thụ Bài tập ví dụ 1- Phần cảm của một máy phát điện xoay chiều có 4 cặp cực và quay với tốc độ 1500 vòng/phút tạo a Tính tần số của dòng điện XC do máy phát ra b Để tần số của dòng điện[r]
(1)LỜI NÓI ĐẦU Tài liệu nhằm giúp giáo viên định hướng ôn tập thi TN; giúp các em học sinh dễ dàng học và ôn tập tốt môn Vật lí 12 Tài liệu xếp theo phần và chương, chương gồm phần chính: * Phần lý thuyết bản: định hướng kiến thức môn Vật lí 12, chương trình mà học sinh cần phải nắm vững Mục tiêu: - Nêu các tượng; khái niệm, ý nghĩa vật lí các khái niệm, các thuyết - Phát biểu các định luật vật lí; viết công thức tính các đại lượng, nêu tên và đơn vị đo các đại lượng có mặt công thức - Vận dụng kiến thức đã học để giải thích các tượng vật lí, giải các bài tập định tính đơn giản - Kỹ trả lời câu hỏi trắc nghiệm khách quan * Các dạng bài tập bản: thống kê, phân loại các dạng bài tập chính (theo tác giả) Mục tiêu: - Vận dụng nội dung kiến thức đã học để giải các bài tập sách giáo khoa, sách bài tập và bài tập tương tự - Nắm phương pháp và có kĩ giải các loại bài tập dạng trắc nghiệm chương trình * Phần luyện tập: bài tập giúp học sinh cố và nâng cao kiến thức, kỹ giải bài tập dạng câu hỏi trắc nghiệm khách quan * Cuối tài liệu có đề thi thử tốt nghiệp tham khảo Cấu trúc đề thi tốt nghiệp: Mỗi đề thi gồm có 40 câu hỏi trắc nghiệm khách quan (32 câu thuộc phần chung cho tất thí sinh; câu thuộc phần riêng: thí sinh học theo CT nào phép làm phần riêng thuộc chương trình đó) tương ứng với thời gian làm bài là 60 phút Câu hỏi trắc nghiệm kiểm tra lí thuyết là câu hỏi khách quan có lựa chọn đó có lựa chọn đúng Học sinh trả lời cách lựa chọn phương án đúng Câu hỏi trắc nghiệm dạng bài tập là bài tập có đáp số gồm lựa chọn đó có lựa chọn đúng Học sinh trả lời cách lựa chọn đáp số đúng theo các bước sau: - Đọc nội dung câu trắc nghiệm - Giải bài tập - Chọn đáp số đúng Tài liệu biên soạn phục vụ chủ yếu các đối tượng học lực trung bình Học sinh học lực khá, giỏi cần phải tham khảo thêm các loại tài liệu khác Giáo viên dạy môn thi nên chủ động xây dựng kế hoạch, thực ôn tập phù hợp với điều kiện thực tế, với khả nhận thức học sinh, cần tổ chức ôn tập nhiều vòng: - Ôn tập theo chương trình, sách giáo khoa (CT-SGK) theo hướng dẫn thực nhiệm vụ năm học Bộ Đỗ xuân Hưng_Mường Luân -1- "Đời sống Lop12.net có hạn mà học thì vô hạn " (2) - Ôn tập theo chủ đề: nội dung chủ đề có thể bao gồm kiến thức, kỹ các bài, các chương khác - Ôn tập tổng hợp kiến thức, kỹ Chương trình THPT, chủ yếu chương trình lớp 12: nội dung tổng hợp tất các chủ đề đã ôn tập - Trên sở thực tốt nội dung trên, tổ chức làm số đề thi thử theo cấu trúc đề thi đã BGDĐT thông báo giúp học sinh nắm vững hình thức thi và cách thức làm bài thi Đây là tài liệu lần đầu tiên biên soạn thời gian có hạn nên chắn không tránh khỏi sai sót Rất mong nhận góp ý chân thành các quý thầy cô và HS NHÓM BIÊN SOẠN Đỗ xuân Hưng_Mường Luân -2- "Đời sống có hạn mà học thì vô hạn " Lop12.net (3) PHẦN I: DAO ĐỘNG CƠ A LÍ THUYẾT: Dao động điều hòa Con lắc lò xo Con lắc đơn Năng lượng lắc lò xo và lắc đơn Dao động tắt dần, dao động trì, dao động cưỡng Hiện tượng cộng hưởng Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số Phương pháp giản đồ Fre-nen Thực hành: Chu kì dao động lắc đơn B CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN: I BÀI TOÁN VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA: Bài toán tính theo phương trình dao động: Tìm biên độ, tần số góc, pha, pha ban đầu: (9;10/T09-SGK) Tìm chu kì, tần số, số chu kì, độ dài quỹ đạo, quãng đường vật được: (1.6; 1.7; 7/T09-SGK) Tìm li độ x (hoặc v, a,) thời điểm t (hoặc thời điểm vật có pha dao động ) cho trước: (1.6; 1.7; 2.6) Bài toán lập phương trình dao động dao động điều hoà: (1.7; 2.6; 3.8) v 2 2f * Tính : có thể sử dụng số công thức sau: T A x2 * Tính A (Biên độ dao động) Đề cho Công thức xác định BC A BC: là độ dài quỹ đạo mà vật dao động v2 Tọa độ x, ứng với vận tốc v A x2 Vận tốc VTCB ( vmax) v max A. A v max Gia tốc cực đại a max A. A v max Năng lượng (cơ năng) toàn phần W Lực kéo cực đại (con lắc lò xo ngang) Kéo khỏi vị trí cân đoạn x W 2 kA A Fmax kA A 2 2W k Fmax k A=x x Acos(t0 ) * Tính dựa vào điều kiện đầu: lúc t = t0 (thường t0 = 0) v Asin(t0 ) Lưu ý: + Vật chuyển động theo chiều dương thì v > <0, ngược lại v < >0 (thường lấy -π < ≤ π) Ví dụ: Bài Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình: x cos(10t ) cm a) Tính chu kì, tần số dao 2 2 0, 2s -Chu kì: T động 10 1 5Hz -Tần số: f T 0, Đỗ xuân Hưng_Mường Luân -3- "Đời sống Lop12.net có hạn mà học thì vô hạn " (4) b) Tính vận tốc và gia tốc cực đại c) Viết phương trình vận tốc và gia tốc d) Vận tốc và gia tốc vật 5 pha dao động là rad e) Tính vận tốc và gia tốc vật vật có li độ x= 2 cm -Vận tốc cực đại: v m A 10.4 40(cm / s) -Gia tốc cực đại: a m 2 A (10) 4002 (cm / s ) -Phương trình vận tốc: 5 v Asin(t+)=-40sin(10t+ )=40sin(10t+ ) (cm/s) 4 -Phương trình gia tốc: 5 a 2 Acos(t+)=-4002 cos(10t+ )=4002 cos(10t+ ) (cm/s ) 4 5 Khi pha dao động (t+)= rad 5 20(cm / s) -Vận tốc: v 40 sin 5 2002 3(cm / s ) -Gia tốc: a 4002 cos Khi vật có li độ x= 2 cm -Vận tốc: v A x 10 42 (2 2) 20 2(cm / s) -Gia tốc: a 2 x (10) 2 2002 2(cm / s ) f) Tính số dao động toàn phần t 15 -Số chu kì dao động: n vật thực T 0, giây đầu, quãng đường vật =>số dao động toàn phần là: N=15 khoảng thời gian -Quãng đường vật được: S=N.4A=15.4.4=240 (cm) đó Bài Một lắc dao động với biên độ A = 5cm, chu kỳ T=0,5s Viết phương trình dao động lắc chọn gốc thời gian các trường hợp sau: a Vật qua vị trí cân theo chiều dương b Vật li độ cực đại dương c Vật li độ cực đại âm d Vật vị trí có li độ x = 2,5 cm và chuyển động theo chiều âm II BÀI TOÁN VỀ CON LẮC LÒ XO: Bài toán lập phương trình dao động dao động điều hoà: (2.6) Bài toán sử dụng các công thức lượng lắc: (2.2; 2.4; 2.7; 5/T13-SGK) - Động năng: Wđ mv 2 - Thế năng: Wđ kx 2 1 - Cơ năng: W Wđ Wt kA m A Const 2 Lưu ý: v2 -Liên hệ v và x : x A -Liên hệ a và x : a = - 2x Ví dụ: Một lắc lò xo nằm ngang vật khối lượng m=50g dao động điều hòa trên trục x với chu kì T=0,2s và biên độ A=0,20m Chọn gốc tọa độ O vị trí cân bằng, chọn gốc thời gian là lúc vật qua vị trí cân theo chiều âm a) Viết phương trình dao động lắc b) Tính li độ và pha dao động thời điểm t=T/6 c) Khi vật có li độ x=12,5cm tìm năng, động năng, lắc Đỗ xuân Hưng_Mường Luân -4- "Đời sống có hạn mà học thì vô hạn " Lop12.net (5) m=50g T=0,2s A=0,2m a) x=? a) Viết phương trình: 2 2 10 rad/s -Tần số góc: T 0, Acos =0 -Pha ban đầu: t=0 có rad sin sin Phương trình dao động: x=0,2cos(10 t+ b) t=T/6 x=? ( t+ ) =? )m b) Tại t=T/6, vật có 2 2 T t+ )=0,2cos( + )=-0,173m T T 2 2 T 5 t+ = + = rad -Pha dao động: ( t+ )= T T 6 c) Khi li độ c=2,5cm 3 c) = rad 1 -Cơ vật: W= kA m A2 50.1031000.0, 22 1J 2 W, Wđ, Wt=? 1 -Thế năng: Wt kx m x 50.1031000.12,52.104 0,39 J 2 -Động năng: Wđ=W-Wt=1-0,39=0,61J III BÀI TOÁN VỀ CON LẮC ĐƠN: Bài toán sử dụng công thức tính chu kì lắc đơn: l T 2g 4 Công thức tính chu kì lắc đơn dao động diều hòa: T 2 l g g 4 T Trong đó: T: chu kì(s); l : chiều dài lắc(chiều dài dây treo) (m, cm); g: gia tốc rơi tự (m/s2) Bài toán tính năng, vận tốc, lực căng dây lắc đơn: Khi lắc đơn dao động với 0 Cơ năng, vận tốc và lực căng sợi dây lắc đơn W = mgl(1-cos0); v2 = 2gl(cosα – cosα0) và TC = mg(3cosα – 2cosα0) Ví dụ: Một lắc đơn có chu kỳ dao động T=2s nơi có gia tốc trọng trường g=9,86m/s2 a) Xác định chiều dài l l T g 22.9,86 1(m) Chiều dài lắc: T l lắc 4 g 4 b) Giảm chiều dài lắc T12 g l 0, l 0,8 l Chiều dài lắc còn lại là: đoạn 2/10 chiều dài 4 cũ Tính chu kỳ dao động 0,8l T12 điều hòa lắc T1 T 0,8 0,8 1, 79(s) l T -Li độ: x Acos( t+ )=Acos( IV BÀI TOÁN TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA: (6/T25-SGK; 5.1 đến 5.5) Có thể cho học sinh nhận dạng số trường hợp riêng sau: 1 1 ) ; - Hai dao động cùng biên độ: A=2A1 cos( 2 - Hai dao động cùng pha: A = A1 + A2; 1 A1 A - Hai dao động ngược pha: A = A1 - A2 ; 2 A A1 - Hai dao động vuông pha : A A12 A 22 Ví dụ: Một chất điểm đồng thời tham gia hai dao động điều hòa cùng phương Tìm phương trình dao động tổng hợp các trường hợp hai dao động thành phần có biểu thức sau: Đỗ xuân Hưng_Mường Luân -5- "Đời sống Lop12.net có hạn mà học thì vô hạn " (6) b x1 sin(100t ) cm và x cos(100t ) cm (Đ/s x cos(100t )cm ) 6 x1 sin(t )cm và x cos(t )cm (ĐS: x cos t 1,1)cm ) c x1 cos(2t a d x1 cos(2t )cm và x cos(2t )cm và x cos(2t )cm (Đs: x cos(2t )cm ) )cm (Đs: x cos(2t 12 )cm C LUYỆN TẬP: Bài 1: Một vật có khối lượng m=1kg dao động điều hòa theo phương ngang với chu kỳ 2s, vật qua VTCB với vận tốc v=31,4cm/s a) Viết phương trình dao động vật, chọn t=0, vật qua vị trí cân theo chiều dương b) Tính lực phục hồi tác dụng lên vật vào lúc t=0,5s (1N) Bài 2: Một lắc đơn có chiều dài l thời gian t nó thực 10 dao động giảmchiều dài lắc thêm 36cm thì nó thực 25 dao động cùng khoảng thời gian trên Tính chiều dài lắc(d/s: 42,8cm) Bài 3: Một lắc đơn dao động điều hòa có chu kỳ T=2s Nếu tăng chiều dài lắc thêm 21cm thì chu kỳ dao động là T’=2,2s Tính gia tốc trọng trường nơi làm thí nghiệm Lấy 9,86 (Đs: 9,86m/s2) Bài 4:Một lắc đơn có chu kỳ dao động T=2s nơi có gia tốc trọng trường g=9,86m/s2 a Xác định chiều dài l lắc (d/s: 1m) b Giảm chiều dài lắc đoạn 1/10 chiều dài cũ Tính chu kỳ dao động điều hòa lắc (d/s: 1,9s) Bài 5: Một lắc đơn m=500g, l=1m dao động nơi có gia tốc 9,8m/s2 Bỏ qua sức cản không khí và ma sát điểm treo a Tình chu kỳ lắc nó dao động với biên độ nhỏ (2s) b Kéo lắc khỏi vị trí cân góc =600 thả không vận tốc đầu Tình - Vận tốc cực đại cầu (3,13m/s) - Vận tốc cầu lắc lệch góc 30 (2,68m/s) Bài 6: Một lắc lò xo, vật nặng có khối lượng m=100g, lắc dao động theo phương nằm ngang theo qui luật x cos(20t )(cm cm a Tính T,k (0,314s,40N/m) b Ở vị trí ứng với x bao nhiêu thì Et=3Eđ ( 3,46cm ) Bài 7: Một chất điểm đồng thời tham gia hai dao động điều hòa cùng phương có phương trình: x1 cos(10t )cm ; x cos(10t )cm Tính vận tốc và gia tốc vật thời điểm t=2s (D/s: 188,4cm/s;102m/s2) PHẦN II SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM A LÍ THUYẾT: Sóng Sự truyền sóng Phương trình sóng Sóng âm Giao thoa sóng Phản xạ sóng Sóng dừng B CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN: Đại cương sóng học v - Bước sóng: vT (m) f - Phương trình sóng: Đỗ xuân Hưng_Mường Luân -6- "Đời sống có hạn mà học thì vô hạn " Lop12.net (7) Biết PT sóng O uO A cos t A cos 2 ft A cos 2 t T PT sóng điểm M cách O đoạn x: uM acos( t- 2 x ) ( coi biên độ sóng không đổi ) 2 x ) suy a, ω( T, f), λ từ đó xác - Biết PT sóng điểm so sánh với PT tổng quát uM acos( t định tốc độ truyền sóng: v f T - Hai điểm trên cùng phương truyền sóng cách đoạn d : + d k :Hai dao động cùng pha + d (k ) : Hai dđ ngược pha 2 Giao thoa sóng - Điều kiện để có giao thoa: hai sóng kết hợp: cùng tần số, có độ lệch pha không đổi theo thời gian, DĐcùng phương - Điều kiện có cực đại giao thoa: d d1 k ( k Z; k = 0, 1, 2 ) - Điều kiện có cực tiểu giao thoa: d d1 (k ) ( k Z; k = 0, 1, 2 ) - Tìm số cực đại, số cực tiểu giao thoa trên S1S2 SS + Xác định số khoảng vân nửa vùng S1S2: N= (Gọi n là phần nguyên N) + Số cực đại giao thoa: Nmax=2n+1 (là số lẻ) + Số cực tiểu giao thoa: Nmin (là số chẵn) Nếu phần thập phân N <0,5 thì: Nmin=2n Nếu phần thập phân N 0,5 thì: Nmin=2(n+1) Lưu ý: Nếu N là số nguyên thì S1, S2 là các cực đại Nếu N là số bán nguyên thì S1, S2 là các cực tiểu Ví dụ: Hai điểm S1, S2 trên mặt chất lỏng, cách 18cm, dao động cùng pha với biên độ A, tần số f=20Hz Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là v=1,2m/s Hỏi S1, S2 có bao nhiêu cực đại, cực tiểu giao thoa S1S2=18cm Số vân giao thoa nửa trường giao thoa: v=1,2m/s S1S f 18.102.20 S1S v N 3 N với f=20Hz v 1, f Nmax=? Số cực đại giao thoa khoảng S1S2 là: Nmax=2n+1=7 (kể S1, S2) Nmin=? Số cực tiểu giao thoa khoảng S1S2 là: Nmin=2n=6 Bài toán sóng dừng: - Sử dụng các điều kiện để có sóng dừng ;( k = số bụng sóng = số nút sóng-1) + Sóng dừng trên sợi dây có đầu cố định, đầu tự : l (2k 1) ; (k +1= số bụng sóng = số nút sóng) v - Kết hợp với hệ thức: vT f Bài toán sóng âm: Tính cường độ âm I, mức cường độ âm L I AD: L(dB) 10 lg I0 Trong đó: I cường độ âm điểm khảo sát ( W/m2) + Sóng dừng trên sợi dây có hai đầu cố định : l k Đỗ xuân Hưng_Mường Luân -7- "Đời sống Lop12.net có hạn mà học thì vô hạn " (8) I0 cường độ âm chuẩn ( W/m2) L mức cường độ âm ( B) 1B = 10dB C LUYỆN TẬP: Câu Một sóng truyền môi trường với vận tốc 110 m/s và có bước sóng 0,25 m Tần số sóng đó là A.440 Hz B.27,5 Hz C.50 Hz D.220 Hz Câu Sóng có tần số 50 Hz truyền môi trường với vận tốc 160 m/s Ở cùng thời điểm, hai điểm gần trên phương truyền sóng có dao động cùng pha với nhau, cách A 3,2m B 2,4m C 1,6m D 0,8m Câu Một nguồn phát sóng dao động theo phương trình u = acos20t(cm) với t tính giây Trong khoảng thời gian s, sóng này truyền quãng đường bao nhiêu lần bước sóng ? A 20 B 40 C 10 D 30 Câu Sóng truyền môi trường dọc theo trục Ox với phương trình u cos(20t 4x) (cm) (x tính mét, t tính giây) Vận tốc truyền sóng này môi trường trên A m/s B 50 cm/s C 40 cm/s D m/s Câu Sóng có tần số 80 Hz lan truyền môi trường với vận tốc m/s Dao động các phần tử vật chất hai điểm trên phương truyền sóng cách nguồn sóng đoạn 31 cm và 33,5 cm, lệch pha góc A rad B rad C 2 rad D rad Câu Một sợi dây đàn hồi có độ dài AB = 80cm, đầu B giữ cố định, đầu A gắn với cần rung dao động điều hòa với tần số 50Hz theo phương vuông góc với AB Trên dây có sóng dừng với bụng sóng, coi A và B là nút sóng Vận tốc truyền sóng trên dây là A 10m/s B 5m/s C 20m/s D 40m/s Câu Quan sát sóng dừng trên sợi dây đàn hồi, người ta đo khoảng cách nút sóng liên tiếp là 100 cm Biết tần số sóng truyền trên dây 100 Hz, vận tốc truyền sóng trên dây là A 50 m/s B 100 m/s C 25 m/s D 75 m/s Câu Trên sợi dây dài 2m có sóng dừng với tần số 100 Hz, người ta thấy ngoài đầu dây cố định còn có điểm khác luôn đứng yên Vận tốc truyền sóng trên dây là : A 60 m/s B 80 m/s C 40 m/s D 100 m/s t x Câu Cho sóng ngang có phương trình sóng là u= 8cos 2 ( ) mm,trong đó x tính cm, t 0,1 50 tính giây Bước sóng là A 0,1m B 50cm C 8mm D 1m Câu 10 Tại điểm A nằm cách nguồn âm N (Nguồn điểm )một khoảng NA = m, có mức cường độ âm là LA = 90 dB Biết ngưỡng nghe âm đó là I0 = 0,1n W/m2 Cường độ âm đó A là: A IA = 0,1 nW/m2 B IA = 0,1 mW/m2 C IA = 0,1 W/m2 D IA = 0,1 GW/m2 PHẦN III : DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU I LÝ THUYẾT VÀ CÁC CÔNG THỨC CẦN NHỚ 1- Đại cương dòng điện xoay chiều ( DĐXC ) - KN Dòng điện xoay chiều: i I cos(t i ) ( nêu rõ tên, đơn vị các đại lượng có mặt BT) 2 với 2 f T - Nguyên tắc tạo DĐXC : Dựa trên tượng cảm ứng điện từ + Từ thông qua cuộn dây : Φ = NBScos ωt d NBS sin t E0 sin t , E0 NBS + Suất điện động cảm ứng: e dt + Cuộn dây khép kín có điện trở R Đỗ xuân Hưng_Mường Luân -8- "Đời sống có hạn mà học thì vô hạn " Lop12.net (9) Cường độ dòng điện cảm ứng : i NBS NBS sin t I sin t , I R R - Các giá trị hiệu dụng: + Cường độ hiệu dụng : ( ĐN, BT ) I + Điện áp hiệu dụng : U I0 ( Giá trị HD) = ( Giá trị cực đại) : U0 + Suất điện động hiệu dụng : E E0 + Lưu ý : Các số liệu ghi trên các thiết bị điện là các giá trị hiệu dụng 2- Đoạn mạch điện xoay chiều có R, L, C và có RLC mắc nối tiếp Cộng hưởng điện a) Đoạn mạch xoay chiều có R, L, C Đoạn mạch có Đoạn mạch có Đoạn mạch có điện trở cuộn cảm tụ điện Sơ đồ mạch B A B A L, r = R B A C - Điện trở R ( Ω ) - Cảm kháng:( Ω ) - Dung kháng:( Ω ) 1 ZL L 2fL ZC - i cùng pha với u C 2fC - u sớm pha so với i ( i trễ i I cos t I 2cos t - u trễ pha so với i ( i sớm u U cos t U 2cos t pha so với u) pha so với u) Đặc i I cos t I 2cos t điểm i I cos t I 2cos t u U 2cos( t ) u U 2cos( t ) Ý nghĩa C: - Ý nghĩa L: + L lớn DĐXC bị cản trở nhiều + C lớn DĐXC bị cản trở ít so với + có t/d làm i trễ pha so với +có t/d làm i sớm pha 2 u u U U U U ĐL I I I I0 Ôm ZL ZC R R b) Mạch có R,L, C mắc nối tiếp Cộng hưởng điện L C U R - Định luật Ôm: I A B Z *Tổng trở: Z R Z L Z C ( ) *Cảm kháng: Z L L L 2 f ( ) L : độ tự cảm cuộn dây (Henri:H) 1 *Dung kháng: Z C ( ) C C 2 f C : Điện dung tụ điện (Fara :F) - Điện áp hiệu dụng: U U R2 (U L U C ) + U R = I.R : Điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở Đỗ xuân Hưng_Mường Luân -9- "Đời sống Lop12.net có hạn mà học thì vô hạn " (10) + U L = I.ZL : Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây + UC= I.ZC : Điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện - Độ lệch pha u và i: u U 2cos( t u ) ; i I 2cos( t i ) Z ZC U L U C u i ; tg L R UR ◦ Z L Z C u i : >0 :u sớm i ◦ Z L Z C u i : < 0: u trể so với i ◦ Z L Z C u i : = :u cùng pha với i - Cộng hưởng điện ( I I max ) Điều kiện : Z L Z C ( LC =1) 2- Công suất DĐXC Hệ số công suất a) Công suất DĐXC * Biểu thức công suất ( công suất tức thời ) Điện áp tức thời u U 2cos t ; cường độ dòng điện tức thời i I 2cos( t ) Công suất tức thời: p = ui = UI cosφ + UI cos (2ωt + φ ) NX: Công suất tức thời biến thiên tuần hoàn với tần số góc 2ω, tần số 2f, chu kỳ T/2 * Công suất TB : P UIcos * Điện tiêu thụ mạch điện: W = P.t UR R R = b) Hệ số công suất (RLC): cos ( cos 1) U Z 2 R ( L ) C P UIcos RI Máy biến áp Truyền tải điện a) Máy biến áp lý tưởng - ĐN: (………….) - Cấu tạo và nguyên tắc MBA ( …………) U N I Công thức: U N I1 + Nếu N1 >N2 thì U1>U2: Máy hạ áp + Nếu N1<N2 thì U1<U2: Máy tăng áp - Ứng dụng MBA: Truyền tải điện năng, nấu chảy KL, hàn điện b) Truyền tải điện r/2 r Nhà Nơi 2 Php rI Pphat (W) Uphát U phat máy tiêu Để giảm Php: Giảm r tăng Uphát r/2 điện thụ + Giảm r: Tốn kém, không thực + Tăng Uphát: Có hiệu rõ rệt Uphát tăng 10 lần, thì Php giảm 100 lần, thực nhờ MBA dễ chế tạo, hiệu kinh tế cao Máy phát điện xoay chiều a) Máy phát điện xoay chiều pha - NTHĐ: Dựa trên HT cảm ứng điện từ - Cấu tạo: Phần cảm ( ……… ) , phần ứng ( …………….) - Tần số: f n p ( n:số vòng quay/giây, p:số cặp cực nam châm) b) Máy phát điện xoay chiều ba pha - Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động - Cách mắc mạch ba pha: Đỗ xuân Hưng_Mường Luân - 10 - "Đời sống có hạn mà học thì vô hạn " Lop12.net (11) + Mắc hình tam giác + Mắc hình sao: U d 3.U p Ud: Điện áp hai dây pha Up: Điện áp dây pha và dây trung hoà - Dòng ba pha: Là hệ DĐXC hình sin có cùng tần số, lệch pha với 2π/3 đôi một, các tải là đối Xứng thì DĐ này có cùng biên độ - Những ưu việt dòng pha: tiết kiệm dây dẫn ; cung cấp điện cho các động pha… Động không đồng pha - Nguyên tắc HĐ: Khung dây dẫn dặt từ trường quay quay theo từ trường đó với tốc độ góc nhở ( dựa trên HT cảm ứng điện từ cách sử dụng từ trường quay ) - Cấu tạo: Gồm phận chính: Rôto( ……….) và Stato ( …………) Thực hành: Khảo sát đoạn mạch RLC nối tiếp * Xác định r, L, C L,r C R - Biết R , Đo UR, UNP, UMP, UC, UMQ M Q UR P N - Ta có I , R f = 50 Hz RU L - UL = I ZL = I 2πf L L 2 fU R U R.U r UR I I - Ur = Ir => r r - UC = I ZC = => C = I UR U C 2 f R.U C 2 f 2 f C II BÀI TẬP Loại : Đại cương dòng điện xoay chiều - Cho biểu thức điện áp tức thời u U 2cos( t u ) dòng điện tức thời i I 2cos( t i ) xác định các đại lượng có liên quan : ( f, T ), U, I, U0, I0, độ lệch pha u và i u i …… - Biết giá trị điện áp định mức và công suất định mức bóng đèn ( ghi trên đèn), xác định Rđ , Iđ, Điện tiêu thụ W khoảng thời gian t - Viết các biểu thức từ thông, suất điện động cảm ứng, dòng điện cảm ứng khung dây dẫn quay từ trường Bài tập ví dụ - Điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch xoay chiều là u 110 2cos100 t (V ) a- Xác định tần số, chu kỳ DĐXC mạch; Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch b- Viết biểu thức cường độ dòng điện tức thời biết cường độ hiệu dụng là A và i sớm pha π/2 so với u c- Một bóng đèn có ghi 110V - 100W sử dụng điện áp xoay chiều nói trên Xác định - Điện trở đèn - Cường độ dòng điện hiệu dụng qua đèn - Điện tiêu thụ đèn nửa - Mắc nối tiếp với đèn điện trở R, đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều u 120 2cos100 t (V ) để đèn sáng bình thường, R phải có giá trị là bao nhiêu 2- Một cuộn dây gồm 50 vòng, diện tích vòng dây 250cm2, Đặt từ trường có véc tơ cảm urứng từ vuông góc với mặt phẳng cuộn dây; B = 0,4T Cuộn dây quay quanh trục vuông góc với B với tốc độ 20vòng/ giây a- Viết biểu thức từ thông qua cuôn dây b- Viết biểu thức suất điện động cảm ứng xuất cuôn dây CÁC DẠNG BÀI TẬP VỀ MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU RLC ( loại 2, 3, ) Loại : Tính tổng trở, cường độ dòng điện và điện áp Cộng hưởng điện Lưu ý : Khi sử dụng các CT mục I - Nếu đoạn mạch không có đủ phần tử R, L, C thì phần tử thiếu có giá trị - Nếu đoạn mạch có nhiều phần tử nối tiếp thì giá trị các điện trở công thức theo cấu tạo là tổng các điện trở : Đỗ xuân Hưng_Mường Luân - 11 - Lop12.net "Đời sống có hạn mà học thì vô hạn " (12) R = R1 + R2 + + Rn ZL = ZL1 + ZL2 + + ZLn ZC = ZC1 + ZC2 + + ZCn - Nếu cuộn dây có điện trở hoạt động r coi cuộn dây tương đương với đm gồm cuộn cảm nối tiếp với điện trở r Tổng trở: Z ( R r ) Z L Z C ( ) - Các giá trị vôn kế và ampe kế là các giá trị hiệu dụng - Trường hợp mạch có cộng hưởng 1 ĐK : ZL = ZC => LC =1 => ; L ;C C L LC U Dấu hiệu nhận Biết : + Z R I max , Cosmax Pmax UI R + u cùng pha i ( uL vuông pha với u uC vuông pha với u ) Loại : Độ lệch pha Lập biểu thức điện áp và cường độ dòng điện xoay chiều Các vấn đề cần lưu ý Z ZC U L U C - Độ lệch pha gữa u và i : u i ; tg L R UR - TH biết BT i : i I 2cos( t i ) + BT u: u U 2cos( t i ) U 2cos( t u ) , u i + BT uR: uR U R 2cos( t i ) + BT uL( r = ): uL U L 2cos( t i ) + BT uC : uC U C 2cos( t i ) - TH biết BT u : u U 2cos( t u ) + BT i: i I 2cos( t u ) I 2cos( t i ) , i u + i qua các phần tử nối tiếp là Loại 4: Tính công suất tiêu thụ đoạn mạch điện xoay chiều - Công suất tiêu thụ đoạn mạch: P UIcos RI R - Hệ số công suất cos Z - TH đm có cuộn cảm L C L nt C: Cosφ = => P = - Gía trị lớn công suất - Nếu R không đổi, tần số góc thay đổi thì P max <=> Cộng hưởng điện U2 1 UI max <=> f Khi đó Pmax R LC 2 LC - Nếu tần số góc không đổi, R thay đổi thì P max <=> Pmax R = |ZL -ZC | U2 U2 R Z L ZC Bài tập ví dụ Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ Biết R = 100Ω, cuộn dây 104 F cảm có L = H , C = Đỗ xuân Hưng_Mường Luân - 12 - A R L "Đời sống có hạn mà học thì vô hạn " Lop12.net C B (13) Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u 220 cos100 t (V) a) Tính cảm kháng, dung kháng và tổng trở đoạn mạch b) Viết biểu thức cường độ dòng điện tức thời mạch c) Viết biểu thức điện áp tức thời đầu R, L, C d) Tính công suất tiêu thụ và hệ số công suất đoạn mạch e) Thay R biến trở Rb ( giữ nguyên C và L ) Xác định giá trị Rb để công suất tiêu thụ trên đoạn mạch đạt giá trị cực đại , tìm giá trị cực đại đó f) Thay tụ C tụ có điện dung thay đổi Cb ( giữ nguyên R và L ) Tính Cb để cường độ dòng điện mạch đạt giá trị cực đại , tìm giá trị cực đại đó Viết biểu thức uR, uL đó g) Thay điện áp xoay chiều nói trên điện áp ub 100 cos 2 ft (V) có tần số f thay đổi Tính f để mạch có cộng hưởng, viết biểu thức i, uR, uL, uC đó Loại : Sản suất- Truyền tải và sử dụng điện Lưu ý :Áp dụng các công thức đã nêu mục 4,5 ( phần tóm tắt lý thuyết ) - Máy phát điện xoay chiều : Tần số: f n p ( n:số vòng quay/giây, p:số cặp cực nam châm) - Mắc hình sao: U d 3.U p , Id = Ip, Itrung hoà = P2 U N I và cosφ1 = cosφ2 = thì U1I1 = U2I2 => U N I1 P1 - Truyền tải điện ( coi u cùng pha với i ) + Độ giảm trên đường dây tải điện: U = I.r ( r tổng điện trở đường dây tải điện ) + Nếu cosφ = Điện áp hiệu dụng nhận cuối đường dây tải điện ( nơi tiêu thụ ): Uc = Uphát - U ( Uphát = U2 dùng MBA ) r + Công suất hao phí: Php rI Pphat U phat - Máy biến áp lý tưởng: Hiệu suất H + Hiệu suất truyền tải H Pphat Php Php Ptt 1 ( Ptt công suất nhận nơi tiêu p phat p phat p phat thụ ) Bài tập ví dụ 1- Phần cảm máy phát điện xoay chiều có cặp cực và quay với tốc độ 1500 vòng/phút tạo a) Tính tần số dòng điện XC máy phát b) Để tần số dòng điện XC máy phát 50Hz thì rô to phải quay với tốc độ bao nhiêu vòng/s N 2- Một máy biến áp lý tưởng có tỉ số Biết điện áp hiệu dụng và cường độ dòng điện hiệu dụng N1 cuộn sơ cấp là 110Vvà 10A a- Tính điện áp hiệu dụng và cường độ dòng điện hiệu dụng cuộn thứ cấp b- Biến áp trên nối với đường dây tải điện có tổng điện trở r = Ω Tính : - Độ giảm trên đường dây tải điện - Điện áp hiệu dụng nhận cuối đường dây tải điện - Công suất hao phí trên đường dây tải điện - Hiệu suất truyền tải PHẦN IV : DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ I LÝ THUYẾT 1- Dao động điện từ Mạch dao động LC - Mạch dao động LC lí tưởng : Là mạch điện kín gồm cuộn dây cảm có hệ số tự cảm L và tụ điện có điện dung C ( Rm = ) Đỗ xuân Hưng_Mường Luân - 13 - Lop12.net "Đời sống có hạn mà học thì vô hạn " (14) - Điện tích q tụ điện, cường độ dòng điện i và điện áp tức thời hai tụ biến thiên điều hoà theo thời gian t với cùng tần số góc LC i sớm pha π/2 so với q, u cùng pha với q, u trễ pha π/2 so với i ur - Sự biến thiên điều hoà theo thời gian q và i => điện trường ( E ) và từ ur trường ( B ) biến thiên tuần hoàn theo quy luật dạng sin nên DĐ mạch LC gọi là dao động điện từ tự C L,r=0 - Năng lượng điện từ mạch: Tổng lượng từ trường cuộn cảm và lượng điện trường tụ điện Năng lượng điện từ mạch dao động LC lí tưởng bảo toàn 2- Điện từ trường - Mối quan hệ điện trường và từ trường + Khi có từ trường biến thiên theo thời gian thì nơi đó xuất điện trường xoáy ( Điện trường có đường sức là đường cong khép kín ) + Khi có điện trường biến thiên theo thời gian thì nơi đó xuất từ trường Đường sức từ trường khép kín - Điện từ trường: Điện trường biến thiên và từ trường biến thiên theo thời gian liên quan mật thiết với và là hai thành phần trường thống nhất, gọi là điện từ trường 3- Sóng điện từ - ĐN: Sóng điện từ là điện từ trường lan truyền không gian - Những đặc điểm sóng điện từ: đặc điểm ( ……………) - Sự truyền sóng vô tuyến khí Do c = λ.f nên sóng có bước sóng càng lớn thì tần số càng nhỏ, lượng càng nhỏ Sóng dài Sóng trung Sóng ngắn Sóng cực ngắn Bước >1km 100m - 1000m 10m - 100m <10m sóng Năng nhỏ > sóng dài > sóng trung lớn lượng - Năng lượng - Năng lượng nhỏ, đồng thời Năng lượng khá lớn, Năng lượng lớn, nhỏ nên không ban ngày sóng trung bị tầng điện đồng thời sóng ngắn không bị tầng điện li truyền xa li hấp thụ mạnh nên không bị phản xạ nhiều lần hấp thụ phản Đặc tầng điện li xạ - Không bị nước truyền xa điểm hấp thụ - Ban đêm sóng trung bị tầng điện li phản xạ nên truyền xa Liên lạc - Nghe đài sóng trung ban - Liên lạc các - Thông tin vũ trụ nước đêm rõ ban ngày quốc gia - Vô tuyến truyền Ứng - Thường dùng để liên lạc - Vô tuyến truyền hình: dùng vệ tinh dụng nội quốc gia nhân tạo để thu phát sóng 4- Truyền thông sóng điện từ - Nguyên tắc chung việc thông tin liên lạc sóng vô tuyến ( …… ) - Các phận máy phát vô tuyến đơn giản ( ………) - Các phận máy thu đơn giản ( ………) II BÀI TẬP Loại : Xác định tần số góc, chu kỳ và tần số dao động riêng mạch LC Tính bước sóng sóng điện từ máy phát và máy thu sóng điện từ AD : - Tần số góc riêng: Đỗ xuân Hưng_Mường Luân LC ( Rad/s) - 14 - "Đời sống có hạn mà học thì vô hạn " Lop12.net (15) - Chu kỳ riêng: T 2 - Tần số riêng: f 2 LC T 2 2 LC c cT (m) f T (s) và f ( Hz) là chu kỳ và tần số dđ sóng điện từ c = 3.108 m/s: tốc độ lan truyền sóng điện từ chân không c - Khi dùng mạch dao động LC để phát và thu sóng điện từ: cT 2 c LC f Hệ ( NC ): Mạch LC1 dao động với chu kì T1, tần số f1, bước sóng λ1 Mạch LC2 dao động với chu kì T2 , tần số f2, bước sóng λ2 - Nếu mắc C1 nt C2 - Bước sóng 1 = + C C1 C2 + Chu kì T , tần số f , bước sóng λ tương đương mạch L(C1 nt C2) là: 1 1 1 = + ; f = f12 + f 2 ; = + T T1 T2 1 2 - Nếu mắc C1 // C2 + Điện dung tương đương: C = C1 + C nên + Chu kì T , tần số f , bước sóng λ tương đương mạch L(C1 PC ) là: + Điện dung tương đương: T = T12 + T2 ; 1 = + ; = 12 + 2 f f1 f2 Loại : Viết các biểu thức q, i và u, từ các biểu thức q, i và u xác định các đại lượng có liên quan - BT điện tích: q Q0 cos( t ) dq Q0 sin( t ) I cos( t ) - BT cường độ dòng điện: i dt Với I0 = ωQ0 cường độ dòng điện cực đại mạch => i sớm pha π/2 so với q q Q - BT điện áp tức thời: u cos( t ) U cos( t ) C C Q Với U0 = : điện áp cực đại tụ C => u cùng pha với q, u trễ pha π/2 so với i Loại (NC): Xác định lượng mạch dao động - Năng lượng từ trường cuộn cảm : WL Li 2 - Năng lượng điện trường tụ điện: WC Cu 2 CU 02 LI 02 Q02 - Năng lượng điện từ mạch: W=WL WC = = const 2 2C => Năng lượng điện từ mạch dao động LC lí tưởng bảo toàn - Lưu ý : + WL = WC = W ( WC0 : lượng điện trường cực đại WL0 : lượng từ trường cực đại ) + WL và WC biến thiên tuần hoàn với cùng tần số góc 2ω, tần số 2f, chu kỳ T/2 Đỗ xuân Hưng_Mường Luân - 15 - Lop12.net "Đời sống có hạn mà học thì vô hạn " (16) - Đối với mạch dao động tắt dần : Cuộn dây có điện trở R ≠ Để trì dao động điều hoà phải bổ sung cho mạch lượng có công suất đủ bù vào phần lượng hao phí toả nhiệt ( hiệu ứng Jun ) trên R P = I2 R CU 02 LI 02 CU 02 CRU 02 C Từ : => I 02 U 02 I => P 2 L 2L 2L Bài tập ví dụ Mạch vào máy thu sóng điện từ là mạch dao động LC Tụ điện có điện dung C = 0,4μF, cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 2mH Biết c = 3.108 m/s a- Tính tần số góc, tần số, chu kỳ dao động điện từ mạch b- Tính bước sóng điện từ mà máy thu c- Tại thời điểm t = tụ điện tích điện đến điện áp 10 V Viết biểu thức điện tích q , dòng điện i và điện áp u mạch d- Tính lượng điện từ mạch e- Thay tụ C nói trên tụ xoay Cx có điện dung biến thiên Muốn máy bắt sóng điện từ có bước sóng từ 25m đến 100m, thì điện dung tụ xoay biến đổi khoảng nào ? f- Mắc nối tiếp tụ C’ = 0,2μF với tụ C nói trên Tính lại chu kỳ, tần số dao động mạch và bước sóng điện từ mà máy thu g- Hỏi câu f với tụ C’ mắc song song với C h- Nếu cuộn dây có điện trở R = 0,1Ω Muốn trì dao động điều hoà mạch với điện áp cực đại trên tụ 10 V thì phải bổ sung cho mạch lượng có công suất bao nhiêu ? PHẦN V: SÓNG ÁNH SÁNG I- LÝ THUYẾT 1) - Tán sắc ánh sáng Thí nghiệm Niu tơn tán sắc ánh sáng: Hiện tượng, kết qủa, kết luận rút qua TN Bản chất ánh sáng trắng, ánh sáng đơn sắc Nguyên nhân tượng tán sắc ánh sáng: Do chiết suất các chất suốt biến thiên theo màu sắc ánh sáng và tăng dần từ đỏ đến tím - Ứng dụng tán sắc ánh sáng: Cầu vồng, máy quang phổ lăng kính 2) Giao thoa ánh sáng a) Nhiễu xạ ánh sáng: Hiện tượng, kết luận chất sóng as qua tượng này.(Mỗi chùm sáng coi sóng có bước sóng xác định) b) Giao thoa ánh sáng: - Thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng: Sơ đồ TN, kết TN,bản chất giao thoa, giải thích tượng - Các công thức xác định vị trí vân sáng, vân tối, khoảng vân - Ứng dụng giao thoa ánh sáng: Đo bước sóng ánh sáng - Điều kiện giao thoa ánh sáng Kết luận: Giao thoa và nhiễu xạ là chứng thực nghiệm chứng tỏ ánh sáng có chất sóng 3) Các loại quang phổ: - Máy quang phổ lăng kính: Cấu tạo, công dụng và hoạt động các phận máy quang phổ lăng kính - Các loại quang phổ: Quang phổ phát xạ( vạch, liên tục),quang phổ hấp thụ: đặc điểm,nguồn phát, tính chất 4) Tia hồng ngoại, tử ngoại, tia X: Bản chất, tính chất, nguồn phát, công dụng 5) Thang sóng điện từ Sóng vô tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X và tia gamma có cùng chất, cùng là sóng điện từ, khác tần số ( bước sóng ) Các sóng này tạo thành phổ liên tục gọi là thang sóng điện từ Đỗ xuân Hưng_Mường Luân - 16 - "Đời sống có hạn mà học thì vô hạn " Lop12.net (17) λvt > λhn > λnt ( đỏ, cam, vàng … Tím ) > λtn > λX > λγ fvt < fhn < fnt < ftn < fX < fγ 6) Thực hành: Đo bước sóng ánh sáng phương pháp giao thoa - Cách xác định khoảng vân i: Khoảng cách n vân sáng liên tiếp là L, số khoảng vân sáng là ( n L – 1) Ta có i.( n – 1) = L => i n 1 ia - Từ CT tính khoảng vân => D II- BÀI TẬP Loại 1: Tán sắc với lăng kính: xác định góc hợp tia ló màu đỏ và tia ló màu tím, bề rộng dải quang phổ trên màn Lưu ý: Công thức lăng kính: - Trường hợp tổng quát: - Trường hợp góc nhỏ (A, i1): sin i1 n sin r1 sin i2 n sin r2 i1 nr1 A r1 r2 i2 nr2 A r1 r2 => D (n 1) A D i1 i2 A Bài tập ví dụ Một lăng kính có góc chiết quang A = 40, chiết suất thuỷ tinh với ánh sáng màu đỏ nđ, chiết suất nt ánh sáng tím Chiếu chùm tia sáng trắng song song, hẹp vào cạnh lăng kính theo phương vuông góc với mặt phẳng phân giác góc chiết quang A cho phần chùm tia sáng không qua lăng kính và phần qua lăng kính Màn E đặt song song với mặt phẳng phân giác góc chiết quang và cách nó đoạn L - Tính góc làm hai tia ló màu đỏ và màu tím - Tính chiều rộng dải quang phổ trên màn ? (AD số: nđ = 1,64; nt = 1,68; L = 1m) Lược giải Vì lăng kính có góc chiết quang A nhỏ nên ta có: Góc lệch cực tiểu tia đỏ: Dđ (nđ 1) A Góc lệch cực tiểu tia tím: Dt (nt 1) A Góc lệch tia đỏ và tia tím là: D = D t - Dd = (n t - nd) A = (1,68- 1,64) 4.3,14 = 0,0027 rad 180 Chiều rộng dải quang phổ thu trên màn: h L tan Dt L tan Dđn LDt LD đ L( Dt Dđ ) LA(nt n đ ) 2,7 mm Loại 2: Xác định vị trí vân sáng, vân tối, khoảng vân, bước sóng thí nghiệm giao thoa Y Âng Đỗ xuân Hưng_Mường Luân - 17 - Lop12.net "Đời sống có hạn mà học thì vô hạn " (18) Lưu ý : Sử dụng các công thức giao thoa ánh sáng - Vị trí vân sáng: xs k D k Z a - Vị trí vân tối: xt (2k 1) D D k ; 2a 2 a k Z (Với vân tối không có khái niệm bậc giao thoa) - Khoảng vân i: Khoảng cách hai vân sáng (hoặc hai vân tối) liên tiếp: i D => Bước sóng a ia ( PP đo bước sóng ánh sáng ) D i => xs = ki ; xt = (2k + 1) - Khoảng cách 1vân sáng và vân tối liên tiếp: i/2 Loại 3: Tìm số vân sáng, vân tối trường giao thoa ( bề rộng L ) Lưu ý : Cách 1: Số vân sáng nửa trường giao thoa: k L aL = (k lấy phần nguyên ) 2D 2.i Số vân sáng thu trên màn: N = 2k + Số vân tối thu trên màn: Nt = 2k ( đầu là vân sáng) Nt = 2k + ( đầu là vân tối) Cách 2: Từ ĐK L L x 2 Số vân sáng thoả mãn: Số vân tối thoả mãn: L L k ( k Z) số giá trị k là số vân sáng 2i 2i L L k ( k Z) số giá trị k là số vân tối 2i 2i Loại 4: Hiện tượng chồng chập các vân sáng, bài toán hai xạ Hai vân sáng trùng nhau: x1 = x2 k1λ1 = k2λ2 k1 2 L L ĐK k1 k2 k2 1 2i1 2i2 Từ đó => các vị trí hai vân sáng hai hệ vân trùng ( các vân cùng màu với vân trung tâm ) Bài tập ví dụ: Đỗ xuân Hưng_Mường Luân - 18 - "Đời sống có hạn mà học thì vô hạn " Lop12.net (19) Bài 1: Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng, hai khe S1, S2 cách a = 0,5mm ánh sáng đơn sắc dùng có bước sóng 0,5m Khoảng cách từ hai khe đếnmàn quan sát là D = 2m 1) 2) 3) 4) Tính khoảng vân Xác định vị trí vân sáng thứ và vân tối thứ Tại vị trí cách vân trung tâm 10mm, 11mm có vân sáng hay vân tối, thứ mấy? Bề rộng vùng giao thoa trên màn là L = 27mm Tính số vân sáng và vân tối nhận trên màn Giải: D 0,5.10 3.2.10 = 2mm a 0,5 3.0,5.10 3 2.10 D 2) Vị trí vân sáng thứ 3( k= 3) : x k = k.i = = mm a 0,5 3.0,5.10 3 2.10 D Vị trí vân tối thứ 4( k= 3): x (2k 1) = (2.3 + 1) = mm 2a 0,5.2 1) Tính khoảng vân: ADCT : i = 3) - Giả sử M1 cách vân trung tâm 10mm có vân sáng thì x = k.i k x 10 5 i Vậy M1 có vân sáng bậc - Giả sử M2 cách vân trung tâm 11mm có vân sáng thì x = k.i k x 11 5,5 i Vậy M2 có vân tối thứ L = 6,75 2.i Số vân sáng trên trường giao thoa là: Ns = 2k + = 13 vân 4) Số vân sáng nửa trường giao tha là: k = Số vân tối trên trường giao thoa là : Nt = 2k + = 14 vân Bài Thực thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Iâng cách 3mm, cách màn hứng vân 3m 1) Chiếu hai khe ánh sáng đơn sắc có bước sóng 1 , người ta đo khoảng cách từ vân sáng trung tâm đến vân sáng thứ là 2mm Tìm 1 2) Bây chiếu vào hai khe hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng 1 và 0,5m Hỏi trên màn E có vị trí đó vân sáng hệ hai vân trùng nhau? Biết bề rộng vùng giao thoa trên màn là 8,5mm 3) Hai khe chiếu ánh sáng trắng có bước sóng 0,4 m 0,75m Tại M cách vân sáng trung tâm mm có vân sáng ánh sáng đơn sắc nào nằm trùng nhau? Giải; 1) Tính 1 Từ vân sáng trung tâm đến vân sáng thứ có khoảng vân 5i = 2mm Vậy i = 0,4mm i a 1 0,4 m D 2) Số vị trí đó vân sáng hệ hai vân trùng Vân sáng trung tâm hệ hai vân trùng O Đỗ xuân Hưng_Mường Luân - 19 - Lop12.net "Đời sống có hạn mà học thì vô hạn " (20) Xét phía O: Vân sáng hệ hai vân trùng nên : x1 = x2 k1i1 k i k1 k Mặt khác ta lại có: x k1 1 k 2 (1) D l l l.a n 2 n 8,5 a 2. D (2) Từ (1) và (2) ta có (n1 = 5, n2 = 4) và (n1 = 10, n2 = 8) Vậy trên màn E có : 2.2 + = vị trí đó vân sáng hệ hai vân trùng 3) – Tìm xạ cho vân sáng nằm trùng ax D ax xk 0,75( m) Xác định k bởi: 0,4( m) a kD kD Thay số ta có kết quả: 12 k 22,5 Vậy k = 12,13 ,22 Có 11 xạ cho vân sáng nằm trùng - Tìm xạ cho vân tối nằm trùng x (2k 1) D 2a 2ax 2ax 0,75( m) Xác định k bởi: 0,4( m) (2k 1) D (2k 1) D Thay số ta có kết quả: 11,5 k 22 Vậy k = 11,13 ,22 Có 12 xạ cho vân sáng nằm trùng PHẦN VI LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG I KIẾN THỨC CƠ BẢN Hiện tượng quang điện ngoài Định luật giới hạn quang điện Thuyết lượng tử ánh sáng Lưỡng tính sóng hạt ánh sáng Hiện tượng quang điện Quang điện trở Pin quang điện Hiện tượng quang phát quang Mẫu nguyên tử Bo và quang phổ vạch nguyên tử hiđrô Sơ lược laze II CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN hc Năng lượng phôtôn: hf (J) - h : số Plăng: h= 6, 625.1034 Js - c :Vận tốc as’trong chân không c 3.108 m / s - f : tần số ánh sáng (Hz) - : bước sóng ánh sáng (m) Giới hạn quang điện λ0, công thoát điện tử A: 0 Điều kiện có h/t quang điện: 0 Vận dụng mẫu nguyên tử bo cho nguyên tử Hiđrô: - Quỹ đạo dừng: Bán kính ro 4ro Tên quỹ đạo K L Đỗ xuân Hưng_Mường Luân - 20 - hc A 9ro M 16ro 25ro 36ro N O P "Đời sống có hạn mà học thì vô hạn " Lop12.net (21)