a) Chuẩn kiến thức, kĩ năng của chương trình : Phần này nêu lại nguyên văn các chuẩn kiến thức, kĩ năng đã được quy định trong chương trình hiện hành tương ứng đối với mỗi chương... b) H[r]
(1)PHẦN THỨ HAI
HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN CHUẨN KIẾN THỨC, KĨ NĂNG MƠN VẬT LÍ LỚP 12 THPT MỘT SỐ ĐIỂM CẦN LƯU Ý KHI THỰC HIỆN CHUẨN KIẾN THỨC, KĨ NĂNG
1 Phần “Hướng dẫn thực chuẩn kiến thức, kĩ năng” tài liệu trình bày theo lớp theo chương Mỗi chương gồm hai phần :
a) Chuẩn kiến thức, kĩ chương trình : Phần nêu lại nguyên văn chuẩn kiến thức, kĩ quy định chương trình hành tương ứng chương
b) Hướng dẫn thực : Phần chi tiết hoá chuẩn kiến thức, kĩ nêu phần 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 trình) nêu lại chuẩn kiến thức, kĩ tương ứng với chủ đề quy định chương trình hành
- Cột thứ ba (Mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN) trình bày nội dung chi tiết tương ứng với chuẩn kiến thức, kĩ nêu cột thứ hai Đây phần trọng tâm, trình bày kiến thức, kĩ tối thiểu mà HS cần phải đạt trình học tập Các kiến thức, kĩ trình bày cột cấp độ khác để dấu ngoặc vuông [ ]
Các chuẩn kiến thức, kĩ chi tiết hóa cột để kiểm tra đánh giá kết học tập học sinh trình học tập cấp THPT
- Cột thứ tư (Ghi chú) trình bày nội dung liên quan đến chuẩn kiến thức, kĩ nêu cột thứ ba Đó kiến thức, kĩ cần tham khảo chúng sử dụng SGK hành tiếp cận chuẩn kiến thức, kĩ quy định chương trình, ví dụ minh hoạ, điểm cần ý thực
2 Đối với vùng sâu, vùng xa vùng nông thôn cịn có khó khăn, GV cần bám sát vào chuẩn kiến thức, kĩ chương trình chuẩn, khơng yêu cầu HS biết nội dung chuẩn kiến thức, kĩ khác liên quan có tài liệu tham khảo
Ngược lại, vùng phát triển thị xã, thành phố, vùng có điều kiện kinh tế, văn hoá xã hội, GV cần linh hoạt đưa vào kiến thức, kĩ liên quan để tạo điều kiện cho HS phát triển lực
(2)A CHƯƠNG TRÌNH CHUẨN Chơng I DAO ĐộNG CƠ 1 Chuẩn kiến thức, kĩ chơng trình
Ch Mc cn đạt ghi
a) Dao động điều hoà Các đại lợng đặc trng
b) Con lắc lò xo Con lắc đơn
c) Dao động riêng Dao động tắt dần d) Dao động cỡng Hiện tợng cộng hởng Dao động trì
e) Phơng pháp giản đồ Fre-nen
KiÕn thøc
Phát biểu đợc định nghĩa dao động điều hoà
Nêu đợc li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu
Nêu đợc trình biến đổi lợng dao động điều hồ
Viết đợc phơng trình động lực học phơng trình dao động điều hồ lắc lò xo lắc đơn
Viết đợc cơng thức tính chu kì (hoặc tần số) dao động điều hồ lắc lị xo lắc đơn Nêu đợc ứng dụng lắc đơn việc xác định gia tốc rơi tự
Trình bày đợc nội dung phơng pháp giản đồ Fre-nen
Nêu đợc cách sử dụng phơng pháp giản đồ Fre-nen để tổng hợp hai dao động điều hoà tần số phơng dao động
Nêu đợc dao động riêng, dao động tắt dần, dao động cỡng
Nêu đợc điều kiện để tợng cộng hởng xảy
Nêu đợc đặc điểm dao động tắt dần, dao động cỡng bức, dao động trì
Kĩ năng
Gii c nhng bi toỏn đơn giản dao động lắc lò xo lắc đơn
Biểu diễn đợc dao động điều hoà 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
Trong toán đơn giản, xét dao động điều hoà riêng lắc, : lắc lị xo gồm lò xo, đợc đặt nằm ngang treo thẳng đứng: lắc đơn chịu tác dụng trọng lực lực căng dây treo
2 Híng dÉn thùc hiÖn
(3)Stt Chuẩn KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Phát biểu đợc định nghĩa dao động điều hoà
[Thơng hiểu]
Dao động điều hồ dao động li độ vật hàm côsin (hay h m sin) thời gian.à
Phơng trình dao động điều hồ có dạng: x = Acos(t + )
trong đó, x li độ, A biên độ dao động (là số dơng), pha ban đầu, tần số góc dao động, (t + ) 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 v chuyển động theồ hớng cũ dao động vật tuần hồn
Dao động tuần hoàn đơn giản dao động điều hoà
2 Nêu đợc li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu
[Th«ng hiĨu]
Li độ x dao động toạ độ vật hệ toạ độ có gốc vị trí cân 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 + ) gọi pha dao động thời điểm t, có đơn vị rađian (rad) Với biên độ cho pha đại lợng xác định vị trí chiều chuyển động vật thời điểm t
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 đ ợc dao động toàn phần Đơn vị chu kì giây (s)
Tần số (f) dao động điều hoà số dao động toàn phần thực giây, có đơn vị giây (1/s), gọi héc (kí hiệu Hz) Hệ thức mối liên hệ chu kì tần số 2 f
T
Với biên độ cho pha đại lợng xác định vị trí chiều chuyển động vật thời điểm t
Giữa dao động điều hoà chuyển động trịn có mối liên hệ là: Điểm P dao động điều hồ đoạn thẳng ln đợc coi hình chiếu điểm M chuyển động trịn lên đờng kính đoạn thẳng
Vận tốc dao động điều hồ
v = x' = - Asin( t + )
Gia tốc dao động điều hoà
2
a = v' = Acos( t + ) = x
2 CON LắC Lò XO
Stt Chuẩn KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
(4)động lực học ph-ơng trình dao động điều hồ lắc lị xo
Phơng 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 Phơng trình đợc viết dới dạng :
x" = 2x
Phơng trình dao động dao động điều hồ ω
x = Acos( t +) víi k m
gắn vào lị xo có khối lợng không đáng kể, độ cứng k, đầu gắn vào điểm cố định Điều kiện khảo sát l lực cản môi trà ờng lực ma sát không đáng kể
Lực ln hớng 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 đợc cơng thức tính chu kì (hoặc tần số) dao động điều hồ lắc lị xo
[Th«ng hiĨu]
Cơng thức tính tần số góc dao động điều hồ lắc lị
xo lµ k
m
Cơng thức tính chu kì dao động dao động điều hồ lắc lò xo làT m
k
Trong đó, k độ cứng lị xo, có đơn vị niutơn mét (N/m), m khối lợng vật dao động điều hoà, đơn vị kilơgam (kg) Nêu đợc q trình
biến đổi lợng dao động điều hoà
[Th«ng hiĨu]
Trong q trình dao động điều hồ, có biến đổi qua lại động Động tăng giảm ngợc lại Nhng 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 cõn bng, thỡ
Động : Wđ =
1 2mv
2 = Wsin2(t + ). Thế :
Wt =
2kx
(5)Cơ : W =
2 kA
2 = 1
2m
2A2 = h»ng sè.
4 Giải đợc toán đơn giản dao động lắc lò xo
[VËn dông]
Biết cách chọn hệ trục toạ độ, đợc lực tác dụng lên vật dao động
Biết cách lập phơng trình dao động, tính chu kì dao động đại lợng cơng thức lắc lị xo
Chỉ xét dao động điều hoà riêng lắc, đó, lắc lị xo dao động theo phơng ngang theo phơng thẳng đứng
Chú ý mốc thời gian để xác định pha ban đầu dao động
3 CON LắC ĐƠN Stt Chuẩn KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Viết đợc phơng trình động lực học ph-ơng trình dao động điều hồ lắc đơn
[Th«ng hiÓu]
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 phơng trình động lực học lắc đơn
Phơng trình dao động lắc đơn là
0
s s cos( t )
đó, s0 = l0 biên độ dao động
Con lắc đơn gồm vật nhỏ khối lợng m treo vào sợi dây khơng dãn có khối lợng không đáng kể chiều dài l Điều kiện khảo sát lực cản môi trờng lực ma sát khơng đáng kể Biên độ góc 0 nhỏ (0 10o)
Động lắc đơn động vật m
2 ®
1
W = mv
2
Thế lắc đơn trọng trờng vật m Chọn mốc tính vị trí cân
l
t
W = mg (1 cos )
(6)lắc đơn đợc bảo toàn l
2
1
W = mv mg (1 cos )
2 = số
2 Viết đợc cơng thức tính chu kì (hoặc tần số) dao động điều hồ lắc đơn
[Th«ng hiĨu]
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 ph -ơng (m/s2), l chiều dài lắc, có đơn vị mét (m).
ở nơi Trái Đất (g không đổi), chu kì dao động T lắc đơn phụ thuộc vào chiều dài l lắc đơn
3 Nêu đợc ứng dụng lắc đơn việc xác định gia tốc rơi tự
[Th«ng hiĨu]
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
TÝnh g theo c«ng thøc:
2
2
4 g
T
l
4 Giải đợc
bài toán đơn giản dao động lắc đơn
[VËn dông]
Biết cách chọn hệ trục toạ độ, đợc lực tác dụng lên vật dao động
Biết cách lập phơng trình dao động, tính chu kì dao động đại lợng 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 Chuẩn KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc dao động riêng, dao động tắt dần, dao động cỡng
[Th«ng hiÓu]
Dao động hệ xảy dới tác dụng nội lực gọi dao động tự hay dao động riêng Dao động riêng có chu kì phụ thuộc yếu tố hệ m
(7)bức
Nờu đợc đặc điểm dao động tắt dần, dao động c-ỡng bức, dao động trì
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 tr ờng Vật dao động bị dần lợng Biên độ dao động giảm nhanh lực cản môi tr -ờng lớn
Dao động cỡng dao động mà vật dao động chịu tác dụng ngoại lực cỡng tuần hoàn Dao động cỡng có biên độ khơng đổi, có tần số tần số lực cỡng Biên độ dao động cỡng phụ thuộc vào biên độ lực cỡng độ chênh lệch tần số lực cỡng tần số riêng hệ dao động Khi tần số lực cỡng gần với tần số riêng biên độ dao động cỡng lớn
Đặc điểm dao động trì biên độ dao động khơng đổi tần số dao động tần số riêng củahệ Biên độ khơng đổi chu kì bổ sung phần lợng phần lợng hệ tiêu hao ma sát
đúng lợng mát tần số dao động tần số dao động riêng hệ
Dao động lắc lị xo, có tần số phụ thuộc vào m k, dao động riêng
Nếu dao động chất lỏng (mơi trờng 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 cỡng
3 Nêu đợc điều kiện để tợng cộng h-ởng xảy
[Th«ng hiĨu]
Hiện tợng cộng hởng tợng biên độ dao động cỡng tăng đến giá trị cực đại tần số (f) lực cỡng tần số riêng (f0) hệ dao
động
Điều kiện xảy tợng cộng hởng f = f0
Hiện tợng cộng hởng có hại nh làm hỏng cầu cống, cơng trình xây dựng, chi tiết máy móc Nhng thể có có lợi, nh hộp cộng hởng dao động âm đàn ghita, viơlon,
5 TỉNG HỵP HAI DAO ĐộNG ĐIềU HOà CùNG PHƯƠNG, CùNG TầN Số.
PHƯƠNG PHáP GIảN Đồ FRE-NEN Stt Chuẩn KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Trình bày đợc nội dung phơng pháp giản đồ Fre-nen Biểu diễn đợc dao
[Th«ng hiĨu]
Phơng trình dao động điều hồ
(8)động điều hoà
vectơ quay động điều hồ 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 dơng đờng tròn lợng giác, ng-ợc chiều kim đồng hồ
[VËn dông]
Biết cách biểu diễn đợc dao động điều hoà vectơ quay Nêu đợc cách sử
dụng phơng pháp giản đồ Fre-nen để tổng hợp hai dao động điều hoà tần số, phơng dao động
[VËn dông]
Phơng pháp giản đồ Fre-nen :
Xét hai dao động điều hòa phơng, tần số x = A cos( t +1 1 ω 1)
ω
2 2
x = A cos( t + ) Để tổng hợp hai dao động điều hoà này, ta thực nh sau:
Vẽ hai vectơ OM1 OM2 biểu diễn hai dao động thành phần x1
x2
Vẽ vectơ OM OM1OM2 vectơ biểu diễn dao động tổng hợp
Hình bình hành OMM1M2 khơng biến dạng, quay với tốc độ
quanh O Vectơ OMuuur quay nh Do x = x1 + x2 =
Acos(t + )
Biên độ A pha ban đầu dao động tổng hợp đợc xác định công thức :
2
1 2 A A A 2A A cos( )
1 2 1 2
A sin A sin
tan
A cos A cos
Độ lệch pha hai dao động thành phần
Dao động tổng hợp hai dao động điều hoà phơng, tần số dao động điều hoà phơng, 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 x2 trễ pha so với dao động x1, hay
dao động x1 sớm pha dao động
x2
NÕu 2 1 = 2n (n = ;
1; 2 ; 3 ) hai dao động pha biên độ dao động tổng hợp lớn là:
A = A1 + A2
Nếu 2 1 = (2n + 1) (n = ; 1 ; 2 ; 3 ) hai dao động thành phần ngợc pha biên độ dao động nhỏ là:
O P
2 P1 P x
(9)2 ( t ) ( t )
A = A1 A2 = Amin
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 chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Xác định chu kì dao động lắc đơn gia tốc rơi tự thí nghiệm
[Thơng hiểu]
Hiểu sở lí thuyết:
- Nêu cấu tạo lắc đơn
- Nêu cách kiểm tra mối quan hệ chu kì với chiều dài lắc đơn co lắc dao động với biên độ góc nhỏ
[Vận dụng]
Biết cách sử dụng dụng cụ bố trí thí nghiệm:
- 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 cách tiến hành thí nghiệm:
- Thay đổi biên độ dao động, đo chu kì lắc - Thay đổi khối lượng lắc, đo chu kì dao động - Thay đổi chiều dài lắc, đo chu kì dao động - Ghi chép 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).
(10)hiện n1 dao động toàn phần, tính 1
t T
n
; tương tự 2 2
t T
n
… từ xác định T.
- Đo chiều dài l lắc đơn tính g theo cơng thức
2
4 g
T
- Từ đồ thị rút nhận xét
Chơng II. SóNG CƠ 1 Chuẩn kiến thức, kĩ chơng trình.
(11)a) Khái niƯm sãng c¬ Sãng ngang Sãng däc
b) Các đặc trng sóng : tốc độ truyền sóng, bớc sóng, tần số sóng, biên độ sóng, lợng sóng
c) Phơng trình sóng d) Sóng âm Độ cao âm Âm sắc C-ờng độ âm Mức c-ờng độ âm Độ to âm
e) Giao thoa cđa hai sãng c¬ Sãng dõng Céng hëng ©m
KiÕn thøc
Phát biểu đợc định nghĩa sóng cơ, sóng dọc, sóng ngang nêu đ ợc ví dụ sóng dọc, sóng ngang
Phát biểu đợc định nghĩa tốc độ truyền sóng, bớc sóng, tần số sóng, biên độ sóng lợng sóng
Nêu đợc sóng âm, âm thanh, hạ âm, siêu âm
Nêu đợc cờng độ âm mức cờng độ âm đơn vị đo mức cờng độ âm
Nêu đợc ví dụ để minh hoạ cho khái niệm âm sắc Trình bày đ ợc sơ lợc âm bản, hoạ âm
Nêu đợc đặc trng sinh lí (độ cao, độ to âm sắc) đặc trng vật lí (tần số, mức cờng độ âm hoạ âm) âm
Mô tả đợc tợng giao thoa hai sóng mặt nớc nêu đợc điều kiện để có giao thoa hai sóng
Mơ tả đợc tợng sóng dừng sợi dây nêu đợc điều kiện để có sóng dừng
Nêu đợc tỏc dng ca hp cng hng õm
Kĩ năng
Viết đợc phơng trình sóng
Giải đợc toán đơn giản giao thoa sóng dừng
Giải thích đợc sơ lợc tợng sóng dừng sợi dây
Xác định đợc bớc sóng tốc độ truyền âm phơng pháp sóng dừng
Mức cờng độ âm : L (dB) = 10lg
0
I I
Khơng u cầu học sinh dùng phơng trình sóng để giải thích tợng sóng dừng
2 Híng dÉn thùc hiƯn
1 SãNG C¥
(12)1 Phát biểu đợc định nghĩa sóng cơ, sóng dọc, sóng ngang nêu đợc ví dụ sóng dọc, sóng ngang
[Th«ng hiĨu]
Sóng q trình lan truyền dao động mơi trờng
Sóng dọc sóng phần tử mơi trờng dao động theo phơng trùng với phơng truyền sóng Sóng dọc truyền đợc chất khí, chất lỏng chất rắn
Sóng ngang sóng phần tử môi tr ờng dao động theo phơng vuông góc với phơng truyền sóng Sóng ngang truyền đợc mặt chất lỏng chất rắn
Ví dụ: Sóng âm truyền khơng khí, phần tử khơng khí dao động dọc theo phơng truyền sóng, dao động vòng lò xo chịu tác dụng lực đàn hồi theo phơng trùng với trục lò xo, dao động tạo sóng dọc
Với sóng mặt nớc, phần tử nớc dao động vng góc với phơng truyền sóng, dao động tạo sóng ngang
2 Phát biểu đợc định nghĩa tốc độ truyền sóng, bớc sóng, tần số sóng, biên độ sóng lợng sóng
[Th«ng hiĨu]
Biên độ sóng biên độ dao động phần tử mơi trờng có sóng truyền qua
Chu kì T (hoặc tần số f) chu kì (hoặc tần số f) dao động phần tử môi trờng có sóng truyền qua
Tốc độ truyền sóng v tốc độ truyền dao động môi trờng
Bớc sóng quãng đờng mà sóng truyền đợc chu kì Hai phần tử nằm phơng truyền sóng, cách bớc sóng dao động đồng pha với
Tần số sóng f số lần dao động mà phần tử môi trờng thực giây sóng truyền qua Tần số có đơn vị hec (Hz)
Năng lợng sóng có đợc lợng dao động phần tử môi trờng có sóng truyền qua Q trình truyền sóng q trình truyền l-ợng
Cơng thức liên hệ chu kì T, tần số f, tốc độ v bớc sóng , :
v vT
f
Các đại lợng đặc trng sóng hình sin biên độ sóng, chu kì sóng, bớc sóng, l-ợng sóng
3 Viết đợc phơng trình
sãng [Th«ng hiĨu]
Phơng trình dao động điểm O uO = Acosωt Sau khoảng thời gian t,
dao động từ O truyền đến M cách O khoảng x = v.t
(13)uM(t) = Acos
x t
v
= Acos2
t x
T
Phơng 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 Sù GIAO THOA
Stt Chuẩn KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Mô tả đợc tợng giao thoa hai sóng mặt nớc nêu đợc điều kiện để có giao thoa hai sóng
[Th«ng hiểu] Mô tả thí nghiệm :
Cho cần rung có hai mũi S1 S2 chạm nhẹ vào mặt níc Gâ nhĐ cÇn rung
Ta quan sát thấy mặt nớc xuất loạt gợn sóng ổn định có hình đờng hypebol với tiêu điểm S1 v S2
Hiện tợng giao thoa tợng hai sóng gặp có điểm chúng tăng cờng lẫn nhau, có điểm chúng luôn triệt tiêu lẫn
Hai nguồn dao động tần số có độ lệch pha 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 tợng giao thoa mơi trờng truyền sóng có hai sóng kết hợp phần tử sóng có phơng dao động
Hiện tợng giao thoa tợng đặc trng sóng Q trình vật lí gây đợc tợng giao thoa trình súng
Giải thích : Mỗi nguồn sóng S1, S2
đồng thời phát sóng có gợn sóng đờng 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 cờng lẫn Tập hợp điểm đứng yên tập hợp điểm dao động mạnh tạo thành đờng hypebol mặt nớc
2 Giải đợc toán đơn giản giao thoa
[VËn dông]
Biết cách tổng hợp hai dao động phơng, 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 đờng hai sóng từ nguồn truyn ti bng mt s
Chỉ xét toán cã hai ngn kÕt hỵp
Gäi d1 , d2 khoảng cách từ
(14)nguyờn lần bớc sóng Cơng thức ứng với cực đại giao thoa d2 – d1 = k , với k = 0, ± 1, ±
Những điểm dao động triệt tiêu (cực tiểu giao thoa) điểm mà hiệu đờng hai sóng từ nguồn truyền tới số nửa nguyên lần bớc sóng Cơng thức ứng với cực tiểu giao thoa
d2 – d1 = (k +
1
2 ), víi k = 0, ± 1, ±
Biết cách dựa vào cơng thức để tính đợc bớc sóng, số lợng cực đại giao thoa, cực tiểu giao thoa
S2 (d1=MS1, d2=MS2)
Quỹ tích điểm cực đại giao thoa, điểm cực tiểu giao thoa đờng hypebol có hai tiêu điểm vị trí hai nguồn kết hợp
3 SãNG DõNG
Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Mơ tả đợc tợng sóng dừng sợi dây nêu đợc điều kiện để có súng dng khiú
[Thông hiểu]
Mô tả tợng sóng dừng dây :
Xột mt si 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 trờng hợp xuất nút bụng Khoảng cách hai bụng sóng liền kề khoảng cách hai nót sãng liỊn kỊ lµ
2
Khoảng cách bụng sóng nót sãng liỊn kỊ lµ
Điều kiện để có sóng dừng sợi dây có hai đầu cố định chiều dài sợi dây phải số nguyên lần nửa bớc sóng
Khi phản xạ vật cản cố định, sóng phản xạ ln ln ngợc pha với sóng tới điểm phản xạ chúng triệt tiêu lẫn ú
Khi phản xạ vật cản tự do, sóng phản xạ luôn pha với sóng tới điểm phản xạ chúng tăng cờng lẫn
(15)Xác định đợc bớc sóng tốc độ truyền sóng phơng pháp sóng dừng
l = k
víi k = 0, 1, 2,
Điều kiện để có sóng dừng sợi dây có đầu cố định, đầu tự chiều dài sợi dây phải số lẻ lần
4
l = (2k + 1)
, víi k = 0, 1, 2, [VËn dơng]
Có thể xác định tốc độ truyền sóng dây cách sử dụng phơng pháp sóng dừng nh 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 bớc súng
theo công thức
Tớnh tốc độ truyền sóng theo cơng thức v = f T
2 Giải thích đợc sơ lợc tợng sóng dừng sợi dây
[VËn dông]
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 súng)
4 ĐặC TRƯNG VậT Lí CủA ÂM
Stt Chuẩn KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc sóng âm,
©m thanh, hạ âm, [Nhận biết]
Sóng âm sóng truyền môi trờng khí, lỏng, rắn (môi
(16)siờu õm l gỡ ờng đàn hồi).
Âm nghe đợc (âm thanh) có tần số khoảng từ 16 Hz đến 000 Hz
Âm có tần số 20 000 Hz gọi siêu âm
Âm có tần số dới 16 Hz gọi hạ âm
phát tần số dao động nguồn âm
Âm không truyền đợc chân không, nhng truyền đợc qua chất rắn, lỏng khí Tốc độ truyền âm môi trờng :
vkhÝ < vláng < vr¾n
Âm hầu nh khơng truyền đợc qua chất xốp nh bông, len Những chất gọi chất cách âm
2 Nêu đợc cờng độ âm
và mức cờng độ âm đơn vị đo mức cờng độ âm Nêu đợc đặc tr-ng vật lí (tần số, mức cờng độ âm hoạ âm) âm Trình bày đợc sơ lợc âm bản, hoạ âm
[Th«ng hiĨu]
Cờng độ âm I điểm đại lợng đo lợng lợng mà sóng âm tải qua đơn vị diện tích đặt điểm đó, vng góc với ph ơng truyền sóng, đơn vị thời gian
Đại lợng L = lg
0
I
I gọi mức cờng độ âm Trong đó, I cờng độ âm, I0 cờng độ âm chuẩn (âm có tần số 000 Hz, cờng độ I0= 1012 W/m2) Đơn vị mức cờng độ âm ben, kí hiệu B Trong thực tế, ng ời ta th-ờng dùng đơn vị đêxiben (dB)
1 dB = B 10
Công thức tính mức cờng độ âm theo đơn vị đêxiben : L (dB) = 10lg
0
I I
Tần số âm đặc trng vật lí quan trọng âm
Mức cờng độ âm đặc trng vật lí thứ hai âm
Khi cho mét nh¹c phát âm có tần số f0, gọi âm bản,
bao gi nhc c ú đồng thời phát loạt âm có tần số số nguyên lần âm 2f0, 3f0 Các âm gọi hoạ âm
Những âm có tần số xác định, thờng nhạc cụ phát ra, gọi nhạc âm Những âm nh tiếng búa đập, tiếng sấm, tiếng ồn đ-ờng phố, chợ, khơng có tần số xác định gọi tạp âm
Đơn vị cờng độ âm oát mét vng, kí hiệu W/m2
Các đặc trng vật lí âm tần số, mức cờng độ âm đồ thị dao động âm
Tổng hợp tất hoạ âm nhạc âm ta đợc dao động tuần hồn 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 Đó đặc trng vật lí thứ ba âm
(17)nhất mà tai nghe đợc 5 ĐặC TRƯNG SINH Lí CủA ÂM
Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc đặc trng sinh lí (độ cao, độ to âm sắc) âm
[Th«ng hiĨu]
Độ cao âm đặc trng sinh lí âm gắn liền với đặc trng vật lí tần số âm Âm cao tần số lớn
Độ to âm đặc trng sinh lí âm gắn liền với đặc trng vật lí mức cờng độ âm Âm to mức cờng độ âm lớn
Âm sắc đặc trng 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 trng sinh lí âm độ cao, độ to âm sắc âm
2 Nêu đợc ví dụ để minh hoạ cho khái niệm âm sắc
[Th«ng hiĨu]
Một đàn ghita, đàn viôlon, kèn săcxô phát nốt la độ cao Tai nghe phân biệt đ ợc ba âm chúng có âm sắc khác Nếu ghi đồ thị ba âm thấy đồ thị có dạng khác (tuy có chu kỳ) Nh âm sắc khác đồ thị dao động khác
3 Nêu đợc tác dụng hộp cộng hởng âm
[Th«ng hiĨu]
Hộp đàn đàn ghita, viôlon, hộp cộng h ởng đợc cấu tạo cho khơng khí hộp dao động cộng hởng với nhiều tần số khác dây đàn Nh vậy, hộp cộng hởng có tác dụng làm tăng cờng âm số hoạ âm, tạo âm tổng hợp phát vừa to, vừa có âm sắc đặc trng cho loi n ú
Chơng III. DòNG ĐIệN XOAY CHIềU 1 Chuẩn kiến thức, kĩ chơng trình
(18)a) Dòng điện xoay chiều Điện áp xoay chiều Các giá trị hiệu dụng dòng điện xoay chiều
b) nh lut ễm mạch điện xoay chiều có R, L, C mc ni tip
c) Công suất dòng điện xoay chiỊu HƯ sè c«ng st
KiÕn thøc
Viết đợc biểu thức cờng độ dòng điện điện áp tức thời
Phát biểu đợc định nghĩa viết đợc cơng thức tính giá trị hiệu dụng cờng độ dòng điện, điện áp
Viết đợc cơng thức tính cảm kháng, dung kháng tổng trở đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp nêu đợc đơn vị đo đại lợng
Viết đợc hệ thức định luật Ôm đoạn mạch RLC nối tiếp (đối với giá trị hiệu dụng độ lệch pha)
Viết đợc công thức tính cơng suất điện cơng thức tính hệ số công suất đoạn mạch RLC nối tiếp
Nêu đợc lí cần phải tăng hệ số công suất nơi tiêu thụ điện
Nêu đợc đặc điểm đoạn mạch RLC nối tiếp xảy t ợng cộng hởng điện
Kĩ năng
V c gin Fre-nen cho đoạn mạch RLC nối tiếp
Giải đợc tập đoạn mạch RLC nối tiếp
Giải thích đợc nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều, động điện xoay chiều ba pha máy biến áp
Tiến hành đợc thí nghiệm để khảo sát đoạn mạch RLC nối tip
Gọi tắt đoạn mạch RLC nối tiÕp
Định luật Ôm đoạn mạch RLC nối tiếp biểu thị mối quan hệ i u
2 Híng dÉn thùc hiƯn
1 ĐạI CƯƠNG Về DòNG ĐIệN XOAY CHIềU
Stt Chuẩn KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
(19)của cờng độ dòng điện điện áp tức thời
Dòng điện xoay chiều dịng điện có cờng độ biến đổi điều hoà theo thời gian :
i = I0cos(t +)
trong đó, i giá trị tức thời cờng độ dòng điện thời điểm t , I0 >
giá trị cực đại i , gọi biên độ dòng điện, > tần số góc, t +
lµ pha i thời điểm t , pha ban đầu
Biểu thức điện áp tøc thêi cịng cã d¹ng :
0 u
u U cos( t+ )
trong đó, u giá trị tức thời điện áp thời điểm t, U0 > biên độ
cña điện áp, tần số góc, (t + u) pha u thời điểm t, u pha
ban đầu
là T =2
, tần số
1 f
2 T
Ngời ta tạo dòng điện xoay chiều máy phát điện xoay chiều dựa sở tợng cảm ứng điện từ
2 Phỏt biu c nh nghĩa viết đợc cơng thức tính giá trị hiệu dụng cờng độ dòng điện, điện áp
[Th«ng hiĨu]
Cờng độ hiệu dụng dịng điện xoay chiều đại lợng có giá trị c-ờng 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
Điện áp hiệu dụng đợc định nghĩa tơng tự
Giá trị hiệu dụng đại lợng xoay chiều giá trị cực đại (biên độ) đại lợng chia cho 2
Cơng thức tính giá trị hiệu dụng cờng độ dòng điện điện áp :
0
I I
2
; U U0
trong đó, I0 giá trị cực đại (biên độ) dòng điện, U0 giá trị cực đại
(biên độ) điện áp
Các số liệu ghi thiết bị điện giá trị hiệu dụng Ví dụ bóng đèn có ghi 220V-0,3A, nghĩa bóng đèn đợc thiết kế dùng với điện áp hiệu dụng 220V, cờng độ 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 Chuẩn KT, KN quy định
(20)1 Vẽ giản đồ Fre-nen cho đoạn mạch RLC nối tiếp
Viết đợc cơng thức tính cảm kháng, dung kháng tổng trở đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp nêu đợc đơn vị đo đại lợng
[VËn dông]
Biết cách vẽ đợc giản đồ Fre-nen cho mạch RLC nối cỏc bc:
Vẽ trục dòng điện rI nằm ngang
Vẽ vectơ quay U , U , Uur ur urR L C có độ lớn tỉ lệ với giá trị R , ZL, ZC (UR
ur
trïng víi trơc Ir,
L
Uur lËp víi I
r
mét gãc
theo chiỊu d¬ng, UurC lËp víi rImét gãc
2
theo chiỊu ©m)
Vectơ tổng hợp Uur urUR UurL UurCbiểu diễn điện áp hai đầu đoạn mạch
[Thông hiểu]
Công thức tính tổng trở Z mạch RLC nèi tiÕp lµ
2
L C
Z R (Z Z ) Trong đó:
R điện trở mạch;
ZL cảm kháng cuộn cảm, đợc tính
c«ng thøc ZL = L;
ZC dung kháng tụ điện, đợc tính cơng thức C
1 Z
C
Điện trở R , cảm kháng ZL , dung kháng ZC tổng trở Z có đơn
vị ôm ()
Nu on mch ch cú điện trở cờng độ dịng điện mạch pha với điện áp hai đầu mạch
Nếu đoạn mạch có tụ điện, cờng độ dòng điện sớm pha
2
so với điện áp hai tụ điện
Nếu đoạn mạch có cuộn cảm cờng độ dòng điện trễ pha
2
so với điện áp tức thời
2 Vit đợc hệ thức
(21)đối với đoạn mạch RLC nối tiếp (đối với giá trị hiệu dụng độ lệch pha)
Định luật Ôm : Cờng độ hiệu dụng đoạn mạch điện xoay chiều có R,L,C mắc nối tiếp có giá trị thơng số điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch tổng trở đoạn mạch :
U I =
Z
Độ lệch pha điện áp u cờng độ dòng điện i đợc xác định từ công thức :
L C
Z Z
tan
R
NÕu ZL > ZC, > u sớm pha so với i
Nếu ZL < ZC, < th× u trƠ pha so với i
thuần I = U R
Nếu đoạn mạch có tụ điện th×
C
U I =
Z
Nếu đoạn mạch có cuộn cảm
L
U I =
Z
3 Nêu đợc đặc điểm đoạn mạch RLC nối tiếp xảy tợng cộng hởng điện
[Thông hiểu]
Trong đoạn mạch xoay chiều cã R, L, C m¾c nèi tiÕp, ZL= ZC điện áp
bin thiờn cựng pha vi dũng điện, mạch xảy tợng cộng hởng Khi ta có :
1 L
C
hay
2LC = 1 Hiện tợng cộng hởng có đặc điểm sau:
Tổng trở mạch đạt giá trị cực tiểu: Zmin = R, lúc cờng độ dịng điện
hiệu dụng mạch đạt giá trị cực đại: Im ax U R
Điện áp hai đầu đoạn mạch biến đổi pha với cờng độ dòng điện
Điện áp tức thời hai tụ điện điện áp tức thời hai đầu cuộn cảm có biên độ nhng ngợc pha nên triệt tiêu Điện áp hai đầu điện trở điện áp hai đầu đoạn mạch
3 Giải đợc tập đoạn mạch RLC nối tiếp
[VËn dông]
Biết cách tính đại lợng cơng thức định luật Ôm cho mạch điện RLC nối tiếp tròng hợp mạch xảy tợng cộng hởng điện
Biết cách lập đợc phơng trình cờng độ dòng điện tức thời điện áp tức thời cho mạch RLC nối tiếp
ChØ xÐt m¹ch cã R, L, C m¾c nèi tiÕp
(22)tiếp 4 CÔNG SUấT điện TIÊU THụ CủA MạCH ĐIệN XOAY CHIềU
Hệ Số CÔNG SUấT
Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Viết đợc cơng thức tính cơng suất điện cơng thức tính hệ số cơng suất đoạn mạch RLC nối tiếp
[Th«ng hiĨu]
Công thức tính công suất tiêu thụ mạch ®iƯn xoay chiỊu cã RLC nèi tiÕp lµ
P = UIcos φ = RI2
Trong đó, U giá trị hiệu dụng điện áp, I giá trị hiệu dụng c -ờng độ dòng điện mạch điện cosφ gọi hệ số công suất mạch điện
C«ng thøc tÝnh hƯ sè c«ng suÊt:
R cos =
Z
trong đó, R điện trở Z tổng trở mạch điện
Cã thĨ sư dụng công thức sau:
P = UIcos =R
2
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 Nờu c lí cần phải tăng hệ số cơng suất nơi tiêu thụ điện
[Th«ng hiĨu]
Cơng suất hao phí đờng dây tải điện
2
hp 2 2
1
rI r
U cos
P
P Trong
đó, 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 đờng 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 đợc nhà nớc quy định tối thiểu phải 0,85
5 M¸Y BIÕN ¸P
Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
(23)tắc hoạt động máy biến áp
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 đợc nối với nguồn điện xoay chiều đợc gọi cuộn sơ cấp, có N1 vịng dây Cuộn
thứ hai đợc nối với tải tiêu thụ, gọi cuộn thứ cấp, có N2 vịng dây Máy biến áp hoạt động dựa vào tợng 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 hầu nh đờng sức từ dòng điện cuộn sơ cấp gây qua cuộn sơ cấp, nói cách khác từ thơng qua vịng dây cuộn sơ cấp cuộn thứ cấp nh 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 cp
dụng hai đầu cuộn dây máy biến áp tỉ lệ với số vòng dây :
2
1
U N
=
U N
trong đó, U1 điện ỏp ca cun s
cấp, U2 điện áp cña cuén thø cÊp
NÕu
N
N > máy biến áp máy tăng áp,
1
N
N < máy hạ áp
Nu điện hao phí khơng đáng kể (máy biến áp lí tởng), chế độ có tải cờng độ dòng 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 nh nấu chảy kim loại hàn điện
6 MáY PHáT ĐIệN XOAY CHIềU
Stt Chun KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Giải thích đợc
nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều
[Th«ng hiĨu]
Mỗi máy phát điện xoay chiều kiểu cảm ứng có hai phận chính: phần cảm nhằm tạo từ trờng, đợc 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 ba pha máy tạo ba suất điện động xoay chiều hình sin tần số, biên độ lệch pha
3
(24)Máy phát điện xoay chiều có rôto 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 tợng 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 dõy
Cấu tạo máy phát điện xoay chiều ba pha gåm hai bé phËn:
- Stato gồm có ba cuộn dây hình trụ giống đợc đặt đờng trịn ba vị trí đối xứng (ba trục ba cuộn dây nằm mặt phẳng đờng tròn, đồng quy tâm O đờng tròn v lch 120o)
- Rôto nam châm vĩnh cửu nam châm điện quay quanh mét trơc ®i qua O
Khi rơto quay với tốc độ góc ω cuộn dây stato xuất suất điện động cảm ứng biên độ, tần số, biên độ lệch pha
3
7 ĐộNG CƠ KHÔNG ĐồNG Bộ BA PHA
Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Giải thích đợc
nguyên tắc hoạt động động khơng đồng ba pha
[Th«ng hiÓu]
Nguyên tắc hoạt động động điện không đồng ba pha dựa tợng cảm ứng điện từ tác dụng từ trờng quay
Một khung dây dẫn đặt từ trờng quay, khung quay theo từ trờng với tốc độ góc nhỏ tốc độ quay từ trờng Động hoạt động theo nguyên tắc gọi động không đồng
Khi khung dây dẫn đặt từ trờng quay từ thông qua khung dây biến thiên, khung dây xuất dòng điện cảm ứng Từ trờng 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 chiu t trng
Từ trờng quay có vectơ cảm øng tõ B
ur
quay trßn theo thêi gian
(25)quay để chống lại biến thiên từ thông từ trờng qua khung dây Kết khung quay nhanh dần đuổi theo tốc độ quay từ trờng Tuy nhiên tốc độ góc khung dây tăng lên tốc độ biến thiên từ thông qua khung giảm đi, cờng độ dịng 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 trờng quay
Trong động không đồng ba pha, từ trờng quay đợc tạo nên dòng điện ba pha chạy cỏc cun dõy stato
- Rôto khung dây dẫn quay dới tác dụng từ trờng quay
- Stato gồm ba cuộn dây đặt lệch
trên vịng trịn Khi có dịng ba pha vào ba cuộn dây, xuất từ trờng quay tác dụng vào rôto làm cho rôto quay theo với tốc độ nhỏ tốc độ quay từ trờng Chuyển động quay rôto đợc 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
Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Tiến hành thí nghiệm để khảo sát đoạn mạch RLC nối tiếp
[Thông hiểu]
Hiểu sở lí thuyết:
- 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 Biết cách tiến hành thí nghiệm:
- Đo điện áp thành phần - Ghi kết vào bảng
Biết tính tốn số liệu thu từ thí nghiệm để đưa kết
(26)C, r, Z
- Nhận xét kết thí nghiệm
Ch¬ng IV. DAO ĐộNG Và SóNG ĐIệN Từ 1 Chuẩn kiến thức, kĩ chơng trình
(27)a) Dao động điện từ mạch LC
b) §iƯn từ trờng Sóng điện từ Các tính chất sóng ®iÖn tõ
c) Sơ đồ nguyên tắc máy phát máy thu sóng vơ tuyến điện
KiÕn thøc
Trình bày đợc cấu tạo nêu đợc vai trò tụ điện cuộn cảm hoạt động mạch dao động LC
Viết đợc cơng thức tính chu kì dao động riêng mạch dao động LC
Nêu đợc dao động điện từ
Nêu đợc lợng điện từ mạch dao động LC
Nêu đợc điện từ trờng sóng điện từ
Nêu đợc tính chất sóng điện từ
Nêu đợc chức khối sơ đồ khối máy phát máy thu sóng vơ tuyến điện đơn giản
Nêu đợc ứng dụng sóng vơ tuyến điện thụng tin, liờn lc
Kĩ năng
Vẽ đợc sơ đồ khối máy phát máy thu sóng vơ tuyến điện đơn giản
(28)2 Híng dÉn thùc hiƯn
1 M¹CH DAO §éNG
Stt Chuẩn KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Trình bày đợc cấu tạo nêu đợc vai trò tụ điện cuộn cảm hoạt động mạch dao động LC
[Th«ng hiĨu]
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 nh khơng mạch mạch dao động lí tởng
Muốn cho mạch dao động hoạt động ta tích điện cho tụ điện cho phóng điện mạch LC Nhờ
cã cuộn cảm mắc mạch, tụ điện phóng điện qua lại mạch nhiều lần tạo dòng ®iƯn xoay chiỊu m¹ch
Ơn tập kiến thức tụ điện, cuộn cảm, biểu thức định nghĩa c-ờng độ dịng điện, biểu thức định luật Ơm cho đoạn mạch có nguồn điện, tợng tự cảm (đã học lớp 11)
Dao động điện từ điều hoà xảy mạch LC sau tụ điện đợc tích điện lợng q0 khơng có
tác dụng điện từ từ bên ngồi lên mạch Đó dao động điện từ tự Viết đợc cơng thức
tính chu kì dao động riêng mạch dao động LC
Vận dụng đợc công thức T = 2 LC tập
[Th«ng hiĨu]
Nếu điện tích tụ điện biến đổi theo quy luật q = q0cost cờng
độ dòng điện mạch dao động biến thiên điều hòa theo thời gian, sớm pha
2
so víi q Ta cã: i = I0 cos(t +
2
), I0 = q0 Đại lợng
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 :
T 2 LC vµ f
2 LC
[VËn dơng]
Biết cách tính đại lợng thứ ba biết hai đại lợng công thc
Chỉ xét toán mạch LC gồm tụ điện cuộn dây cảm
3 Nờu c dao ng
điện từ [Th«ng hiĨu]
(29)ứng từ Bur mạch dao động đợc gọi dao động điện từ Nêu đợc lợng
điện từ mạch dao động LC
[NhËn biÕt]
Năng lợng điện từ mạch dao động LC tổng lợng điện trờng tập trung tụ điện lợng từ trờng tập trung cuộn cảm
Trong q trình dao động mạch, khơng có tiêu hao lợng, lợng từ trờng lợng điện trờng ln chuyển hố cho nhau, nhng lợng điện từ khơng đổi
2 §IƯN Tõ TR¦êNG
Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc điện từ tr-ờng l gỡ
[Thông hiểu]
Điện trờng biến thiên theo thêi gian sinh tõ trêng, tõ trêng biÕn thiên theo thời gian sinh điện trờng xoáy Hai trờng biến thiên quan hệ mật thiết với hai thành phần tr ờng thống nhất, gọi điện từ trờng
Nu ti nơi có từ trờng biến thiên theo thời gian nơi xuất điện trờng xốy Điện trờng có đờng sức đờng cong khép kín gọi điện trờng xốy
Nếu nơi có điện trờng biến thiên theo thời gian nơi xuất từ trờng Đờng sức từ trờng khép kín
3 SãNG §IƯN Tõ
Stt Chuẩn KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nờu c súng in t
là [Thông hiểu] Sóng điện từ trình lan truyền ®iƯn tõ trêng trong kh«ng gian
Chu kỳ biến đổi theo thời gian điện từ trờng điểm nh gọi chu kỳ sóng điện từ, ký hiệu
(30)lµ T Ta cã:
1λ T = =
f c
trong đó, c tốc độ ánh sáng, bớc sóng, f tần số sóng điện từ
2 Nêu đợc tính chất ca súng in t
[Thông hiểu]
Sóng điện tõ cã c¸c tÝnh chÊt sau:
a) Sóng điện từ truyền chân không với tốc độ ánh sáng chân không c ≈ 300 000 km/s
Sóng điện từ lan truyền đợc điện mơi, tốc độ truyền nhỏ truyền chân không phụ thuộc vào số điện môi
b) Sóng điện từ sóng ngang (các vectơ điện tr ờng Eur vectơ từ trờngBur vuông góc với vuông góc với ph-ơng 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 môi trờng bị phản xạ khúc xạ nh ánh sáng
e) Sóng điện từ mang lợng
Nhng súng in t cú bớc sóng từ vài mét đến vài kilơmét đợc dùng thông tin liên lạc vô tuyến nên đợc 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 tơng đối hẹp, sóng có bớc sóng ngắn hầu nh khơng bị khơng khí hấp thụ Tầng điện li lớp khí quyển, phân tử khí bị iơn hố mạnh dới tác dụng tia tử ngoại ánh sáng Mặt Trời Tầng điện li kéo dài từ độ cao 80km đến 800km Sóng ngắn vô tuyến phản xạ tốt tầng điện li nh mặt đất mặt nớc biển nh ánh sáng Nhờ mà sóng ngắn truyền xa mặt đất
4 NGUYÊN TắC THÔNG TIN LIÊN LạC BằNG SóNG VÔ TUYếN
Stt Chuẩn KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Vẽ đợc sơ đồ khối nêu đợc chức khối sơ đồ khối máy phát máy thu sóng vơ tuyến điện đơn giản
[VËn dơng]
Sơ đồ khối chức khối máy phát vô tuyến đơn giản :
Những sóng vơ tuyến dùng để tải thơng tin gọi sóng mang
(31)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 không trung 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 đợc chọn nhờ điều chỉnh tần số mạch cộng hởng 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 phỏt õm
bớc sóng ngắn nhiều
Muốn cho sóng mang cao tần tải đợc tín hiệu âm tần phải biến điệu chúng
(32)2 Nêu đợc ứng dụng sóng vơ tuyến điện thơng tin liên lạc
[Th«ng hiĨu]
ứng dụng sóng điện từ : Sóng vơ tuyến điện đ ợc dùng để tải thơng tin, âm hình ảnh Nhờ ngời thơng tin liên lạc từ vị trí đến vị trí khác mặt đất khơng gian mà khơng cần dây dẫn
Ch¬ng V. SóNG áNH SáNG 1 Chuẩn kiến thức, kĩ chơng trình.
(33)a) Tán sắc ánh sáng
b) Nhiễu xạ ánh sáng Giao thoa ánh sáng
c) Các loại quang phổ d) Tia hồng ngo¹i Tia tư ngo¹i Tia X Thang sãng ®iƯn tõ
KiÕn thøc
Mơ tả đợc tợng tán sắc ánh sáng qua lăng kính
Nêu đợc tợng nhiễu xạ ánh sáng
Trình bày đợc thí nghiệm giao thoa ánh sáng
Nêu đợc vân sáng, vân tối kết giao thoa ánh sáng
Nêu đợc điều kiện để xảy tợng giao thoa ánh sáng
Nêu đợc tợng giao thoa chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng nêu đ ợc t tởng thuyết điện từ ánh sáng
Nêu đợc ánh sáng đơn sắc có bớc sóng xác định
Nêu đợc chiết suất môi trờng phụ thuộc vào bớc sóng ánh sáng chân không
Nêu đợc quang phổ liên tục, quang phổ vạch phát xạ hấp thụ đặc điểm loại quang phổ
Nêu đợc chất, tính chất cơng dụng tia hồng ngoại, tia tử ngoại tia X
Kể đợc tên vùng sóng điện từ thang sóng điện từ theo b -c súng
Kĩ năng
Vn dụng đợc công thức i = D a
Xác định đợc bớc sóng ánh sáng theo phng phỏp giao thoa bng thớ nghim
Không yêu cầu học sinh chứng minh công thức khoảng vân
2 Híng dÉn thùc hiƯn
(34)Stt Chuẩn KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Mô tả đợc tợng tán sắc ánh sáng qua lăng kính
[Th«ng hiĨu]
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)
KÕt luËn:
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 khơng 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 tợng tán sắc giúp ta giải thích đ-ợc số tợng tự nhiên, ví dụ nh cầu vồng bảy sắc, đợc ứng dụng máy quang phổ lăng kính
2 Nêu đợc tợng nhiễu xạ ánh sáng
[Th«ng hiĨu]
HiƯn tỵng trun sai lƯch so víi sù truyền thẳng ánh sáng gặp vật cản gọi tợng nhiễu xạ ánh sáng
Hiện tợng 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 chót
3 Nêu đợc ánh sáng đơn sắc có bớc sóng xác định
[Th«ng hiĨu]
ánh sáng đơn sắc ánh sáng có tần số xác định, ứng với bớc sóng chân khơng xác định, tơng ứng với màu xác định Mỗi chùm ánh sáng đơn sắc coi nh sóng ánh sáng có bớc sóng xác định
ánh sáng nhìn thấy nằm khoảng bớc sóng từ 0,38 m (ánh sáng màu tím) đến 0,76 m (ánh sáng màu đỏ) Nêu đợc chiết suất
cđa m«i trêng phơ thc vào bớc sóng ánh sáng chân không
[Thông hiĨu]
(35)2 GIAO THOA ¸NH S¸NG
Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Trình bày đợc thí nghiệm giao thoa ánh sáng Nêu đợc vân sáng, vân tối kết giao thoa ánh sáng
Vận dụng đợc công thức i = D
a
để giải tập
[Thông hiểu]
Thí nghiệm Y-âng về giao thoa ¸nh s¸ng: ThÝ nghiƯm gåm ngn s¸ng §, kÝnh läc s¾c F, khe hĐp S, hai khe hĐp S1,
S2 đợc đặt song song với
nhau song song với khe S, quan sát E đặt song song với mặt phẳng chứa hai khe S1, S2
Cho ánh sáng chiếu từ ngồn sáng Đ, qua kính lọc sắc F khe hẹp S chiếu vào hai khe hẹp S1, S2 Quan sát hình ảnh hứng đợc
trên E, ta thấy vân sáng vân tối xen kẽ Đó tợng giao thoa ánh sáng
Khoảng vân i khoảng cách hai vân sáng, hai vân tối liên tiếp Công thức tính khoảng vân i = D
a [VËn dơng]
Biết cách tính đợc khoảng vân đại lơng công thức
Đối với vân tối khái niệm bậc giao thoa
Từ công thức tính khoảng vân ta suy =ia D
Nếu đo đợc i, a D ta tính đợc λ Đó nguyên tắc đo bớc sóng ánh sáng nhờ tợng giao thoa
Vị trí các vân giao thoa. Hiệu đường ánh sáng
2
ax
d d d
D
a độ dài đoạn S1S2
Vị trí vân sáng x = kλD
a , k = 0, ±1, ±2, Với k = 0, ta có vân sáng trung tâm (bậc 0), với k = ±1 ta có vân sáng bậc 1, với k = ±2 ta có vân sáng bậc …
Vị trí vân tối: x=(k+ )1λD
2 a ; k = 0, ±1, ±2,
(36)để xảy tợng giao thoa ánh sáng
Hai nguồn phát hai sóng ánh sáng có bớc 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 tợng giao thoa ánh sáng mơi trờng truyền sóng có hai sóng kết hợp phần tử sóng phơng dao động
hai chùm sáng phát từ hai khe S1và S2 hai
chùm sáng kết hợp
3 Nờu đợc tợng giao thoa chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng
[Th«ng hiĨu]
Một nhứng tính chất đặc trng để khẳng định vật chất có tính chất sóng tợng giao thoa Thí nghiệm Y-âng chứng tỏ hai chùm ánh sáng giao thoa đợc với nhau, nghĩa ánh sáng có tính chất sóng
Giao thoa ánh sáng chứng thực nghiệm quan trọng khẳng định ánh sáng có tớnh cht súng
3 CáC LOạI QUANG PHổ
Stt Chuẩn KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc quang phổ liên tục, quang phổ vạch phát xạ hấp thụ đặc điểm loại quang phổ
[Th«ng hiĨu]
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 nguyên tố hố học trạng thái khí có áp suất thấp, bị kích thích, cho quang phổ
Máy quang phổ dụng cụ dùng để phân tích chùm ánh sáng phức tạp thành thành phn n sc
Máy quang phổ lăng kính gồm cã bé phËn chÝnh:
+ èng chuÈn trùc, có tác dụng làm cho chùm ánh sáng cần phân tích thành chùm ánh sáng song song;
(37)vạch đặc trng 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 trng riêng cho chất khí
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 đợc làm thành quang phổ nguồn sáng cần phân tích TIA HồNG NGOạI Và TIA Tử NGOạI
Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc chất, tính chất cơng dụng tia hồng ngoại
[Th«ng hiĨu]
Tia hồng ngoại xạ khơng nhìn thấy ngồi vùng màu đỏ quang phổ, có bớc sóng lớn bớc sóng ánh sáng đỏ (từ 760 nm đến vài milimét), có chất với ánh sáng, sóng điện từ
Các vật nhiệt độ phát tia hng ngoi
Tính chất công dụng cđa tia hång ngo¹i :
Tia hồng ngoại tác dụng nhiệt mạnh, dễ bị vật hấp thụ nên đ ợc dùng để sởi, sấy, đời sống sản xuất công nghiệp
Tia hồng ngoại có khả gây số phản ứng hoá học Ngời ta chế tạo đợc phim ảnh nhạy với tia hồng ngoại, dùng để chụp ảnh ban đêm, chụp ảnh hồng ngoại thiên thể
Tia hồng ngoại biến điệu đợc (nh sóng điện từ cao tần), nên đợc ứng dụng việc chế tạo dụng cụ điều khiển từ xa
Trong quân sự, ngời 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
Tia hồng ngoại tuân theo định luật: truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, bị nhiễu xạ, giao thoa nh ánh sáng thông th-ờng
2 Nêu đợc chất, tính chất cơng dụng tia tử ngoại
[Th«ng hiĨu]
Tia tử ngoại xạ khơng nhìn thấy có bớc sóng nhỏ bớc sóng ánh sáng tím (từ bớc 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
(38) TÝnh chÊt công dụng tia tử ngoại :
Tia tử ngoại tác dụng lên phim ảnh, nên để nghiên cứu tia tử ngoại ngời ta thờng dùng phim ảnh
Tia tử ngoại kích thích nhiều phản ứng hố học nên đợc sử dụng cơng nghiệp tổng hợp hiđrơ vàclo
Tia tư ngo¹i làm ion hoá không khí nhiều chất khí khác Chiếu vào kim loại, tia tử ngoại gây tợng quang điện
Tia t ngoi kớch thích phát quang nhiều chất Tính chất đ ợc 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 đ ợc 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 sỏng lờn
Tia tử ngoại bị nớc, thuỷ tinh hÊp thơ m¹nh, nhng l¹i cã thĨ trun qua th¹ch anh
TIA X
Stt Chuẩn KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc chất, tính chất cơng dụng tia X
[Th«ng hiĨu]
Tia X xạ khơng nhìn thấy đợc, có bớc sóng từ 1011 m đến 108m, có chất với ánh sáng, sóng điện từ
Kim loại có nguyên tử lợng lớn bị chùm tia êlectron (tia catôt) có l -ợng lớn đập vào phát tia X
Tính chất c«ng dơng cđa tia X :
Tia X có bớc sóng ngắn khả đâm xun mạnh Tia X đợc sử dụng công nghiệp để tìm khuyết tật vật đúc kim loại
Tia X tác dụng lên phim ảnh, nên đợc sử dụng máy chụp X quang
Tia X làm phát quang số chất, chất đợc dùng làm quan sát chiếu điện
Tia X làm ion hố chất khí Do đó, đo mức độ iơn hố, suy liều lợng tia X
Tia X có tác dụng sinh lí : huỷ diệt tế bào nên dùng để chữa bệnh
Tia X tuân theo định luật: truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, bị nhiễu xạ, giao thoa nh ánh sáng thông thờng
(39) Tia X đợc dùng để khảo sát cấu trúc tinh thể vật rắn, dựa vào nhiễu xạ tia X nguyên tử, phân tử tinh thể
2 Kể đợc tên vùng sóng điện từ thang sóng điện từ theo bớc sóng
[NhËn biÕt]
Thang sóng điện từ bao gồm xạ sau đợc xếp theo thứ tự bớc 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 bớc sóng)
Vì có bớc sóng tần số khác nên sóng điện từ khác có tính chất khác (có thể nhìn thấy không nhìn thấy, có khả đâm xuyên khác nhau, cách ph¸t kh¸c nhau…)
3 Nêu đợc t tởng thuyết điện từ ánh sáng
[NhËn biÕt]
Tư tưởng thuyết điện từ ánh sáng dựa vào đồng sóng điện từ sóng ánh sáng, coi ánh sáng sóng điện từ
Sóng điện từ sóng ánh sáng truyền chân không với tốc độ c Sóng điện từ truyền thẳng, phản xạ mặt kim loại, khúc xạ không khác ánh sáng thơng thường Sóng điện từ giao thoa tạo sóng dừng, nghĩa là, sóng điện từ có đủ tính chất biết sóng ánh sáng
Lí thuyết thực nghiệm chứng tỏ ánh sáng sóng điện từ
Các phương trình Măc-xoen cho phép đốn trước tồn sóng điện từ, có nghĩa có thay đổi yếu tố cường độ dịng điện, mật độ điện tích sinh sóng điện từ truyền khơng gian Vận tốc sóng điện từ c, tính phương trình Măc-xoen, với vận tốc ánh sáng 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 chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Xác định bước sóng ánh sáng theo phương pháp giao thoa thí nghiệm
[Thơng hiểu]
Hiểu sở lí thuyết:
(40)L i
n
- Từ cơng thức tính khoảng vân, suy bước sóng ánh sáng là: i a a.L
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 Biết cách tiến hành thí nghiệm:
- Điểu chỉnh thiết bị để thu hệ vân giao thoa rõ nét 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
Biết tính tốn số liệu thu từ thí nghiệm để đưa kết quả: - Tính giá trị trung bình bước sóng
- Tính sai số tỉ đối bước sóng
- Tính sai số tuyệt đối trung bình bước sóng - Viết kết quả:
- Nhận xét trình bày kết thực hành
Chơng VI.LƯợNG Tử áNH SáNG 1 Chuẩn kiến thức, kĩ chơng trình
(41)a) Hiện tợng quang điện Định luật giới hạn quang điện
b) Thuyết lợng tử ánh sáng Lỡng tính sóng - hạt ánh sáng
c) Hiện tợng quang điện d) Quang phổ vạch nguyên tử hiđrô
e) Sự phát quang f) Sơ lợc laze
Kiến thức
Trỡnh bày đợc thí nghiệm Héc tợng quang điện nêu đợc tợng quang điện
Phát biểu đợc định luật giới hạn quang điện
Nêu đợc nội dung thuyết lợng tử ánh sáng
Nêu đợc ánh sáng có lỡng tính sóng - hạt
Nêu đợc tợng quang điện
Nêu đợc quang điện trở pin quang điện
Nêu đợc tạo thành quang phổ vạch phát xạ hấp thụ nguyên tử hiđrô
Nêu đợc phát quang
Nêu đợc laze số ứng dng ca laze
Kĩ
Vn dng đợc thuyết lợng tử ánh sáng để giải thích định luật giới hạn quang điện
Không yêu cầu học sinh nêu đợc tên dãy quang phổ vạch nguyên tử hiđrô giải tập
Sự tạo thành quang phổ vạch nguyên tử hiđrô đợc giải thích dựa kiến thức mức lợng học mơn Hố học lớp 10
2 Hớng dẫn thực hiện
1 HIệN TƯợNG QUANG ĐIệN THUYếT LƯợNG Tử áNH SáNG
Stt Chun KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Trình bày đợc thí nghiệm Héc tợng quang điện nêu đợc tợng quang điện
[Th«ng hiĨu]
Gắn kẽm tích điện âm vào tĩnh điện kế, kim tĩnh điện kế lệch 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 hin tng tng t xy
Hiện tợng ánh sáng làm bật êlectron khỏi mặt kim loại gọi t -ợng quang điện (ngoài)
Các êlectron bật khỏi bề mặt kim loại gọi ªlectron quang ®iƯn hay quang ªlectron
2 Phát biểu đợc định luật giới hạn quang điện
[Th«ng hiểu]
Định luật giới hạn quang điện :
(42)(0)
Giới hạn quang điện 0 kim loại đặc trng riêng kim loại
3 Nêu đợc nội dung thuyết lợng tử ánh sáng
[Th«ng hiĨu]
Nội dung thuyết lợng tử ánh sáng :
a) ánh sáng đợc tạo thành hạt gọi phôtôn
b) Với ánh sáng đơn sắc có tần số f, phơtơn giống nhau, phôtôn mang lợng hf
c) Phôtôn bay với tốc độ c = 3.108 m/s dọc theo cỏc tia sỏng
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 n
Giả thuyết Plăng : Lợng lợng 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
Lợng tử lợng hf,
trong h = 6,625.1034J.s Nêu đợc ánh sáng có
lỡng tính sóng-hạt [Thông hiểu]
ánh sáng có lìng tÝnh sãng -h¹t :
- ánh sáng có tính chất sóng đợc thể qua tợng giao thoa ánh sáng, tợng nhiễu xạ ánh sáng
- ánh sáng có tính chất hạt đợc thể qua tợng quang điện
¸nh s¸ng võa cã tÝnh chÊt sãng, võa cã tÝnh chÊt hạt, tức ánh sáng có l ỡng tính sóng - h¹t
5 Vận dụng đợc thuyết lợng tử ánh sáng để giải thích định luật giới hạn quang điện
[VËn dông]
Muốn cho êlectron bứt khỏi mặt kim loại, phải cung cấp cho cơng để thắng liên kết, gọi cơng A Nh vậy, muốn cho tợng quang điện xảy ra, lợng phơtơn ánh sáng kích thích phải thoả mãn điều kiện:
hf A hay hc A
hay 0 , 0 hc
A
(43)2 HIệN TƯợNG QUANG ĐIệN TRONG
Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc tợng quang điện
[Th«ng hiĨu]
Hiện tợng ánh sáng giải phóng êlectron liên kết chất bán dẫn chúng trở thành êlectron dẫn, đồng thời tạo lỗ trống gọi tợng 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 tợng quang điện giới hạn quang điện lớn giới hạn quang điện
2 Nờu c quang in
trở pin quang điện
[Th«ng hiĨu]
Quang điện trở điện trở làm chất quang dẫn Điện trở thay đổi từ vài mêgaôm không đợc chiếu sáng xuống đến vài chục ôm đợc 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 đ ợc cấu tạo từ lớp chuyển tiếp p-n
Suất điện động pin quang điện có giá trị vào cỡ từ 0,5 V đến 0,8 V
Pin hoạt động dựa vào tợng quang điện xảy lớp chuyển tiếp p-n
Pin quang điện đợc ứng dụng máy đo ánh sáng, vệ tinh nhân tạo, máy tính bỏ túi,
3 HIƯN TƯợNG QUANG - PHáT QUANG
Stt Chun KT, KN quy địnhtrong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc phát quang
[Th«ng hiĨu]
Hiện tợng quang - phát quang tợng số chất có khả hấp thụ ánh sáng có bớc sóng để phát ánh sáng có bớc súng khỏc
Đặc điểm phát quang kéo dài thời gian sau tắt ánh sáng kích thích Thời gian dài ngắn khác phụ thuộc vào chất phát
ánh sáng phát quang có bớc sóng dài bớc sóng ánh s¸ng kÝch thÝch :
(44)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
4 Quang phổ vạch nguyên tử hiđrô
Stt Chuẩn KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc tạo thành quang phổ vạch phát xạ hấp thụ nguyên tử hiđrơ
[Th«ng hiĨu]
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 ph ơng số nguyên liên tiếp Quỹ đạo K có bán kính nhỏ r0 = 5,3.1011m (r0
b¸n kÝnh Bo)
n
Tên quỹ đạo K L M N O P
B¸n kÝnh r r0 4r0 9r0 16r0 25r0 36r0
Trạng thái trạng thái dừng có mức lợng thấp trạng thái êlectron chuyển động quỹ đạo gn ht nhõn nht
Nh lợng êlectron nguyên tử hiđrô trạng thái dừng khác EK, EL, EM,
Khi êlectron chuyển từ mức lợng cao (Ecao) xuống mức lỵng
thấp (Ethấp) phát phơtơn có lợng hồn tồn xác định
:
hf = EcaoEthÊp
Mỗi phơtơn có tần số f ứng với sóng ánh sáng đơn sắc có bớc sóng
(45)c f
, tức ứng với vạch phổ có màu (hay vị trí) định Điều lí giải quang phổ phát xạ hiđrơ quang phổ vạch Ngợc lại, nguyên tử hiđrơ mức lợng Ethấp mà
chịu tác dụng chùm sáng trắng, có tất cảc phơtơn có lợng từ lớn đến nhỏ khác nhau, nguyên tử hấp thụ phơtơn có lợng phù hợp = EcaoEthấp để chuyển lên mức
năng lợng Ecao Nh sóng ánh sáng đơn sắc bị hấp thụ, làm cho
trên quang phổ liên tục xuất vạch tối Do đó, quang phổ hấp thụ nguyên tử hiđrô quang ph vch
5 SƠ LƯợC Về LAZE
Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc laze số ứng dụng laze
[Th«ng hiĨu]
Laze nguồn sáng phát chùm sáng cờng độ lớn dựa việc ứng dụng tợng phát xạ cảm ứng
Đặc điểm tia laze có tính đơn sắc, tính định h ớng, tính kết hợp cao cờng độ lớn
øng dông cđa laze :
Trong y häc, lỵi dơng khả tập trung lợng chùm tia laze vµo mét vïng rÊt nhá, ngêi ta dïng tia laze nh mét dao mæ phÉu thuËt,…
Laze đợc ứng dụng thông tin liên lạc vô tuyến thông tin liên lạc cáp quang
Trong công nghiệp, laze dùng việc nh khoan, cắt, tôi, xác nhiều chất liệu nh kim loại, compôzit,
Laze c dựng đầu đọc đĩa CD, bút bảng
(46)1 Chuẩn kiến thức, kĩ chơng tr×nh
Chủ đề Mức độ cần đạt ghi
Hạt nhân nguyên tử a) Lực hạt nhân Độ hụt khối
b) Năng lợng liên kết hạt nhân
Kiến thức
Nờu c lực hạt nhân đặc điểm lực hạt nhân
Viết đợc hệ thức Anh-xtanh khối lợng lợng
Nêu đợc độ hụt khối lợng liên kết hạt nhân
Các kiến thức cấu tạo hạt nhân kí hiệu hạt nhân học mụn Hoỏ hc lp 10
Phản ứng hạt nhân
a) Phản ứng hạt nhân Định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân
b) Hiện tợng 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 đợc phản ứng hạt nhân
Phát biểu đợc định luật bảo toàn số khối, điện tích, động l ợng lợng tồn phần phản ứng hạt nhân
Nêu đợc tợng phóng xạ
Nêu đợc thành phần chất tia phóng xạ
Viết đợc hệ thức định luật phóng xạ
Nêu đợc số ứng dụng đồng vị phóng xạ
Nêu đợc phản ứng phân hạch
Nêu đợc phản ứng dây chuyền nêu đợc điều kiện để phản ứng dây chuyền xảy
Nêu đợc phản ứng nhiệt hạch nêu đợc điều kiện để phản ứng nhiệt hạch xảy
Nêu đợc u việt lợng phn ng nhit hch
Kĩ
Vn dụng đợc hệ thức định luật phóng xạ để giải số tập đơn giản
2 Híng dÉn thùc hiƯn
1 HƯ THøC ANH-XTANH GI÷A KHèI LƯợNG Và NĂNG LƯợNG
Stt Chun KT, KN quy địnhtrong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
(47)Anh-xtanh gi÷a khèi
lợng lợng một vật ln tồn đồng thời tỉ lệ với nhau, hệNăng lợng E khối lợng m tơng ứng số tỉ lệ c2 (c tốc độ ánh sáng chân khơng)
HƯ thøc Anh-xtanh : E = mc2
Năng lợng (tính đơn vị eV) tơng ứng với khối lợng 1u 1uc2 = 931,5 MeV
Đơn vị khối lợng nguyên tử u, có giá trị 12 khối lợng nguyên tử đồng vị12
6C, thĨ lµ:
1 u = 1,66055.1027 kg.
Theo thuyết tơng đối, vật chuyển động với tốc độ v có khối lợng
m =
0
2
m v
c
m0
trong đó, m0 khối lợng nghỉ vật (khối lợng vt
ng yờn)
Năng lợng toàn phần cđa vËt lµ E = mc2 =
2
2
2
m c v
c
Năng lợng E0=m0c2 đợc gọi lợng nghỉ hiệu
E-E0=(m-m0)c2 động nng ca vt
2 NĂNG LƯợNG LIÊN KếT CủA HạT NHÂN
Stt Chun KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc lực hạt nhân đặc điểm lực hạt nhân
[Th«ng hiĨu]
Các nuclơn hạt nhân hút lực mạnh tạo nên hạt nhân bền vững Lực hút gọi l lc ht nhõn
Đặc điểm lực hạt nh©n :
Lực hạt nhân khơng có chất với lực tĩnh điện lực hấp dẫn Nó loại lực truyền tơng tác nuclơn hạt nhân (cịn đợc gọi lực tng tỏc mnh)
Lực hạt nhân phát huy tác dụng phạm vi kích thớc hạt nhân, cì nhá h¬n 1015m
Ơn tập kiến thức cấu tạo hạt nhân học mơn Hóa học lớp 10
Cấu tạo : Hạt nhân nguyên tử đợc cấu tạo từ prơtơn (p), mang điện tích nguyên tố dơng, nơtron (n) trung hoà điện, gọi chung nuclôn Tổng số nuclôn hạt nhân gi l s A
Kí hiệu hạt nhân A ZX
Lực hạt nhân lực tĩnh điện, lực hạt nhân lực hút nuclôn, tức không phụ thuộc vào ®iÖn tÝch
2 Nêu đợc độ hụt khối
và lợng liên kết [Thông hiểu]
(48)của hạt nhân
Khối lợng m hạt nhân A
ZX nhỏ tỉng khèi
lợng nuclơn tạo thành hạt nhân Đại lợng m = Z.mp + (A – Z).mn – m gọi độ hụt khối hạt nhân AZX Năng lợng liên kết hạt nhân :
Wlk = m.c2
Năng lợng liên kết hạt nhân đợc tính tích độ hụt khối ht nhõn vi tha s c2
lợng liên kết Wlk số nuclôn A
Hạt nhân có lợng liên kết riêng lớn bền vững
3 Nờu c phn ng
hạt nhân [Thông hiểu]
Phn ng ht nhõn l quỏ trình biến đổi hạt nhân Phản ứng hạt nhân chia thành hai loại :
Ph¶n øng hạt nhân tự phát trình tự phân rà hạt nhân không bền vững thành hạt nhân khác :
A C + D
Trong đó, A hạt nhân mẹ, C hạt nhân con, D tia phóng xạ (, …)
Phản ứng hạt nhân kích thích trình hạt tơng tác với thành hạt khác :
A + B C + D
Các hạt trớc sau phản ứng nhiều Các hạt hạt nhân hay hạt sơ cấp êlectron, pôzitron, nơtrôn
Trong phản ứng hạt nhân, số hạt nơtron (A-Z) không bảo toàn
Phản ứng hạt nhân thu lợng toả lợng
Mun thc hin phản ứng hạt nhân thu l-ợng, phải cung cấp cho hệ lợng đủ lớn
4 Phát biểu đợc định luật bảo toàn số khối, điện tích, động lợng lợng tồn phần phản ứng hạt nhân
[Th«ng hiĨu]
Định luật bảo tồn điện tích : Tổng đại số điện tích hạt tơng tác tổng đại số điện tích hạt sản phẩm
Định luật bảo toàn số nuclôn (bảo toàn số A) : Tổng số nuclôn hạt tơng tác tổng số nuclôn hạt sản phẩm
Định luật bảo toàn lợng : Tổng lợng toàn phần hạt tơng tác tổng lợng toàn phần hạt sản phẩm
Năng lợng toàn phần phản ứng hạt nhân : Gọi mtrớc msau lần lợt tổng khối lợng
các hạt trớc phản ứng sau phản ứng
Năng lợng tỏa hay thu vào phản ứng hạt nhân :
W = (mtrớcmsau)c2
NÕu mtríc > msau th× W > , ta có phản ứng toả
năng lợng
Nếu mtríc < msau th× W < , ta cã ph¶n øng thu
(49) Định luật bảo toàn động lợng : Vectơ tổng động lợng hạt tơng tác vectơ tổng động lợng hạt sản phẩm
Muốn thực phản ứng hạt nhân thu l-ợng, phải cung cấp cho hệ lợng đủ lớn
3 PHãNG X¹
Stt Chuẩn KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc tợng phóng x l gỡ
[Thông hiểu]
Phóng xạ trình phân rà tự phát hạt nhân không bền vững (tự nhiên hay nhân tạo)
Quỏ trình phân rã kèm theo tạo hạt kèm theo phát xạ điện từ Hạt nhân tự phân rã gọi hạt nhân mẹ, hạt nhân đợc tạo thành sau phân rã gọi hạt nhân
2 Nêu c thnh phn
và chất tia phóng xạ
[Thông hiểu]
Tia thực chất dòng hạt
2He chuyn ng vi tốc độ cỡ 20 000
km/s Quãng đờng đợc tia khơng khí chừng vài xentimét vật rắn chừng vài micrômét
Tia thực chất dòng hạt êlectron hay dòng 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 đợc vài mét khơng khí vài milimét kim loi
- Phóng xạ + trình phân rà phát tia + Tia + dòng p«zitron (0
1e) chuyển động với tốc độ xấp xỉ tốc độ ánh sáng Pơzitron
cã ®iƯn tÝch +e khối lợng khối lợng êlectron Tia + truyền
đ-ợc vài mét không khí vài milimét kim loại
(50)trong bê tơng vài xen-ti-mét chì Viết đợc hệ thức
định luật phóng xạ
Vận dụng đợc hệ thức định luật phóng xạ để giải số tập đơn giản
[Th«ng hiĨu]
Hệ thức định luật phóng xạ :
N = N0et
Trong trình phân rã, số hạt nhân phóng xạ nguồn giảm theo quy luật hàm số mũ Trong đó, N0 số nguyên tử ban đầu chất
phãng x¹, N số nguyên tử chất thời điểm t , số phóng xạ
Chu kỡ bán rã T đại lợng đặc trng cho chất phóng xạ, đợc đo thời gian qua số lợng hạt nhân lại 50% (nghĩa phân rã 50%), đợc xác định bởi:
ln 0, 693
T
[VËn dơng]
Biết cách tính số hạt chu kì bán rã theo hệ thức định luật phóng xạ
4 Nêu đợc số ứng
dụng đồng vị phóng xạ
[Th«ng hiĨu]
Ngồi đồng vị có sẵn thiên nhiên gọi đồng vị phóng xạ tự nhiên, ngời ta cịn tạo đợc 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, hoá học, yhọc Trong y học, ngời ta đa đồng vị khác vào thể để theo dõi xâm nhập di chuyển nguyên tố định thể ngời Đây phơng pháp nguyên tử đánh dấu, dùng để theo dõi đợc tình trạng bệnh lí Trong ngành khảo cổ học, ngời ta sử dụng ph-ơng pháp cacbon 146C, để xác định niên đại cổ vật
(51)4 PHảN ứNG PHÂN HạCH
Stt Chuẩn KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc phản ứng phân hạch
[Th«ng hiĨu]
Phản ứng phân hạch phản ứng hạt nhân nặng vỡ thành hai mảnh nhẹ (có khối lợng cỡ) Hai mảnh gọi sản phẩm phân hạch hay “mảnh vỡ” phân hạch
Trong ph¶n øng phân hạch
235U dới tác dụng n¬tron,
năng lợng toả vào cỡ 200 MeV Nêu đợc phản ứng
dây chuyền nêu đợc điều kiện để phản ứng dây chuyn xy
[Thông hiểu]
Sự phân hạch 235U có kèm theo giải phóng 2,5 nơtron (tính
trung bình) với lợng 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
iu kin để phản ứng dây chuyền xảy ra:
Khối lợng tối thiểu chất phân hạch để phản ứng phân hạch dây chuyền trì đợc gọi khối lợng tới hạn
Giả sử sau lần phân hạch, có k nơtron đợc giải phóng đến kích thớch cỏc ht nhõn 235
U khác tạo nên phân hạch
Khi k < 1, phản ứng phân hạch dây chuyền không xảy
Khi k = 1, phản ứng phân hạch dây chuyền tự trì, l ợng phát khơng đổi theo thời gian Phản ứng hạt nhân kiểm sốt c
Khi k > 1, phản ứng phân hạch dây chuyền tự trì, số nơtron tăng nhanh, số phản ứng tăng nhanh, nên lợng toả tăng nhanh gây nên bùng nổ
Phn ứng phân hạch có điều khiển đợc thực lò phản ứng hạt nhân, tơng ứng với trờng hợp k=1 Để đảm bảo cho k=1, ngời ta dùng điều khiển có chứa bo hay cađimi Năng lợng toả từ lị phản ứng khơng đổi theo thi gian
5 PHảN ứNG NHIệT HạCH
(52)trong chơng trình
1 Nờu c phản ứng nhiệt hạch nêu đợc điều kiện để phản ứng kết hợp hạt nhân xảy
[Th«ng hiĨu]
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
Ph¶n øng 21H 31H 42H 01n toả lợng Q = 17,6 MeV/hạt nhân
Con ngi mi ch thc hin c phản ứng nhiệt hạch dới dạng khơng kiểm sốt đợc (bom H)
2 Nêu đợc u việt lợng phản ứng nhiệt hạch
[Th«ng hiĨu]
Ưu điểm việc sản xuất lợng phản ứng nhiệt hạch toả ra là:
Năng lợng toả phản ứng nhiệt hạch lớn
Nguồn nhiên liệu nhiệt hạch có thiên nhiên dồi gần nh vô tận
Chất thải từ phản ứng nhiệt hạch không làm ô nhiễm môi trờng
(53)Chơng VIII. Từ VI MÔ ĐếN Vĩ MÔ 1 Chuẩn kiến thức, kĩ chơng trình
Ch Mc cn t ghi chỳ
a) Hạt sơ cấp b) Hệ Mặt Trời c) Sao Thiên hà
Kiến thức
Nêu đợc hạt sơ cấp
Nêu đợc tên số hạt sơ cấp
Nêu đợc sơ lợc cấu tạo hệ Mặt Trời
Nêu đợc gì, thiên hà
2 Híng dÉn thùc hiƯn
1 C¸C HạT SƠ CấP
Stt Chun KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc hạt sơ cấp
Nêu đợc tên mt s ht s cp
[Thông hiểu]
Hạt sơ cấp hạt vi mô, có kích thớc vào cỡ kích thớc hạt nhân trở xuống
Một số hạt sơ cấp là: phôtôn (), êlectron (e ), pôzitron (
e), prôtôn (p),
nơtron (n), nơtrinô ()
Để tạo nên hạt sơ cấp mới, ngời ta làm tăng vận tốc số hạt cho chúng bắn vào hạt khác
Sự phân loại hạt sơ cấp theo khối lợng nghỉ tăng dần : a) Phôtôn (lợng tử ánh sáng) có m0 =
b) Leptôn gồm hạt nhẹ : êlectron, muyôn (+, )
c) Mêzôn, gồm hạt nhân có khối lợng trung bình khoảng (200 900) me, gồm hai nhóm : mêzôn mêzôn K
d) Barion, gồm hạt có khối lợng lớn khối lợng prôtôn Có hai nhóm barion nuclôn hipêron với phản hạt chúng
Tập hợp mêzôn barion có tên chung hađrôn
Cỏc hạt sơ cấp luôn biến đổi tơng tác với Có loại tơng tác bản, : tơng tác điện từ, tơng tác mạnh, tơng tác yếu tơng tác hấp dẫn
(54)Stt Chuẩn KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc sơ lợc cấu tạo hệ Mặt Trời
[Th«ng hiĨu]
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 lợng Mặt Trời phản ứng nhiệt hạch hạt nhân hiđrô đợc tổng hợp thành hạt nhân hêli
Các hành tinh: Có hành tinh theo thứ tự tính từ Mặt Trời xalà Thuỷ tinh, Kim tinh, Trái Đất, Hoả tinh, Mộc tinh, Thổ tinh, Thiên Vơng tinh, Hải Vơng 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 nh nằm mặt phẳng, mặt phẳng gọi mặt phẳng hồng đạo
Xung quanh đa số hành tinh có vệ tinh Chúng chuyển động hầu nh mặt phẳng quanh hành tinh
Ngoài ra, hệ Mặt Trời có tiểu hành tinh, chổi thiên thạch
Trái Đất có bán kính 6400km, có khối lợng 5,98.1024kg, bán kính quỹ đạo quanh Mặt
Trêi 150.106km, chu k× quay quanh trơc 23
giờ 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 đợc lấy làm đơn vị
đo độ dài thiên văn gọi đơn vị thiên văn (đvtv)
2 Nêu đợc gì, thiên hà
[Th«ng hiĨu]
Sao khối khí nóng sáng, giống nh Mặt Trời Nhiệt độ lịng ngơi lên đến hàng chục triệu độ, xảy phản ứng nhiệt hạch Khối lợng nằm khoảng từ 0,1 đến vài chục lần khối lợng 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, ngồi mép dt
Hệ Mặt Trời nằm mặt phẳng qua tâm vuông góc với trục Ngân Hà, cách tâm khoảng cỡ 2/3 bán kính Ngân hà có cấu trúc dạng xoắn ốc
Mt Trời đợc cấu tạo gồm hai phần : quang cầu khí Nhiệt độ bề mặt 6000 K Khối lợng Mặt Trời lớn khối l-ợng Trái Đất 333000 lần, cỡ 1,99.1030 kg
(khèi lỵng Trái Đất 5,98.1024 kg) Mặt Trời
liờn tc bc xạ lợng xung quanh L-ợng lL-ợng 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/m2 Từ đó
suy c«ng st xạ Mặt Trời P
= 3,9.1026 W Sự xạ Mặt Trời đợc
duy trì lòng Mặt Trời xảy phản ứng nhiệt hạch
(55)(56)B CHNG TRèNH NNG CAO Chơng I. ĐộNG LựC HọC VậT RắN 1 Chuẩn kiến thức, kĩ chơng trình
Ch Mc cn t ghi
a) Chuyển động tịnh tiến b) Chuyển động quay vật rắn quanh trục cố định Gia tốc góc
c) Phơng trình chuyển động quay vật rắn quanh trục Momen quán tính
d) Momen động lợng Định luật bảo toàn momen động lợng
e) Động vật rắn quay quanh trục cố định
KiÕn thøc
Nêu đợc vật rắn chuyển động tịnh tiến vật rắn
Nêu đợc cách xác định vị trí vật rắn chuyển động quay quanh trục cố định
Viết đợc biểu thức gia tốc góc nêu đợc đơn vị đo gia tốc góc
Nêu đợc momen qn tính
Viết đợc phơng trình chuyển động quay vật rắn quanh trục
Nêu đợc momen động lợng vật trục viết đợc cơng thức tính momen
Phát biểu đợc định luật bảo toàn momen động lợng vật rắn viết đợc hệ thức định luật
Viết đợc công thức tính động vật rắn quay quanh trục
Kĩ năng
Vn dng c phng trỡnh chuyển động quay vật rắn quanh trục cố định để giải tập đơn giản biết momen quán tính vật
Vận dụng đợc định luật bảo toàn momen động lợng trục
Giải đợc tập động vật rắn quay quanh trục cố định
M = I
Không xét vật rắn vừa quay vừa chuyển động tịnh tiến
2 Híng dÉn thùc hiƯn
(57)Stt Chuẩn KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc vật rắn chuyển động tịnh tiến vật rắn
[Th«ng hiÓu]
Vật rắn vật mà khoảng cách hai điểm vật khơng thay đổi trình chuyển động
Khi vật rắn chuyển động tịnh tiến điểm vật có quỹ đạo giống hệt
2 Nêu đợc cách xác định vị trí vật rắn chuyển động quay quanh trục cố định
[Th«ng hiĨu]
Cách xác định vị trí vật rắn chuyển động quay quanh trục cố định (chỉ xét vật quay theo chiều) Chọn chiều dơng chiều quay vật, vị trí vật thời điểm đợc xác định toạ độ góc Đó góc mặt phẳng động P gắn với vật mặt phẳng cố định P0 (hai mặt phẳng chứa
trôc quay)
Chuyển động quay vật rắn quanh trục cố định có đặc điểm:
- Mỗi điểm vật vạch đờng 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 đợc góc khoảng thời gian
Chuyển động quay chuyển động mà tốc độ góc vật rắn không đổi theo thời gian :
= 0 + t
trong 0 toạ độ góc ban đầu, lúc t =
Góc đo rađian (rad) Viết đợc biểu thức
của gia tốc góc nêu đợc đơn vị đo gia tốc góc
[Th«ng hiĨu]
Gia tèc gãc trung bình tb khoảng thời gian t tb =
t
, với độ biến thiên tốc độ góc
kho¶ng thêi gian t
Gia tốc góc tức thời (gọi tắt gia tốc góc) vật rắn quay quanh trục thời điểm t đại lợng đặc trng cho biến thiên tốc độ góc thời điểm đ ợc xác định đạo hàm tốc độ góc theo thời gian
Chuyển động quay biến đổi chuyển động mà gia tốc góc khơng đổi theo thời gian
Tốc độ góc trung bình tb vật rắn khoảng
thêi gian t lµ
tb
t
(58)Δ
Δ γ
Δ
t
d
= lim =
t dt
hay = '(t)
Đơn vị gia tốc góc rađian giây bình phơng (rad/s2)
Δ
Δ Δ
t
d
= lim =
t dt
hay =’(t)
Đơn vị tốc độ góc rađian giây (rad/s) Các phơng trình chuyển động quay biến đổi
= 0 + t ; = 0 + 0t +
2t
2
2 – 20 = 2(0)
trong 0, 0 toạ độ góc tốc độ góc ban đầu,
t¹i thêi ®iĨm t =
Nếu vật rắn quay đều, ta có gia tốc hớng tâm an
một điểm vật rắn, cách trục quay khoảng r lµ
2 n
v
a r
r
Nếu vật rắn quay khơng đều, điểm vật rắn có thêm gia tốc tiếp tuyến, có độ lớn at=r.
Gia tốc điểm vật rắn chuyển động trịn khơng ar ranart 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 chơng
trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc momen qn tính [Thơng hiểu]
Momen qn tính I vật rắn trục đại lợng đặc trng cho mức quán tính vật rắn chuyển động quay quanh trục ấy:
Lớp 10 học momen lực M = Fd
(59)2 i i i
I = m r
§é lín cđa momen quán tính vật rắn không phụ thuộc khối lợng vật rắn mà phụ thuộc phân bố khối lợng xa hay gần trục quay
Đơn vị momen quán tính kilôgam mét bình phơng (kg.m2).
momen quỏn tớnh ca Trỏi t trục quay qua tâm có giá trị 9,8.1037kg.m2
2 Viết đợc phơng trình (ph-ơng trình động lực học) vật rắn quay quanh trục cố định
Vận dụng đợc phơng trình chuyển động quay vật rắn quanh trục cố định để giải tập đơn giản biết momen quán tính vật
[Th«ng hiĨu]
Phơng trình động lực học vật rắn quay quanh trục cố định là: M = I.
trong đó, M tổng momen lực tác dụng lên vật rắn trục quay, I momen quán tính vật trục quay, gia tốc góc vật [Vận dụng]
Biết cách lập phơng trình tính tốn đợc đại lợng phơng trình
Víi vật rắn quay quanh trục, momen lực liªn hƯ víi gia tèc gãc theo hƯ thøc
M =
γ
2 i i i
i i
M = m r
3 MOMEN ĐộNG LƯợNG ĐịNH LUậT BảO TOàN MOMEN ĐộNG LƯợNG
Stt Chun KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc momen
động lợng vật trục viết đợc cơng thức tính momen
[Th«ng hiĨu]
Momen động lợng vật trục quay đại lợng đợc xác định theo công thức L = I với I momen quán tính vật trục quay,
là tốc độ góc vật
Đơn vị momen động lợng kilôgam mét bình phơng giây (kg.m2/s)
Dạng khác phơng trình chuyển động quay vật rắn :
M = dL dt
2 Phát biểu đợc định luật bảo toàn momen động lợng vật rắn viết đợc hệ thức định luật
[Th«ng hiĨu]
Định luật bảo tồn momen động lợng :
Nếu tổng momen lực tác dụng lên vật rắn (hoặc hệ vật) trục tổng momen động lợng vật rắn (hoặc hệ vật) trục đợc bảo tồn
Trong trờng hợp vật có momen qn tính trục quay khơng đổi
(60)Vận dụng đợc định luật bảo toàn momen động lợng trục
vật không quay quay quanh trục
Trong trờng hợp vật (hoặc hệ vật) có momen qn tính trục quay thay đổi I= số Từ đó, suy I11 = I22, với I11 momen
động lợng vật (hoặc hệ vật) lúc trớc I22 momen động lợng vật
(hc hƯ vËt) lóc sau [VËn dơng]
Biết cách lập hệ thức theo định luật bảo toàn momen động lợng cho vật (hoặc hệ vật) trục
Biết cách tính đại lợng cơng thức định luật bảo toàn momen động lợng
4 §éNG N¡NG CđA VËT R¾N QUAY QUANH MéT TRơC Cè §ÞNH
Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Viết đợc cơng thức tính động vật rắn quay quanh trục
Giải đợc tập động vật rắn quay quanh trục cố định
[Th«ng hiĨu]
Cơng thức tính động vật rắn quay quanh trục
W® =
1 I
2
trong đó, I momen quán tính tốc độ góc vật rắn trục quay
[VËn dông]
Biết cách tính động vật rắn đại lợng 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
(61)Ch¬ng II. DAO ĐộNG CƠ 1 Chuẩn kiến thức, kĩ chơng trình.
Ch Mc cn t ghi
a) Dao động điều hoà Các đại lợng đặc trng
b) Con lắc lò xo Con lắc đơn Sơ lợc lắc vật lí c) Dao động riêng Dao động tắt dần Dao động c-ỡng Hiện tợng cộng h-ởng Dao động trì d) Phơng pháp giản đồ Fre-nen
KiÕn thøc
Nêu đợc dao động điều hồ
Phát biểu đợc định nghĩa đại lợng đặc trng dao động điều hồ : chu kì, tần số, tần số góc, biên độ, pha, pha ban đầu
Viết đợc công thức liên hệ chu kì, tần số, tần số góc dao động điều hồ
Nêu đợc lắc lị xo, lắc đơn, lắc vật lí
Viết đợc phơng trình động lực học phơng trình dao động điều hồ lắc lị xo lắc đơn
Viết đợc cơng thức tính chu kì dao động lắc lò xo, lắc đơn lắc vật lí Nêu đợc ứng dụng lắc đơn lắc vật lí việc xác định gia tốc rơi tự
Nêu đợc dao động riêng, dao động tắt dần, dao động cỡng bức, dao động trì đặc điểm loại dao động
Nêu đợc tợng cộng hởng gì, đặc điểm điều kiện để tợng xảy
Trình bày đợc nội dung phơng pháp giản đồ Fre-nen
Nêu đợc cách sử dụng phơng pháp giản đồ Fre-nen để tổng hợp hai dao động điều hoà tần số phơng dao động
Nêu đợc cơng thức tính biên độ pha dao động tổng hợp tổng hợp hai dao động điều hồ chu kì phơng
Dao động lắc bỏ qua ma sát lc cn l cỏc dao ng riờng
Kĩ năng
Giải đợc tập lắc lò xo, lắc đơn
Vận dụng đợc cơng thức tính chu kì dao động lắc vật lí
Biểu diễn đợc dao động điều hoà vectơ quay
Giải đợc tập tổng hợp hai dao động điều hoà ph ơng, chu kì phơng pháp giản đồ Fre-nen
Xác định chu kì dao động lắc đơn lắc lò xo gia tốc trọng tr ờng
(62)b»ng thÝ nghiƯm
2 Híng dÉn thùc hiƯn
1 DAO ĐộNG ĐIềU HOà
Stt Chun KT, KN quy địnhtrong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc lắc lị xo
Viết đợc phơng trình động lực học vật dao động lắc lị xo
[Th«ng hiĨu]
Con lắc lị xo gồm vật nặng, khối lợng m, gắn vào đầu lị xo khối lợng 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, phơng trình động lực học vật dao động lắc lò xo
x" + k
m x = hc x" + 2x = víi = k m Phơng trình có nghiệm
x = Acos(t + ) A, , số
Chuyển động qua lại quanh vị trí cân gọi dao động Dao động đợc lặp lặp lại gọi dao động tuần hoàn
2 Nêu đợc dao động điều hoà
Viết đợc phơng trình dao động điều hịa lắc lị xo
[Th«ng hiĨu]
Dao động mà phơng trình có dạng
x = Acos(t + )
tức vế phải hàm cosin hay hàm sin thời gian nhân với số, gọi dao động điều hoà
Phơng trình dao động điều hịa lắc lị xo x = Acos(t + ), với = k
m
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 theo hớng cũ dao động vật tuần hồn
4 Phát biểu đợc định nghĩa đại lợng đặc trng dao động điều hồ : chu kì, tần số, tần số góc,
[Th«ng hiĨu]
Chu kì dao động T thời gian vật thực đợc dao động tồn phần Chu kì có đơn vị giây (s)
Tần số dao động f số lần dao động mà vật thực giây
Với biên độ cho pha đại lợng xác định vị trí chiều chuyển động vật thời điểm t
(63)biên độ, pha, pha ban đầu
Viết đợc cơng thức liên hệ chu kì, tần số, tần số góc Viết đợc cơng thức tính chu kì dao động lắc lị xo
Tần số có đơn vị héc (Hz)
Tần số góc đại lợng đợc xác định cơng thức = 2 f T
Đơn vị tần số góc rađian giây (rad/s)
Biờn dao ng A l giá trị cực đại li độ dao động Đơn vị biên độ đơn vị đo độ dài Biên độ đại lợng dơng
Pha dao động đại lợng (t + ), xác định li độ x vật dao động (với biên độ cho)
Pha ban đầu pha dao động thời điểm ban đầu có giá trị Trong dao động cụ thể A có giá trị xác định, tùy thuộc vào cách kích thích dao động
Chu kì dao động lắc lò xo T = 2 k
m
động trịn có mối liên hệ là: Điểm P dao động điều hoà đoạn thẳng ln đợc coi hình chiếu điểm M chuyển động trịn lên đờng kính đoạn thẳng
Vận tốc dao động điều hoà
v = x' = - Asin( t + )
Gia tốc dao động điều hoà
2
a = v' = Acos( t + ) = x
5 Trình bày đợc nội dung phơng pháp giản đồ vectơ quay
Biểu diễn đợc dao động điều hoà véctơ quay
[Th«ng hiĨu]
Phơng pháp giản đồ vectơ quay:
Dao động điều hoà x = Acos(t + ) đợc biểu diễn vectơ quay OMuuur có độ dài tỉ lệ với biên độ A theo tỉ xích xác định, quay đều, ngợc 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 (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
[VËn dơng]
Biết cách vẽ hình biểu diễn đợc dao động điều hoà vectơ quay Gii c cỏc bi
về lắc lò xo (n»m ngang, th¼ng
[VËn dơng]
Biết cách lập phơng trình dao động lắc lị xo (nằm ngang, thẳng
(64)đứng) đứng)
Biết cách tính đợc đại lợng đặc trng chu kì dao động lắc lị xo
Phơng trình dao động lắc lị xo x = Acos(t + )
Chu kì dao động lắc lò xo T = 2 k
m
2 CON LắC ĐƠN CON LắC VËT LÝ
Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc lắc đơn
là [Nhận biết]Con lắc đơn gồm vật nặng có kích thớc nhỏ, có khối lợng m, treo đầu một sợi dây mềm, khơng dãn có độ dài l khối lợng không đáng kể
Điều kiện khảo sát lực cản môi trờng lực ma sát khơng đáng kể, biên độ góc 0 nhỏ
(0 10o) dao động
con lắc đơn đợc coi dao động điều hoà
2 Viết đợc phơng trình động lực học ph-ơng trình dao động điều hồ lắc đơn
[Th«ng hiÓu]
Gọi s li độ cong xác định vị trí lắc đơn có chiều dài l Ta có, s = l, là li độ góc
Xét dao động với góc nhỏ sin ( < 100, bỏ qua lực cản v ma
sát) ta có:
Phng trình động lực học : s" + g
l s = hay s'' +
2s = víi g
l Phơng trình dao động lắc đơn :
s = Acos(t + ) hay = 0cos(t + )
Dao động lắc đơn với góc lệch nhỏ dao động điều hịa quanh vị trí cân với tần số góc g
(65)3 Nêu đợc trình biến đổi lợng dao động điều hồ
[Th«ng hiĨu]
Trong q trình dao động điều hồ, có biến đổi qua lại động Động tăng giảm ng ợc lại Nhng vật dao động điều hòa luôn không đổi
Với dao động lắc lò xo, bỏ qua ma sát lực cản, chọn mốc tính vị trí cân bng, thỡ
Động : Wđ =
1 2mv
2 = Wsin2(t + ). Thế :
Wt =
1 2kx
2 = Wcos2(t + ). Cơ :
W = 2kA
2 = 1
2m
2A2 =
hằng số Viết đợc cơng thức
tính chu kì dao động lắc đơn
[Th«ng hiĨu]
Cơng thức tính chu kì dao động lắc đơn là: T = 2 g l
, đó, l chiều dài dây, g gia tốc trọng trờng
ở nơi Trái Đất (gia tốc trọng trờng g không đổi), chu kì dao động T lắc đơn phụ thuộc vào chiều dài l lắc đơn
5 Nêu đợc lắc vật lí
Viết đợc cơng thức tính chu kì daođộng lắc vật lí
[Th«ng hiĨu]
Con lắc vật lí vật rắn quay đợc quanh trục nằm ngang cố định không qua trọng tâm vật
Cơng thức tính chu kì dao động lắc vật lí : T = π
ω
= I
mgd
trong đó, I momen quán tính vật trục quay, m khối l ợng vật, d khoảng cách từ trọng tâm vật tới trục quay, g gia tc trng tr -ng
Gọi G trọng tâm lắc, Q giao điểm trục quay với mặt phẳng qua G vuông góc với trơc quay,
là góc QG đờng thẳng đứng qua trục quay, xác định vị trí lắc vật lí
Phơng trình dao động lắc vật lí
= 0cos(t + )
(66) = mgd I
với I momen quán tính vật rắn trục quay
6 Nêu đợc ứng dụng lắc đơn lắc vật lí việc xác định gia tốc rơi tự
[Th«ng hiĨu]
Con lắc đơn lắc vật lí ứng dụng để xác định gia tốc trọng tr -ờng g
Với lắc đơn, cách đo chu kì dao động T, đo chiều dài l lắc dựa vào cơng thức tính chu kì T =
g
l , ta tính đợc g
Với lắc vật lí, cách đo chu kì dao động T, đo đại l ợng m, d I dựa vào cơng thức tính chu kì T = I
mgd
, ta tính đợc g
Chỉ xét dao động có biên độ nhỏ, để dao động lắc dao động điều hoà
7 Giải đợc tập lắc đơn Vận dụng đợc cơng thức tính chu kì dao động lắc vật lí
[VËn dơng]
Biết cách viết đợc phơng trình động lực học phơng trình dao động lắc đơn
Biết cách tính chu kì dao động lắc đơn đại lợng công thức:
T = g
l
Biết cách tính chu kì dao động lắc vật lí đại lợng công thức:
T = I
mgd
Chỉ xét lắc đơn chịu tác dụng trọng lực lực căng ca dõy treo
3 DAO ĐộNG TắT DầN Và DAO ĐộNG DUY TRì
(67)trong chơng tr×nh
1 Nêu đợc dao động riêng, dao động tắt dần, dao động trì
Nêu đợc đặc điểm dao động riêng, dao động tắt dần, dao động trì
[Th«ng hiĨu]
Dao động hệ xảy dới 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 trờng lớn
Dao động trì dao động kéo dài mãi, ta cung cấp l -ợng cho vật dao động để bù lạiphần lợng 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 lị xo, có tần số phụ thuộc vào m k, dao động riêng Nếu dao động chất lỏng (môi trờng có ma sát) thì, dao động lắc đơn l dao ng tt dn
5 DAO ĐộNG CƯỡNG BøC CéNG H¦ëNG
Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc dao động c-ỡng đặc điểm loại dao động
[Th«ng hiĨu]
Xét vật thuộc hệ thực dao động tắt dần Tác động lên vật ngoại lực F biến đổi điều hoà theo thời gian, F = F0cost chuyển động vật
gồm hai giai đoạn nh sau : Giai đoạn chuyển tiếp, dao động hệ cha ổn định, giá trị cực đại li độ tăng dần, cực đại sau lớn cực đại trớc 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 cỡng
LÝ thuyÕt vµ thùc nghiÖm chøng tá r»ng :
Dao động cỡng dao động điều hoà
Tần số góc dao động cỡng tần số góc ngoại lực
Biên độ dao động cỡng tỉ lệ thuận với biên độ ngoại lực phụ thuộc vào tần số góc ngoại lực
Dao động thân xe buýt gây chuyển động pit-tông xilanh máy nổ, xe không chuyển động, dao động cỡng
2 Nêu đợc tợng
(68)đặc điểm điều kiện để tợng xảy
Giữ cho ngoại lực có biên độ không đổi, thay đổi tần số lực cỡng có lúc biên độ dao động cỡng đạt giá trị cực đại, ngời ta nói có tợng cộng hởng
Điều kiện xảy tợng cộng hởng tần số góc lực cỡng bức, , gần tần số góc riêng hệ dao động , 0, tức 0
Nếu ma sát giảm giá trị cực đại biên độ tăng Hiện tợng cộng hởng rõ nét
cầu cống, cơng trình xây dựng, chi tiết máy móc Nhng có lợi, nh hộp cộng hởng dao động âm đàn ghita, viôlon,
6 TổNG HợP DAO ĐộNG
Stt Chun KT, KN quy địnhtrong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc cách sử dụng phơng pháp giản đồ Fre-nen để tổng hợp hai dao động điều hoà tần số phơng dao động
[Th«ng hiĨu]
Phơng pháp giản đồ Fre-nen : Hai dao động thành phần có phơng trình x1 = A1cos(t + 1) x2 =
A2cos(t + 2) Để tổng hợp hai dao
động điều hoà này, ta thực nh sau:
VÏ hai vect¬
1
A ,uur Auur2 biĨu diƠn
hai dao động điều hồ x1, x2 hệ trục toạ độ Vẽ hình bình hành mà hai cạnh
1
OMuuuur Auur, OMuuuuur2 Auur2 th×
đ-ờng chéo OMuuur vectơ biểu diễn dao động tổng hợp Hình chiếu xuống trục x x = x1 + x2
Hình bình hành khơng biến dạng, quay với tốc độ quanh O Vectơ OMuuur quay nh Do x= Acos(t + )
2 Nêu đợc cơng thức tính biên độ pha dao động tổng hợp tổng hợp hai dao động điều hồ
[Th«ng hiĨu]
Cơng thức tính biên độ dao động tổng hợp (là độ dài vectơ
OMuuur):
Dao động tổng hợp hai dao động điều hoà phơng, tần số dao động điều hoà phơng, tần số với hai dao động
Biên độ A phụ thuộc vào biên độ O P
2 P1 P x
M
1
M2
+ M
(69)cùng chu kì phơng
Gii c tập tổng hợp hai dao động điều hồ phơng, chu kì phơng pháp giản đồ Fre-nen
A = 2
1 2
A A 2A A cos( )
Cơng thức tính pha ban đầu dao động tổng hợp (là góc hợp trục Ox OMuuur vào thời điểm ban đầu):
tan = 1 2
1 2
A sin A sin
A cos A cos
Độ lệch pha hai dao động thành phần
2
( t ) ( t )
[VËn dông]
Biết cách biểu diễn dao động giản đồ vectơ quay, tổng hợp vectơ
Biết cách tính biên độ, pha ban đầu dao động tổng hợp, tính đại lợng cơng thức
A1, A2 vào độ lệch pha (2 1)
các dao động x1, x2
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
trễ pha so với dao động x1, hay dao
động x1 sớm pha dao động x2
NÕu 2 1 = 2n (n = ;
1 ; 2 ; 3 ) hai dao động pha biên độ dao động tổng hợp lớn là:
A = A1 + A2
NÕu 2 1 = (2n + 1) (n = ;
1 ; 2 ; 3 ) hai dao động thành phần ngợc pha biên độ dao động nhỏ là:
1 A = A A = A
7 Th c h nh: XÁC ự ĐỊNH CHU KÌ DAO ĐỘNG C A CON L C Ủ Ắ ĐƠN HO C CON L C LÒ XO VÀ GIA T C TR NG TRẶ Ắ Ố Ọ ƯỜNG
Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Xác định chu kì dao động lắc đơn gia tốc rơi tự thí nghiệm
[Thơng hiểu]
Hiểu sở lí thuyết:
- Khái niệm lắc đơn, lắc lò xo, điều kiện thỏa mãn dao động dao động điều hịa
- Các cơng thức tính chu kì lắc đơn, lắc lị xo
[Vận dụng]
Kiểm nghiệm lại cơng thức tính chu kì T l
g
theo bước thực hành
(70) 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 thí nghiệm Với phương án 2
- Biết sử dụng phần mềm Crocodile Physic
- Lựa chọn dụng cụ cần thiết cơng cụ bố trí hướng dẫn
Biết cách tiến hành thí nghiệm: Với phương án 1
- Thay đổi khối lượng nặng chiều dài dây treo để kiểm tra phụ thuộc chu kì lắc đơn vào khối lượng nặng chiều dài dây treo Tính T, so sánh để chứng tỏ T tỉ lệ thuận với l
- Ghi chép số liệu lần tiến hành thí nghiệm Với phương án 2
- Thay đổi thơng số lắc lị 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 lị xo để kiểm tra phụ thuộc chu kì lắc vào điều kiện ban đầu
Biết tính tốn 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 kì lắc đơn vào chiều dài dây treo khối lượng nặng
(71)- Nhận xét kết thí nghiệm, nêu nguyên nhân gây sai số Với phương án 2
- Vẽ lại đồ thị giấy
(72)Chơng III. SóNG CƠ 1 Chuẩn kiến thức, kĩ chơng trình
Ch Mc cn đạt ghi
a) Sóng Sóng ngang Sóng dọc Các đặc trng sóng
b) Ph¬ng trình sóng
c) Sóng âm Âm thanh, siêu âm, hạ âm Nhạc âm Độ cao âm Âm sắc Độ to âm
d) Hiệu ứng §èp-ple
e) Sù giao thoa cđa hai sãng c¬ Sãng dõng Céng hëng ©m
KiÕn thøc
Nêu đợc sóng cơ, sóng dọc, sóng ngang cho ví dụ loại sóng
Phát biểu đợc định nghĩa tốc độ sóng, tần số sóng, bớc sóng, biên độ sóng, lợng sóng
Nêu đợc sóng âm, âm thanh, siêu âm, hạ âm
Nêu đợc nhạc âm, âm bản, hoạ âm
Nêu đợc cờng độ âm, mức cờng độ âm nêu đợc đơn vị đo mức cờng độ âm
Nêu đợc mối liên hệ đặc trng sinh lí âm (độ cao, độ to âm sắc) với đặc trng vật lí âm
Nêu đợc hiệu ứng Đốp-ple viết đợc cơng thức biến đổi tần số sóng âm hiệu ứng
Nêu đợc tợng giao thoa hai sóng
Nêu đợc điều kiện để xảy tợng giao thoa
Mơ tả đợc hình dạng vân giao thoa sóng mặt chất lỏng
Nêu đợc đặc điểm sóng dừng nguyên nhân tạo sóng dừng
Nêu đợc điều kiện xuất sóng dừng sợi dây
Nêu đợc tác dụng hộp cộng hởng âm
KÜ năng
Vit c phng trỡnh súng
Vận dụng đợc cơng thức tính mức cờng độ âm
Giải đợc tập đơn giản hiệu ứng Đốp-ple
Thiết lập đợc 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 đợc tập giao thoa hai sóng sóng dừng sợi dây
Xác định đợc bớc sóng tốc độ truyền âm phơng pháp sóng dừng
L(dB) = 10lg
o
(73)2 Híng dẫn thực hiện
1 SóNG CƠ PHƯƠNG TRìNH SóNG
Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc sóng cơ, sóng dọc, sóng ngang cho ví dụ loại sóng
[Th«ng hiĨu]
Sóng q trình lan truyền dao động mơi trờng Sóng khơng truyền đợc chân khơng Sóng đợc tạo thành nhờ lực liên kết phần tử mơi trờng truyền dao động
Sóng dọc sóng phần tử mơi trờng dao động theo phơng truyền sóng Mơi trờng truyền sóng dọc rắn, lỏng, khí
Sóng ngang sóng có phần tử mơi trờng dao động theo phơng vng góc với phơng truyền sóng Mơi trờng 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 phơng truyền sóng dao động vịng lị xo chịu tác dụng lực đàn hồi theo phơng trùng với trục lị xo, dao động tạo sóng dọc
Với sóng mặt nớc, phần tử nớc dao động vng góc với phơng truyền sóng, dao động tạo sóng ngang
2 Phát biểu đợc định nghĩa tốc độ sóng, tần số sóng, b-ớc sóng, biên độ sóng, lợng sóng
[Th«ng hiĨu]
Tất phần tử môi trờng dao động với chu kì T, tần số f chu kì, tần số nguồn dao động, gọi chu kì, tần số sóng
Bớc sóng quãng đờng mà sóng truyền đợc chu kì dao động Kí hiệu bớc sóng Đơn vị đo bớc sóng mét (m) Bớc sóng khoảng cách hai điểm gần phơng 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 môi trờng điểm
Năng lợng sóng có đợc lợng dao động phần tử môi trờng có sóng truyền qua Q trình truyền sóng q trình truyền l -ợng
Các đại lợng đặc trng sóng hình sin biên độ sóng, chu kì sóng, bớc sóng, lợng sóng
3 Viết đợc phơng trình
sãng [VËn dơng]
Xét sóng ngang, truyền theo đờng thẳng Ox chọn gốc tọa độ điểm sóng qua lúc bắt đầu quan sát (thời điểm t = 0)
(74)Giả sử phơng trình dao động phần tử sóng O có dạng uO(t) =
Acosωt
Phơng trình xác định li độ uM phần tử sóng vào thời điểm t điểm
M có tọa độ x đờng truyền sóng gọi phơng trình sóng, có dạng :
uM(t) = Acos
x t v
= Acos2
t x T
Đó hàm vừa tuần hoàn theo thời gian, vừa tuần hoàn theo không gian
uP = Acos
π π
λ
2 d
t T
Chuyển động phần tử sóng P dao động tuần hoàn theo thời gian với chu kì T Xét vị trí tất phần tử sóng thời điểm xác định t = t0, ta có :
u(x,t0) = Acos
π π λ 2 t x T
Li độ u biến thiên tuần hoàn theo x, nghĩa theo phơng truyền sóng, sau khoảng có độ dài bớc sóng, sóng lại có hình dạng lặp lại nh c
2 PHảN Xạ SóNG SóNG DừNG
Stt Chuẩn KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc đặc điểm sóng dừng ngun nhân tạo sóng dừng
[Th«ng hiĨu]
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 đợc sóng tới sóng phản xạ, dây xuất điểm dao động mạnh điểm khơng dao động vị trí xác định Những điểm dao động mạnh gọi bụng sóng, điểm khơng dao động gọi nút sóng
Khoảng cách hai bụng sóng liền kề khoảng cách hai nút sóng liền kề
2
Khoảng cách mét bơng sãng vµ mét nót sãng liỊn kỊ lµ
4
Khi phản xạ vật cản cố định, sóng phản xạ ln ln ngợc pha với sóng tới điểm phản xạ hai sóng triệt tiêu lẫn
(75)Sóng tới sóng phản xạ, truyền theo phơng, giao thoa với nhau, tạo thành sóng dừng
2 Nờu c điều kiện xuất sóng dừng sợi dây
Giải đợc tập sóng dừng sợi dây
[Th«ng hiĨu]
Điều kiện để có sóng dừng sợi dây có hai đầu cố định độ dài sợi dây l phải số nguyên lần nửa bớc sóng :
l = n
; víi n = 0, 1, 2,
Điều kiện để có sóng dừng sợi dây có đầu cố định, đầu tự độ dài sợi dây số lẻ phần t bớc sóng :
l = m
; víi m = 1, 3, 5, [VËn dơng]
Biết cách tính bớc sóng đại lợng cơng thức sóng dừng sợi dây
3 GIAO THOA SãNG
Stt Chuẩn KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc tợng giao thoa hai sóng
[Th«ng hiĨu]
Hiện tợng giao thoa tợng hai sóng kết hợp gặp nhau, có điểm mà chúng ln ln tăng cờng lẫn nhau, có điểm mà chúng luôn làm yếu
2 Thiết lập cơng 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
[Th«ng hiĨu]
Hai nguồn sóng S1 S2 dao động theo phơng trình :
u1 = u2 = Acos
2 t T
Giả thiết biên độ dao động khơng đổi q trình truyền sóng, dao động hai sóng truyền tới M có phng trỡnh :
Chỉ xét toán có hai nguồn kết hợp
Gọi d1 , d2 khoảng c¸ch tõ mét
điểm M lần lợt đến hai nguồn S1, S2
(d1=MS1, d2=MS2)
(76)Giải đợc tập giao thoa hai sóng
u1M = Acos
d t T
vµ u2M = Acos
2 d t T
Độ lệch pha dao động M φ = φ1 φ2 =
d d
2
Dao động M tổng hợp hai dao động uM = u1M + u2M
Biên độ dao động điểm M AM = 2A
2
(d d )
cos
Biên độ dao động đạt cực đại điểm, mà
2
(d d )
cos
= 1, tøc lµ d2 – d1 = k, víi k = 0, ± 1, ±
Biên độ dao động đạt cực tiểu điểm, mà
2
(d d )
cos
= , tøc lµ d2 – d1 = (k +
1
2), víi k = 0, ± 1, ± [VËn dông]
Biết cách tính đợc vị trí cực đại giao thoa, cực tiểu giao thoa
Biết cách dựa vào cơng thức để tính đợc bớc sóng, số lợng cực đại giao thoa, cực tiểu giao thoa
điểm vị trí hai nguồn kết hợp
3 Mơ tả đợc hình dạng vân giao thoa sóng mặt chất lỏng
[Th«ng hiĨu]
Hình dạng vân giao thoa sóng đợc phát từ hai nguồn kết hợp pha mặt chất lỏng đợc mô tả gồm:
Những đờng mà biên độ dao động cực đại: đờng trung trực đoạn thẳng nối hai tâm dao động đờng hypebol đối xứng qua đờng trung trực, có độ cong tăng dần tiến hai tâm sóng
Những đờng ứng với biên độ cực tiểu đờng hypebol nằm xen kẽ với đờng ứng với biên độ cc i
Giải thích : Mỗi nguồn sóng S1, S2
(77)4 Nêu đợc điều kiện để xảy tợng giao thoa
[Th«ng hiĨu]
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 tợng giao thoa mơi trờng truyền sóng có hai sóng kết hợp phần tử sóng có cựng phng dao ng
4 SóNG ÂM NGUồN NHạC ¢M
Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc sóng âm, âm thanh, siêu âm, hạ âm
Nêu đợc nhạc âm, âm bản, hoạ âm
[Th«ng hiểu]
Sóng âm sóng truyền môi trờng khí, lỏng, rắn
m âm mà tai ngời nghe đợc (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 hồn
Khi cho mét nh¹c phát âm có tần số f0, gọi âm bản,
bao gi nhc c ú đồng thời phát loạt âm có tần số số nguyên lần âm 2f0, 3f0 Các âm gọi hoạ âm
Một vật dao động phát âm nguồn âm Tần số âm phát tần số dao động nguồn âm
Âm không truyền đợc chân không, nhng truyền đợc qua chất rắn, lỏng khí Tốc độ truyền âm mơi trờng :
vkhÝ < vláng < vr¾n
Âm hầu nh không truyền đợc qua chất xốp nh bơng, len Những chất gọi chất cách âm
(78)2 Nêu đợc cờng độ âm, mức cờng độ âm nêu đợc đơn vị đo mức cờng độ âm
Vận dụng đợc cơng thức tính mức cờng độ âm
[Th«ng hiĨu]
Cờng độ âm đợc xác định lợng đợc sóng âm truyền qua đơn vị diện tích đặt vng góc với phơng truyền sóng đơn vị thời gian
Mức cờng độ âm đợc định nghĩa công thức : L(B) =
0
I lg
I với I cờng độ âm, I0 cờng độ âm chuẩn (âm có tần số 1000 Hz, cờng độ I0 =
1012 W/m2) Đơn vị đo mức cờng độ âm ben (B)
Thờng dùng đơn vị đêxiben (dB) Cơng thức tính mức cờng độ âm theo đơn vị đêxiben
L(dB) = 10
0
I lg
I (*) [VËn dông]
Biết cách tính mức cờng độ âm đại lợng cơng thức (*)
Những âm có tần số xác định, thờng nhạc cụ phát ra, gọi nhạc âm Những âm nh tiếng búa đập, tiếng sấm, tiếng ồn đ-ờng phố, chợ, khơng có tần số xác định gọi tạp âm
Đơn vị cờng độ âm ốt mét vng, kí hiệu W/m2
Các đặc trng vật lí âm tần số, mức cờng độ âm đồ thị dao động âm
Cờng độ âm chuẩn I0 âm nhỏ
nhất mà tai nghe đợc
3 Nêu đợc mối liên hệ đặc trng sinh lí âm (độ cao, độ to âm sắc) với đặc trng vật lí âm
[Th«ng hiĨu]
Độ cao âm đặc trng sinh lí âm gắn liền với đặc trng vật lí tần số âm Âm cao tần số lớn
Độ to âm đặc trng sinh lí âm gắn liền với đặc trng vật lí mức cờng độ âm Âm to mức cờng độ âm lớn
Âm sắc đặc trng 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 trng vật lí âm tần số, mức cờng độ âm đồ thị dao động âm
4 Nêu đợc tác dụng hộp cộng hởng âm
[Th«ng hiĨu]
Hai nguồn nhạc âm thờng dùng đàn ống sáo, có tợng sóng dừng Mỗi đàn thờng có hộp đàn đóng vai trò hộp cộng hởng âm
Tác dụng hộp cộng hởng âm làm tăng cờng âm số hoạ âm, tạo âm tổng hợp phát vừa to, vừa có âm sắc riêng đặc tr ng cho đàn
(79)Stt Chuẩn KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc hiệu ứng Đốp-ple viết đợc cơng thức biến đổi tần số sóng âm hiệu ứng
Giải đợc tập đơn giản hiệu ứng Đốp-ple
[Th«ng hiĨu]
Hiệu ứng Đốp-le thay đổi tần số âm máy thu nhận đợc so với tần số mà nguồn phát có chuyển động tơng đối nguồn máy thu
Gọi v tốc độ truyền sóng âm Khi nguồn âm đứng yên, ngời quan sát (máy thu) chuyển động với tốc độ vM so với nguồn âm tần số thu đợc là:
M v v f ' = f
v
trong đó, f’ tần số âm mà máy thu nhận đợc, f tần số âm nguồn phát
Dấu cộng (+) ứng với trờng hợp ngời quan sát chuyển động lại gần nguồn âm
Dấu trừ () ứng với trờng hợp ngời quan sát chuyển động xa nguồn âm Khi nguồn âm chuyển động với tốc độ vS ngời quan sát (máy thu)
đứng yên, tần số thu đợc
s
v
f ' = f
v mv
Dấu trừ () ứng với trờng hợp nguồn âm chuyển động lại gần ngời quan sát Dấu cộng (+) ứng với trờng hợp nguồn âm chuyển động xa ngời quan sát [Vận dụng]
Biết cách tính tần số máy thu đại lợng công thức hiệu ứng Đốp-ple
Chỉ xét tốn, nguồn phát, máy thu chuyển động
Chó ý vỊ dÊu công thức
6 Thc hnh: XC NH TỐC ĐỘ TRUYỀN ÂM Stt Chuẩn KT, KN quy định
(80)1 Xác định bước sóng tốc độ truyền âm phương pháp sóng dừng
[Thơng hiểu]
Hiểu sở lí thuyết:
- Dựa vào tượng sóng dừng xảy ống trụ đầu nguồn âm đặt đầu hở ống dao động
- Khi chiều dài cột khí ;3 ;5 ;7
4 4
xảy tượng cộng hưởng ta nghe thấy âm to
- Đầu hở ống bụng, cịn đầu (pittơng) nút Khoảng cách hai nút hai bụng liên tiếp
2
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
Biết cách tiến hành 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
Biết tính tốn số liệu thu từ thí nghiệm để đưa kết quả: - Tính: , , từ tính vf ; v=v( f)
f
(81)Chơng IV. DAO ĐộNG Và SóNG ĐIệN Từ 1 Chuẩn kiến thức, kĩ chơng trình
(82)a) Dao động điện từ mạch LC
b) Dao động điện từ tắt dần Dao động điện từ c-ỡng Hiện tợng cộng h-ởng điện từ Dao động điện từ trì
c) §iƯn tõ trêng Sãng ®iƯn tõ
d) Anten Sự truyền sóng vô tuyến điện
e) S ngun lí máy phát máy thu sóng vơ tuyến điện
KiÕn thøc
Nêu đợc cấu tạo mạch LC, vai trò tụ điện cuộn cảm hoạt động mạch dao động LC
Nêu đợc điện tích tụ điện hay cờng độ dòng điện mạch dao động LC biến thiên theo thời gian theo quy luật dạng sin
Nêu đợc dao động điện từ viết đợc cơng thức tính chu kì dao động riêng mạch LC
Nêu đợc lợng điện từ mạch dao động LC viết đợc cơng thức tính lợng
Nêu đợc dao động điện từ tắt dần dao động điện từ c ỡng đặc điểm loại dao động
Nêu đợc điện từ trờng, sóng điện từ
Nêu đợc tính chất sóng điện từ
Nêu đợc anten
Nêu đợc đặc điểm truyền sóng vơ tuyến điện khí
Vẽ đợc sơ đồ khối nêu đợc chức khối sơ đồ máy phát máy thu sóng vơ tuyến điện đơn giản
Nêu đợc ứng dụng sóng vơ tuyn in thụng tin, liờn lc
Kĩ năng
Vận dụng đợc công thức T = 2 LC
Vận dụng đợc cơng thức tính lợng điện từ mạch dao động LC tập đơn giản
So sánh đợc biến thiên lợng điện trờng, lợng từ trờng mạch dao động LC với biến thiên năng, động lắc
Giải đợc tập đơn giản mạch thu sóng vơ tuyến
2 Híng dÉn thùc hiƯn
1 DAO §éNG §IƯN Tõ
Stt Chuẩn KT, KN quy định
(83)1 Nêu đợc cấu tạo mạch LC Vai trò tụ điện cuộn cảm hoạt động mạch dao động LC
[Th«ng hiĨu]
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 nh khơng, mạch mạch dao động lí tởng
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 cờng độ dịng điện, biểu thức định luật Ơm cho đoạn mạch có nguồn điện, tợng tự cảm (đã học lớp 11)
Dao động điện từ điều hoà xảy mạch LC sau tụ điện đợc tích điện lợng q0
và khơng có tác dụng điện từ từ bên lên mạch Đó dao động điện từ tự
2 Nêu đợc điện tích tụ điện hay cờng độ dòng điện mạch dao động LC biến thiên theo thời gian theo quy luật dạng sin
[Th«ng hiĨu]
Phơng trình vi phân dao động điện từ mạch có dạng q'' + 2q = 0, ω =
LC Nghiệm phơng trình có dạng q = q0cos(t + ) Từ đó, ta có i = q' = q0sin(t + ) uAB = q
C =
0 q
C cos(t + )
Cờng 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 = q0cost cờng
độ dịng điện mạch dao động biến thiên điều hòa theo thời gian, sớm pha
2
so víi q Ta cã: i = I0 cos(t +
2
), I0 = q0 Đại lợng
1 ω =
LC tần số góc dao động
Cờng độ điện trờng hai tụ điện cảm ứng từ lòng cuộn dây biến thiên điều hòa theo thời gian
3 Nêu đợc dao động điện từ viết đợc cơng thức tính chu kì dao động riêng mạch LC
[Th«ng hiĨu]
Sự biến thiên điều hịa theo thời gian cờng độ điện trờng cảm ứng từ mạch dao động đợc gọi dao ng in t
Tần số góc riêng mạch LC LC
(84)
Vận dụng đợc công thức T = LC
Chu kì riêng T LC
Tần số riêng
1
f
T LC
[VËn dơng]
Biết cách tính chu kì tần số dao động mạch dao động LC Nêu đợc lợng
điện từ mạch dao động LC viết đợc cơng thức tính lợng
Vận dụng đợc cơng thức tính lợng điện từ mạch dao động LC tập đơn giản
[Thông hiểu]
Năng lợng điện từ mạch LC gồm lợng điện trờng tập trung tụ điện lợng từ trờng tập trung cuộn cảm
Năng lợng điện trờng tập trung tụ ®iÖn : WC =
2 q C = 2 q
cos ( t )
2 C Năng lợng từ trêng tËp trung ë cuén c¶m :
WL =
1 Li
2 =
2 2
1
L q sin ( t )
2 =
2
q
sin ( t )
2C Năng lợng điện từ :
W = WC + WL = 20
1
L q
2 =
2
q C
= h»ng sè (*) [VËn dơng]
Biết cách tính lợng từ trờng, lợng điện trờng đại lợng cơng thức (*)
Trong q trình dao động mạch LC, khơng có tiêu hao lợng, lợng từ trờng lợng điện trờng chuyển hoá cho nhau, nhng lợng điện từ không đổi
5 Nêu đợc dao động điện từ tắt dần dao động điện từ c-ỡng đặc điểm loại dao động
[Th«ng hiĨu]
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, đ ợc trì cách bổ sung lợng cho mạch sau chu kì dao động phần lợng bị
Dao động điện từ cỡng dao động mạch dao động LC dới tác dụng suất điện động biến đổi theo thời gian theo dạng e = E0cost
(85)c-ỡng bức)
2 ĐIệN Từ TRƯờNG
Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc điện từ tr-ờng
[Th«ng hiĨu]
Điện trờng biến thiên từ trờng biến thiên tồn không gian Chúng liên quan mật thiết với nhau, biến đổi hai thành phần trờng thống gọi điện từ trờng
Điện trờng có đờng sức đờng cong kín gọi điện tr-ờng xốy
Mỗi biến thiên theo thời gian từ trờng sinh không gian xung quanh điện trờng xoáy biến thiên theo thời gian ngợc lại biến thiên theo thời gian điện tr-ờng sinh từ trtr-ờng biến thiên theo thời gian không gian xung quanh
2 So sánh đợc biến thiên lợng điện trờng, l-ợng từ trờng mạch dao động LC với biến thiên năng, động lắc
[Vận dụng]
Lập bảng so sánh :
So sánh Dao động cơ Dao động điện
Thoả mãn điều kiện dao động điều hoà
Con lắc đơn, bỏ qua ma sát lực cản môi trng
Mạch LC, bỏ qua điện trở Đại lợng vật lí lắc lò xo
tng tự đại lợng mạch dao động LC
li độ x điện tích q
vận tốc v cờng độ dịng
®iƯn i
khối lợng m độ tự cảm L
độ cứng lò xo k
nghịch đảo điện dung
C Wt lợng điện
(86)ßng WC
động Wđ lợng từ
tr-ờng WL
cơ W lợng điện từ
W Dạng phơng trình vi phân
lắc lò xo mạch dao động LC giống
x’’ + 2x = 0 q’’ + 2q = 0
Dạng phơng trình dao động lắc lò xo mạch dao động LC giống
x = Acos(t + ) q = q0cos(t + )
Năng lợng điện trờng mạch LC tơng tự nh lắc
Wt =
2kx
2 WC = 1 q2
2 C Năng lợng từ trờng mạch
LC tng tự nh động lắc
W® =
2mv
2 W
L =
1 Li Năng lợng điện từ mạch LC
tơng tự nh lắc W = Wt + W®
W = WC + WL
Trong q trình dao động, khơng có tiêu hao lợng, lợng từ trờng lợng điện trờng ln chuyển hố cho nhau, nhng lợng điện từ không đổi Điều tơng tự nh chuyển hoá động lắc trình dao động, nhng đợc bảo toàn
W = Wt + W®=
h»ng sè
W = WC + WL =
h»ng sè
(87)Stt Chuẩn KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc sóng điện
tõ lµ [Thông hiểu] Sóng điện từ trình lan truyền điện từ trờng không gian.
Chu kỳ biến đổi theo thời gian điện từ trờng điểm nh gọi chu kỳ sóng điện từ, ký hiệu T Ta có:
1λ T = =
f c
trong đó, c tốc độ ánh sáng, bớc sóng, f tần số sóng điện từ
Ta xét sóng điện từ tuần hồn với đặc tr-ng bớc sótr-ng λ, chu kì T, tần số f
2 Nêu đợc tính chất súng in t
[Thông hiểu]
Sóng điện từ cã c¸c tÝnh chÊt 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 đợc điện môi với tốc độ truyền nhỏ chân không phụ thuộc vào số điện môi
b) Sóng điện từ sóng ngang (các vectơ điện trờng Eur cảm ứng từ Bur vuông góc với vuông góc với phơng truyền sóng)
c) Trong sóng điện từ dao động điện trờng từ trờng điểm luôn đồng pha với
d) Sãng ®iƯn tõ cịng cã tính chất phản xạ, khúc xạ, giao thoa, nhiễu xạ nh sóng ánh sáng
e) Sóng điện từ mang lợng
4 TRUYềN THÔNG BằNG SóNG vô tuyến
Stt Chuẩn KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc anten [Thông hiểu]
(88)gọi mạch dao động hở
Anten mạch dao động hở, công cụ hữu hiệu để phát thu sóng điện từ
2 Vẽ đợc sơ đồ khối nêu đợc chức khối sơ đồ máy phát máy thu sóng vơ tuyến điện đơn giản
[VËn dơng]
Biết cách vẽ đợc sơ đồ khối hệ thống phát dùng sóng điện từ :
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
Những sóng vơ tuyến dùng để tải thơng tin gọi sóng mang Trong vơ tuyến truyền ngời ta dùng sóng mang có bớc sóng từ vài mét đến vài trăm mét Trong vơ tuyến truyền hình, ngời ta dùng sóng mang có bớc sóng ngắn nhiều
Muốn cho sóng mang cao tần tải đợc tín hiệu âm tần phải biến điệu chúng
Để lấy tín hiệu âm tần khỏi dao động cao tần biến điệu, ngời ta phải tách sóng
Biết cách vẽ đợc sơ đồ khối hệ thống thu dùng sóng điện từ:
(89)làm tăng biên độ tín hiệu âm tần Loa: biến dao động điện tín hiệu thành dao động phát âm
3 Nêu đợc ứng dụng sóng vơ tuyến điện thơng tin, liên lạc
Nêu đợc đặc điểm truyền sóng vơ tuyến điện khí
[Th«ng hiĨu]
Sóng vơ tuyến điện đợc dùng để tải thơng tin, âm hình ảnh Nhờ ngời thơng tin liên lạc từ vị trí đến vị trí khác mặt đất khơng gian khụng cn dõy
Các dải sóng vô tuyến điện gồm : sóng dài, sóng trung, sóng ngắn, sóng cùc ng¾n
Q trình truyền sóng vơ tuyến điện quanh Trái Đất có đặc điểm khác nhau, tuỳ thuộc vào bớc sóng, điều kiện mơi trờng 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 nh mặt kim loại
Sóng dài, sóng trung sóng ngắn bị tầng điện li phản xạ với mức độ khác nhau, sóng vòng quanh Trái Đất qua nhiều lần phản xạ tầng điện li mặt đất Vì vậy, ng ời ta hay dùng loại sóng truyền thanh, truyền hình mặt đất
Riêng sóng cực ngắn khơng bị phản xạ mà xun qua tầng điện li, có khả truyền thẳng từ nơi phát đến nơi thu Vì vậy, sóng cực ngắn hay đợc dùng để thông tin cự li vài chục kilômét truyền thông qua vệ tinh
Những sóng điện từ có bớc sóng từ vài mét đến vài kilômét đợc dùng thông tin liên lạc vơ tuyến nên đợc 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 tơng đối hẹp, sóng có bớc sóng ngắn hầu nh khơng bị khơng khí hấp thụ
4 Giải đợc tập đơn giản mạch thu sóng vơ tuyến
[VËn dơng]
Biết cách tính dải tần số dao động mạch chọn máy thu dựa vào theo công thứcT 2 2 LC
(90)Ch¬ng V. DòNG ĐIệN XOAY CHIềU 1 Chuẩn kiến thức, kĩ chơng trình
Ch Mc cn t ghi chỳ
a) Dòng điện xoay chiều Điện áp xoay chiều Các giá trị hiệu dụng dòng điện xoay chiều
b) Cảm kháng, dung kháng ®iƯn kh¸ng
c) Định luật Ơm đoạn mạch xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp
d) Công suất dòng điện xoay chiều
e) Dòng điện ba pha f) Các máy điện
KiÕn thøc
Viết đợc biểu thức cờng độ dòng điện điện áp xoay chiều tức thời
Phát biểu đợc định nghĩa viết đợc cơng thức tính giá trị hiệu dụng cờng độ dòng điện điện áp xoay chiều
Viết đợc cơng thức tính cảm kháng, dung kháng tổng trở đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp nêu đợc đơn vị đo đại lợng
Viết đợc hệ thức định luật Ôm đoạn mạch xoay chiều điện trở, cảm kháng, dung kháng đoạn mạch RLC nối tiếp
Nêu đợc độ lệch pha dòng điện điện áp tức thời đoạn mạch xoay chiều điện trở, cảm kháng, dung kháng chứng minh đ ợc độ lệch pha
Viết đợc cơng thức tính độ lệch pha dịng điện điện áp tức thời đoạn mạch RLC nối tiếp nêu đợc trờng hợp dịng điện trễ pha, sớm pha so với điện áp
Nêu đợc điều kiện đặc điểm tợng cộng hởng điện đoạn mạch RLC nối tiếp
Viết đợc cơng thức tính cơng suất điện cơng thức tính hệ số cơng suất đoạn mạch RLC nối tiếp
Nêu đợc lí phải tăng hệ số cơng suất nơi tiêu thụ điện
Nêu đợc hệ thng dũng in ba pha l gỡ
Đoạn mạch xoay chiỊu cã R, L, C m¾c nèi tiÕp gäi tắt đoạn mạch RLC nối tiếp
(91) Trình bày đợc nguyên tắc cấu tạo hoạt động máy phát điện xoay chiều, động điện xoay chiều ba pha, máy biến áp
KÜ năng
Vn dng c cỏc cụng thc tớnh cảm kháng, dung kháng điện tổng trở đoạn mạch RLC nối tiếp
Vẽ đợc giản đồ Fre-nen cho đoạn mạch RLC nối tiếp
Giải đợc tập đoạn mạch RLC nối tiếp
Vẽ đợc đồ thị biểu diễn hệ thống dòng điện ba pha
Vẽ đợc sơ đồ biểu diễn cách mắc hình cách mắc hình tam giác hệ thống dòng điện ba pha
Giải đợc tập máy biến áp lí tởng
Tiến hành đợc thí nghiệm để khảo sát đoạn mạch RLC nối tiếp
2 Hớng dẫn thực hiện
1 DòNG ĐIệN XOAY CHIềU MạCH ĐIệN XOAY CHIềU CHỉ Có ĐIệN TRở THUầN
Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Viết đợc biểu thức cờng độ dòng điện điện áp xoay chiều tức thời
[Th«ng hiĨu]
Dịng điện có cờng độ biến thiên điều hồ theo thời gian gọi dịng điện xoay chiều Biểu thức dòng điện xoay chiều i = I0cos(t + i)
trong đó, i giá trị tức thời cờng độ dòng điện thời điểm t, I0
giá trị biên độ dịng điện, tần số góc, t + i l pha ca dũng
điện thời điểm t, i pha ban đầu
Biểu thức cho giá trị tức thời điện áp xoay chiều (hay hiệu điện xoay chiều), biến thiên điều hòa theo thêi gian lµ
u = U0cos(t + u)
trong đó, u giá trị tức thời điện áp thời điểm t, U0 biên độ
của điện áp, tần số góc, (t + u) pha u thời điểm t; u lµ
Cho khung dây dẫn phẳng quay từ trờng 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 = E0cos(t + e)
trong đó, e giá trị tức thời suất điện động thời điểm t, E0
giá trị biên ca sut in ng,
là tần số gãc, t + e lµ pha cđa
(92)pha ban đầu
i lng = u – i gọi độ lệch pha điện ỏp so vi cng
dòng điện
pha ban đầu
Chu kì dòng điện xoay chiều T =
, tần số
1 f T
2 Phát biểu đợc định nghĩa viết đợc cơng thức tính giá trị hiệu dụng cờng độ dịng điện điện áp xoay chiều
[Th«ng hiĨu]
Cờng độ hiệu dụng dịng điện xoay chiều cờng độ dịng điện khơng đổi, cho hai dịng điện lần lợt qua điện trở khoảng thời gian đủ dài nhiệt lợng toả
Biểu thức cờng độ hiệu dụng l I = I0
2 , điện áp hiƯu dơng lµ U = U0
2 , suất điện động hiệu dụng E =
0
E
Các số liệu ghi thiết bị điện giá trị hiệu dụng Ví dụ bóng đèn có ghi 220V, nghĩa bóng đèn đợc thiết kế dùng với điện áp hiệu dụng 220V, cờng độ hiệu dụng dòng điện 0,3A
Các thiết bị đo mạch điện xoay chiều chủ yếu đo giá trị hiệu dụng
3 Viết đợc hệ thức định luật Ôm đoạn mạch xoay chiều điện trở Nêu đợc độ lệch pha dòng điện điện áp tức thời đoạn mạch xoay chiều điện trở chứng minh đợc độ lệch pha
[Th«ng hiĨu]
Định luật Ôm : Cờng độ hiệu dụng I mạch xoay chiều điện trở có giá trị thơng số điện áp hiệu dụng U điện trở R mạch:
U I
R
Với đoạn mạch điện trở, điện áp hai đầu đoạn mạch cờng độ dòng điện mạch biến đổi pha, tức độ lệch pha bng
Chứng minh: Đặt vào điện áp xoay chiều u = U0cost vào hai đầu đoạn
mạch có điện trở R Trong khoảng thời gian nhỏ, áp dụng định luật Ôm cho giá trị tức thời ta có:
i =
0 U
u
cos t I cos t R R
trong đó, I0 biên độ cờng độ dòng điện, U0 biên độ điện áp
(93)Vậy, cờng 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 MạCH ĐIệN XOAY CHIềU CHỉ Có Tụ ĐIệN, CUộN C¶M
Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Viết đợc cơng thức tính cảm kháng Viết đợc hệ thức định luật Ôm đoạn mạch xoay chiều cảm kháng
Nêu đợc độ lệch pha dòng điện điện áp tức thời đoạn mạch xoay chiều cảm kháng chứng minh đợc độ lệch pha ny
[Thông hiểu]
Công thức tính cảm kháng cuộn cảm : ZL = L = 2fL
trong đó, f tần số dịng điện xoay chiều, L độ tự cảm cuộn dây Đơn vị cảm kháng ôm ()
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 c ờng độ dòng điện điện ỏp ca mch in
Đối với đoạn mạch xoay chiều cảm, điện áp hai đầu cuộn cảm sớm pha
2
so với cờng độ dòng điện qua cuộn cảm
Chứng minh: Giả sử có dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn cảm i = I0cost
Dũng 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 = LI0sin t = U cos0 t
2
Vậy, cờng độ dòng điện qua cuộn cảm biến thiên điều hoà tần số nh ng trễ pha
2
(94)0 0
L
U U
I
L Z
2 Viết đợc cơng thức tính dung kháng Viết đợc hệ thức định luật Ôm đoạn mạch xoay chiều dung kháng
Nêu đợc độ lệch pha dòng điện điện áp tức thời đoạn mạch xoay chiều dung kháng chứng minh đợc độ lệch pha
[Th«ng hiĨu]
Công thức tính dung kháng tụ điện :
ZC = 1
C 2 fC
trong đó, f tần số dòng điện xoay chiều, C điện dung tụ điện Đơn vị dung kháng ôm ()
Đối với đoạn mạch xoay chiều dung kháng, hệ thức định luật Ôm I =
C
U Z víi ZC =
1 C
dung kháng mạch Trong I, U giá trị hiệu dụng c
-ờng độ dòng điện điện áp mạch điện
Đối với đoạn mạch xoay chiều dung kháng, điện áp hai tụ điện trễ pha
2
so với cờng độ dòng điện qua tụ điện
Chøng minh: Gi¶ sư hai tụ điện có điện áp xoay chiều: u = U0sint = U cos0 t 2
Điện tích tụ điện thời ®iĨm t lµ q = Cu = CU0sint
Ta cã i = dq
dt = CU0cost = I0 cost
Vậy, cờng độ dòng điện qua tụ điện biến thiên điều hoà tần số nhng sớm pha
2
so với điện áp hai tụ điện có biên độ xác định bởi:
0
I CU =
C
U Z
(95)Stt Chuẩn KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Vẽ đợc giản đồ Fre-nen cho đoạn mạch RLC nối tiếp
Viết đợc cơng thức tính tổng trở đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp nêu đợc đơn vị đo đại lợng
Viết đợc hệ thức định luật Ôm đoạn mạch RLC nối tiếp
Vận dụng đợc cơng thức tính cảm kháng, dung kháng tổng trở mạch RLC nối tiếp
[VËn dông]
Biết cách vẽ giản đồ vectơ quay cho mạch điện RLC nối bớc:
VÏ trục dòng điện Ir nằm ngang
V cỏc vect quay U , U , Uur ur urR L C có độ lớn tỉ lệ với giá trị R , ZL, ZC (UR
ur
trïng víi trơc rI,
L U
ur
lËp víi rImét gãc
theo chiỊu d¬ng, UurC lËp víi Irmét gãc
2
theo chiều âm)
Vectơ tổng hợp Uur urURUurL UurCbiểu diễn điện áp hai đầu đoạn mạch
[Th«ng hiĨu]
C«ng thøc tÝnh tỉng trë 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 [VËn dơng]
Biết cách tính tổng trở, đại lợng công thức ZL, ZC Z
Đoạn mạch xoay chiều có R, L C trờng hợp riêng đoạn mạch RLC nèi tiÕp
2 Viết đợc cơng thức tính độ lệch pha dòng điện điện áp tức thời đoạn mạch RLC
[Th«ng hiĨu]
Cơng thức tính độ lệch pha điện áp cờng độ dòng điện đoạn mạch RLC nối tiếp :
(96)nối tiếp nêu đợc tr-ờng hợp dịng điện trễ pha, sớm pha so với điện áp hai đầu mạch
tanφ = ZL ZC
R
Khi ZL > ZC φ>0 cờng độ dịng điện trễ pha so với điện áp hai
đầu đoạn mạch
Khi ZL < ZC thỡ φ>0 cờng độ dòng điện sớm pha so với điện áp hai
đầu đoạn mạch Nêu đợc điều kiện
các đặc điểm t-ợng cộng hởng điện đoạn mạch RLC nối tip
[Thông hiểu]
Trong mạch RLC nối tiếp, ZL= ZC điện áp biến thiên pha víi
dịng điện, mạch xảy tợng cộng hởng Khi ta có: L
C
hay
2LC =
Hiện tợng cộng hởng có đặc điểm sau:
Tổng trở mạch đạt giá trị cực tiểu: Zmin = R, lúc cờng độ dòng điện
hiệu dụng mạch đạt giá trị cực đại: Im ax U R
Điện áp hai đầu đoạn mạch biến đổi pha với cờng độ dòng điện
Điện áp tức thời hai tụ điện hai đầu cuộn cảm có biên độ nhng ngợc pha nên triệt tiêu Điện áp hai đầu điện trở điện áp hai đầu đoạn mạch
5 Giải đợc tập đoạn mạch RLC nối tiếp
[VËn dông]
Biết cách tính đại lợng cơng thức định luật Ôm cho mạch điện RLC nối tiếp trờng hợp mạch xảy tợng cộng hởng điện
Biết cách lập đợc phơng trình cờng độ dòng điện tức thời điện áp tức thời cho mch RLC ni tip
4 CÔNG SUấT CủA DòNG ĐIệN XOAY CHIềU Hệ Số CÔNG SUấT
(97)1 Viết đợc cơng thức tính cơng suất điện cơng thức tính hệ số cơng suất đoạn mạch RLC nối tiếp
[Th«ng hiĨu]
Công thức tính công suất đoạn mạch RLC nối tiÕp lµ
P = UIcos = RI2 đó, coslà hệ số cơng suất
C«ng thøc tÝnh hệ số công suất đoạn mạch RLC nối tiếp cos = R
Z
Công suất tức thêi:
p = ui =UIcos + UI cos(2t + ) Công suất trung bình, công suất dòng điện xoay chiều :
P = p = UI cos
Có thể sử dụng công thức sau:
P = UIcosφ =R
2
U Z
R U cos
U
C«ng suÊt tiêu thụ mạch điện có R, L, C mắc nối tiếp công suất toả nhiệt điện trở R 5 MáY PHáT ĐIệN XOAY CHIềU
Stt Chuẩn KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Trình bày đợc
nguyên tắc cấu tạo hoạt động máy phát điện xoay chiều
[Th«ng hiĨu]
Các máy phát điện xoay chiều hoạt động dựa t ợng cảm ứng điện từ có hai phận phần cảm (nam châm tạo từ tr -ờng) 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 đ ợc xác định theo định luật cảm ứng điện từ :
d e
dt
trong đó, d
dt
tốc độ biến thiên từ thông qua cuộn dây
Khi rôto quay với tốc độ n (vịng/s) từ thơng qua cuộn dây stato biến thiên tuần hoàn với tần số f = np
(98)Cách 1: stato phần cảm, rôto phần ứng
Cách 2: stato phần ứng, rôto phần cảm
i vi máy có cấu tạo theo cách để có dịng điện rơto mạch ngồi, cần dùng hai vành khuyên đặt đồng trục quay với khung dây Mỗi vành khun có qt tì vào, nhờ đó, dịng điện truyền từ rơto qua qt ngồi
2 Nêu đợc hệ thống dịng điện ba pha
Vẽ đợc đồ thị biểu diễn hệ thống dịng điện ba pha
[Th«ng hiĨu]
Hệ thống dịng điện ba pha hệ thống gồm ba dòng điện xoay chiều gây ba suất điện động xoay chiều có tần số, biên độ nh ng lệch pha đôi
3
[VËn dông]
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
2
e E cos t
3
e E cos t
3
3 Vẽ đợc sơ đồ biểu diễn cách mắc hình hệ thống dịng điện ba pha
[VËn dơng]
Biết cách vẽ sơ đồ mắc hình : nối điểm cuối cuộn dây với dây trung hoà, nối điểm đầu nối A1, A2, A3 với
3 ng dõy ti in
Điện áp dây pha với dây trung hoà gọi điện áp pha, kí hiệu Up
Điện áp hai dây pha với gọi điện áp dây, kí hiệu Ud §èi
(99)4 Vẽ đợc sơ đồ biểu diễn cách mắc hình tam giác hệ thống dịng điện ba pha
[VËn dơng]
Biết cách vẽ sơ đồ mắc tam giác : nối điểm đầu cuộn dây với điểm cuối cuộn dây nối A1, A2, A3 với đờng dõy ti in
Đối với cách mắc tam giác, ta có công thức: Ud = Up
6 ĐộNG CƠ KHÔNG ĐồNG Bộ BA PHA
Stt Chun KT, KN quy địnhtrong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Trình bày đợc
nguyên tắc cấu tạo hoạt động động điện xoay chiều ba pha
[Th«ng hiÓu]
Nguyên tắc hoạt động động điện không đồng ba pha dựa tợng cảm ứng điện từ tác dụng từ trờng quay
Một khung dây dẫn đặt từ trờng quay, khung quay theo từ trờng với tốc độ góc nhỏ tốc độ quay từ trờng Động hoạt động theo nguyên tắc gọi động không đồng
Khi khung dây dẫn đặt từ trờng quay từ thông qua khung dây biến thiên, khung dây xuất dòng điện cảm ứng Từ trờng 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 trờng quay để chống lại biến thiên từ thông từ trờng qua khung dây Kết khung quay nhanh dần đuổi theo tốc độ quay từ tr-ờng Tuy nhiên tốc độ góc khung dây tăng lên tốc độ biến thiên từ thơng qua khung giảm đi, cờng 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 trờng quay
Mỗi động điện có hai phận rơto stato
Từ trờng quay có vectơ cảm ứng từ B
ur
(100)Rôto khung dây dẫn có lõi sắt từ quay dới tác dụng cña tõ trêng quay
Stato gồm ba cuộn dây đặt lệch
vịng trịn Khi có dịng ba pha vào ba cuộn dây, xuất từ trờng quay tác dụng vào rôto, làm cho rôto quay theo với tốc độ nhỏ tốc độ quay từ tr ờng Chuyển động quay rôto đợc sử dụng để làm quay cỏc mỏy khỏc
7 MáY BIếN áP TRUYềN TảI §IƯN
Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Trình bày đợc
nguyên tắc cấu tạo hoạt động máy biến áp
[Th«ng hiĨu]
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 đ ợc nối với nguồn điện xoay chiều đợc gọi cuộn sơ cấp, có N1 vịng dây Cuộn thứ
hai đợc nối với tải tiêu thụ, gọi cuộn thứ cấp, có N2 vịng dây Lõi sắt từ
có tác dụng làm đờng sức từ qua cuộn sơ cấp thứ cấp máy biến áp
Máy biến áp hoạt động dựa tợng cảm ứng điện từ Cuộn sơ cấp đợc mắc với nguồn điện Dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn sơ cấp (có cờng độ hiệu dụng I1) 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 c ờng độ hiệu dụng I2 chạy cuộn thứ cấp
ở chế độ không 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
NÕu
N
N > máy biến áp máy tăng áp, vµ nÕu
2
N
N < máy hạ áp
Nu in nng hao phí khơng đáng kể (máy biến áp lí t ởng), chế độ có
(101)Giải đợc tập máy biến áp lí t-ởng
tải, cờng độ dịng điện qua cuộn dây tỉ lệ nghịch với điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn :
1
2
I U
I U
[VËn dơng]
Biết cách tính đại lợng cơng thức máy biến áp lí tởng Nêu lớ ti
phải tăng hệ số công suất nơi tiêu thụ
[Thông hiểu]
Cụng suất hao phí đờng 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 cơng suất nhỏ cơng suất hao phí đờng 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 đợc nhà nớc 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
Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Tiến hành thí nghiệm để khảo sát đoạn mạch RLC nối tiếp
[Thông hiểu]
Hiểu sở lí thuyết:
- Tác dụng tụ điện cuộn cảm mạch khác với mạch điện xoay chiều điện chiều
- Cơng thức tính tổng trở, cảm kháng, dung kháng - Điều kiện cộng hưởng điện
[Vận dụng]
(102)- Biết cách dùng dao động kí hai chùm tia việc xác định độ lệch pha cường độ dòng điện điện áp
- Biết sử dụng vôn kế, ampe kế, máy phát âm tần, nguồn điện - Mắc mạch điện theo sơ đồ thí nghiệm
Biết cách tiến hành 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 trình tiến hành thí nghiệm Biết tính tốn số liệu thu từ thí nghiệm để đưa kết quả:
- Vẽ đồ thị, đồ xác định độ lệch pha u i (phương án 1)
- Tính cảm kháng, dung kháng, tổng trở Tìm giá trị C thích hợp để có cộng hưởng Vẽ giản đồ véc tơ minh họa (phương án 2)
(103)Ch¬ng VI. SóNG áNH SáNG 1 Chuẩn kiến thức, kĩ chơng trình
Ch Mc cn t ghi
a) Tán sắc ánh sáng ánh sáng trắng ánh sáng đơn sắc
b) NhiƠu x¹ ¸nh s¸ng Giao thoa ¸nh s¸ng
c) M¸y quang phổ Các loại quang phổ
d) Tia hång ngo¹i Tia tư ngo¹i Tia X
e) Thut ®iƯn tõ ¸nh s¸ng Thang sãng ®iƯn tõ
KiÕn thøc
Mô tả đợc tợng tán sắc ánh sáng qua lăng kính nêu đợc tợng tán sắc
Nêu đợc ánh sáng đơn sắc có bớc sóng xác định chân không chiết suất môi trờng phụ thuộc vào bớc sóng ánh sáng chân khơng
Nêu đợc tợng nhiễu xạ ánh sáng
Trình bày đợc thí nghiệm giao thoa ánh sáng nêu đợc điều kiện để xảy tợng giao thoa ánh sáng
Nêu đợc vân sáng, vân tối kết giao thoa ánh sáng
Nêu đợc điều kiện để có cực đại giao thoa, cực tiểu giao thoa điểm
Viết đợc công thức tính khoảng vân
Nêu đợc tợng giao thoa ánh sáng chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng nêu đợc t tởng thuyết điện từ ánh sáng
Trình bày đợc nguyên tắc cấu tạo máy quang phổ lăng kính nêu đ ợc tác dụng phận máy quang phổ
Nêu đợc quang phổ liên tục, quang phổ vạch phát xạ, quang phổ vạch hấp thụ gì, đặc điểm ứng dụng loại quang phổ
Nêu đợc phép phân tích quang phổ
Nêu đợc chất, cách phát, đặc điểm công dụng tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia X
Kể đợc tên vùng sóng điện từ thang sóng điện t theo bc súng
Kĩ năng
Gii đợc tập tợng giao thoa ánh sáng
Xác định đợc bớc sóng ánh sáng theo phơng pháp giao thoa thí nghiệm
2 Híng dÉn thùc hiƯn
(104)Stt Chuẩn KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Mô tả đợc tợng tán sắc ánh sáng qua lăng kính
[Th«ng hiĨu]
ThÝ 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 tợng tán sắc giúp ta giải thích đợc số tợng tự nhiên, ví dụ nh cầu vồng bảy sắc, đợc ứng dụng máy quang phổ lăng kính Nêu đợc tng
tán sắc ánh sáng
[Thông hiÓu]
Sự tán sắc ánh sáng phân tách chùm ánh sáng phức tạp thành chùm sỏng n sc khỏc
2 NHIễU Xạ áNH S¸NG GIAO THOA ¸NH S¸NG
Stt Chuẩn KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc tợng nhiễu xạ ánh sáng làgì
[Th«ng hiĨu]
Nhiễu xạ ánh sáng tợng ánh sáng không tuân theo định luật truyền thẳng, quan sát đợc ánh sáng truyền qua lỗ nhỏ gần mép vật suốt không suốt
(105)2 Trình bày đợc thí nghiệm giao thoa ánh sáng Nêu đợc vân sáng, vân tối kết giao thoa ỏnh sỏng
[Thông hiểu]
Thí nghiệm Y-âng vỊ giao thoa ¸nh s¸ng:
Thí nghiệm gồm nguồn sáng Đ, kính lọc sắc F, khe hẹp S, hai khe hẹp S1, S2(gọi khe Y-âng) đợc đặt
song song với song song với khe S, quan sát E đặt song song với mặt phẳng chứa hai khe S1, S2
Cho ¸nh s¸ng chiếu từ ngồn sáng Đ, qua kính lọc sắc F khe hẹp S, ánh sáng chiếu vào hai khe S1, S2 Quan
sát hình ảnh hứng đợc E, ta thấy vân sáng vân tối xen kẽ Đó tợng giao thoa ánh sáng
Nh vậy, khe S đợc chiếu sáng đóng vai trị nguồn sáng ánh sáng qua kính lọc sắc truyền đến khe S1, S2 làm cho ánh sáng phát từ S1, S2
hai nguồn sáng kết hợp có tần số với nguồn S Tại vùng không gian sau hai khe S1, S2, nơi hai sóng gặp nhau, gọi vùng giao thoa, cã sù
chồng chập hai sóng kết hợp dẫn đến tợng giao thoa sóng tạo vân sáng vân tối xen kẽ E Vân sáng, vân tối hứng đợc kết giao thoa ánh sáng Hiện tợng giao thoa ánh sáng chứng thực nghiệm chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng
3 Nêu đợc điều kiện để xảy tợng giao thoa ánh sáng
[Th«ng hiĨu]
Hai nguồn phát hai sóng ánh sáng có bớc 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 tợng giao thoa ánh sáng mơi trờng truyền sóng có hai sóng kết hợp phần tử sóng phơng 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 Nờu c hin tợng giao thoa chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng
[Th«ng hiĨu]
Giao thoa tợng dặc trng q trình sóng Thí nghiệm Y-âng chứng tỏ hai chùm ánh sáng giao thoa đợc với nhau, nghĩa ánh sáng có tính cht súng
(106)3 KHOảNG VÂN BƯớC SóNG Và MàU SắC áNH SáNG
Stt Chun KT, KN quy địnhtrong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc điều kiện để có cực đại giao thoa, cực tiểu giao thoa điểm
Viết đợc công thức tính khoảng vân
Giải đợc tập giao thoa ánh sáng
[Th«ng hiĨu]
Hiệu đờng d d2 d1 ax D
,
trong a độ dài đoạn S1S2
Vị trí vân sáng : Tại M có vân sáng hiệu đờng số nguyên lần bớc sóng Ta có d2 d1 ax= kλ
D
, suy
vị trí vân sáng x = kD
a víi 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 = 1, vân sáng bậc 2, ứng với k = 2 Vị trí vân tối : Tại điểm M có vân tối hiệu đờng số lẻ lần nửa bớc sóng, d2 d1 k
2
Suy vị trí vân tối x (k 1)λD
2 a
víi k = 0, 1, 2,
Nh vậy, vân sáng vân tối xen kẽ mt cỏch u n
Khoảng vân i khoảng cách hai vân sáng liên tiếp (hoặc hai vân tối liên tiếp) Công thức tính khoảng vân i D
a
[VËn dơng]
Biết cách tính vị trí vân sáng, vị trí vân tối, tính khoảng vân đại l-ợng cơng thức
§èi víi vân tối khái niệm bậc giao thoa
Từ công thức tính khoảng vân ta suy =ia
D
Nếu đo đợc i, a D ta tính đợc λ Đó ngun tắc đo bớc sóng ánh sáng nhờ tợng giao thoa
2 Nêu đợc ánh sáng đơn sắc có bớc sóng xác định
[Th«ng hiĨu]
(107)chiÕt st cđa m«i tr-êng phơ thuộc vào b-ớc sóng ánh sáng chân không
mà ta nhìn thấy có bớc 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 trờng suốt phụ thuộc vào tần số vào bớc sóng ánh sáng chân khơng Chiết suất giảm bớc sóng tăng Chiết suất biến thiên theo màu sắc ánh sáng tăng dần ánh sáng từ màu đỏ đến màu tím
4 M¸Y QUANG PHổ CáC LOạI QUANG PHổ
Stt Chun KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Trình bày đợc nguyên tắc cấu tạo máy quang phổ lăng kính nêu đợc tác dụng phận máy quang phổ
[Th«ng hiĨu]
Cấu tạo chức phận máy quang phổ lăng kính :
ống chuẩn trùc gåm mét thÊu kÝnh héi tơ L1 vµ mét khe hẹp F nằm tiêu
diện thấu kính, có tác dụng tạo chùm sáng song song tõ nguån s¸ng
Hệ tán sắc gồm vài lăng kính, có tác dụng phân tích chùm sáng song song từ thấu kính L1 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 L2
Nguyên tắc hoạt động máy quang phổ lăng kính dựa t ợng 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 phơng khác Mỗi chùm sáng đơn sắc đợc thấu kính L2 buồng nh lm hi t thnh
một vạch tiêu diện L2 cho ta ảnh thật khe F vạch màu Tập
hp cỏc vch màu tạo thành quang phổ nguồn S
Máy quang phổ dụng cụ để phân tích chùm ánh sáng phức tạp thành thành phần đơn sắc
2 Nêu đợc quang phổ liên tục, quang phổ vạch phát xạ, quang phổ vạch hấp thụ
[Th«ng hiĨu]
(108)gì, đặc điểm ứng dụng loại quang phổ
phát quang phổ liên tục bị nung nóng Quang phổ liên tục khơng phụ thuộc vào chất vật phát sáng mà phụ thuộc vào nhiệt độ vật nhiệt độ, vật xạ Khi nhiệt độ tăng dần cờng độ xạ mạnh vùng xạ có cờng 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 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 ngun tử ngun tố hóa học, bị kích thích, phát xạ có b ớc sóng xác định cho quang phổ vạch phát xạ riêng, đặc tr ng cho nguyên tố
Quang phổ vạch hấp thụ chất khí (hay kim loại) quang phổ liên tục thiếu số vạch màu bị chấtkhí (hay kim loại) hấp thụ
Điều kiện để thu đợc quang phổ hấp thụ nhiệt độ đám khí (hay hơi) 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 tính chất đặc trng cho ngun tố Vì vậy, vào quang phổ vạch phát xạ quang phổ vạch hấp thụ để nhận biết có mặt nguyên tố hỗn hợp hay hợp chất
3 Nêu đợc phộp phõn
tích quang phổ [Thông hiểu]
Phân tích quang phổ phơng 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 u điểm nh cho kết nhanh, có khả phân tích từ xa, lúc xác định đợc có mặt nhiều nguyên tố Phép phân tích quang phổ định l-ợng nhạy, cho phép xác định hàm lợng nhỏ nguyên tố mẫu
5 TIA HåNG NGO¹I TIA Tư NGO¹I
(109)trong chơng trình
1 Nêu đợc chất, cách phát, đặc điểm cơng dụng tia hồng ngoại
[Th«ng hiĨu]
Tia hồng ngoại xạ khơng nhìn thấy, có bớc sóng dài 0,76 μm 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 sởi, sấy, đời sống sản xuất công nghiệp
Tia hồng ngoại có khả gây số phản ứng hố học, tác dụng lên số phim ảnh, nh loại phim để chụp ảnh ban đêm, chụp ảnh Trái Đất từ vệ tinh
Tia hồng ngoại biến điệu đợc nh sóng điện từ cao tần, nên đợc sử dụng điều khiển từ xa để điều khiển hoạt động TV, thit b nghe nhỡn
Tia hồng ngoại gây tợng quang điện số chÊt b¸n dÉn
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 nh ánh sáng thông th-ờng
2 Nêu đợc chất, cách phát, đặc điểm công dụng tia tử ngoại
[Th«ng hiĨu]
Tia tử ngoại xạ khơng nhìn thấy, có bớc sóng ngắn 0,38 m đến cỡ 109m
Bản chất tia tử ngoại sóng điện từ Các vật đ ợc 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 tư ngoại tác dụng mạnh lên phim ảnh, làm ion hóa không 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 tợng quang điện
Tia tử ngoại bị thuỷ tinh, nớc hấp thơ rÊt m¹nh Nhng tia tư ngo¹i cã bíc
(110)sóng từ 0,18 m đến 0,4 m truyền qua đợc 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 nớc, thực phẩm dụng cụ y tế , dùng để chữa bệnh cịi xơng, tìm vết nứt bề mặt kim loại
6 TIA X THUYếT ĐIệN Từ áNH SáNG THANG SóNG ĐIệN Từ
Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc chất, cách phát, đặc điểm cơng dụng tia X
[Th«ng hiĨu]
Bức xạ có bớc sóng từ 1011 m đến 108 m (ngắn bớc sóng tia tử ngoại) đợc gọi tia X (hay tia Rơn-ghen) Tia X có chất với ánh sáng, sóng in t
Kim loại có nguyên tử lợng lớn bị chùm tia êlectron (tia catôt) có lợng lớn đập vào phát tia X
Tia X có đặc điểm cơng dụng sau:
Tia X có khả đâm xuyên Có thể dùng chì làm chắn tia X
Tia X tác dụng lên phim ảnh, làm ion hoá không khí nhiều chất khí khác
Tia X có tác dụng làm phát quang nhiều chất, gây số phản ứng quang hoá phản ứng hoá học
Tia X gây tợng quang điện hầu hết kim loại
Tia X có tác dụng sinh lí mạnh : hủ diƯt tÕ bµo, diƯt vi khn
Tia X dùng để chiếu điện, chụp điện để chẩn đoán xơng gãy, mảnh kim loại ngời , chữa bệnh ung th Trong công nghiệp, tia X đợc dùng để kiểm tra chất lợng vật đúc, tìm vết nứt, bọt khí vật kim loại Ngồi tia X cịn đợc dùng để kiểm tra hành lý hành khách máy bay, nghiên cứu cấu trúc vật rắn
Tia X tuân theo định luật : truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ gây tợng nhiễu xạ, giao thoa nh ánh sáng thông thờng
(111)2 Kể đợc tên vùng sóng điện từ thang sóng điện từ theo bớc sóng
[NhËn biÕt]
Thang sóng điện từ bao gồm sóng điện từ đợc xếp theo giảm dần bớc sóng nh sau : sóng vơ tuyến điện, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X, tia
Các xạ thang sóng điện từ có chất sóng điện từ, khác tần số (hay bc súng)
Vì có bớc sóng tần số khác nên sóng điện từ khác có tính chất khác (có thể nhìn thấy không nhìn thấy, có khả đâm xuyên khác nhau, c¸ch ph¸t kh¸c nhau…)
3 Nêu đợc t tởng thuyết điện từ ánh sáng
[NhËn biÕt]
Tư tưởng thuyết điện từ ánh sáng dựa vào đồng sóng điện từ sóng ánh sáng, coi ánh sáng sóng điện từ
Sóng điện từ sóng ánh sáng truyền chân khơng với tốc độ c Sóng điện từ truyền thẳng, phản xạ mặt kim loại, khúc xạ khơng khác ánh sáng thơng thường Sóng điện từ giao thoa tạo sóng dừng, nghĩa là, sóng điện từ có đủ tính chất biết sóng ánh sáng
Lí thuyết thực nghiệm chứng tỏ ánh sáng sóng điện từ
Các phương trình Măc-xoen cho phép đốn trước tồn sóng điện từ, có nghĩa có thay đổi yếu tố cường độ dòng điện, mật độ điện tích sinh sóng điện từ truyền khơng gian Vận tốc sóng điện từ c, tính phương trình Măc-xoen, với vận tốc ánh sáng đo trước thực nghiệm
7 Th c h nh: XÁC ự ĐỊNH BƯỚC SÓNG C A ÁNH SÁNGỦ
Stt Chuẩn KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Xác định bước sóng ánh sáng theo phương pháp giao thoa thí nghiệm
[Thơng hiểu]
Hiểu sở lí thuyết:
(112)i a a.L
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 Biết cách tiến hành thí nghiệm:
- Điểu chỉnh thiết bị để thu hệ vân giao thoa rõ nét 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
Biết tính tốn số liệu thu từ thí nghiệm để đưa kết quả: - Tính giá trị trung bình bước sóng
- Tính sai số tỉ đối bước sóng
- Tính sai số tuyệt đối trung bình bước sóng - Viết kết quả:
(113)Chơng VII. LƯợNG Tử áNH SáNG 1 Chuẩn kiến thức, kĩ chơng trình
Ch Mc cần đạt ghi
a) Hiện tợng quang điện ngồi Các định luật quang điện
b) Thut lỵng tử ánh sáng Lỡng tính sóng hạt ánh sáng
c) Hiện tợng 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 lợc laze
Kiến thøc
Trình bày đợc thí nghiệm Héc tợng quang điện nêu đợc tợng quang điện ngồi
Phát biểu đợc ba định luật quang điện
Nêu đợc nội dung thuyết lợng tử ánh sáng viết đợc công thức Anh-xtanh tợng quang điện ngồi
Nêu đợc ánh sáng có lỡng tính sóng hạt
Nêu đợc tợng quang dẫn giải thích đợc tợng thuyết lợng tử ánh sáng
Nêu đợc tợng quang điện số đặc điểm tợng
Nêu đợc quang điện trở
Nêu đợc pin quang điện gì, nguyên tắc cấu tạo giải thích q trình tạo thành hiệu điện hai cực pin quang điện
Nêu đợc tợng hấp thụ ánh sáng phát biểu đợc định luật hấp thụ ánh sáng
Nêu đợc hấp thụ phản xạ lọc lựa
Phát biểu đợc định luật Xtốc phát quang
Mô tả đợc dãy quang phổ vạch nguyên tử hiđrô nêu đợc chế tạo thành dãy quang phổ vạch phát xạ hấp thụ nguyên tử
Nêu đợc laze số ứng dng ca laze
Kĩ năng
Vn dng đợc thuyết lợng tử ánh sáng để giải thích ba định luật quang điện
Giải đợc tập tợng quang điện
Giải thích đợc vật có màu sắc khác
(114)2 Híng dÉn thùc hiƯn
1 HIệN TƯợNG QUANG ĐIệN CáC ĐịNH LUậT QUANG ĐIệN
Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Trình bày đợc thí nghiệm Héc tợng quang điện nêu đợc tợng quang điện ngồi
[Th«ng hiĨu]
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 tợng tơng tự xảy Nh vậy, tia tử ngoại hồ quang, chiếu vào kẽm, làm bất ờlectrụn tm km
Hiện tợng quang điện (gọi tắt tợng quang điện) tợng ánh sáng làm bật êlectron khỏi bề mặt kim loại
Các êlectron bật khỏi bề mặt kim loại gọi êlectron quang điện hay quang ªlectron
2 Phát biểu đợc ba định luật quang điện
[Th«ng hiĨu]
Định luật quang điện thứ (định luật giới hạn quang điện) : Hiện tợng quang điện xảy ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại có bớc sóng nhỏ bớc sóng 0 Bớc sóng 0 đợc gọi giới hạn quang điện
của kim loại :
0
Định luật quang điện thứ hai (định luật cờng độ dòng quang điện bão hồ) : Đối với ánh sáng thích hợp (có ≤ 0) cờng độ dịng quang điện
bão hoà tỉ lệ thuận với cờng độ chùm sáng kích thích
Định luật quang điện thứ ba (định luật động cực đại quang êlectron) : Động ban đầu cực đại quang êlectron khơng phụ thuộc cờng độ chùm sáng kích thích mà phụ thuộc vào b ớc sóng ánh sáng kích thích chất kim loại
2 THUYếT LƯợNG Tử áNH SáNG LƯỡNG TíNH SóNG-HạT CủA áNH S¸NG
Stt Chuẩn KT, KN quy định
(115)1 Nêu đợc nội dung thuyết lợng tử ánh sáng
[Th«ng hiĨu]
Néi dung thuyết lợng tử ánh sáng :
1) Chùm ánh sáng chùm phôtôn (các l ợng tử ánh sáng) Mỗi phơtơn có lợng xác định = hf (f tần số sóng ánh sáng đơn sắc tơng ứng) Cờng 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 = 3.108 m/s chân khơng
Gi¶ thut vỊ lợng tử lợng Plăng :
Lng nng lợng mà lần nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ có giá trị hồn tồn xác định, gọi lợng tử lợng L-ợng tử lL-ợng, kí hiệu , có giá trị = hf, đó, f tần số ánh sáng bị hấp thụ hay phát xạ, h số Plăng (h = 6,625.1034 J.s)
2 Viết đợc công thức Anh-xtanh t-ợng quang điện ngồi
[Th«ng hiểu]
Công thức Anh-xtanh tợng quang điện ngoµi : hf = A +
2 max
mv
trong h số Plăng, f tần số ánh sáng đơn sắc tơng ứng, A cơng thốt, m khối lợng êlectron, v0max tốc độ ban đầu cực đại
của quang êlectron Nêu đợc ánh sáng có
lỡng tính sóng- hạt [Thơng hiểu]Các tợng giao thoa, nhiễu xạ chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng. Hiện tợng 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 lỡng tính sóng hạt
4 Vận dụng đợc thuyết lợng tử ánh sáng để giải thích định luật quang điện thứ
[VËn dơng]
Muốn cho êlectron bật khỏi mặt kim loại phải cung cấp cho công thoát A Nh muốn cho tợng quang điện xảy ra, lợng phôtôn ánh sáng kích thích phải thoả m·n ®iỊu kiƯn hf A víi f = c
vµ
0
hc A =
Từ đó, suy 0,
hc A
(116)5 Vận dụng đợc thuyết lợng tử ánh sáng để giải thích định luật quang điện thứ hai
[VËn dơng]
Cờng 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 tợng quang điện, số êlectron quang điện bật khỏi mặt catôt đơn vị thời gian lại tỉ lệ thuận với số phôtôn đến đập vào mặt catôt thời gian Số phơtơn tỉ lệ với cờng độ chùm sáng tới Từ suy cờng độ dịng quang điện bão hồ tỉ lệ thuận với c-ờng độ chùm sáng chiếu vào catôt
6
Vận dụng đợc thuyết lợng tử ánh sáng để giải thích định luật quang điện thứ ba
[VËn dông]
Theo công thức Anh-xtanh tợng quang điện hf = A +
2 max
mv
2 , ta thấy động ban đầu cực đại êlectron quang điện phụ thuộc vào tần số (hoặc bớc sóng) ánhsáng kích thích chất kim loại làm catơt (đặc trng cơng A giới hạn quang điện 0)
7
Giải đợc tập tợng quang điện
[VËn dơng]
Biết cách tính đại lợng công thức Anh-xtanh, công thức định luật quang in:
Công thức Anh-xtanh tợng quang ®iƯn ngoµi hf = A +
2 max
mv
2
Hệ thức 0, 0
hc A
3 HIệN TƯợNG QUANG ĐIệN TRONG QUANG ĐIệN TRở Và PIN QUANG §IƯN
Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc tợng quang điện số đặc
[Thông hiểu]
(117)điểm tợng
Mun gõy c hin tng quang điện trong, ánh sáng kích thích phải có bớc sóng nhỏ giá trị 0, gọi giới hạn quang điện bán
dÉn
Vì lợng 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 đợc tợng quang dẫn giải thích tợng thuyết lợng tử ánh sáng
[Th«ng hiĨu]
Hiện tợng giảm điện trở suất, tức tăng độ dẫn điện bán dẫn, có ánh sáng thích hợp chiếu vào gọi tợng quang dẫn
Hiện tợng quang dẫn đợc giải thích dựa tợng quang điện Khi ánh sáng đợc chiếu nguồn ánh sáng thích hợp bán dẫn có thêm êlectron dẫn lỗ trống đợc tạo thành Do đó, mật độ hạt tải điện bán dẫn tăng, độ dẫn điện bán dẫn tăng, tức điện trở suất giảm Cờng độ ánh sáng chiếu vào mạnh điện trở suất bán dẫn nhỏ
2 Nêu đợc quang điện trở
[Th«ng hiÓu]
Quang điện trở điện trở làm chất quang dẫn Điện trở thay đổi từ vài mêgaôm không đợc chiếu sáng xuống đến vài chục ôm đợc chiếu sáng ánh sáng thích hợp
3 Nêu đợc pin quang điện Nêu nguyên tắc cấu tạo giải thích q trình tạo thành hiệu điện hai cực pin quang điện
[Th«ng hiĨu]
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 dới đế kim loại Các lớp kim loại đóng vai trị điện cực Lớp tiếp xúc p-n đợc hình thành hai bán dẫn
Khi ánh sáng có bớc 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 tợng quang điện trong, giải phóng cặp êlectron lỗ trống Điện trờng lớp chuyển tiếp pn đẩy lỗ trống phía p đẩy êlectron phía n Do đó, lớp kim loại mỏng lớp
Suất điện động pin quang điện cỡ từ 0,5 V đến 0,8 V Pin hoạt động dựa vào tợng quang điện xảy lớp chuyển tiếp p-n
(118)bán dẫn loại p nhiễm điện dơng trở thành điện cực dơng pin, đế kim loại dới 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
4 MẫU NGUYÊN Tử BO Và QUANG PHổ VạCH CủA NGUYÊN Tử HIĐRÔ
Stt Chun KT, KN quy địnhtrong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
2 Mô tả đợc dãy quang phổ vạch nguyên tử hiđrô nêu đợc chế tạo thành dãy quang phổ vạch phát xạ hấp thụ nguyên tử
[Th«ng hiĨu]
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 (H), vạch lam (Hβ),vạch chàm (H), vạch tím (H) 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 quỹ đạo dừng, có bán kính tỉ lệ với bình ph ơng số ngun liên tiếp
Cơng thức tính bán kính quỹ đạo dừng êlectron nguyờn t
hiđrô
n
r n r ; víi r0 = 5,3.1011 m lµ b¸n kÝnh Bo
n
Tên quỹ đạo K L M N O P
B¸n kÝnh r r0 4r0 9r0 16r0 25r0 36r0
Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo có mức lợng cao lần lợt quỹ đạo K, L, M… nguyên tử xạ ánh sáng ứng với vạch quang phổ thuộc lần lợt dãy Lai-man, Ban-me, Pa-sen…
Sơ đồ minh hoạ :
Sự tạo thành quang phổ vạch nguyên tử hiđrơ đợc giải thích dựa kiến thức mức l-ợng học mơn Hố học lớp 10 Các tiên đề Bo cấu tạo nguyên tử:
Tiên đề : Nguyên tử tồn trạng thái có mức l-ợng xác định, gọi trạng thái dừng Khi trạng thái dừng ngun tử khơng xạ
Tiên đề : Khi chuyển từ trạng thái dừng có mc nng lng (En) sang
trạng thái dừng có lợng nhỏ (Em) nguyên tử phát mét
phơtơn có lợng hiệu En Em, = hf = En Em, với h l
hằng số Plăng, f tần số ánh sáng Ngợc lại, nguyên tử trạng thái dừng có lợng Em mà
hp th đợc phơtơn có l-ợng hf hiệu En Em
(119)3 Giải đợc tập tính bớc sóng vạch quang phổ nguyên tử hiđrô
[VËn dông]
Biết cách tính bớc sóng vạch quang phổ nguyên tử hiđrô dựa vào công thức sau:
= hf = En Em = hc
5 HấP THụ Và PHảN Xạ LọC LựA áNH SáNG MàU SắC CáC VậT
Stt Chun KT, KN quy địnhtrong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc tợng hấp thụ ánh sáng phát biểu đợc định luật hấp thụ ánh sáng
[Th«ng hiĨu]
Hấp thụ ánh sáng tợng môi trờng vật chất làm giảm cờng độ chùm sáng truyền qua
Định luật hấp thụ ánh sáng : Cờng độ I chùm sáng đơn sắc, truyền qua môi trờng hấp thụ, giảm theo định luật hàm mũ độ đài d đ ờng tia sáng :
I = I0ed
với I0 cờng độ chùm sáng tới môi trờng, hệ số hấp thụ môi trờng
2 Nêu đợc hấp thụ phản xạ lọc lựa
[Thông hiểu]
(120)nhiều, khác Sự hấp thụ ánh sáng môi trờng cã tÝnh chän läc, hƯ sè hÊp thơ cđa m«i trờng phụ thuộc vào bớc sóng ánh sáng
Vt khơng hấp thụ ánh sáng vùng nhìn thấy quang phổ đợc gọi vật suốt không 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 đợc gọi l vt sut cú mu
Phản xạ lọc lựa : số vật, khả phản xạ ánh sáng mạnh, yếu khác phụ thuộc vào bớc 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 đợc vật có màu sắc khác
[VËn dông]
Các vật thể khác có màu sắc khác chúng đợc cấu tạo từ 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 đợc chiếu sáng chùm ánh sáng trắng
6 Sự PHáT QUANG SƠ LƯợC Về LAZE
Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc phát
quang [Thơng hiểu] Có số chất hấp thụ lợng dới dạng đó, có khả phát xạ điện từ miền ánh sáng nhìn thấy Hiện tợng gọi phát quang
Một số chất có khả hấp thụ ánh sáng có bớc sóng phát ánh sáng có bớc sóng khác Đó tợng 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
Đặc điểm phát quang: Mỗi chất phát quang có quang phổ đặc trng cho
(121)sáng phát bị tắt nhanh (sau khoảng dới 108 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
chÊt ph¸t quang
2 Phát biểu đợc định luật Xtốc phát quang
[Th«ng hiĨu]
Định luật Xtốc phát quang :
ánh sáng phát quang có bớc sóng ' dài bíc sãng cđa ¸nh s¸ng kÝch thÝch λ:
λ’ > λ Nêu đợc laze
mét sè øng dơng cđa laze
[Th«ng hiĨu]
Laze nguồn sáng phát chùm sáng đơn sắc, kết hợp, song song có cờng độ lớn
Laze cã nh÷ng øng dơng sau:
Tia laze có u đặc biệt thơng tin liên lạc vô tuyến (nh truyền thông cáp quang, vô tuyến định vị, điều khiển tàu vũ trụ, )
Tia laze đợc dùng nh dao mổ phẫu thuật, để chữa số bệnh da (nhờ tác dụng nhiệt)
Tia laze đợc dùng đầu đọc đĩa CD, bút trỏ bảng,
(122)Chơng VIII. THUYếT TƯƠNG ĐốI HẹP 1 Chuẩn kiến thức, kĩ chơng trình
Chủ đề Mức độ cần đạt ghi
a) Hai tiên đề thuyết t-ơng đối hẹp
b) Hệ thuyết tơng đối hẹp
KiÕn thøc
Phát biểu đợc hai tiên đề thuyết tơng đối hẹp
Nêu đợc hai hệ thuyết tơng đối tính tơng đối không gian, thời gian, khối lợng; mối quan hệ lợng khối lợng
Viết đợc hệ thức Anh-xtanh khối lợng lợng
2 Híng dÉn thùc hiƯn
1 THUỸT TƯƠNG ĐốI HẹP
Stt Chun KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Phát biểu đợc hai tiên đề thuyết t-ơng đối hẹp
[Th«ng hiĨu]
Hai tiên đề thuyết tơng đối hẹp Anh-xtanh :
Tiên đề : Các định luật vật lí (cơ học, điện từ học ) có dạng nh hệ quy chiếu qn tính
HiƯn tỵng vËt lÝ diƠn nh c¸c hƯ quy chiÕu qu¸n tÝnh
Tiên đề : Tốc độ ánh sáng chân khơng có giá trị c hệ quy chiếu qn tính, khơng phụ thuộc vào phơng truyền vào tốc độ nguồn sáng hay máy thu
c = 299792458 m/s 300000 km/s
2 Nêu đợc hệ
của thuyết tơng đối tính tơng đối độ dài, thời gian khối lọng,
[Th«ng hiĨu]
Sự co độ dài : Một nằm dọc theo trục toạ độ hệ quy chiếu quán tính K có độ dài l0 (gọi độ dài riêng) Khi chuyển động với tốc độ v dọc
(123)l= l0
2
2
v
c
l0
Độ dài bị co lại theo phơng chuyển động, theo tỉ lệ
2
1 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 quán tính K có tợng diễn khoảng thời gian t0, đo theo đồng hồ gắn với K' Tính
theo đồng hồ gắn với hệ K, khoảng thời gian xảy tợng
t =
0
2
t v
c
t0
Đồng hồ gắn với vật chuyển động chạy chậm đồng hồ gắn với quan sát viên đứng yên
Sự tăng lên khối lợng:
Theo thuyt tng đối, vật chuyển động với tốc độ v có khối lợng
m =
0
2
m v
c
m0
trong đó, m0 khối lợng nghỉ vật (khối lợng vật đứng yên)
2 HÖ THứC ANH-XTANH GIữA KHốI LƯợNG Và NĂNG LƯợNG
Stt Chuẩn KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Viết đợc hệ thức Anh-xtanh khối lợng lợng
[Th«ng hiĨu]
HƯ thức Anh-xtanh khối lợng lợng :
(124)Năng lợng toàn phần vật E = mc2 =
2
2
2
m c v
c
Các trờng hợp riêng :
Khi v = E0 = m0c2, đợc gọi lợng nghỉ (ứng với vật đứng
yªn)
Khi v = c (với trờng hợp học cổ điển) ta có lợng toàn phần :
E m0c2 +
1 2m0v
2
Nh vậy, vật chuyển động, lợng tồn phần bao gồm l-ợng nghỉ động vật
thuyết tơng đối, hệ kín, khối lợng nghỉ lợng nghỉ tơng ứng khơng thiết đợc bảo tồn, nhng lợng ton phn E c bo ton
Chơng IX. HạT NHÂN NGUYÊN Tử 1 Chuẩn kiến thức, kĩ chơng trình
Ch Mc cn t ghi chỳ
Hạt nhân nguyên tử a) Lực hạt nhân Độ hụt khối
b) Năng lợng liên kết hạt nhân
Phản ứng hạt nhân
Kiến thức
Nêu đợc lực hạt nhân đặc điểm lực hạt nhân
Nêu đợc độ hụt khối hạt nhân viết đợc cơng thức tính độ hụt khối
Nêu đợc lợng liên kết hạt nhân hạt nhân viết đ ợc cơng thức tính lợng liên kết hạt nhân
Nêu đợc phản ứng hạt nhân
(125)a) Phản ứng hạt nhân Định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân
b) Hiện tợng 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 nhiƯt h¹ch
Phát biểu đợc định luật bảo tồn bảo tồn số khối, bảo tồn điện tích, bảo toàn động lợng bảo toàn lợng toàn phần phản ứng hạt nhân
Nêu đợc tợng phóng xạ
Nêu đợc thành phần chất tia phóng xạ
Phát biểu đợc định luật phóng xạ viết đợc hệ thức định luật
Nêu đợc độ phóng xạ viết đợc cơng thức tính độ phóng xạ
Nêu đợc ứng dụng đồng vị phóng xạ
Nêu đợc phản ứng phân hạch viết đợc phơng trình ví dụ phản ứng
Nêu đợc phản ứng dây chuyền điều kiện để phản ứng xảy
Nêu đợc phận nhà máy điện hạt nhân
Nêu đợc phản ứng nhiệt hạch điều kiện để phản ứng xảy
Nêu đợc u điểm lợng phản ứng nhiệt hạch toả
Kĩ năng
Tớnh c ht lợng liên kết hạt nhân
Viết đợc phơng trình phản ứng hạt nhân tính đợc lợng toả hay thu vào phản ứng hạt nhân
Vận dụng đợc định luật phóng xạ khái niệm độ phóng xạ để giải đợc tập
2 Híng dÉn thùc hiƯn
1 CấU TạO CủA HạT NHÂN NGUYÊN Tử Độ HụT KHèI
Stt Chuẩn KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc lực hạt nhân đặc điểm lực hạt nhân
[Th«ng hiĨu]
Các nuclơn hạt nhân hút lực mạnh tạo nên hạt nhân bền vững Lực hút gọi lực ht nhõn
Đặc điểm lực hạt nhân :
Lực hạt nhân chất với lực tĩnh điện lực hấp dẫn Nó loại lực biểu tơng tác
Ôn tập kiến thức cấu tạo hạt nhân học mơn Hóa học lớp 10
(126)nuclơn hạt nhân (cịn đợc gọi lc tng tỏc mnh)
Lực hạt nhân có tác dụng phạm vi kích thớc hạt nhân, cỡ nhỏ 1015m
Kí hiệu hạt nhân A ZX
Hạt nhân nguyên tố có nguyên tử số Z chứa Z prôtôn N = A – Z n¬tron
Trong vật lí hạt nhân, khối lợng hạt nhân đợc đo đơn vị khối lợng nguyên tử, kí hiệu u Đơn vị u có giá trị
12 khối lợng ngun tử đồng vị 12
6C, thĨ lµ
1 u = 1,66055.1027 kg
u xấp xỉ khối lợng nuclôn, nên hạt nhân có số khối A có khối lợng xấp xỉ A.u Ngồi ra, khối lợng cịn đợc đo đơn vị MeV/c2, 1u = 931,5 MeV/c2.
2 Nêu đợc độ hụt khối hạt nhân viết đợc cơng thức tính độ hụt khối
Tính đợc độ hụt khối
[Th«ng hiĨu]
Khèi lợng m hạt nhân nhỏ tổng khối lợng nuclôn tạo thành mét lỵng m, b»ng:
m = [Zmp + (A – Z)mn] – m
trong đó, m đợc gọi độ hụt khối hạt nhân [Vận dụng]
Biết cách tính đợc độ hụt khối theo cơng thức Nêu đợc lợng
liên kết hạt nhân hạt nhân viết đợc cơng thức tính lợng liên kết hạt nhân
Tính đợc lợng liên kết hạt nhân
[Th«ng hiĨu]
Đại lợng Wlk = m.c2, đặc trng cho liên kết
nuclôn với nhau, đợc gọi lợng liên kết hạt nhân
[VËn dông]
Biết cách tính đợc lợng liên kết hạt nhõn theo cụng thc
Năng lợng liên kết riêng Wk A
l đặc trng cho độ
(127)2 PHãNG X¹
Stt Chuẩn KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc tợng phóng xạ
[Th«ng hiĨu]
Hiện tợng hạt nhân khơng bền vững tự phát phân rã, phát tia phóng xạ biến đổi thành hạt nhân khác gọi tợng phóng xạ
Q trình phân rã kèm theo tạo hạt kèm theo phát xạ điện từ Hạt nhân tự phân rã gọi hạt nhân mẹ, hạt nhân đợc tạo thành sau phân rã gọi hạt nhân
2 Nêu đợc thành phần chất tia phóng xạ
[Thông hiểu]
Tia thực chất dòng hạt nhân
2He chuyn ng vi tc độ cỡ
20 000 km/s Quãng đờng đợc tia khơng khí chừng vài xentimét vật rắn chừng vài micrômét
Tia thực chất dòng hạt êlectron hay dòng hạt pôzitron
Phúng x l quỏ trỡnh phân rã phát tia Tia là dòng êlectron (01e) chuyển động với tốc độ lớn, xấp xỉ tốc độ ánh sáng Tia truyền đợc vài mét khơng khí vài milimét kim loại
Phóng xạ + là trình phân rà phát tia + Tia + là dòng các
pôzitron (01e) chuyển động với tốc độ xấp xỉ tốc độ ánh sáng Pơzitron có điện tích +e khối lợng khối lợng êlectron Tia + truyền đợc vài mét khơng khí vài milimét kim loại
Tia có chất sóng điện từ Các tia qua đợc vài mét bê tơng vài xen-ti-mét chì
3 Phát biểu đợc định luật phóng xạ viết đợc hệ thức định luật
[Th«ng hiểu]
Định luật phóng xạ :
(128)Vận dụng đợc định luật phóng xạ để giải đợc tập
theo định luật hàm số mũ
Hệ thức định luật :
N(t) = N0ethc m(t) = m0et
víi = ln 0, 693
T T
trong N0, m0 N(t), m(t) số hạt nhân, khối lợng chất phóng xạ lúc
ban đầu thời điểm t ; số phóng xạ đặc trng cho loại chất phóng xạ
Chu kì bán rã T khoảng thời gian mà sau nửa số hạt nhân bị biến đổi thành hạt khác
[VËn dông]
Biết cách tính số hạt phân rã, chu kì bán rã đại lợng hệ thức định luật phóng xạ
4 Nêu đợc độ phóng xạ viết đợc cơng thức tính độ phóng xạ
Vận dụng đợc khái niệm độ phóng xạ để giải đợc tập
[Th«ng hiĨu]
Độ phóng xạ H lợng chất phóng xạ thời điểm t đặc tr ng cho tính phóng xạ mạnh yếu lợng chất phóng xạ đợc xác định số hạt nhân phân rã giây đợc đo tích số phóng xạ số lợng hạt nhân phóng xạ chứa lợng chất thời điểm t
Cơng thức tính độ phóng xạ H(t) = N(t)
Độ phóng xạ có đơn vị Bq, Bq = phân rã/giây Ngồi ra, cịn dùng đơn vị curi kí hiệu Ci, có 1Ci = 3,7.1010 Bq
[VËn dơng]
Biết cách tính độ phóng xạ đại lợng cơng thức tính độ phóng xạ
5 Nêu đợc ứng dụng đồng vị phóng xạ
[Th«ng hiĨu]
Ngồi đồng vị có sẵn thiên nhiên, gọi đồng vị phóng xạ tự nhiên, ngời ta chế tạo đợc 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, ngời ta đa đồng vị khác gọi nguyên tử đánh dấu, vào thể để theo dõi xâm nhập di chuyển nguyên tố định thể ngời, qua theo dõi đợc tình trạng bệnh lí
(129)của phận thể
Trong ngành khảo cổ học, ngời ta sử dụng phơng pháp xác định tuổi theo lợng cacbon 14 để xác định niên đại cổ vật gốc sinh vật
3 PHảN ứNG HạT NHÂN
Stt Chun KT, KN quy địnhtrong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc phn ng
hạt nhân [Thông 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 nh phóng xạ A C + D Trong đó, A hạt nhân mẹ, C hạt nhân con, D tia phóng xạ (, …)
Phản ứng hạt nhân tơng tác với dẫn đến biến đổi chúng thành hạt khác
A + B C + D
trong đó, A B hạt tơng tác, C D hạt sản phẩm Các hạt hạt nhân hạt sơ cấp
2 Phát biểu đợc định luật bảo toàn bảo toàn số khối, bảo toàn điện tích, bảo tồn động lợng bảo tồn lợng tồn phần phản ứng hạt nhân
[Th«ng hiĨu]
Các định luật bảo tồn phản ứng hạt nhân :
Định luật bảo toàn điện tích : Tổng đại số điện tích hạt t -ơng tác tổng đại số điện tớch ca cỏc ht sn phm
Định luật bảo toàn số nuclôn (số khối A) : Trong phản ứng hạt nhân, tổng số nuclôn hạt tơng tác tổng số nuclôn hạt sản phẩm
Định luật bảo toàn lợng toàn phần : Tổng lợng toàn phần hạt tơng tác tổng lợng toàn phần hạt s¶n phÈm
Định luật bảo tồn động lợng :
(130)của hạt sản phẩm Viết đợc phơng trình
phản ứng hạt nhân tính đợc lợng toả hay thu vào phản ứng hạt nhân
[VËn dông]
Viết đợc phơng trình phản ứng hạt nhân tính đợc lợng toả hay thu vào phản ứng ht nhõn
Gọi mtrớc msau lần lợt tổng khối lợng hạt trớc phản ứng
sau phản ứng
Năng lợng tỏa hay thu vào phản ứng hạt nhân : W = (mtrícmsau)c2
NÕu mtríc > msau th× W > , ta có phản ứng toả lợng
NÕu mtríc < msau th× W < , ta có phản ứng thu lợng
Mun thc phản ứng hạt nhân thu lợng, phải cung cấp cho hệ lợng đủ lớn
Hai loại phản ứng hạt nhân toả lợng phản ứng nhiệt hạch phản ứng phânhạch
4 PHảN ứNG PHÂN HạCH
Stt
Chun KT, KN quy định chơng
tr×nh
mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc phản ứng phân hạch viết đợc phơng trình ví dụ phản ứng
[Th«ng hiĨu]
Phản ứng phân hạch phản ứng hạt nhân nặng vỡ thành hai mảnh nhẹ (có khối lợng cỡ) Kèm theo q trính phân hạch, có số nơtron đợc 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 235U, ta có phản ứng phân hạch :
1 A A
1 235
0n + 92U Z X +1 Z X + k n2
X1, X2 hạt nhân có số khối A
(131)2 Nêu đợc phản ứng dây chuyền nêu đợc điều kiện để phản ứng dây chuyền xảy
[Th«ng hiĨu]
Các nơtron sinh sau phân hạch urani (hoặc plutoni…) lại bị hấp thụ, gây phản ứng phân hạch phân hạch đợc 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 đợc giải phóng đến kích thích hạt nhân 235
U khác tạo nên phân hạch
Khi k < phản ứng phân hạch dây chuyền không xảy
Khi k = phn ng phân hạch dây chuyền xảy với mật độ nơtron khơng đổi Đó phản ứng dây chuyền điều khiển đợc
Khi k > dịng nơtron tăng liên tục theo thời gian, dẫn tới vụ nổ nguyên tử Đó phản ứng dây chuyền khơng điều khiển đợc
Ngoài ra, để giảm số nơtron bị ngồi, đảm bảo cho phản ứng phân hạch dây chuyền xảy ra, khối lợng chất phân hạch (nhiên liệu phân hạch) phải có giá trị tối thiểu gọi khối lợng tới hạn
3 Nêu đợc phận nhà máy in ht nhõn
[Thông 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
Phn ng phõn hch dây chuyền tự trì, có điều khiển, đợc tạo lò phản ứng hạt nhân Nhiên liệu phân hạch phần lớn phản ứng hạt nhân 235U 239Pu Để đảm bảo k = 1, lò phản ứng hạt nhân
ngêi ta dïng c¸c điều khiển có chứa bo cađimi, chất có tác dụng hấp thụ mạnh nơtron thừa Cùng với nhiên liệu, lò phản ứng hạt nhân có chất làm chậm nơtron (nớc thờng, D2O,than
(132)5 PHảN ứNG NHIệT HạCH
Stt Chun KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc phản ứng nhiệt hạch điều kiện để phản ứng xảy
[Th«ng hiĨu]
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 lợng Q = 17,6 MeV/hạt nhân Con ngời thực đợc phản ứng nhiệt hạch dới dạng khơng kiểm sốt đợc (bom H)
2 Nêu đợc u điểm lợng phản ứng nhit hch to
[Thông hiểu]
Ưu điểm việc sản xuất lợng phản ứng nhiệt hạch toả là: Năng lợng toả phản ứng nhiệt hạch lớn
Nguồn nhiên liệu nhiệt hạch có thiên nhiên dồi gần nh vô tận
Chất thải từ phản ứng nhiệt hạch không làm ô nhiễm môi trờng
Năng lợng toả phản ứng nhiệt hch c gi l nng lng nhit hch
Năng lợng nhiệt hạch nguồn gốc lợng hầu hết
Chơng VIII. Từ VI MÔ ĐếN Vĩ MÔ 1 Chuẩn kiến thức, kĩ chơng tr×nh
Chủ đề Mức độ cần đạt ghi
(133)b) HƯ MỈt Trêi
c) Sao Tinh vân Thiên hà Thuyết Big Bang (Vụ nổ lín)
Nêu đợc hạt sơ cấp đặc trng chúng
Nêu đợc tên gọi số hạt sơ cấp
Trình bày đợc phân loại hạt sơ cấp
Nêu đợc phản hạt
Nêu đợc đặc điểm cấu tạo chuyển động hệ Mặt Trời
Nêu đợc gì, thiên hà
Trình bày đợc nét khái quát tiến hoá
Nêu đợc nét sơ lợc thuyết Big Bang
2 Híng dÉn thực hiện
1 CáC HạT SƠ CấP
Stt
Chuẩn KT, KN quy định chơng
tr×nh
mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc hạt sơ cấp
là đặc tr-ng chúng
Nêu đợc tên gọi số ht s cp
[Thông hiểu]
Hạt sơ cấp, gọi hạt bản, hạt có kích thớc khối lợng nhỏ hạt nhân nguyên tử Chẳng hạn nh êlectron, prôtôn, nơtron, mêzôn, muy«n, pi«n
Các đặc trng hạt sơ cấp khối lợng nghỉ, điện tích, spin, thời gian sống trung bình
Mét sè h¹t sơ cấp phôtôn (), êlectron (e ), pôzitron (
e), pr«t«n (p),
nơtron (n), nơtrinơ () Trỡnh by c s
phân loại hạt sơ cấp
[Thông hiểu]
Sự phân loại hạt sơ cấp theo khối lợng nghỉ tăng dần : a) Phôtôn (lợng tử ánh sáng) có m0 =
b) Leptôn gồm hạt nhẹ : êlectron, muyôn (+, )
c) Mêzôn, gồm hạt nhân có khối lợng trung bình khoảng (200
900) me, gồm hai nhóm : mêzôn mêzôn K
(134)3 Nêu đợc phản hạt
gì [Thơng hiểu]Phần lớn hạt sơ cấp tạo thành cặp, cặp gồm hai hạt có khối l -ợng nghỉ m0 nh nhau, số đặc trng khác có trị số nhng
trái dấu Trong cặp có hạt phản h¹t cđa h¹t nã
Pơzitron phản hạt êlectron có điện tích e, antiprơtơn phản hạt prơtơn, có điện tích -e, Tơng tác hạt sơ cấp dẫn đến sinh hoc hu mt cp ht
phản hạt, ví dụ nh trình hủy cặp sinh cặp êlectron pôzitron :
e+ + e + huỷ cặp)
(135)2 MỈT TRêI HƯ MỈT TRêI
Stt Chuẩn KT, KN quy địnhtrong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc đặc điểm cấu tạo chuyển động hệ Mặt Trời
[Th«ng hiĨu]
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 chuyển động xung quanh Ngồi 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 Vơng tinh, Hải Vơng 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 đợc cấu tạo gồm hai phần : quang cầu khí Nhiệt độ bề mặt 6000 K Khối lợng Mặt Trời lớn khối lợng Trái Đất 333000 lần, cỡ 1,99.1030 kg (khối lợng Trái Đất 5,98.1024 kg) Mặt Trời liên tục xạ
năng lợng xung quanh Lợng lợng 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/m2 Từ đó, ta suy cơng suất xạ Mặt Trời P =
3,9.1026 W Sự xạ Mặt Trời đợc trì lũng Mt Tri luụn
xảy phản ứng nhiệt hạch
Trỏi t chuyn ng quanh Mặt Trời theo quỹ đạo tròn Trục quay Trái Đất hợp với pháp tuyến mặt phẳng quỹ đạo góc 23o27' Trái Đất
dạng cầu, bán kính xích đạo 6378 km, bán kính hai cực 6357 km, khối lợng riêng trung bình 5520 kg/m3.
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 thớc khối lợng nhỏ, đợc 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" ra, tạo thành đuôi
Khoảng cách 150.106km đợc
lấy làm đơn vị đo độ dài thiên văn gọi đơn vị thiên văn (đvtv)
(136)Stt Chuẩn KT, KN quy định
trong chơng trình mức độ thể cụ thể chuẩn KT, KN Ghi
1 Nêu đợc [Thơng hiểu]
Sao khối khí nóng sáng nh Mặt Trời Khối lợng nằm khoảng từ 0,1 đến vài chục lần (đa số lần) khối lợng Mặt Trời
Đa số trạng thái ổn định Ngồi có đặc biệt nh biến quang (trong có đơi), mới, siêu mới, punxa, nơtron Ngoài hệ thống thiên thể cịn có lỗ đen tinh vân Trình bày đợc
nÐt kh¸i quát tiến hoá
[Thông hiÓu]
Các đợc 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 Ngôi đợc hình thành trung tâm tinh vân Sao tiếp tục co lại nóng dần, lịng xảy phản ứng nhiệt hạch, trở thành nóng sáng Khi "nhiên liệu" cạn kiệt, biến thành thiên thể khác Các có khối lợng cỡ Mặt Trời "sống" tới 10 tỉ năm, sau biến thành trắt trắng Các có khối lợng lớn Mặt Trời (từ lần trở lên) sống đợc khoảng 100 triệu năm biến thành kềnh đỏ, sau biến thành nơtron lỗ đen Nêu đợc thiờn h
làgì
[Thông hiểu]
Thiờn hà hệ thống gồm nhiều loại tinh vân Tổng số thiên hà lên đến vài trăm tỉ
Có loại thiên hà : thiên hà xoắn ốc, thiên hà elip, thiên hà khơng định hình (hay thiên hà khơng đều) Đờng 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, đờng kính 100 000 năm ánh sáng có khối lợng khoảng 150 tỉ lần khối lợng Mặt Trời
4 THUYÕT BIG BANG
Stt Chuẩn KT, KN quy định
(137)1 Nêu đợc nét sơ lợc thuyết Big Bang
[Th«ng hiĨu]
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 nuclôn đợc tạo sau giây Ba phút sau, xuất hạt nhân nguyên tử Ba trăm nghìn năm sau xuất nguyên tử Đến ba triệu năm sau xuất thiên hà Hiện nay, 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
víi H lµ mét h»ng số gọi số Hớp-bơn, H = 1,7.102
m/(s.năm ánh sáng)
Bc x "nn" v tr : xạ đợc phát đồng từ phía vũ trụ tơng ứng với xạ phát từ vật có nhiệt độ khoảng K
Tại thời điểm 1043 s sau vụ nổ lớn, vũ trụ có kích thớc khoảng 1035 m, nhiệt độ 1032 K khối lợng riêng 1091 kg/cm3 vũ trụ tràn ngập êlectron, nơtrino, quac
(138)TµI LIƯU THAM KHảO
1 Chơng trình giáo dục phổ thông môn Vật lí Bộ Giáo dục Đào tạo
(139)Mục lục
(140)Chịu trách nhiƯm xt b¶n :
Chủ tịch HĐQT kiêm Tổng Giám đốc Ngơ Trần Phó Tổng Giám đốc kiêm Tổng biên tập nguyễn q thao
Tỉ chøc b¶n thảo chịu trách nhiệm nội dung :
Phú Vụ trởng phụ trách Vụ Giáo dục Trung học nguyễn hải châu Giám đốc CTCP Dịch vụ xuất Giáo dục Hà Nội phan kế thái
Biªn tËp néi dung :
phạm đình lợng đỗ thị bích liờn
Trình bày bìa :
lu ng
Sưa b¶n in :
phạm đình lợng th bớch liờn
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 t¸c phÈm
híng dÉn thùc hiƯn chn kiÕn thøc, kĩ năng môn vật lí lớp 12
Số đăng kÝ KHXB : M· sè :
In : (QĐ ), khổ 29 20,5 cm In t¹i : Sè in :
sóng điện từ, cường độ dịngđiện, mật độ điện tích. không gian. Vận tốc vận tốc ánhsáng thựcnghiệm.