hoà phương, tần số dao động điều hoà phương, tần số với hai dao động

Biên độ A phụ thuộc vào biên độ A , A vào độ lệch pha (j - j ) dao động x , x

Nếu    2 1> : dao động x2

sớm pha dao động x1, hay dao động x1 trễ pha so với dao động x2

Nếu    2 1< : dao động x2

(82)

giản đồ Fre - nen  Biết cách tính biên độ, pha ban đầu dao động tổng hợp, tính

các đại lượng công thức ; ; pha biên độ dao động tổng hợp lớn 2 ; ; 3 ) : hai dao động : là:

A = A1 + A2

Nếu    2 1 = (2n + 1) (n = ; ; 1 ;

; 2 ; ; 3 ) : hai dao động thành phần

ngược pha biên độ dao động nhỏ :

là:

1

A = A  A = A

7 Th c h nh: XÁC ự ĐỊNH CHU Kè DAO ĐỘNG C A CON L C Ủ Ắ ĐƠN HO C CON L C L XO VÀ GIA T C TR NG TRẶ Ắ ề Ố Ọ ƯỜNG

Stt Chuẩn KT, KN quy định

trong chương trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi chú

1 Xác định chu kỡ dao động lắc đơn gia tốc rơi tự thí nghiệm

- Khái niệm lắc đơn, lắc lũ xo, điều kiện thỏa dao động dao động điều hũa

- Cỏc cụng thức tớnh chu kỡ lắc đơn, lắc lũ xo [Vận dụng]

 Biết cách sử dụng dụng cụ bố trí thí nghiệm Với phương án 1

- Biết dùng thước đo chiều dài, thước đo góc, đồng hồ bấm giây đồng hồ đo thời gian số

- Biết lắp ráp thiết bị thớ nghiệm

Với phương án 2

Kiểm nghiệm lại cụng

thức tớnh chu kỡ

2 l

T

g  

theo bước thực hành

(83)

- Biết sử dụng phần mềm Crocodile Physic

- Lựa chọn dụng cụ cần thiết cơng cụ bố trí hướng dẫn

 Biết cỏch tiến hành thớ nghiệm: Với phương án 1

- Thay đổi khối lượng nặng chiều dài dây treo để kiểm tra phụ thuộc chu kỡ lắc đơn vào khối lượng nặng chiều dài dây treo Tính T, so sánh để chứng tỏ T tỉ lệ thuận với l

- Ghi chộp số liệu cỏc lần tiến hành thớ nghiệm

- Thay đổi thông số lắc lũ xo

- Tiến hành thí nghiệm ảo sử dụng dao động kí ảo ghi lại đồ thị dao động

- Thay đổi điều kiện ban đầu lắc lũ xo để kiểm tra phụ thuộc chu kỡ lắc vào điều kiện ban đầu

 Biết tớnh toỏn cỏc số liệu thu từ thí nghiệm để đưa kết quả: Với phương án 1

- Tính gia tốc rơi tự sai số

- Kết luận phụ thuộc chu kỡ lắc đơn vào chiều dài dây treo khối lượng nặng

- Nhận xét kết thí nghiệm, nêu nguyên nhân gây sai số

- Vẽ lại đồ thị giấy

(84)

Chương III. SóNG CƠ

1 Chu n ki n th c, kẩ ế ứ ĩ n ng c a chă ủ ương trình

a) Sóng Sóng ngang Sóng dọc Các đặc trưng sóng b) Phương trình sóng

c) Sóng âm Âm thanh, siêu âm, hạ âm Nhạc âm Độ cao âm Âm sắc Độ to âm

d) Hiệu ứng Đốp-ple

e) Sự giao thoa hai sóng Sóng dừng Cộng hưởng âm

Kiến thức

- Nêu sóng cơ, sóng dọc, sóng ngang cho ví dụ loại sóng

- Phát biểu định nghĩa tốc độ sóng, tần số sóng, bước sóng, biên độ sóng, lượng sóng

- Nêu sóng âm, âm thanh, siêu âm, hạ âm - Nêu nhạc âm, âm bản, hoạ âm

- Nêu cường độ âm, mức cường độ âm nêu đơn vị đo mức cường độ âm

- Nêu mối liên hệ đặc trưng sinh lí âm (độ cao, độ to âm sắc) với đặc trưng vật lí âm

- Nêu hiệu ứng Đốp-ple viết công thức biến đổi tần số sóng âm hiệu ứng

- Nêu tượng giao thoa hai sóng

- Nêu điều kiện để xảy tượng giao thoa - Mơ tả hình dạng vân giao thoa sóng mặt chất lỏng - Nêu đặc điểm sóng dừng nguyên nhân tạo sóng dừng - Nêu điều kiện xuất sóng dừng sợi dây - Nêu tác dụng hộp cộng hưởng âm

Kĩ năng

- Viết phương trình sóng

- Vận dụng cơng thức tính mức cường độ âm - Giải tập đơn giản hiệu ứng Đốp-ple

- Thiết lập công thức xác định vị trí điểm có biên độ dao động cực đại điểm có biên độ dao động cực tiểu miền giao thoa hai sóng

- Giải tập giao thoa hai sóng sóng dừng sợi dây - Xác định bước sóng tốc độ truyền âm phương pháp sóng dừng

L(dB) = 10lg o I I

(85)

1 SóNG CƠ PHƯƠNG TRìNH SóNG

Stt Chuẩn KT, KN quy định chương

trình

1 Nêu sóng cơ, sóng

dọc, sóng ngang cho ví dụ loại sóng

[Thơng hiểu]

 Sóng q trình lan truyền dao động mơi trường Sóng

khơng truyền chân khơng Sóng tạo thành nhờ lực liên kết phần tử môi trường truyền dao động

 Sóng dọc sóng phần tử mơi trường dao động theo phương truyền

sóng Mơi trường truyền sóng dọc rắn, lỏng, khí

Sóng ngang sóng có phần tử mơi trường dao động theo phương vng góc với

phương truyền sóng Mơi trường truyền sóng ngang chất rắn, bề mặt chất lỏng

Ví dụ: Khi sóng âm truyền khơng khí : , phần tử khơng khí dao động dọc theo phương truyền sóng dao động vòng lò xo chịu tác dụng lực đàn hồi theo phương trùng với trục lò xo, dao động tạo sóng dọc

Với sóng mặt nước, : phần tử nước dao động vng góc với phương truyền sóng, dao động tạo sóng ngang

2 Phát biểu định

nghĩa tốc độ sóng, tần số sóng, bước sóng, biên độ sóng, lượng sóng

[Thơng hiểu]

 Tất phần tử môi trường dao động với chu kì T, tần số

f chu kì, tần số nguồn dao động, gọi chu kì, tần số sóng

 Bước sóng quãng đường mà sóng truyền chu kì dao

động Kí hiệu bước sóng l Đơn vị đo bước sóng mét (m) Bước sóng khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng mà dao động hai điểm pha

Tốc độ truyền sóng v =

f T

 

Biên độ sóng điểm biên độ dao động phần tử mơi trường điểm

 Năng lượng sóng có lượng dao động phần tử mơi trường có

sóng truyền qua Q trình truyền sóng q trình truyền lượng

(86)

3 Viết phương trình

sóng [Vận dụng]

Xét sóng ngang, truyền theo đường thẳng Ox chọn gốc tọa độ điểm sóng qua lúc bắt đầu quan sát (thời điểm t = 0)

Giả sử phương trình dao động phần tử sóng O có dạng u O (t) = Acos ựt

Phương trình xác định li độ u M phần tử sóng vào thời điểm t điểm M có

tọa độ x đường truyền sóng gọi phương trình sóng, có dạng :

uM(t) = Acos

x t v     

  = Acos2p

t x T        

Đó hàm vừa tuần hoàn theo thời gian, vừa tuần hồn theo khơng gian

Xét phần tử sóng điểm P có tọa độ x = d, ta có :

u P = Acos

π π

λ

2 d

t T       

Chuyển động phần tử sóng P dao động tuần hồn theo thời gian với chu kì T

Xét vị trí tất phần tử sóng thời điểm xác định t = t , ta

có :

u(x,t ) = Acos

π π λ 2 t x T       

Li độ u biến thiên tuần hoàn theo x, nghĩa theo phương truyền sóng, sau khoảng có độ dài

bước sóng, sóng lại có hình dạng lặp

lại cũ

2 PH N X SóNG SóNG D NGả

trình

1 Nêu đặc điểm

sóng dừng nguyên nhân tạo sóng dừng

[Thông hiểu]

 Một sợi dây đàn hồi lị xo có đầu cố định, đầu dao động

điều hồ, dây có sóng tới sóng phản xạ Khi tần số dao động đủ lớn ta khơng phân biệt sóng tới sóng phản xạ, dây xuất điểm dao động mạnh điểm không dao động vị trí xác định Những điểm dao động mạnh gọi bụng sóng, điểm khơng dao động gọi nút sóng

Khi phản xạ vật cản cố định, sóng phản xạ ln ln ngược pha với sóng tới điểm phản xạ hai sóng triệt tiêu lẫn

(87)

Khoảng cách hai bụng sóng liền kề khoảng cách hai nút sóng liền kề



Khoảng cách bụng sóng nút sóng liền kề



 Sóng tới sóng phản xạ, truyền theo phương,

giao thoa với nhau, tạo thành sóng dừng

và hai sóng tăng cường lẫn

2 Nêu điều kiện xuất

hiện sóng dừng sợi dây

Giải tập sóng dừng sợi dây

[Thông hiểu]

 Điều kiện để có sóng dừng sợi dây có hai đầu cố định độ dài sợi dây l

phải số nguyên lần nửa bước sóng :

l = n



; với n = 0, 1, 2,

Điều kiện để có sóng dừng sợi dây có đầu cố định, đầu tự độ dài

của sợi dây số lẻ phần tư bước sóng : l = m



; với m = 1, 3, 5,

[Vận dụng]

 Biết cách tính bước sóng đại lượng cơng thức sóng dừng

một sợi dây

3 GIAO THOA SóNG

trình

1 Nêu tượng

giao thoa hai sóng

[Thơng hiểu]

Hiện tượng giao thoa tượng hai sóng kết hợp gặp , có điểm mà chúng ln ln tăng cường lẫn nhau, có điểm mà chúng luôn làm yếu

(88)

định vị trí điểm có biên độ dao động cực đại điểm có biên độ dao động cực tiểu miền giao thoa hai sóng

Giải tập giao thoa hai sóng

 Hai nguồn sóng S1 S2 dao động theo phương trình : u = u = Acos

2 t T



Giả thiết biên độ dao động khơng đổi q trình truyền sóng, dao động hai sóng truyền tới M có phương trình :

u 1M = Acos

1 d t T      

  u 2M = Acos

2 d t T        .

Độ lệch pha dao động M ử = ử1 - ử2 =

2

d d

2  

 

 

Dao động M tổng hợp hai dao động u M = u 1M + u 2M

Biên độ dao động điểm M

A M = 2A

2

(d d ) cos  



Biên độ dao động đạt cực đại điểm, mà

2

(d d ) cos  

 = ,

tức d – d = k l, với k = 0, ± 1, ±

Biên độ dao động đạt cực tiểu điểm, mà

2

(d d ) cos  

 =

0 , tức d – d = (k +

2 ) l, với k = 0, ± 1, ± [Vận dụng]

 Biết cách tính vị trí cực đại giao thoa, cực tiểu giao thoa

 Biết cách dựa vào cơng thức để tính bước sóng, số lượng cực đại giao thoa,

cực tiểu giao thoa

hợp

Gọi d1 , d2 khoảng cách từ điểm M đến hai nguồn S1, S2 (d1=MS1, d2=MS2)

Quỹ tích điểm cực đại giao thoa, điểm cực tiểu giao thoa đường hypebol có hai tiêu điểm vị trí hai nguồn kết hợp

3 Mơ tả hình dạng

các vân giao thoa [Thơng hiểu]

Hình dạng vân giao thoa sóng phát từ hai nguồn kết hợp pha

(89)

sóng mặt chất lỏng mặt chất lỏng mô tả gồm:

- Những đường mà biên độ dao động cực đại : đường trung trực đoạn thẳng nối hai tâm dao động đường hypebol đối xứng qua đường trung trực , có độ cong tăng dần tiến hai tâm sóng

- Những đường ứng với biên độ cực tiểu đường hypebol nằm xen kẽ với đường ứng với biên độ cực đại

đồng thời phát sóng có gợn sóng đường trịn đồng tâm Trong miền hai sóng gặp nhau, có điểm đứng yên, hai sóng gặp triệt tiêu Có điểm dao động mạnh, hai sóng gặp tăng cường lẫn Tập hợp điểm đứng yên tập hợp điểm dao động mạnh tạo thành đường hypebol mặt nước

4 Nêu điều kiện

để xảy tượng giao thoa

[Thông hiểu]

 Hai nguồn dao động tần số có độ lệch pha khơng đổi theo thời

gian gọi hai nguồn kết hợp Hai sóng hai nguồn kết hợp phát gọi hai sóng kết hợp

Điều kiện để xảy tượng giao thoa môi trường truyền sóng có hai sóng

kết hợp phần tử sóng có phương dao động

4 SóNG ÂM NGU N NH C ÂMồ

trình

1 Nêu sóng âm, âm

thanh, siêu âm, hạ âm

Nêu nhạc âm, âm bản, hoạ âm

[Thơng hiểu]

 Sóng âm sóng truyền mơi trường khí, lỏng, rắn

Âm âm mà tai người nghe (có tần số từ 16 Hz đến 20 kHz)

Siêu âm âm có tần số lớn 20 kHz

Hạ âm âm có tần số nhỏ 16 Hz

Nhạc âm âm phát từ nhạc cụ nghe êm ái, dễ chịu, dao động

tuần hoàn

Một vật dao động phát âm nguồn âm Tần số âm phát tần số dao động nguồn âm

(90)

 Khi cho nhạc cụ phát âm có tần số f0, gọi âm bản,

bao nhạc cụ đồng thời phát loạt âm có tần số số nguyên lần âm 2f0, 3f0 Các âm gọi hoạ âm

truyền âm môi trường : : vkhí < vlỏng < vrắn

Âm khơng truyền qua chất xốp bông, len Những chất gọi chất cách âm

Tổng hợp tất hoạ âm nhạc âm ta dao động tuần hoàn phức tạp, có tần số với âm Đồ thị dao động âm khơng có dạng hình sin Đồ thị dao động nhạc âm nhạc cụ khác phát hoàn toàn khác Đồ thị dao động âm khác cho âm sắc khác

2 Nêu cường độ âm,

mức cường độ âm nêu đơn vị đo mức cường độ âm

Vận dụng công

[Thông hiểu]

 Cường độ âm xác định lượng sóng âm truyền qua

đơn vị diện tích đặt vng góc với phương truyền sóng đơn vị thời gian

 Mức cường độ âm định nghĩa công thức : L(B) =

I lg

I với I cường độ

âm, I cường độ âm chuẩn (âm có tần số 100 Hz, cường độ I = 10 -12 W/m 2 ) Đơn vị

đo mức cường độ âm ben (B)

 Thường dùng đơn vị đêxiben (dB) Cơng thức tính mức cường độ âm theo đơn vị

đêxiben

L(dB) = 10 I lg

I (*)

Những âm có tần số xác định, thường nhạc cụ phát ra, gọi nhạc âm Những âm tiếng búa đập, tiếng sấm, tiếng ồn đường phố, chợ, khơng có tần số xác định gọi tạp âm

Đơn vị cường độ âm ốt mét vng, kí hiệu W/m2

(91)

thức tính mức cường

độ âm [Vận dụng] Biết cách tính mức cường độ âm đại lượng công thức (*).

nhất mà tai nghe

3 Nêu mối liên hệ

giữa đặc trưng sinh lí âm (độ cao, độ to âm sắc) với đặc trưng vật lí âm

[Thông hiểu]

 Độ cao âm đặc trưng sinh lí âm gắn liền với đặc trưng vật

lí tần số âm Âm cao tần số lớn

 Độ to âm đặc trưng sinh lí âm gắn liền với đặc trưng vật

lí mức cường độ âm Âm to mức cường độ âm lớn

 Âm sắc đặc trưng sinh lí âm, giúp ta phân biệt âm

nguồn âm khác phát Âm sắc có liên quan mật thiết với đồ thị dao động âm

4 Nêu tác dụng

hộp cộng hưởng âm [Thông hiểu]

Hai nguồn nhạc âm thường dùng đàn ống sáo, có tượng sóng dừng Mỗi đàn thường có hộp đàn đóng vai trị hộp cộng hưởng âm

Tác dụng hộp cộng hưởng âm làm tăng cường âm số hoạ âm , tạo âm tổng hợp phát vừa to, vừa có âm sắc riêng đặc trưng cho đàn

5 HIệU ứNG Đốp-ple Stt Chuẩn KT, KN quy

định chương trình

1 Nêu hiệu ứng

Đốp-ple viết cơng thức biến đổi tần số sóng âm hiệu ứng

[Thông hiểu]

 Hiệu ứng Đốp-le thay đổi tần số âm máy thu nhận so với

tần số mà nguồn phát có chuyển động tương đối nguồn máy thu

Gọi v tốc độ truyền sóng âm Khi nguồn âm đứng yên, người quan sát (máy thu)

chuyển động với tốc độ v M so với nguồn âm tần số thu là:

Chỉ xét tốn, nguồn phát, máy thu chuyển động

(92)

Giải tập đơn giản hiệu ứng Đốp-ple

M v v

f' = f

v



trong đó, f’ tần số âm mà máy thu nhận được, f tần số âm nguồn phát

Dấu cộng (+) ứng với trường hợp người quan sát chuyển động lại gần nguồn âm

Dấu trừ (-) ứng với trường hợp người quan sát chuyển động xa nguồn âm

Khi nguồn âm chuyển động với tốc độ v S người quan sát (máy thu) đứng yên , tần số thu

s v f ' = f

v mv

Dấu trừ (-) ứng với trường hợp nguồn âm chuyển động lại gần người quan sát

Dấu cộng (+) ứng với trường hợp nguồn âm chuyển động xa người quan sát

[Vận dụng]

Biết cách tính tần số máy thu đại lượng công thức hiệu ứng Đốp-ple

6 Thực hành: XÁC ĐỊNH TỐC ĐỘ TRUYỀN ÂM

Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chương trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi chú Xác định bước sóng

hoặc tốc độ truyền âm phương pháp sóng dừng

(93)

- Khi chiều dài cột khớ

3

; ; ;

4 4

   

thỡ xảy tượng cộng hưởng ta nghe thấy âm to

- Đầu hở ống bụng, cũn đầu (pittụng) nỳt Khoảng cỏch hai nỳt hai bụng liờn tiếp



Đo khoảng cách, tính  tính

tốc độ truyền âm khơng khí v = f

[Vận dụng]

 Biết cách sử dụng dụng cụ bố trí thí nghiệm:

- Biết cách sử dụng dụng cụ: ống khí, pittơng, âm thoa - Biết lắp ráp dụng cụ giá thí nghiệm

- Cho nguồn âm hoạt động đầu ống

- Dịch chuyển pittơng đến vị trí âm kêu to gần miệng ống - Đo khoảng cách cột khí từ miệng ống đến vị trí pittơng

- Tiến hành đo nhiều lần Ghi chép kết đo

- Tớnh: , , từ tính vf ; v=

f

v( )

f

 

 

(94)

Chương IV DAO ĐộNG Và SóNG ĐIệN Từ

(95)

a) Dao động điện từ mạch LC

b) Dao động điện từ tắt dần Dao động điện từ cưỡng Hiện tượng cộng hưởng điện từ Dao động điện từ trì c) Điện từ trường Sóng điện từ d) Anten Sự truyền sóng vơ tuyến điện

e) Sơ đồ nguyên lí máy phát máy thu sóng vơ tuyến điện

Kiến thức

- Nêu cấu tạo mạch LC, vai trò tụ điện cuộn cảm hoạt động mạch dao động LC

- Nêu điện tích tụ điện hay cường độ dòng điện mạch dao động LC biến thiên theo thời gian theo quy luật dạng sin

- Nêu dao động điện từ viết cơng thức tính chu kì dao động riêng mạch LC - Nêu lượng điện từ mạch dao động LC viết cơng thức tính lượng

- Nêu dao động điện từ tắt dần dao động điện từ cưỡng đặc điểm loại dao động

- Nêu điện từ trường, sóng điện từ - Nêu tính chất sóng điện từ - Nêu anten

- Nêu đặc điểm truyền sóng vơ tuyến điện khí - Vẽ sơ đồ khối nêu chức khối sơ đồ máy phát máy thu sóng vơ tuyến điện đơn giản

- Nêu ứng dụng sóng vơ tuyến điện thông tin, liên lạc

Kĩ năng

- Vận dụng công thức T = 2 LC

- Vận dụng cơng thức tính lượng điện từ mạch dao động LC tập đơn giản

- So sánh biến thiên lượng điện trường, lượng từ trường mạch dao động LC với biến thiên năng, động lắc

- Giải tập đơn giản mạch thu sóng vơ tuyến

2 Hướng d n th c hi nẫ ự ệ

1 DAO ĐộNG I N T Đ ệ

(96)

trình

1 Nêu cấu tạo

mạch LC Vai trò tụ điện cuộn cảm hoạt động mạch dao động LC

[Thông hiểu]

 Một cuộn cảm có độ tự cảm L mắc với tụ điện có điện dung C thành

mạch điện kín gọi mạch dao động Nếu điện trở mạch nhỏ, coi khơng, mạch mạch dao động lí tưởng

 Muốn cho mạch dao động hoạt động ta tích điện cho tụ điện cho

phóng điện mạch LC Nhờ có cuộn cảm mắc mạch, tụ điện phóng điện qua lại mạch nhiều lần tạo dịng điện xoay chiều mạch

Ơn tập kiến thức tụ điện, cuộn cảm, biểu thức định nghĩa cường độ dòng điện, biểu thức định luật Ơm cho đoạn mạch có nguồn điện, tượng tự cảm (đã học lớp 11)

Dao động điện từ điều hoà xảy mạch LC sau tụ điện tích điện lượng q0 khơng có tác dụng điện từ từ bên ngồi lên mạch Đó dao động điện từ tự

2 Nêu điện tích

của tụ điện hay cường độ dòng điện mạch dao động LC biến thiên theo thời gian theo quy luật dạng sin

[Thông hiểu]

 Phương trình vi phân dao động điện từ mạch có dạng q'' +  2q =

0,

ω =

LC Nghiệm phương trình có dạng q = q0cos(t + j).

Từ , ta có i = q' = - q sin( t + j ) u AB = q C =

0 q

C cos(  t + j )

Cường độ dòng điện mạch LC hiệu điện hai tụ điện biến thiên điều hòa theo thời gian

 Nếu điện tích tụ điện biến đổi theo quy luật q = q0cost cường

độ dòng điện mạch dao động biến thiên điều hòa theo thời gian, sớm pha



so với q Ta có: i = I0 cos(t + 

), I0 = q0 Đại lượng

ω =

LC tần số góc dao động.

(97)

3 Nêu dao động điện từ viết cơng thức tính chu kì dao động riêng mạch LC

Vận dụng công thức T = 2 LC

[Thông hiểu]

 Sự biến thiên điều hòa theo thời gian cường độ điện trường cảm ứng từ

mạch dao động gọi dao động điện từ

Tần số góc riêng mạch LC

1 LC

 

Chu kì riêng

2

T    2 LC

 Tần số riêng là

1

f

T LC

 



[Vận dụng]

Biết cách tính chu kì tần số dao động mạch dao động LC

Chu kì tần số dao động điện từ tự mạch dao động gọi chu kì tần số riêng mạch dao động

4 Nêu lượng

điện từ mạch dao động LC viết cơng thức tính lượng

Vận dụng cơng thức tính lượng điện từ mạch dao động LC tập đơn giản

[Thông hiểu]

 Năng lượng điện từ mạch LC gồm lượng điện trường tập trung

tụ điện lượng từ trường tập trung cuộn cảm

Năng lượng điện trường tập trung tụ điện :

W C = q C =

2 q

cos ( t )

2 C   

Năng lượng từ trường tập trung cuộn cảm :

W L =

Li

2 =

2 2

L q sin ( t )

2     =

2 q

sin ( t )

2C   

Năng lượng điện từ :

W = W C + W L =

2

L q

2  =

2 q

2 C = số (*) [Vận dụng]

 Biết cách tính lượng từ trường, lượng điện trường đại

lượng công thức (*)

Trong trình dao động mạch

LC, khơng có tiêu hao lượng,

(98)

5 Nêu dao động điện từ tắt dần dao động điện từ cưỡng đặc điểm loại dao động

[Thông hiểu]

Dao động điện từ tắt dần dao động điện từ có biên độ giảm dần Sự tắt dần nhanh hay

chậm phụ thuộc vào điện trở mạch xạ sóng điện từ

Dao động điện từ trì dao động mạch dao động, trì cách bổ sung

năng lượng cho mạch sau chu kì dao động phần lượng bị

Dao động điện từ cưỡng dao động mạch dao động LC tác dụng

suất điện động biến đổi theo thời gian theo dạng e = E0 cos t

Mạch LC dao động cưỡng với tần số  nguồn điện (điện áp cưỡng bức)

2 I N T TRĐ ệ ƯờNG

trình

1 Nêu điện từ trường

là [Thơng hiểu]

Điện trường biến thiên từ trường biến thiên tồn không gian Chúng liên

quan mật thiết với , biến đổi hai thành phần trường thống gọi

là điện từ trường

Điện trường có đường sức đường cong kín gọi điện trường xoáy

Mỗi biến thiên theo thời gian từ trường sinh không gian xung quanh điện trường xoáy biến thiên theo thời gian ngược lại biến thiên theo thời gian điện trường sinh từ trường biến thiên theo thời gian không gian xung quanh So sánh

biến thiên lượng điện trường, lượng từ

[Vận dụng]

L p b ng so sánh :ậ ả

So sánh Dao động cơ Dao động điện

(99)

trường mạch dao động LC với biến thiên năng, động lắc

Thoả mãn điều kiện dao động điều hoà

Con lắc đơn, bỏ qua ma sát lực cản môi trường

Mạch LC, bỏ qua điện trở

Đại lượng vật lí lắc lị xo tương tự đại lượng mạch dao động LC

li độ x điện tích q vận tốc v cường độ dịng

điện i khối lượng m độ tự cảm L độ cứng lò xo

k

nghịch đảo điện dung

1 C Wt lượng điện

trưòng WC động Wđ lượng từ

trường WL W lượng điện

từ W Dạng phương trình vi phân

con lắc lò xo mạch dao động LC giống

x’’ + 2x = q’’ + 2q =

Dạng phương trình dao động lắc lò xo mạch dao động LC giống

x = Acos(t + j) q = q0cos(t + j)

Năng lượng điện trường mạch LC tương tự

của lắc Wt =

1

2 kx2 WC =

(100)

Năng lượng từ trường mạch LC tương tự động

con lắc Wđ =

1

2mv2 WL =

2

Li Năng lượng điện từ mạch LC

tương tự lắc

W = Wt + Wđ W = WC + WL

Trong q trình dao động, khơng có tiêu hao lượng, lượng từ trường lượng điện trường ln chuyển hố cho nhau, lượng điện từ không đổi Điều tương tự chuyển hoá động lắc trình dao động, bảo toàn

W = Wt + Wđ= số

W = WC + WL = số

3 SóNG I N T Đ ệ

trình

1 Nêu sóng điện từ

là [Thơng hiểu]

 Sóng điện từ q trình lan truyền điện từ trường không gian

 Chu kỳ biến đổi theo thời gian điện từ trường điểm gọi

là chu kỳ sóng điện từ, ký hiệu T Ta có:

1λ T = =

f c

trong đó, c tốc độ ánh sáng,  bước sóng, f tần số sóng điện từ

Ta xét sóng điện từ tuần hồn với đặc trưng bước sóng ở, chu kì T, tần số f

(101)

của sóng điện từ Sóng điện từ có tính chất sau:

a) Sóng điện từ truyền chân không với tốc độ tốc độ ánh sáng chân không c ≈ 300000 km/s

Sóng điện từ lan truyền điện môi với tốc độ truyền nhỏ chân không phụ

thuộc vào số điện môi

b) Sóng điện từ sóng ngang (các vectơ điện trường Eur cảm ứng từ Bur vuông góc với nhau

và vng góc với phương truyền sóng)

c) Trong sóng điện từ dao động điện trường từ trường điểm ln ln đồng pha với

d ) Sóng điện từ có tính chất phản xạ, khúc xạ, giao thoa, nhiễu xạ sóng ánh sáng

e) Sóng điện từ mang lượng

4 TRUYềN THƠNG BằNG SóNG vơ tuyến Stt Chuẩn KT, KN quy

1 Nêu anten là

gì [Thơng hiểu]Mạch dao động LC điện từ trường khơng xạ bên ngoài, gọi là

mạch dao động kín.Mạch dao động điện từ trường lan toả khơng gian

thành sóng điện từ có khả truyền xa, gọi mạch dao động hở

Anten mạch dao động hở, cơng cụ hữu hiệu để phát thu sóng điện từ

2 Vẽ sơ đồ khối

nêu chức khối sơ đồ máy phát máy thu sóng vơ tuyến điện đơn giản

[Vận dụng]

 Biết cách vẽ sơ đồ khối hệ thống phát dùng sóng điện từ

:

(102)

ống nói (micrơphơn): biến tín hiệu âm thành tín hiệu âm tần (dao động điện từ có tần số thấp).; Dao động cao tần: mạch phát sóng điện từ cao tần Biến điệu: trộn tín hiệu âm tần dao động điện từ cao tần thành dao động điện từ cao tần biến điệu Khuếch đại cao tần: khuếch đại dao động điện từ cao tần biến điệu Anten phát:; phát sóng điện từ cao tần biến điệu khơng trung

sóng từ vài mét đến vài trăm mét Trong vơ tuyến truyền hình, người ta dùng sóng mang có bước sóng ngắn nhiều

Muốn cho sóng mang cao tần tải tín hiệu âm tần phải biến điệu chúng

Để lấy tín hiệu âm tần khỏi dao động cao tần biến điệu, người ta phải tách sóng

 Biết cách vẽ sơ đồ khối hệ thống thu dùng sóng điện từ :

Anten thu : : thu sóng điện từ cao tần Chọn sóng: chọn sóng điện từ cao tần biến điệu cần thu nhờ mạch cộng hưởng Tách sóng: tách tín hiệu âm tần khỏi dao động điện từ cao tần biến điệu Khuếch đại âm tần: : làm tăng biên độ tín hiệu âm tần Loa : : biến dao động điện tín hiệu thành dao động phát âm

(103)

của sóng vơ tuyến điện thơng tin, liên lạc

Nêu đặc điểm truyền sóng vơ tuyến điện khí

 Sóng vơ tuyến điện dùng để tải thơng tin, âm hình

ảnh Nhờ người thơng tin liên lạc từ vị trí đến vị trí khác mặt đất khơng gian khơng cần dây

Các dải sóng vơ tuyến điện gồm : sóng dài, sóng trung, sóng ngắn, sóng cực ngắn

Q trình truyền sóng vơ tuyến điện quanh Trái Đất có đặc điểm khác nhau, tuỳ

thuộc vào bước sóng, điều kiện mơi trường mặt đất tính chất bầu khí

Tầng điện li tầng khí độ cao 80 km đến 800 km, phân tử khí bị ion

hố tia Mặt Trời tia vũ trụ Nó có khả dẫn điện, nên có khả phản xạ sóng điện từ mặt kim loại

Sóng dài, sóng trung sóng ngắn bị tầng điện li phản xạ với mức độ khác nhau, sóng vịng quanh Trái Đất qua nhiều lần phản xạ tầng điện li

và mặt đất Vì , người ta hay dùng loại sóng truyền thanh, truyền

hình mặt đất

Riêng sóng cực ngắn khơng bị phản xạ mà xuyên qua tầng điện li, có khả truyền thẳng từ nơi phát đến nơi thu Vì , sóng cực ngắn hay dùng để thông tin cự li vài chục kilômét truyền thông qua vệ tinh

vài mét đến vài kilômét dùng thông tin liên lạc vô tuyến nên gọi sóng vơ tuyến, gồm sóng cực ngắn, sóng ngắn, sóng trung sóng dài

Các phân tử khơng khí khí hấp thụ mạnh sóng dài, sóng trung sóng cực ngắn, nên sóng khơng thể truyền xa Trong số vùng tương đối hẹp, sóng có bước sóng ngắn khơng bị khơng khí hấp thụ

4 Giải tập đơn giản mạch thu sóng vơ tuyến

[Vận dụng]

Biết cách tính dải tần số dao động mạch chọn máy thu dựa vào các theo công thức

2

T    2 LC



(104)

Chương V. DòNG ĐIệN XOAY CHIềU

a) Dòng điện xoay chiều Điện áp xoay chiều Các giá trị hiệu

dụng dòng điện xoay chiều

b) Cảm kháng, dung kháng điện kháng

c) Định luật Ôm đoạn

mạch xoay chiều có R, L, C mắc

nối tiếp

d) Cơng suất dịng điện xoay chiều

e) Dòng điện ba pha f) Các máy điện

Kiến thức

- Viết biểu thức cường độ dòng điện điện áp xoay chiều tức thời

- Phát biểu định nghĩa viết cơng thức tính giá trị hiệu dụng cường độ dòng điện điện áp xoay chiều

- Viết cơng thức tính cảm kháng, dung kháng tổng trở đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp nêu đơn vị đo đại lượng

- Viết hệ thức định luật Ôm đoạn mạch xoay chiều điện trở, cảm kháng, dung kháng đoạn mạch RLC nối tiếp

- Nêu độ lệch pha dòng điện điện áp tức thời đoạn mạch xoay chiều điện trở, cảm kháng, dung kháng chứng minh độ lệch pha

- Viết cơng thức tính độ lệch pha dịng điện điện áp tức thời đoạn mạch RLC nối tiếp nêu trường hợp dòng điện trễ pha, sớm pha so với điện áp

- Nêu điều kiện đặc điểm tượng cộng hưởng điện đoạn mạch RLC nối tiếp

- Viết cơng thức tính cơng suất điện cơng thức tính hệ số cơng suất đoạn mạch RLC nối tiếp

- Nêu lí phải tăng hệ số cơng suất nơi tiêu thụ điện

(105)

- Nêu hệ thống dòng điện ba pha

- Trình bày nguyên tắc cấu tạo hoạt động máy phát điện xoay chiều, động điện xoay chiều ba pha, máy biến áp

Kĩ năng

- Vận dụng công thức tính cảm kháng, dung kháng điện tổng trở đoạn mạch RLC nối tiếp

- Vẽ giản đồ Fre - nen cho đoạn mạch RLC nối tiếp - Giải tập đoạn mạch RLC nối tiếp - Vẽ đồ thị biểu diễn hệ thống dòng điện ba pha

- Vẽ sơ đồ biểu diễn cách mắc hình cách mắc hình tam giác hệ thống dịng điện ba pha

- Giải tập máy biến áp lí tưởng

- Tiến hành thí nghiệm để khảo sát đoạn mạch RLC nối tiếp

1 DòNG I N XOAY CHI U M CH I N XOAY CHI U CH Có I N TR THU N Đ ệ ề Đ ệ ề ỉ Đ ệ ầ

trình

1 Viết biểu thức

cường độ dòng điện điện áp xoay chiều tức thời

[Thông hiểu]

 Dịng điện có cường độ biến thiên điều hồ theo thời gian gọi dịng điện xoay

chiều Biểu thức dòng điện xoay chiều i = I cos(  t + j i)

trong , i giá trị tức thời cường độ dòng điện thời điểm t , I giá trị biên độ dòng điện, là tần số góc , t + ji pha dòng điện thời điểm t , ji pha

ban đầu

 Biểu thức cho giá trị tức thời điện áp xoay chiều (hay hiệu điện xoay chiều) , biến thiên điều hòa theo thời gian

Cho khung dây dẫn phẳng quay từ trường với tốc độ góc , theo định luật cảm ứng điện từ, khung dây xuất suất điện động e biến đổi điều hòa theo thời gian, gọi suất điện động xoay chiều

e = E cos(  t + j e)

(106)

u = U cos(  t + j u)

trong , u giá trị tức thời điện áp thời điểm t , U biên độ điện áp, là tần số góc , (  t + j u) pha u thời điểm t ; ju pha ban đầu

Đại lượng j = j u – j i gọi độ lệch pha điện áp so với cường độ dòng điện

động thời điểm t , E0 giá trị biên độ

của suất điện động, là tần số góc , t + je

là pha suất điện động thời điểm t , je

là pha ban đầu

Chu kì dòng điện xoay chiều

T = 2

 , tần số là

1 f T     .

2 Phát biểu định

nghĩa viết cơng thức tính giá trị hiệu dụng cường độ dòng điện điện áp xoay chiều

[Thơng hiểu]

 Cường độ hiệu dụng dịng điện xoay chiều cường độ

dòng điện khơng đổi, cho hai dịng điện qua điện trở khoảng thời gian đủ dài nhiệt lượng toả

Biểu thức cường độ hiệu dụng I =

0 I

2 , của điện áp hiệu dụng là U = U

2 ,

của suất điện động hiệu dụng E =

0 E

2 .

Các số liệu ghi thiết bị điện giá trị hiệu dụng Ví dụ bóng đèn có ghi 220V-0,3A, nghĩa bóng đèn thiết kế dùng với điện áp hiệu dụng 220V, cường độ hiệu dụng dòng điện 0,3A

Các thiết bị đo mạch điện xoay chiều chủ yếu đo giá trị hiệu dụng

3 Viết hệ thức định luật Ôm đoạn mạch xoay chiều điện trở

Nêu độ lệch pha dòng điện điện áp tức thời đoạn mạch xoay chiều điện trở chứng

[Thơng hiểu]

 Định luật Ơm : : Cường độ hiệu dụng I mạch xoay chiều

điện trở có giá trị thương số điện áp hiệu dụng U điện trở R mạch : :

U I

R



 Với đoạn mạch điện trở, điện áp hai đầu đoạn mạch cường

(107)

minh độ lệch pha

này mạch có điện trở R Trong khoảng thời gian nhỏ, áp dụngChứng minh: Đặt vào điện áp xoay chiều u = U0cost vào hai đầu đoạn

định luật Ôm cho giá trị tức thời ta có:

i =

0

0 U

u

cos t I cos t

R  R   

trong đó, I0 biên độ cường độ dòng điện, U0 biên độ điện áp xoay chiều

Vậy, cường độ dòng điện điện trở biến thiên pha với

điện áp hai đầu điện trở có biên độ xác định

0

U I

R



2 M CH I N XOAY CHI U CH Có T I N, CU N C Mạ Đ ệ ề ỉ ụ Đ ệ ộ ả

trình

1 Viết cơng thức tính cảm kháng Viết hệ thức định luật Ôm đoạn mạch

[Thông hiểu]

 Công thức tính cảm kháng cuộn cảm :

ZL = ựL = 2fL

(108)

xoay chiều cảm kháng

Nêu độ lệch pha dòng điện điện áp tức thời đoạn mạch xoay chiều cảm kháng chứng minh độ lệch pha

 Đối với đoạn mạch xoay chiều cảm, hệ thức định luật Ôm I = L U Z với ZL = L cảm kháng mạch Trong I, U giá trị hiệu dụng cường độ dòng điện điện áp mạch điện

 Đối với đoạn mạch xoay chiều cảm, điện áp hai đầu cuộn cảm sớm

pha



so với cường độ dòng điện qua cuộn cảm

 Chứng minh: Giả sử có dịng điện xoay chiều chạy qua cuộn cảm i = I0cost

Dòng điện biến thiên gây cuộn cảm suất điện động cảm ứng

0 di

e L LI sin t

dt

  

Mặt khác u= iR - e (R điện trở mạch có giá trị

bằng 0), nên u = - e = - LI0sin t =

0

U cos t



 

 

 

 

Vậy, cường độ dịng điện qua cuộn cảm biến thiên điều hồ tần số

nhưng trễ pha



so với điện áp hai đầu cuộn cảm có biên độ xác định bởi:

0

L

U U

I

L Z

 



2 Viết cơng thức tính

dung kháng

Viết hệ thức định luật Ôm đoạn mạch xoay chiều dung kháng

[Thông hiểu]

 Cơng thức tính dung kháng tụ điện : Z C =

1

C 2 fC

 

trong , f tần số dòng điện xoay chiều, C điện dung tụ điện Đơn vị dung kháng

(109)

Nêu độ lệch pha dòng điện điện áp tức thời đoạn mạch xoay chiều dung kháng

chứng minh độ

lệch pha

 Đối với đoạn mạch xoay chiều dung kháng , hệ thức định luật Ôm I = C U Z

với ZC =

C

 dung kháng mạch Trong I, U giá trị hiệu dụng của

cường độ dòng điện điện áp mạch điện

 Đối với đoạn mạch xoay chiều dung kháng , điện áp hai tụ điện trễ pha

 so với cường độ dòng điện qua tụ điện

Chứng minh: Giả sử hai tụ điện có điện áp xoay chiều:

u = U0 sin t =

0

U cos t



 

 

 

 

Điện tích tụ điện thời điểm t q = Cu = CU0 sin t

Ta có i = dq

dt = CU0 cos t = I0 cos t.

Vậy, cường độ dòng điện qua tụ điện biến thiên điều hoà tần số sớm

pha



so với điện áp hai tụ điện có biên độ xác định bởi:

0

I CU = C U Z M CH Có R, L, C M C N I TI P C NG Hạ ắ ố ế ộ ƯởNG I NĐ ệ

Stt Chuẩn KT, KN quy định trong chương trình

mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi chú Vẽ giản đồ Fre

-nen cho đoạn mạch RLC nối tiếp

[Vận dụng]

 Biết cách vẽ giản đồ vectơ quay cho mạch

điện RLC nối bước: - Vẽ trục dòng điện rI nằm ngang.

(110)

Viết cơng thức tính tổng trở đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp nêu đơn vị đo đại lượng

Viết hệ thức định luật Ôm đoạn mạch RLC nối tiếp

Vận dụng cơng thức tính cảm kháng, dung kháng tổng trở mạch RLC nối tiếp

- Vẽ vectơ quay U , U , UR L C

ur ur ur

có độ lớn tỉ lệ với giá trị R , ZL, ZC (UR

ur

trùng với trục rI, UL

ur

lập với rImột góc 2



theo chiều dương, UC

ur

lập với rI

một góc



theo chiều âm)

- Vectơ tổng hợp UURUL UC

ur ur ur ur

biểu diễn điện áp hai đầu đoạn mạch

[Thông hiểu]

 Cơng thức tính tổng trở Z mạch RLC nối tiếp

2

L C

Z  R (Z  Z ) đó, tổng trở Z có đơn vị ơm (  )

Hệ thức định luật Ôm cho mạch RLC nối tiếp

U I =

Z [Vận dụng]

 Biết cách tính tổng trở, đại lượng công thức ZL, ZC Z

2 Viết cơng thức tính độ lệch pha dòng điện điện áp tức thời đoạn mạch RLC nối tiếp nêu trường hợp

[Thơng hiểu]

Cơng thức tính độ lệch pha điện áp cường độ dòng điện đoạn mạch RLC

nối tiếp :

tan =

L C

Z Z

R



(111)

nào dịng điện trễ pha, sớm pha so với điện áp hai đầu mạch

Khi Z L > Z C ử>0 cường độ dịng điện trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch

 Khi Z L < Z C ử>0 cường độ dòng điện sớm pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch

3 Nêu điều kiện

đặc điểm tượng cộng hưởng điện đoạn mạch RLC nối tiếp

[Thông hiểu]

 Trong mạch RLC nối tiếp, ZL= ZC điện áp biến thiên pha với dịng điện, mạch xảy tượng cộng hưởng

Khi ta có: :

1 L

C

 

 hay 2LC =

 Hiện tượng cộng hưởng có đặc điểm sau:

- Tổng trở mạch đạt giá trị cực tiểu : Z = R , lúc cường độ dịng điện hiệu dụng

trong mạch đạt giá trị cực đại : m ax U I

R



- Điện áp hai đầu đoạn mạch biến đổi pha với cường độ dòng điện

- Điện áp tức thời hai tụ điện hai đầu cuộn cảm có biên độ

ngược pha nên triệt tiêu Điện áp hai đầu điện trở điện áp hai đầu đoạn

mạch

5 Giải tập đoạn mạch RLC nối tiếp

[Vận dụng]

 Biết cách tính đại lượng cơng thức định luật Ơm cho mạch

điện RLC nối tiếp trường hợp mạch xảy tượng cộng hưởng điện

 Biết cách lập phương trình cường độ dịng điện tức thời điện áp

tức thời cho mạch RLC nối tiếp

(112)

trình

1 Viết cơng thức

tính cơng suất điện

cơng thức tính hệ số công suất đoạn mạch RLC nối tiếp

[Thông hiểu]

 Cơng thức tính cơng suất đoạn mạch RLC nối tiếp

P = UIcos j = RI 2 đó, cos j hệ số cơng suất

Cơng thức tính hệ số cơng suất đoạn mạch RLC nối tiếp

cos j =

R Z

Công suất tức thời:

p = ui =UIcos + UI cos(2t + )

Cơng suất trung bình, cơng suất dòng điện xoay chiều :

P = p = UI cos

Có thể sử dụng cơng thức sau:

P = UIcosử =R U Z

 

 

 

R U cos

U

 

Công suất tiêu thụ mạch điện có R, L, C mắc nối tiếp công suất toả nhiệt điện trở R

5 MáY PHáT I N XOAY CHI UĐ ệ ề

trình

1 Trình bày nguyên

tắc cấu tạo hoạt động máy phát điện xoay chiều

[Thông hiểu]

Các máy phát điện xoay chiều hoạt động dựa tượng cảm ứng điện từ

có hai phận phần cảm (nam châm tạo từ trường) phần ứng (các cuộn

dây xuất suất điện động cảm ứng máy hoạt động) Phần đặt cố định

gọi sato, phần lại quay quanh trục gọi rôto Suất điện động máy phát

điện xác định theo định luật cảm ứng điện từ :

d e

dt

(113)

trong đó, d

dt



tốc độ biến thiên từ thông qua cuộn dây

Khi rơto quay với tốc độ n (vịng/s) từ thơng qua cuộn dây stato biến thiên tuần hoàn với tần số f = np

Mỗi máy phát điện xoay chiều pha cấu tạo theo hai cách:

- Cách 1: s tato phần cảm, rôto phần ứng - Cách 2: stato phần ứng, rôto phần cảm

Đối với máy có cấu tạo theo cách để có dịng điện rơto mạch ngoài, cần dùng

hai vành khuyên đặt đồng trục quay với khung dây Mỗi vành khun có

thanh qt tì vào, nhờ đó, dịng điện truyền từ rơto qua qt ngồi

2 Nêu hệ thống dòng điện ba pha

Vẽ đồ thị biểu diễn hệ thống dịng điện ba pha

[Thơng hiểu]

Hệ thống dòng điện ba pha hệ thống gồm ba dòng điện xoay chiều gây ba suất điện động xoay chiều có tần số, biên độ lệch pha đôi  [Vận dụng]

Biết cách vẽ hệ trục toạ độ (e, t), đồ thị hàm số biểu diễn ba suất điện động hệ thống dòng điện ba pha:

1

2

3

e E cos t e E cos t

3 e E cos t

3                              

3 Vẽ sơ đồ biểu diễn cách mắc hình hệ thống dịng điện ba pha

[Vận dụng]

Biết cách vẽ sơ đồ mắc hình : nối điểm cuối cuộn dây với dây trung hoà, nối điểm đầu nối A1, A2, A3 với đường dây tải điện

(114)

4 Vẽ sơ đồ biểu diễn cách mắc hình tam giác hệ thống dòng điện ba pha

[Vận dụng]

Biết cách vẽ sơ đồ mắc tam giác : nối điểm đầu cuộn dây với điểm cuối cuộn dây nối A1, A2, A3 với đường dây tải điện

Đối với cách mắc tam giác, ta có cơng thức: U d = U p

6.ĐộNG CƠ KHÔNG ĐồNG B BA PHAộ

trình

tắc cấu tạo hoạt động động điện xoay chiều ba pha

[Thông hiểu]

 Nguyên tắc hoạt động động điện không đồng ba pha dựa

tượng cảm ứng điện từ tác dụng từ trường quay

 Một khung dây dẫn đặt từ trường quay, khung quay theo từ

trường với tốc độ góc nhỏ tốc độ quay từ trường Động hoạt động theo nguyên tắc gọi động không đồng

 Khi khung dây dẫn đặt từ trường quay từ thông qua khung dây

biến thiên, khung dây xuất dòng điện cảm ứng Từ trường tác dụng ngẫu lực lên khung dây làm khung dây quay Theo định luật Len-xơ, chiều dòng điện cảm ứng xuất khung phải có tác dụng làm quay khung theo chiều từ trường quay để chống lại biến thiên từ thông từ trường qua khung dây Kết khung quay nhanh dần đuổi theo tốc độ quay từ trường Tuy nhiên tốc độ góc khung dây tăng lên tốc độ biến thiên từ thơng qua khung giảm đi, cường độ dòng điện cảm ứng, đồng thời momen lực từ giảm Cho đến momen lực

Từ trường quay có vectơ cảm ứng từ Bur quay tròn theo thời

gian

(115)

từ vừa đủ cân với momen lực cản lực cản ma sát khung quay Tốc độ góc khung nhỏ tốc độ góc từ trường quay

 Mỗi động điện có hai phận : rôto stato

- Rôto khung dây dẫn có lõi sắt từ quay tác dụng từ trường quay - Stato gồm ba cuộn dây đặt lệch

2



vịng trịn Khi có dịng ba pha vào ba cuộn dây, xuất từ trường quay tác dụng vào rôto, làm cho rôto quay theo với tốc độ nhỏ tốc độ quay từ trường Chuyển động quay rôto sử dụng để làm quay máy khác

7 MáY BI N áP TRUY N T I I Nế ề ả Đ ệ

trình

tắc cấu tạo hoạt động máy biến áp

[Thông hiểu]

 Máy biến áp gồm hai cuộn dây có số vịng khác nhau, quấn lõi sắt từ khép kín ( làm thép silic) Một hai cuộn dây nối với nguồn điện xoay chiều gọi cuộn sơ cấp , có N vòng dây Cuộn thứ hai nối với tải tiêu thụ, gọi cuộn

thứ cấp, có N vịng dây Lõi sắt từ có tác dụng làm đường sức từ qua cuộn sơ cấp thứ cấp máy biến áp

 Máy biến áp hoạt động dựa tượng cảm ứng điện từ Cuộn sơ cấp mắc

với nguồn điện Dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn sơ cấp (có cường độ hiệu dụng I )

gây từ thông biến thiên qua cuộn thứ cấp, làm xuất cuộn thứ cấp suất

điện động xoay chiều tần số với điện áp nguồn Nếu mạch thứ cấp kín , có dịng

điện với cường độ hiệu dụng I chạy cuộn thứ cấp

ở chế độ khơng tải điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây tỉ lệ với số vòng dây : :

2 1

U N

=

U N

trong đó, U1 điện áp cuộn sơ cấp, U2 điện áp cuộn thứ cấp

(116)

Giải tập máy biến áp lí tưởng

Nếu N

N > : thì máy biến áp máy tăng áp,; N

N < : thì máy hạ áp

Nếu điện hao phí khơng đáng kể (máy biến áp lí tưởng), chế độ có tải, cường độ dịng điện qua cuộn dây tỉ lệ nghịch với điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn : :

1

2

I U

I U . [Vận dụng]

Biết cách tính đại lượng công thức máy biến áp lí tưởng

2 Nêu lí phải tăng hệ số công suất nơi tiêu thụ

[Thơng hiểu]

Cơng suất hao phí đường dây tải điện

2

hp 2 2

1 rI r

U cos

 



P P

Trong P công suất tiêu thụ, U điện áp hiệu dụng từ nhà máy;, r điện trở dây tải điện

Với công suất tiêu thụ, hệ số cơng suất nhỏ cơng suất hao phí đường dây lớn; Vì để khắc phục điều này, nơi tiêu thụ điện năng, phải bố trí mạch điện cho hệ số cơng suất lớn Hệ số nhà nước quy định tối thiểu phải 0,85

8 Th c h nh: KH O SÁT O N M CH I N XOAY CHI U CÓ R, L, C M C N I TI P.ự Ả Đ Ạ Ạ Đ Ệ Ề Ắ Ố Ế

(117)

trong chương trình Tiến hành thí

nghiệm để khảo sát đoạn mạch RLC nối tiếp

- Tác dụng tụ điện cuộn cảm mạch khác với mạch điện xoay chiều điện chiều

- Cụng thức tớnh tổng trở, cảm khỏng, dung khỏng - Điều kiện cộng hưởng điện

[Vận dụng]

 Biết cách sử dụng dụng cụ bố trí thí nghiệm:

- Biết cách dùng dao động kí hai chùm tia việc xác định độ lệch pha cường độ dũng điện điện áp

- Biết sử dụng vôn kế, ampe kế, máy phát âm tần, nguồn điện - Mắc mạch điện theo sơ đồ thí nghiệm

- Tiến hành thí nghiệm theo hai phương án (Phương án dùng dao động kí điện tử, phương án dùng vơn kế ampe kế xoay chiều)

- Ghi chép số liệu cần thiết trỡnh tiến hành thớ nghiệm

- Vẽ đồ thị, đồ thỡ xỏc định độ lệch pha u i (phương án 1)

- Tính cảm kháng, dung kháng, tổng trở Tỡm giá trị C thích hợp để có cộng hưởng Vẽ giản đồ véc tơ minh họa (phương án 2)

(118)

Chương VI. SóNG áNH SáNG

a) Tán sắc ánh sáng ánh sáng trắng ánh sáng đơn sắc b) Nhiễu xạ ánh sáng Giao thoa ánh sáng

c) Máy quang phổ Các loại quang phổ

d) Tia hồng ngoại Tia tử ngoại Tia X

e) Thuyết điện từ ánh sáng Thang sóng điện từ

Kiến thức

- Mô tả tượng tán sắc ánh sáng qua lăng kính nêu tượng tán sắc - Nêu ánh sáng đơn sắc có bước sóng xác định chân không chiết suất môi trường phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng chân khơng

- Nêu tượng nhiễu xạ ánh sáng

- Trình bày thí nghiệm giao thoa ánh sáng nêu điều kiện để xảy tượng giao thoa ánh sáng

- Nêu vân sáng, vân tối kết giao thoa ánh sáng

- Nêu điều kiện để có cực đại giao thoa, cực tiểu giao thoa điểm - Viết công thức tính khoảng vân

- Nêu tượng giao thoa ánh sáng chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng nêu tư tưởng thuyết điện từ ánh sáng

- Trình bày nguyên tắc cấu tạo máy quang phổ lăng kính nêu tác dụng phận máy quang phổ

- Nêu quang phổ liên tục, quang phổ vạch phát xạ, quang phổ vạch hấp thụ gì, đặc điểm ứng dụng loại quang phổ

- Nêu phép phân tích quang phổ

- Nêu chất, cách phát, đặc điểm công dụng tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia X - Kể tên vùng sóng điện từ thang sóng điện từ theo bước sóng

Kĩ năng

- Giải tập tượng giao thoa ánh sáng

- Xác định bước sóng ánh sáng theo phương pháp giao thoa thí nghiệm

(119)

trình

1 Mô tả tượng tán sắc ánh sáng qua lăng kính

[Thơng hiểu]

 Thí nghiệm tán sắc ánh sáng Niu-tơn (1672)

Một chùm ánh sáng trắng truyền qua lăng kính bị phân tích thành thành phần ánh sáng có màu khác : : đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím, ánh sáng đỏ lệch nhất, ánh sáng tím lệch nhiều

 Thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc Niu-tơn

Chùm sáng đơn sắc có màu sắc xác định, qua lăng kính khơng bị tán sắc mà bị lệch phía đáy lăng kính

ánh sáng trắng tập hợp nhiều ánh sáng đơn sắc khác có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím

ánh sáng đơn sắc ánh sáng không bị tán sắc mà bị lệch qua lăng kính

Hiện tượng tán sắc giúp ta giải thích số tượng tự nhiên, ví dụ cầu vồng bảy sắc, ứng dụng máy quang phổ lăng kính

2 Nêu tượng tán sắc ánh sáng

[Thơng hiểu]

Sự tán sắc ánh sáng phân tách chùm ánh sáng phức tạp thành chùm sáng đơn sắc khác

2 NHI U X áNH SáNG GIAO THOA áNH SáNG ễ

trình

1 Nêu tượng

nhiễu xạ ánh sáng [Thơng hiểu]

Nhiễu xạ ánh sáng tượng ánh sáng không tuân theo định luật truyền thẳng, quan sát ánh sáng truyền qua lỗ nhỏ gần mép

(120)

vật suốt không suốt

2 Trình bày thí

nghiệm giao thoa ánh sáng

Nêu vân sáng, vân tối kết giao thoa ánh sáng

[Thơng hiểu]

 Thí nghiệm Y-âng vềgiao thoa ánh sáng:

Thí nghiệm gồm nguồn sáng Đ, kính lọc sắc F, khe hẹp S, hai khe hẹp S , S (gọi khe Y-âng) đặt song song với song song với khe S, quan sát E đặt song song với mặt phẳng chứa hai khe S , S2

Cho ánh sáng chiếu từ ngồn sáng Đ, qua kính lọc sắc F khe hẹp S, ánh sáng chiếu vào hai khe S , S Quan sát hình ảnh hứng E, ta thấy vân sáng vân tối

xen kẽ Đó tượng giao thoa ánh sáng

 Như vậy, khe S chiếu sáng đóng vai trị nguồn sáng ánh sáng qua kính

lọc sắc truyền đến khe S , S làm cho ánh sáng phát từ S , S hai nguồn sáng kết

hợp có tần số với nguồn S Tại vùng không gian sau hai khe S , S , nơi hai sóng gặp nhau, gọi vùng giao thoa , có chồng chập hai sóng kết hợp dẫn đến

tượng giao thoa sóng tạo vân sáng vân tối xen kẽ E Vân

sáng, vân tối hứng kết giao thoa ánh sáng Hiện tượng giao

thoa ánh sáng chứng thực nghiệm chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng

3 Nêu điều kiện để

xảy tượng giao thoa ánh sáng

[Thông hiểu]

 Hai nguồn phát hai sóng ánh sáng có bước sóng có độ lệch

pha dao động khơng đổi theo thời gian gọi hai nguồn kết hợp Hai sóng hai nguồn kết hợp phát gọi hai sóng kết hợp

 Điều kiện để xảy tượng giao thoa ánh sáng môi trường truyền sóng có

hai sóng kết hợp phần tử sóng phương dao động

(121)

3 Nêu tượng giao thoa chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng

[Thơng hiểu]

Giao thoa tượng dặc trưng q trình sóng Thí nghiệm Y-âng chứng tỏ hai chùm ánh sáng giao thoa với nhau, nghĩa ánh sáng có tính chất sóng

Giao thoa ánh sáng chứng thực nghiệm quan trọng khẳng định ánh sáng có tính chất sóng

3 KHO NG VÂN Bả ƯớC SóNG V M U S C áNH SáNGà ắ

trình

1 Nêu điều kiện để

có cực đại giao thoa, cực tiểu giao thoa điểm

Viết cơng thức tính khoảng vân

[Thông hiểu]

 Hiệu đường

ax

d d d

D

  

, a độ dài đoạn S1S2

Vị trí vân sáng : Tại M có vân sáng hiệu đường số nguyên lần bước sóng  Ta có

λ

2

ax

d d = k

D

 

, suy vị trí vân sáng

λD x = k

a với k = 0,  1,  2, Tại O (x = 0) ta có vân sáng ứng với k = 0, gọi vân sáng trung tâm (còn gọi vân sáng hay vân bậc 0) hai bên vân sáng trung tâm vân sáng bậc 1, ứng với k =  , vân sáng bậc 2, ứng với k = 

Vị trí vân tối : Tại điểm M có vân tối hiệu đường số lẻ lần

nửa bước sóng,

1

d d k

2

 

   

  Suy vị trí vân tối là λ

1 D

x (k )

2 a

 

với k = 0,  1,  2,

Đối với vân tối khái niệm bậc giao thoa

Từ cơng thức tính khoảng vân

ta suy ia =

D



(122)

Giải tập giao thoa ánh sáng

Như vậy, vân sáng vân tối xen kẽ cách đặn

 Khoảng vân i khoảng cách hai vân sáng liên tiếp (hoặc hai vân tối

liên tiếp ) Công thức tính khoảng vân D i

a

 

[Vận dụng]

Biết cách tính vị trí vân sáng, vị trí vân tối, tính khoảng vân đại lượng công thức

2 Nêu ánh sáng

đơn sắc có bước sóng xác định chiết suất mơi trường phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng chân không

[Thông hiểu]

Mỗi ánh sáng đơn sắc có bước sóng ( tần số) xác định Mọi ánh sáng mà ta nhìn

thấy có bước sóng chân khơng (hoặc khơng khí) khoảng từ 0,38  m ( ứng với

ánh sáng tím) đến 0,76  m ( ứng với ánh sáng đỏ)

 Chiết suất môi trường suốt phụ thuộc vào tần số vào bước sóng ánh sáng

trong chân khơng Chiết suất giảm bước sóng tăng Chiết suất biến thiên theo màu sắc ánh sáng tăng dần ánh sáng từ màu đỏ đến màu tím

4 MáY QUANG PH CáC LO I QUANG PH ổ ổ

trình

tắc cấu tạo máy quang phổ lăng kính nêu tác dụng phận máy quang phổ

[Thông hiểu]

Cấu tạo chức phận máy quang phổ lăng kính :

- ống chuẩn trực gồm thấu kính hội tụ L khe hẹp F nằm tiêu diện thấu

kính , có tác dụng tạo chù m sáng song song từ nguồn sáng

- Hệ tán sắc gồm vài lăng kính, có tác dụng phân tích chùm sáng song song từ thấu kính L chiếu tới thành nhiều chùm sáng đơn sắc song song

- Buồng tối hay buồng ảnh hộp kín có thấu kính L2 kính ảnh (để

chụp ảnh quang phổ) kính mờ để quan sát quang phổ , đặt tiêu diện L

(123)

Nguyên tắc hoạt động máy quang phổ lăng kính dựa tượng tán sắc ánh sáng Khi ló khỏi ống chuẩn trực, chùm ánh sáng phát từ nguồn S mà ta cần nghiên cứu trở thành chùm song song Chùm qua lăng kính bị phân tách thành nhiều chùm đơn sắc

song song, lệch theo phương khác Mỗi chùm sáng đơn sắc thấu kính L

buồng ảnh làm hội tụ thành vạch tiêu diện L2 cho ta ảnh thật khe F

vạch màu Tập hợp vạch màu tạo thành quang phổ nguồn S Nêu quang phổ

liên tục, quang phổ vạch phát xạ, quang phổ vạch hấp thụ gì, đặc điểm ứng dụng loại quang phổ

[Thơng hiểu]

 Quang phổ liên tục quang phổ gồm dải ánh sáng có màu thay đổi

cách liên tục từ đỏ đến tím Các vật rắn, chất lỏng chất khí có áp suất lớn phát quang phổ liên tục bị nung nóng Quang phổ liên tục không phụ thuộc vào chất vật phát sáng mà phụ thuộc vào nhiệt độ vật nhiệt độ, vật xạ Khi nhiệt độ tăng dần cường độ xạ mạnh vùng xạ có cường độ lớn dịch dần phía sóng ngắn Tính chất nguyên tắc chế tạo loại dụng cụ đo nhiệt độ vật gọi hỏa kế quang học

Quang phổ vạch phát xạ quang phổ gồm vạch màu riêng lẻ, ngăn cách b ởi

khoảng tối Quang phổ vạch chất khí áp suất thấp phát ra, bị kích thích (khi đốt nóng

sáng có dịng điện phóng qua ) Các nguyên tử ngun tố hóa học , bị

kích thích , phát xạ có bước sóng xác định cho quang phổ vạch phát xạ riêng,

đặc trưng cho nguyên tố

Quang phổ vạch hấp thụ chất khí (hay kim loại) quang phổ liên tục thiếu số

vạch màu bị chất khí (hay kim loại) hấp thụ

Điều kiện để thu quang phổ hấp thụ nhiệt độ đám khí (hay ) hấp thụ phải thấp nhiệt độ nguồn sáng phát quang phổ liên tục

 Quang phổ vạch phát xạ quang phổ vạch hấp thụ nguyên tố có

(124)

3 Nêu phép phân

tích quang phổ [Thơng hiểu]

Phân tích quang phổ phương pháp vật lí dùng để xác định thành phần hoá học chất (hay hợp chất), dựa vào việc nghiên cứu quang phổ ánh sáng chất phát hấp thụ

Phân tích quang phổ có ưu điểm

như cho kết nhanh, có khả

năng phân tích từ xa, lúc xác định có mặt nhiều nguyên tố Phép phân tích quang phổ định lượng nhạy, cho phép xác định hàm lượng nhỏ nguyên tố mẫu

5 TIA H NG NGO I TIA T NGO I

trình

1 Nêu chất, cách phát, đặc điểm công dụng tia hồng ngoại

[Thông hiểu]

 Tia hồng ngoại xạ khơng nhìn thấy, có bước sóng dài 0,76 ỡm đến khoảng

vài milimét Bản chất tia hồng ngoại là sóng điện từ Mọi vật dù nhiệt độ thấp phát tia hồng ngoại

 Tia hồng ngoại có đặc điểm cơng dụng sau:

- Tia hồng ngoại tác dụng nhiệt mạnh, dễ bị vật hấp thụ nên dùng để sưởi, sấy, đời sống sản xuất công nghiệp

- Tia hồng ngoại có khả gây số phản ứng hố học, tác dụng lên số phim ảnh, loại phim để chụp ảnh ban đêm, chụp ảnh Trái Đất từ vệ tinh

- Tia hồng ngoại biến điệu sóng điện từ cao tần, nên sử dụng điều khiển từ xa để điều khiển hoạt động TV, thiết bị nghe nhìn

- Tia hồng ngoại gây tượng quang điện số chất bán dẫn

Tia hồng ngoại có nhiều ứng dụng đa dạng lĩnh vực quân sự: ống nhòm hồng ngoại để quan sát ban đêm, camera hồng ngoại dùng quay phim, chụp ảnh ban đêm, tên lửa tự động tìm mục tiêu dựa vào tia hồng ngoại mục tiêu phát

Tia hồng ngoại tuân theo định luật: : truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, bị nhiễu xạ, giao thoa ánh sáng thông thường

2 Nêu chất,

cách phát, đặc [Thông hiểu]

(125)

điểm công dụng

của tia tử ngoại đến cỡ 10 Tia tử ngoại xạ không nhìn thấy, có bước sóng ngắn 0,38 -9 m m

Bản chất tia tử ngoại sóng điện từ Các vật nung nóng đến nhiệt độ 2000oC phát tia tử ngoại Đèn thủy ngân, hồ quang điện phát tia tử ngoại

 Tia tử ngoại có đặc điểm cơng dụng sau:

- Tia tử ngoại tác dụng mạnh lên phim ảnh, làm ion hóa khơng khí nhiều chất khí khác

- Tia tử ngoại kích thích phát quang nhiều chất, gây số phản ứng quang hoá phản ứng hoá học

- Tia tử ngoại gây số tượng quang điện

- Tia tử ngoại bị thuỷ tinh, nước hấp thụ mạnh Nhưng tia tử ngoại có bước sóng từ 0,18 m đến 0,4 m truyền qua thạch anh

- Tia tử ngoại có tác dụng sinh lí : hủy diệt tế bào da, làm da rám nắng, làm hại mắt, diệt khuẩn, diệt nấm mốc Tia tử ngoại dùng để chữa bệnh, khử trùng nước, thực phẩm dụng cụ y tế , dùng để chữa bệnh cịi xương, tìm vết nứt bề mặt kim loại

xạ, bị nhiễu xạ, giao thoa ánh sáng thông thường

6 TIA X THUY T I N T áNH SáNG THANG SóNG I N Tế Đ ệ Đ ệ

trình

1 Nêu chất, cách

phát, đặc điểm công dụng tia X

[Thông hiểu]

 Bức xạ có bước sóng từ 10- 11 m đến 10- 8 m (ngắn bước sóng tia tử

ngoại) gọi tia X (hay tia Rơn-ghen) Tia X có chất với ánh sáng, sóng điện từ

Kim loại có nguyên tử lượng lớn bị chùm tia êlectron (tia catơt) có

Tia X tuân theo định luật : truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ gây tượng nhiễu xạ, giao thoa ánh sáng thông thường

(126)

Cu-lượng lớn đập vào phát tia X

 Tia X có đặc điểm cơng dụng sau:

- Tia X có khả đâm xun Có thể dùng chì làm chắn tia X

- Tia X tác dụng lên phim ảnh , làm ion hố khơng khí nhiều chất khí khác

- Tia X có tác dụng làm phát quang nhiều chất , gây số phản ứng quang hoá phản ứng hố học

- Tia X gây tượng quang điện hầu hết kim loại

- Tia X có tác dụng sinh lí mạnh : huỷ diệt tế bào , diệt vi khuẩn

Tia X dùng để chiếu điện, chụp điện để chẩn đoán xương gãy, mảnh kim loại người , chữa bệnh ung thư Trong công nghiệp, tia X dùng để kiểm tra chất lượng vật đúc, tìm vết nứt, bọt khí vật kim loại Ngồi tia X cịn dùng để kiểm tra hành lý hành khách máy bay, nghiên cứu cấu trúc vật rắn

lit-giơ

2 Kể tên

vùng sóng điện từ thang sóng điện từ theo bước sóng

[Nhận biết]

Thang sóng điện từ bao gồm sóng điện từ xếp theo giảm dần bước sóng sau : sóng vơ tuyến điện, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X, tia g

Các xạ thang sóng điện từ có chất sóng điện từ, khác tần số (hay bước sóng)

Vì có bước sóng tần số khác nên sóng điện từ khác có tính chất khác (có thể nhìn thấy khơng nhìn thấy, có khả đâm xuyên khác nhau, cách ph át khác nhau…)

3 Nêu tư tưởng thuyết điện từ ánh sáng

[Nhận biết]

Tư tưởng thuyết điện từ ỏnh sỏng dựa vào đồng súng điện từ sóng ánh sáng, coi ánh sáng sóng điện từ

Súng điện từ súng ỏnh sỏng cựng truyền chõn khụng với tốc độ c Súng điện từ truyền thẳng, phản xạ trờn cỏc mặt kim loại, khỳc xạ khụng khỏc gỡ ỏnh sỏng thụng thường Súng điện từ giao thoa tạo súng dừng, nghĩa là, súng điện từ cú đủ tớnh chất biết súng ỏnh sỏng

Các phương trỡnh Măc-xoen cho phép đoán trước tồn sóng điện từ , có nghĩa có thay đổi yếu tố cường độ dũng điện , mật độ điện tích sinh sóng điện từ truyền khụng gian Vận tốc

(127)

Lớ thuyết thực nghiệm chứng tỏ ỏnh sỏng chớnh súng điện từ bởi phương trỡnh Măc-xoen, với vận tốc ỏnh sỏng đo trước thực nghiệm

7 Th c h nh: XÁC ự ĐỊNH BƯỚC SÓNG C A ÁNH SÁNGỦ

Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chương trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi chú Xác định bước sóng

ánh sáng theo phương pháp giao thoa thí nghiệm

- Đo bề rộng phổ gồm số vạch, từ tính khoảng võn

L i

n 

- Từ công thức tính khoảng vân, suy bước sóng ánh sáng là:

i a.L

a

D D.n

  

[Vận dụng]

 Biết cách sử dụng dụng cụ đo cách thức bố trí thí nghiệm:

- Biết sử dụng nguồn điện chiều nhứng điện áp khác - Biết bố trí đèn laze, khe hẹp, chắn giá thí nghiệm

- Điểu chỉnh thiết bị để thu hệ vân giao thoa rừ nột trờn chắn - Đo bề rộng n khoảng vân

- Ghi đầy đủ số liệu

- Tiến hành thí nghiệm nhiều lần với thay đổi khoảng cách hai khe hẹp khoảng cách từ hai khe hẹp tới chắn

(128)

- Tớnh giỏ trị trung bỡnh bước sóng - Tớnh sai số tỉ đối bước sóng

- Tính sai số tuyệt đối trung bỡnh bước sóng - Viết kết quả:   .

(129)

Chương VII. LƯợNG Tử áNH SáNG

a) Hiện tượng quang điện Các định luật quang điện b) Thuyết lượng tử ánh sáng Lưỡng tính sóng - hạt ánh sáng

c) Hiện tượng quang điện Quang điện trở Pin quang điện d) Sự hấp thụ ánh sáng

e) Sự phát quang Sự phản xạ lọc lựa Màu sắc vật

f) Quang phổ vạch nguyên tử hiđrô

g) Sơ lược laze

Kiến thức

- Trình bày thí nghiệm Héc tượng quang điện nêu tượng quang điện ngồi

- Phát biểu ba định luật quang điện

- Nêu nội dung thuyết lượng tử ánh sáng viết công thức Anh - xtanh tượng quang điện

- Nêu ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt

- Nêu tượng quang dẫn giải thích tượng thuyết lượng tử ánh sáng

- Nêu tượng quang điện số đặc điểm tượng

- Nêu quang điện trở

- Nêu pin quang điện gì, ngun tắc cấu tạo giải thích q trình tạo thành hiệu điện hai cực pin quang điện

- Nêu tượng hấp thụ ánh sáng phát biểu định luật hấp thụ ánh sáng - Nêu hấp thụ phản xạ lọc lựa

- Phát biểu định luật Xtốc phát quang

- Mô tả dãy quang phổ vạch nguyên tử hiđrô nêu chế tạo thành dãy quang phổ vạch phát xạ hấp thụ nguyên tử

- Nêu laze số ứng dụng laze

Kĩ n ă ng

- Vận dụng thuyết lượng tử ánh sáng để giải thích ba định luật quang điện - Giải tập tượng quang điện

(130)

- Giải tập tính bước sóng vạch quang phổ nguyên tử hiđrô

1 HI N Tệ ƯợNG QUANG I N CáC Đ ệ ĐịNH LU T QUANG I Nậ Đ ệ

trình

1 Trình bày thí

nghiệm Héc tượng quang điện nêu tượng quang điện ngồi

[Thơng hiểu]

 Gắn kẽm tích điện âm vào cần điện nghiệm, hai điện nghiệm

tách xa Chiếu ánh sáng hồ quang vào kẽm, thấy hai điện nghiệm khép lại Nếu thay kẽm số kim loại khác ta thấy tượng tương tự xảy Như vậy, tia tử ngoại hồ quang, chiếu vào kẽm, làm bất êlectrôn khỏi kẽm

 Hiện tượng quang điện (gọi tắt tượng quang điện) tượng ánh sáng

làm bật êlectron khỏi bề mặt kim loại

Các êlectron bật khỏi bề mặt kim loại gọi êlectron quang điện hay quang êlectron

2 Phát biểu ba định

luật quang điện [Thông hiểu]

 Định luật quang điện thứ (định luật giới hạn quang điện) : Hiện tượng

quang điện xảy ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại có bước sóng nhỏ bước sóng l0 Bước sóng l0 gọi giới hạn quang điện kim loại :

l  l0

 Định luật quang điện thứ hai (định luật cường độ dịng quang điện bão

hồ) : Đối với ánh sáng thích hợp (có l ≤ l0 ) cường độ dịng quang điện bão hồ tỉ lệ thuận với cường độ chùm sáng kích thích

Định luật quang điện thứ ba (định luật động cực đại quang êlectron) : Động

năng ban đầu cực đại quang êlectron không phụ thuộc cường độ chùm sáng kích

(131)

2 THUYếT LƯợNG Tử áNH SáNG LƯỡNG TíNH SóNG-H T C A áNH SáNGạ ủ

trình

1 Nêu nội dung

bản thuyết lượng tử ánh sáng

[Thông hiểu]

Nội dung thuyết lượng tử ánh sáng : :

1 ) Chùm ánh sáng chùm phôtôn (các lượng tử ánh sáng) Mỗi phơtơn có lượng xác định e = hf (f tần số sóng ánh sáng đơn sắc tương ứng) Cường độ chùm sáng tỉ lệ với số phôtôn phát giây

2 ) Phân tử, nguyên tử, êlectron phát xạ hay hấp thụ ánh sáng, có nghĩa chúng phát xạ hay hấp thụ phôtôn

3 ) Các phôtôn bay dọc theo tia sáng với tốc độ c = 3.10 8 m/s chân không

Giả thuyết lượng tử lượng Plăng :

Lượng lượng mà lần nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ có giá trị hồn tồn xác định, gọi lượng tử lượng Lượng tử lượng, kí hiệu e , có giá trị e = hf ,

trong , f tần số ánh sáng bị hấp thụ hay phát xạ , h số Plăng (h = 6,625.10 -34 J.s )

2 Viết công thức

Anh - xtanh tượng quang điện

[Thông hiểu]

Công thức Anh - xtanh tượng quang điện : hf = A +

2 max mv

2

trong h số Plăng, f tần số ánh sáng đơn sắc tương ứng, A cơng thốt, m khối lượng êlectron, v 0max tốc độ ban đầu cực đại quang êlectron

3 Nêu ánh sáng có

lưỡng tính sóng- hạt [Thông hiểu]

Các tượng giao thoa, nhiễu xạ chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng Hiện tượng quang điện chứng tỏ ánh sáng có tính chất hạt Điều cho thấy ánh sáng vừa có tính chất sóng, vừa có tính chất hạt ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt

4 Vận dụng thuyết lượng tử ánh sáng để giải thích định luật quang điện thứ

[Vận dụng]

(132)

lượng phơtơn ánh sáng kích thích phải thoả mãn điều kiện hf  A với

c f =

 hc A =

 Từ đó, suy 0, hc

A

 

phụ thuộc chất kim loại, gọi giới hạn quang điện kim loại

5 Vận dụng thuyết lượng tử ánh sáng để giải thích định luật quang điện thứ hai

[Vận dụng]

Cường độ dịng quang điện bão hồ tỉ lệ thuận với số êlectron quang điện bật khỏi catôt đơn vị thời gian Với chùm sáng có khả gây tượng quang điện, số êlectron quang điện bật khỏi mặt catơt đơn vị thời gian lại tỉ lệ thuận với số phôtôn đến đập vào mặt catôt thời gian Số phơtơn tỉ lệ với cường độ chùm sáng tới Từ suy cường độ dịng quang điện bão hoà tỉ lệ thuận với cường độ chùm sáng chiếu vào catôt

6

Vận dụng thuyết lượng tử ánh sáng để giải thích định luật quang điện thứ ba

[Vận dụng]

Theo cơng thức Anh-xtanh tượng quang điện ngồi hf = A + max mv

2 , ta thấy động ban đầu cực đại êlectron quang điện phụ thuộc vào tần số (hoặc bước sóng) ánh sáng kích thích chất kim loại làm catơt (đặc trưng cơng A giới hạn quang điện l0)

7

Giải tập tượng quang điện

[Vận dụng]

Biết cách tính đại lượng cơng thức Anh-xtanh, công thức định luật quang điện:

- Công thức Anh - xtanh tượng quang điện hf = A + max mv

2 .

- Hệ thức 0,

hc A

 

(133)

3 HI N Tệ ƯợNG QUANG I N TRONG QUANG I N TR V PIN QUANG I NĐ ệ Đ ệ Đ ệ

trình

1 Nêu tượng

quang điện số đặc điểm tượng

[Thông hiểu]

 Hiện tượng tạo thành êlectron dẫn lỗ trống bán dẫn, tác

dụng ánh sáng có bước sóng thích hợp, gọi tượng quang điện

 Muốn gây tượng quang điện trong, ánh sáng kích thích phải

có bước sóng nhỏ giá trị 0, gọi giới hạn quang điện bán

dẫn

Vì lượng cần thiết để giải phóng êlectrơn liên kết bán dẫn nhỏ cơng A êlectrôn từ mặt kim loại, nên giới hạn quang điện nhiều bán dẫn nằm vùng hồng ngoại

2 Nêu tượng quang dẫn giải thích tượng thuyết lượng tử ánh sáng

[Thông hiểu]

 Hiện tượng giảm điện trở suất, tức tăng độ dẫn điện bán dẫn, có

ánh sáng thích hợp chiếu vào gọi tượng quang dẫn

 Hiện tượng quang dẫn giải thích dựa tượng quang điện

trong Khi ánh sáng chiếu nguồn ánh sáng thích hợp bán dẫn có thêm êlectron dẫn lỗ trống tạo thành Do đó, mật độ hạt tải điện bán dẫn tăng, độ dẫn điện bán dẫn tăng, tức điện trở suất giảm Cường độ ánh sáng chiếu vào mạnh điện trở suất bán dẫn nhỏ

2 Nêu quang điện trở

là

[Thơng hiểu]

Quang điện trở điện trở làm chất quang dẫn Điện trở thay đổi từ

(134)

ánh sáng thích hợp

3 Nêu pin quang điện

là Nêu nguyên tắc cấu tạo giải thích q trình tạo thành hiệu điện hai cực pin quang điện

[Thông hiểu]

 Pin quang điện nguồn điện quang biến đổi trực tiếp thành

điện

 Pin quang điện gồm bán dẫn loại n, bên có phủ lớp mỏng bán dẫn loại p Mặt lớp kim loại mỏng suốt với ánh sáng đế

kim loại Các lớp kim loại đóng vai trị điện cực Lớp tiếp xúc p -n hình thành

giữa hai bán dẫn

Khi ánh sáng có bước sóng thích hợp chiếu vào lớp kim loại mỏng ánh

sáng xuyên qua lớp lớp bán dẫn loại p, đến lớp chuyển tiếp p-n, gây tượng quang điện , giải phóng cặp êlectron lỗ trống Điện trường

lớp chuyển tiếp p-n đẩy lỗ trống phía p đẩy êlectron phía n Do , lớp

kim loại mỏng lớp bán dẫn loại p nhiễm điện dương trở thành điện cực dương pin, đế kim loại bán dẫn loại n nhiễm điện âm trở thành điện cực âm pin Suất điện động pin quang điện có giá trị vào cỡ 0,5 V đến 0,8V

Suất điện động pin quang điện cỡ từ 0,5 V đến 0,8 V Pin hoạt động dựa vào tượng quang điện xảy lớp chuyển tiếp p-n

Pin quang điện ứng dụng máy đo ánh sáng, vệ tinh nhân tạo, máy tính bỏ túi,

4 M U NGUYÊN T BO V QUANG PH V CH C A NGUYÊN T HI RÔẫ ổ ủ Đ

trình

2 Mô tả dãy

quang phổ vạch nguyên tử hiđrô nêu chế tạo thành dãy quang phổ vạch phát xạ hấp thụ ngun tử

[Thơng hiểu]

 Thí nghiệm cho thấy vạch phát xạ nguyên tử hiđrô xếp

thành dãy khác Trong miền tử ngoại có dãy Lai-man Tiếp theo dãy Ban-me gồm vạch miền tử ngoại bốn vạch miền ánh sáng nhìn thấy : vạch đỏ (Ha), vạch lam (Hõ), vạch chàm (Hg), vạch tím (Hd) Trong miền hồng ngoại có dãy Pa-sen

Trong trạng thái dừng nguyên tử, êlectron chuyển động quanh hạt nhân theo quỹ đạo có bán kính hồn tồn xác định gọi q uỹ đạo dừng, có bán kính tỉ lệ với bình phương số nguyên liên tiếp

Sự tạo thành quang phổ vạch ngun tử hiđrơ giải thích dựa kiến thức mức lượng học mơn Hố học lớp 10

Các tiên đề Bo cấu tạo nguyên tử :

(135)

Cơng thức tính bán kính quỹ đạo dừng êlectron nguyên tử hiđrô rn n r2 0; với r 0 = 5,3.10 -11 m bán kính Bo

n

Tên quỹ đạo K L M N O P

Bán kính r r 0 4r 0 9r 0 16r 0 25r 0 36r 0

Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo có mức lượng cao quỹ đạo K, L, M…

thì nguyên tử xạ ánh sáng ứng với vạch quang phổ thuộc dãy Lai - man, Ban - me, Pa - sen…

Sơ đồ minh hoạ :

dừng nguyên tử không xạ

Tiên đề : Khi chuyển từ trạng thái

dừng có mức lượng (E n ) sang trạng

thái dừng có lượng nhỏ (E m )

nguyên tử phát phơtơn có lượng hiệu E n - E m , e = hf = En

-Em, với h số Plăng, f tần số ánh

sáng

Ngược lại, nguyên tử trạng thái

dừng có lượng E m mà hấp thụ

một phôtôn có lượng hf hiệu E n - E m chuyển lên trạng thái

dừng có lượng lớn E n

3 Giải tập

tính bước sóng vạch quang phổ nguyên tử hiđrô

[Vận dụng]

Biết cách tính bước sóng vạch quang phổ nguyên tử hiđrô dựa vào công thức sau:

e = hf = En - Em =

hc



5 H P TH V PH N X L C L A áNH SáNG M U S C CáC V Tấ ụ ả ọ ự ắ ậ

(136)

1 Nêu tượng hấp thụ ánh sáng phát biểu định luật hấp thụ ánh sáng

[Thông hiểu]

 Hấp thụ ánh sáng tượng môi trường vật chất làm giảm cường độ

chùm sáng truyền qua

 Định luật hấp thụ ánh sáng : Cường độ I chùm sáng đơn sắc,

truyền qua môi trường hấp thụ, giảm theo định luật hàm mũ độ đài d đường tia sáng :

I = I0e-ad

với I0 cường độ chùm sáng tới môi trường, a hệ số hấp thụ môi trường Nêu hấp thụ

phản xạ lọc lựa

[Thông hiểu]

Hấp thụ lọc lựa: Các ánh sáng có bước sóng khác bị mơi trường hấp thụ nhiều, khác Sự hấp thụ ánh sáng mơi trường có tính chọn lọc, hệ số hấp thụ mơi trường phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng

Vật không hấp thụ ánh sáng vùng nhìn thấy quang phổ gọi vật suốt khơng màu Những vật hấp thụ hồn tồn ánh sáng nhìn thấy có màu đen, Những vật hấp thụ lọc lựa ánh sáng miền nhìn thấy gọi vật suốt có màu

Phản xạ lọc lựa : số vật, khả phản xạ ánh sáng mạnh, yếu khác phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng Đó phản xạ lọc lựa Một chùm ánh sáng trắng, chiếu vào vật, vật có khả phản xạ lọc lựa, nên ánh sáng phản xạ ánh sáng màu, ta nhận thấy vật có màu sắc

3 Giải thích vật có màu

[Vận dụng]

(137)

sắc khác vật liệu khác Khi ta chiếu ánh sáng trắng vào vật, vật hấp thụ số ánh sáng đơn sắc phản xạ, tán xạ cho truyền qua ánh sáng đơn sắc khác Các ánh sáng tạo nên màu sắc vật ta nhìn thấy Màu sắc vật cịn phụ thuộc vào màu sắc ánh sáng rọi vào Khi nói vật có màu ta giả định chiếu sáng chùm ánh sáng trắng

6 S PHáT QUANG Sự Ơ Ượ L C V LAZEề

trình

1 Nêu phát

quang [Thơng hiểu] Có số chất hấp thụ lượng dạng đó, có khả phát xạ điện từ miền ánh sáng nhìn thấy Hiện tượng gọi phát quang

Một số chất có khả hấp thụ ánh sáng có bước sóng phát ánh sáng có bước sóng khác Đó tượng quang phát quang Có hai loại quang phát quang huỳnh quang lân quang

 Huỳnh quang phát quang có thời gian phát quang ngắn, nghĩa ánh sáng phát bị tắt nhanh (sau khoảng 10 -8 s) sau ánh sáng kích thích tắt

 Lân quang là phát quang có thời gian phát quang dài Các chất rắn

phát quang loại gọi chất lân quang

Đặc điểm phát quang:

- Mỗi chất phát quang có quang phổ đặc trưng cho - Sau kích thích ngừng, phát quang số chất kéo dài thời gian Thời gian gọi thời gian phát quang Thời gian phát quang dài hay ngắn khác phụ thuộc vào chất phát quang

2 Phát biểu định luật Xtốc phát quang

[Thông hiểu]

Định luật Xtốc phát quang :

(138)

ở’ > Nêu laze

và số ứng dụng laze

[Thông hiểu]

 Laze nguồn sáng phát chùm sáng đơn sắc, kết hợp, song song có

cường độ lớn

 Laze có ứng dụng sau:

- Tia laze có ưu đặc biệt thơng tin liên lạc vô tuyến (như truyền thông cáp quang, vô tuyến định vị, điều khiển tàu vũ trụ, ) - Tia laze dùng dao mổ phẫu thuật, để chữa số bệnh da (nhờ tác dụng nhiệt)

- Tia laze dùng đầu đọc đĩa CD, bút trỏ bảng,

(139)

Chương VIII. THUYếT TƯƠNG ĐốI HẹP

a) Hai tiên đề thuyết tương đối hẹp

b) Hệ thuyết tương đối hẹp

Ki ế n th ứ c

- Phát biểu hai tiên đề thuyết tương đối hẹp

- Nêu hai hệ thuyết tương đối tính tương đối khơng gian , thời gian, khối

lượng ; mối quan hệ lượng khối lượng

- Viết hệ thức Anh - xtanh khối lượng lượng

1 THUY T Tế ƯƠNG ĐốI H P ẹ

trình

1 Phát biểu hai tiên

đề thuyết tương đối hẹp

[Thông hiểu]

Hai tiên đề thuyết tương đối hẹp Anh-xtanh :

Tiên đề : Các định luật vật lí (cơ học, điện từ học ) có dạng hệ quy chiếu quán tính

Hiện tượng vật lí diễn hệ quy chiếu quán tính

Tiên đề : Tốc độ ánh sáng chân khơng có giá trị c hệ quy chiếu qn tính, khơng phụ thuộc vào phương truyền vào tốc độ nguồn sáng hay máy thu

c = 299792458 m/s  300000 km/s

2 Nêu hệ

thuyết tương đối tính tương đối độ dài ,

thời gian khối lưọng,

[Thông hiểu]

Sự co độ dài : Một nằm dọc theo trục toạ độ hệ quy chiếu qn tính K có độ dài l (gọi độ dài riêng ) Khi chuyển động với tốc độ v dọc theo trục toạ độ hệ K độ dài l

(140)

l = l

2

2 v

c



 l

Độ dài bị co lại theo phương chuyển động , theo tỉ lệ

2

c v 

Sự chậm lại đồng hồ chuyển động : Tại điểm cố định M' hệ quy chiếu quán tính K' chuyển động với tốc độ v hệ quy chiếu qn tính K có tượng diễn khoảng thời gian t , đo theo đồng hồ gắn với K' Tính theo đồng hồ gắn với hệ K , khoảng thời gian xảy

ra tượng

t =

0 2 t

v

c

 

 t

Đồng hồ gắn với vật chuyển động chạy chậm đồng hồ gắn với quan sát viên đứng yên

Sự tăng lên khối lượng:

Theo thuyết tương đối , vật chuyển động với tốc độ v có khối lượng

m =

2 m

v

c



 m

trong đó, m khối lượng nghỉ vật (khối lượng vật đứng yên)

2 Hệ THứC ANH-XTANH GI A KH I Lữ ố ƯợNG V N NG Là Ă ƯợNG

trình

1 Viết hệ thức Anh

-xtanh khối lượng lượng

[Thông hiểu]

 Hệ thức Anh - xtanh khối lượng lượng :

Theo vật lí cổ điển, hệ vật

(141)

Năng lượng toàn phần vật E = mc 2 =

2

2 m

c v

c

  Các trường hợp riêng :

- Khi v = E = m c 2 , gọi lượng nghỉ (ứng với vật đứng yên)

- Khi v = c (với trường hợp học cổ điển) ta có lượng tồn phần :

E  m c 2 + 2m 0 v 2

Như vậy, vật chuyển động, lượng tồn phần bao gồm lượng nghỉ động vật

tồn Cịn theo thuyết tương đối, hệ kín, khối lượng nghỉ lượng nghỉ tương ứng không thiết bảo toàn, lượng toàn phần E bảo toàn

Chương IX. HạT NHÂN NGUYÊN Tử

Hạt nhân nguyên tử

a) Lực hạt nhân Độ hụt khối

Ki ế n th ứ c

- Nêu lực hạt nhân đặc điểm lực hạt nhân

(142)

b) Năng lượng liên kết hạt nhân Phản ứng hạt nhân

a) Phản ứng hạt nhân Định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân

b) Hiện tượng phóng xạ Định luật phóng xạ Độ phóng xạ Đồng vị phóng xạ ứng dụng c) Phản ứng phân hạch Phản ứng dây chuyền

d) Phản ứng nhiệt hạch

- Nêu độ hụt khối hạt nhân viết cơng thức tính độ hụt khối

- Nêu lượng liên kết hạt nhân hạt nhân viết cơng thức tính lượng liên kết hạt nhân

- Nêu phản ứng hạt nhân

- Phát biểu định luật bảo toàn bảo tồn số khối, bảo tồn điện tích, bảo tồn động lượng bảo toàn lượng toàn phần phản ứng hạt nhân

- Nêu tượng phóng xạ

- Nêu thành phần chất tia phóng xạ

- Phát biểu định luật phóng xạ viết hệ thức định luật - Nêu độ phóng xạ viết cơng thức tính độ phóng xạ

- Nêu ứng dụng đồng vị phóng xạ

- Nêu phản ứng phân hạch viết phương trình ví dụ phản ứng - Nêu phản ứng dây chuyền điều kiện để phản ứng xảy

- Nêu phận nhà máy điện hạt nhân

- Nêu phản ứng nhiệt hạch điều kiện để phản ứng xảy - Nêu ưu điểm lượng phản ứng nhiệt hạch toả Kĩ n ă ng

- Tính độ hụt khối lượng liên kết hạt nhân

- Viết phương trình phản ứng hạt nhân tính lượng toả hay thu vào phản ứng hạt nhân

- Vận dụng định luật phóng xạ khái niệm độ phóng xạ để giải tập

1 C U T O C A H T NHÂN NGUYÊN T ấ ủ Độ ụ H T KH Iố

trình

1 Nêu lực hạt nhân

là đặc điểm

(143)

của lực hạt nhân  Các nuclôn hạt nhân hút lực mạnh

tạo nên hạt nhân bền vững Lực hút gọi lực hạt nhân

 Đặc điểm lực hạt nhân : :

- Lực hạt nhân khơng có chất với lực tĩnh điện lực hấp dẫn Nó loại lực biểu tương tác nuclơn hạt nhân (cịn gọi lực tương tác mạnh)

- Lực hạt nhân có tác dụng phạm vi kích thước hạt nhân, cỡ nhỏ 10-15m

Cấu tạo : Hạt nhân nguyên tử cấu tạo từ prôtôn

(p) , mang điện tích nguyên tố dương, nơtron (n)

trung hồ điện, gọi chung nuclơn Tổng số nuclơn hạt nhân gọi số khối A

Kí hiệu hạt nhân AZX.

Hạt nhân ngun tố có ngun tử số Z chứa Z prôt ôn N = A – Z nơtron

Trong vật l í hạt nhân, khối lượng hạt nhân đo

đơn vị khối lượng nguyên tử, kí hiệu u Đơn vị u có giá trị

1

12 khối lượng nguyên tử đồng vị 126C, cụ

thể

1 u = 1,66055.10 -27 kg

u xấp xỉ khối lượng nuclôn, nên hạt nhân có

số khối A có khối lượng xấp xỉ A u Ngoài ,

khối lượng đo đơn vị MeV/c , 1u = 931,5

MeV/c .

2 Nêu độ hụt khối

của hạt nhân viết cơng thức tính độ hụt khối

Tính độ hụt khối

[Thơng hiểu]

Khối lượng m hạt nhân nhỏ tổng khối lượng nuclôn tạo thành lượng m, bằng:

m = [Zm p + (A – Z)m n ] – m đó, m gọi độ hụt khối hạt nhân

[Vận dụng]

Biết cách tính độ hụt khối theo công thức

3 Nêu lượng liên

kết hạt nhân hạt nhân viết cơng thức tính

[Thơng hiểu]

Đại lượng Wlk = m.c2 , đặc trưng cho liên kết

nuclôn với nhau, gọi lượng liên kết hạt nhân

Năng lượng liên kết riêng

k W

A

l

(144)

lượng liên kết hạt nhân

Tính lượng liên kết hạt nhân

[Vận dụng]

Biết cách tính lượng liên kết hạt nhân theo công thức

hạt nhân bền vững

2 PHóNG Xạ

1 Nêu tượng

phóng xạ [Thơng hiểu]

Hiện tượng hạt nhân không bền vững tự phát phân rã, phát tia phóng xạ

biến đổi thành hạt nhân khác gọi tượng phóng xạ

 Quá trình phân rã kèm theo tạo hạt kèm theo

phát xạ điện từ Hạt nhân tự phân rã gọi hạt nhân mẹ, hạt nhân tạo thành sau phân rã gọi hạt nhân

2 Nêu thành phần

bản chất tia phóng xạ

[Thơng hiểu]

 Tia  : thực chất dòng hạt nhân

4

2He chuyển động với tốc độ cỡ 20 000 km/s Quãng đường tia  khơng khí chừng vài

xentimét vật rắn chừng vài micrômét

 Tia  thực chất dịng hạt êlectron hay dịng hạt pơzitron

- Phóng xạ - q trình phân rã phát tia - Tia - dòng êlectron

(145)

- Phóng xạ + trình phân rã phát tia + Tia + dịng

pơzitron (01e) chuyển động với tốc độ xấp xỉ tốc độ ánh sáng Pơzitron có điện tích +e khối lượng khối lượng êlectron Tia + truyền

được vài mét khơng khí vài milimét kim loại

 Tia  : có chất sóng điện từ Các tia  qua vài mét

trong bê tơng vài xen-ti-mét chì

3 Phát biểu định luật

phóng xạ viết hệ thức định luật

Vận dụng định luật phóng xạ để giải tập

[Thơng hiểu]

 Định luật phóng xạ :

Trong trình phân rã, số hạt nhân chất phóng xạ giảm theo thời gian theo định luật

hàm số mũ

Hệ thức định luật :

N(t) = N e - lt m(t) = m e - lt với l =

ln 0, 693

T  T

trong N , m N(t), m(t) số hạt nhân, khối lượng chất phóng xạ lúc ban đầu thời điểm t ; l số phóng xạ đặc trưng cho loại chất phóng xạ

 Chu kì bán rã T khoảng thời gian mà sau nửa số hạt nhân bị biến đổi thành

các hạt khác

[Vận dụng]

Biết cách tính số hạt phân rã, chu kì bán rã đại lượng hệ thức định luật phóng xạ

4 Nêu độ phóng xạ

gì viết cơng thức tính độ phóng xạ

[Thơng hiểu]

Độ phóng xạ H lượng chất phóng xạ thời điểm t đặc trưng cho tính phóng

(146)

Vận dụng khái niệm độ phóng xạ để giải tập

giây đo tích số phóng xạ số lượng hạt nhân phóng xạ chứa lượng chất thời điểm t

Cơng thức tính độ phóng xạ H(t) = lN(t)

Độ phóng xạ có đơn vị Bq, Bq = phân rã/giây Ngồi , cịn dùng đơn vị curi kí hiệu Ci, có 1Ci = 3,7.10 10 Bq

[Vận dụng]

Biết cách tính độ phóng xạ đại lượng cơng thức tính độ phóng xạ

5 Nêu ứng dụng

các đồng vị phóng xạ [Thơng hiểu]

Ngồi đồng vị có sẵn thiên nhiên, gọi đồng vị phóng xạ tự nhiên, người ta chế tạo nhiều đồng vị phóng xạ, gọi đồng vị phóng xạ nhân tạo Đồng vị phóng xạ tự nhiên nhân tạo có nhiều ứng dụng đa dạng Trong y học, người ta đưa đồng vị khác gọi nguyên tử đánh dấu, vào thể để theo dõi xâm nhập di chuyển nguyên tố định thể người, qua theo dõi tình trạng bệnh lí phận thể

Trong ngành khảo cổ học, người ta sử dụng phương pháp xác định tuổi theo lượng

cacbon 14 để xác định niên đại cổ vật gốc sinh vật

Đồng vị nguyên tử mà hạt nhân chứa số prơtơn Z (có vị trí bảng tuần hồn), có số nơtron N khác

3 PH N NG H T NHÂNả ứ

1 Nêu phản ứng hạt

nhân [Thơng hiểu]

Phản ứng hạt nhân trình dẫn đến biến đổi hạt nhân Phản ứng hạt nhân chia thành hai loại :

- Phản ứng tự phân rã hạt nhân không bền vững thành hạt nhân khác , thí dụ

như phóng xạ A  C + D Trong , A hạt nhân mẹ , C hạt nhân , D tia

phóng xạ (  ,  …)

(147)

thành hạt khác

A + B  C + D

trong đó, A B hạt t ương tác, C D hạt sản phẩm Các hạt hạt nhân hạt sơ cấp

2 Phát biểu định luật

bảo tồn bảo tồn số khối, bảo tồn điện tích, bảo toàn động lượng bảo toàn lượng toàn phần phản ứng hạt nhân

[Thông hiểu]

Các định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân :

Định luật bảo tồn điện tích : Tổng đại số điện tích hạt tương tác

tổng đại số điện tích hạt sản phẩm

 Định luật bảo tồn số nuclơn (số khối A) : Trong phản ứng hạt nhân, tổng số

nuclôn hạt tương tác tổng số nuclôn hạt sản phẩm

Định luật bảo toàn lượng toàn phần : Tổng lượng toàn phần hạt

tương tác tổng lượng toàn phần hạt sản phẩm

Định luật bảo toàn động lượng :

Vectơ tổng động lượng hạt tương tác vectơ tổng động lượng hạt sản phẩm

3 Viết phương trình phản ứng hạt nhân tính lượng toả hay thu vào phản ứng hạt nhân

[Vận dụng]

Viết phương trình phản ứng hạt nhân tính lượng toả hay thu vào phản ứng hạt nhân

Gọi mtrước msau tổng khối lượng hạt trước phản ứng sau phản ứng

Năng lượng tỏa hay thu vào phản ứng hạt nhân : W = (mtrước - msau)c2

Nếu mtrước > msau W > , ta có phản ứng toả lượng Nếu mtrước < msau W < , ta có phản ứng thu lượng

Muốn thực phản ứng hạt nhân thu lượng, phải cung cấp cho hệ lượng đủ lớn

(148)

phản ứng phân hạch PH N NG PHÂN H CH ả ứ

trình

1 Nêu phản ứng

phân hạch viết phương trình ví dụ phản ứng

[Thông hiểu]

Phản ứng phân hạch phản ứng hạt nhân nặng vỡ thành hai mảnh nhẹ (có khối lượng cỡ) Kèm theo q trính phân hạch, có số nơtron giải phóng Q trình phân hạch xảy theo nhiều cách khác

Dùng nơtron nhiệt (cịn gọi nơtron chậm) có động cỡ 0,01 eV bắn vào 235 U , ta có phản ứng phân hạch :



1

A A

1 235

0n + 92U Z X +1 Z X + k n2

X , X hạt nhân có số khối A thuộc

loại trung bình (từ 80 đến 160) hầu hết

các hạt nhân phóng xạ ; k số hạt nơtron

trung bình sinh (cỡ 2,5) Phản ứng

này tỏa lượng cỡ 200 MeV

dạng động hạt

2 Nêu phản ứng

dây chuyền nêu điều kiện để phản ứng dây chuyền xảy

[Thông hiểu]

 Các nơtron sinh sau phân hạch urani (hoặc plutoni…) lại bị hấp

thụ, gây phản ứng phân hạch phân hạch tiếp diễn thành dây chuyền Số phân hạch tăng lên nhanh thời gian ngắn, ta có phản ứng dây chuyền

 Giả sử sau lần phân hạch, có trung bình k nơtron giải phóng đến kích

thích hạt nhân 235U khác tạo nên phân hạch

Khi k < phản ứng phân hạch dây chuyền không xảy

Khi k = phản ứng phân hạch dây chuyền xảy với mật độ nơtron không đổi Đó phản ứng dây chuyền điều khiển

Khi k > dịng nơtron tăng liên tục theo thời gian, dẫn tới vụ nổ nguyên tử Đó phản ứng dây chuyền khơng điều khiển

Ngồi ra, để giảm số nơtron bị ngồi, đảm bảo cho phản ứng phân

(149)

phải có giá trị tối thiểu gọi khối lượng tới hạn Nêu bộ

phận nhà máy điện hạt nhân

[Thơng hiểu]

Các phận nhà máy điện hạt nhân lò phản ứng hạt nhân, chất tải nhiệt

sơ cấp, lò sinh hơi, tua bin phát điện

Phản ứng phân hạch dây chuyền tự trì, có điều khiển, tạo lò phản ứng hạt nhân Nhiên liệu phân hạch phần lớn phản ứng hạt nhân 235 U 239 Pu Để đảm bảo k = 1, lò phản ứng hạt nhân người ta dùng điều khiển có chứa bo cađimi, chất có tác dụng hấp thụ mạnh nơtron thừa Cùng với nhiên liệu, lị phản ứng hạt nhân cịn có chất làm chậm nơtron (nước thường, D2O, than chì…)

5 PH N NG NHI T H CHả ứ ệ

(150)

1 Nêu phản ứng nhiệt hạch điều kiện để phản ứng xảy

[Thông hiểu]

 Phản ứng nhiệt hạch phản ứng hạt nhân nhẹ hợp lại

thành hạt nhân nặng

 Điều kiện để phản ứng nhiệt hạch xảy : là:

- Mật độ hạt nhân plasma (n) phải đủ lớn

- Thời gian trì trạng thái plasma () nhiệt độ cao (từ 50 đến 100 triệu độ) phải đủ

lớn

Phản ứng 21H 13H 42H 01n toả lượng Q = 17,6 MeV/hạt nhân Con người thực phản ứng nhiệt hạch dạng không kiểm soát (bom H)

2 Nêu ưu điểm

của lượng phản ứng nhiệt hạch toả

[Thông hiểu]

Ưu điểm việc sản xuất lượng phản ứng nhiệt hạch toả ra là:

- Năng lượng toả phản ứng nhiệt hạch lớn

- Nguồn nhiên liệu nhiệt hạch có thiên nhiên dồi gần vô tận

- Chất thải từ phản ứng nhiệt hạch không làm ô nhiễm môi trường

Năng lượng toả phản ứng nhiệt hạch gọi lượng nhiệt hạch

Năng lượng nhiệt hạch nguồn gốc lượng hầu hết

Chương VIII. Từ VI MÔ ĐếN Vĩ MÔ

(151)

b) Hệ Mặt Trời

c) Sao Tinh vân Thiên hà Thuyết Big Bang (Vụ nổ lớn)

- Nêu hạt sơ cấp đặc trưng chúng - Nêu tên gọi số hạt sơ cấp

- Trình bày phân loại hạt sơ cấp - Nêu phản hạt

- Nêu đặc điểm cấu tạo chuyển động hệ Mặt Trời

- Nêu gì, thiên hà

- Trình bày nét khái quát tiến hoá - Nêu nét sơ lược thuyết Big Bang

1 CáC H T Sạ Ơ ấ C P

trình

1 Nêu hạt sơ cấp

gì đặc trưng chúng

Nêu tên gọi số hạt sơ cấp

[Thông hiểu]

 Hạt sơ cấp, gọi hạt bản, hạt có kích thước khối

lượng nhỏ hạt nhân nguyên tử Chẳng hạn êlectron, prôtôn, nơtron, mêzôn, muyôn, piôn

Các đặc trưng hạt sơ cấp khối lượng nghỉ, điện tích, spin, thời gian sống

trung bình

 Một số hạt sơ cấp phôtôn ( ), êlectron ( e ), pôzitron ( e), prôtôn (p), nơtron (n), nơtrinơ ( ).

2 Trình bày

phân loại hạt sơ cấp

[Thông hiểu]

Sự phân loại hạt sơ cấp theo khối lượng nghỉ tăng dần : a) Phôtôn (lượng tử ánh sáng) có m =

b) Leptôn gồm hạt nhẹ : êlectron, muyôn (  + ,  - )

c) Mêzơn, gồm hạt nhân có khối lượng trung bình khoảng (200  900) m e , gồm

hai nhóm : mêzơn  mêzơn K

(152)

barion nuclôn hipêron với phản hạt chúng Tập hợp mêzôn barion có tên chung hađrơn

3 Nêu phản hạt

gì [Thơng hiểu]

Phần lớn hạt sơ cấp tạo thành cặp, cặp gồm hai hạt có khối lượng nghỉ m

như nhau, cịn số đặc trưng khác có trị số trái dấu Trong cặp có hạt phản hạt hạt

Pơzitron phản hạt êlectron có điện tích e, antiprơtơn phản hạt prơtơn, có điện tích -e,

Tương tác hạt sơ cấp dẫn đến sinh huỷ cặp hạt - phản hạt , ví dụ trình hủy cặp sinh cặp êlectron pơzitron :

e + + e -  g + g (huỷ cặp)

(153)

2 M T TR I H M T TR I ặ ệ ặ

trình

1 Nêu đặc

điểm cấu tạo chuyển động hệ Mặt Trời

[Thông hiểu]

 Hệ Mặt Trời bao gồm Mặt Trời trung tâm hệ thiên thể nóng

sáng , tám hành tinh lớn tiểu hành tinh , đa số hành tinh có vệ tinh chuy ể n động xung quanh Ngoài ra, hệ Mặt Trời cịn có chổi, thiên thạch, Các hành tinh, theo thứ tự từ Mặt Trời xa Thuỷ tinh, Kim tinh, Trái Đất, Hoả tinh, Mộc tinh, Thổ tinh, Thiên Vương tinh, Hải Vương tinh Xung quanh hành tinh có vệ tinh Mặt Trời hành tinh quay quanh quay theo chiều thuận (trừ Kim tinh) Toàn hệ Mặt Trời quay quanh tâm Thiên Hà

Mặt Trời cấu tạo gồm hai phần : quang cầu khí Nhiệt độ bề mặt

6000 K Khối lượng Mặt Trời lớn khối lượng Trái Đất 333000 lần , cỡ 1,99.10 30 kg (khối lượng Trái Đất 5,98.10 24 kg) Mặt Trời liên tục xạ lượng xung quanh Lượng lượng xạ Mặt Trời truyền vng góc tới đơn vị diện tích cách đơn

vị thiên văn đơn vị thời gian gọi số Mặt Trời H Các phép đo cho giá trị

H = 1360W/m Từ , ta suy cơng suất xạ Mặt Trời P = 3,9.10 26 W Sự xạ Mặt Trời trì lịng Mặt Trời ln xảy phản ứng nhiệt hạch

Trái Đất chuyển động quanh Mặt Trời theo quỹ đạo tròn Trục quay Trái Đất hợp

với pháp tuyến mặt phẳng quỹ đạo góc 23 o 27' Trái Đất dạng cầu, bán kính

xích đạo 6378 km, bán kính hai cực 6357 km , khối lượng riêng trung bình 5520 kg/m 3 .

Mặt Trăng vệ tinh Trái Đất, chuyển động xung quanh Trái Đất

 Sao chổi chuyển động quanh Mặt Trời theo quỹ đạo elip dẹt Sao

chổi có kích thước khối lượng nhỏ, cấu tạo chất dễ bốc Khi chuyển động lại gần Mặt Trời , chổi chịu tác động áp suất ánh sáng Mặt Trời nên bị "thổi" , tạo thành đuôi

Khoảng cách 150.106km lấy

(154)

3 SAO THIÊN Hà

trình

1 Nêu gì. [Thơng hiểu]

 Sao khối khí nóng sáng Mặt Trời Khối lượng nằm

khoảng từ 0,1 đến vài chục lần (đa số lần) khối lượng Mặt Trời

Đa số trạng thái ổn định Ngồi có đặc biệt biến quang (trong có đơi), mới, siêu mới, punxa, nơtron Ngồi hệ thống thiên thể cịn có lỗ đen tinh vân

2 Trình bày

nét khái quát tiến hoá

[Thông hiểu]

Các cấu tạo từ đám "mây" khí bụi Đám mây vừa quay vừa co lại tác dụng lực hấp dẫn sau vài chục nghìn năm, vật chất tập trung giữa, tạo thành tinh vân dày Ngơi hình thành trung tâm tinh

vân Sao tiếp tục co lại nóng dần , lịng xảy phản ứng nhiệt hạch,

và trở thành nóng sáng Khi "nhiên liệu" cạn kiệt, biến thành thiên thể khác Các có khối lượng cỡ Mặt Trời "sống" tới 10 tỉ năm ,

sau biến thành trắt trắng Các có khối lượng lớn Mặt Trời (từ lần

trở lên) sống khoảng 100 triệu năm biến thành kềnh đỏ , sau

biến thành nơtron lỗ đen

3 Nêu thiên hà [Thơng hiểu]

 Thiên hà hệ thống gồm nhiều loại tinh vân Tổng số

sao thiên hà lên đến vài trăm tỉ

Có loại thiên hà : thiên hà xoắn ốc , thiên hà elip , thiên hà không định hình (hay thiên hà khơng đều) Đường kính thiên hà cỡ 100 000 năm ánh sáng Toàn thiên hà quay xung quanh tâm thiên hà

Thiên hà chúng ta, có hệ Mặt

Trời , có dạng hình xoắn ốc, đường kính 100

(155)

4 THUY T BIG BANGế

1 Nêu nét sơ

lược thuyết Big Bang

[Thông hiểu]

Vũ trụ bắt đầu dãn nở từ "điểm kì dị" , lúc tuổi bán kính vũ trụ số khơng Sau vũ trụ dãn nở nhanh Các nuclơn tạo sau giây Ba phút sau, xuất hạt

nhân nguyên tử Ba trăm nghìn năm sau xuất

hiện nguyên tử Đến ba triệu năm sau xuất

hiện thiên hà Hiện , vũ trụ tuổi 14 tỉ

năm, nhiệt độ trung bình 2,7 K

Vũ trụ dãn nở : Các thiên hà chạy xa hệ Mặt Trời, tốc độ

chạy xa thiên hà tỉ lệ với khoảng cách d thiên hà (định luật Hớp - bơn) :

v = Hd

với H số gọi h ằng số Hớp -bơn, H = 1,7.10 -2

m/(s.năm ánh sáng)

 Bức xạ "nền" vũ trụ : xạ phát đồng từ phía vũ trụ tương ứng với xạ phát từ vật có nhiệt độ khoảng K

Tại thời điểm 10 -43 s sau vụ nổ lớn, vũ trụ có kích thước khoảng 10 -35 m, nhiệt độ 10 32 K khối lượng riêng 10 91 kg/cm 3 vũ trụ tràn ngập êlectron, nơtrino, qu ac

(156)

(157)

TàI LIệU THAM KHảO

1 Chương trình giáo dục phổ thơng mơn Vật lí Bộ Giáo dục Đào tạo

(158)

Mục lục

(159)

Chịu trách nhiệm xuất :

Chủ tịch HĐQT kiêm Tổng Giám đốc Ngơ Trần Phó Tổng Giám đốc kiêm Tổng biên tập nguyễn quý thao

Tổ chức thảo chịu trách nhiệm nội dung :

Phó Vụ trưởng phụ trách Vụ Giáo dục Trung học nguyễn hải châu Giám đốc CTCP Dịch vụ xuất Giáo dục Hà Nội phan kế thái

Biên tập nội dung :

phạm đình lượng - đỗ thị bích liên

Trình bày bìa :

lưu chí đồng

Sửa in :

phạm đình lượng - đỗ thị bích liên

Chế :

công ty cổ phần thiết kế phát hành sách giáo dục

Nhà xuất Giáo dục Việt Nam - Bộ Giáo dục Đào tạo giữ quyền công bố tác phẩm hướng dẫn thực chuẩn kiến thức, kĩ năng

mơn vật lí lớp 12

Số đăng kí KHXB : Mã số :

In : (QĐ ), khổ 29  20,5 cm In : Số in :

In xong nộp lưu chiểu tháng năm 2010

4

Định dạng
Số trang	160
Dung lượng	2,75 MB