Kỹ năng: - Củng cố kiến thức lý thuyết -Vận dụng lý thuyết và giải một số loại bài toán.. Viết phương trình?. Giải thích các đại lượng trong Biểu thức?. + Viết phương trình dao động, Bi
Trang 1Tiết 47: Ôn tập
I MỤC ĐÍCH YÊU CẦU:
A Trọng tâm: Ôn lại các chương trọng tâm: “Dao động cơ học”; “Dòng điện xoay
chiều”;
“Sự khúc xạ ánh sáng” (đến hết bài “gương cầu lồi”) (HS tự ôn tập)
B Kỹ năng: - Củng cố kiến thức lý thuyết
-Vận dụng lý thuyết và giải một số loại bài toán
C Phương pháp: Ôn tập, pháp vấn
II CHUẨN BỊ: Học sinh tự ôn lại lý thuyết
III TIẾN HÀNH LÊN LỚP:
A Ổn định:
B Kiểm tra: thông qua nội dung ôn tập
C Ôn tập
- Học sinh nhắc lại các khái
niệm:
+ Dao động là gì?
+ Dao động tuần hoàn?
Biểu thức liên hệ giữa
chu kỳ và tần số?
Chương I: Dao động Cơ học
I DAO ĐỘNG CƠ HỌC:
- Dao động tuần hoàn:
Chu ky: T (s) Tần số: f (Hz)
- Dao động điều hòa: x = Asin (wt + j)
f
1
T
Trang 2+ Dao động điều hòa? Viết
phương trình? Giải thích
các đại lượng trong Biểu
thức?
+ Viết phương trình dao
động, Biểu thức tính w và T
của dao động của con lắc
đơn và con lắc lò xo
- Dao động của con lắc lò xo: x = Asin (wt + j) với:
m
k
w và
k
m 2
T
- Dao động của con lắc đơn: s = S0sin(wt + j) với:
l
g
w và
g
l 2
T
Từ pt: x v = ?
bt: Et = ?
Eđ = ?
E = ? => Kết luận
về sự bảo toàn cơ năng
trong dao động điều hòa
II NĂNG LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA:
Pt dao động tại thời điểm t:
) wt sin(
A x
) wt cos(
wA v
- Thế năng: 2
t kx 2
1
E
- Động năng: mv 2
2
1
E ñ
- Cơ năng: E = E t + E đ = 2 mw 2 A 2
2
1 kA 2
1
Độ lệch pha là gì?
j được tính như thế
nào?
Nêu các trường hợp đặc
biệt của j?
III ĐỘ LỆCH PHA:
Giả sử có hai dao động: x 1 = A 1 sin (wt + j 1 )
x 2 = A 2 sin (wt + j 2 )
=> j = j 1 - j 2 Nếu: * j = 2np 2 dao động cùng pha
Trang 3Nếu: * j = (2n+ 1)p 2 dao động ngược pha
Nhắc lại phương pháp
vectơ quay? Từ đó áp
dụng biểu diễn cho sự tổng
hợp hai dao động x1 x2.
Bt tính A = ?
j = ?
IV TỔNG HỢP 2 DAO ĐỘNG:
Giả sử có hai dao động:
x 1 = A 1 sin (wt + j 1 )
x 2 = A 2 sin (wt + j 2 ) thì pt dao động tổng hợp có dạng: x = A sin (wt +j) Với: A 2 = A 1
2 + A 2 2 + 2A 1 A 2 cos (j 1 - j 2 )
2 2 1 1
2 2 1 1
cos A cos A
sin A sin A tg
Thế nào là dao động tắt
dần? Để dao động đó không
tắt dần ta phải làm gì? Khi
nào thì có hiện tượng cộng
hưởng?
V DAO ĐỘNG TẮT DẦN:
* Dao động cưỡng bức: fcb
* Nếu fcb = f 0 (tần số dao động riêng)
hiện tượng cộng hưởng
Đề: Một con lắc lò xo gồm
một quả nặng có m = 0,4kg
và một lò xo có độ cứng k
= 40N/m Kéo quả nặng ra
khỏi vị trí cân bằng một
đoạn x = 6cm rồi thả ra cho
Bài tập áp dụng:
a.Chọn hệ trục tọa độ theo phương của lò xo, chiều dương như hình vẽ
Gốc tọa độ tại vị trí cân bằng.Gốc thời gian t 0 = 0 là lúc buông vật
Pt dao động của quả nặng: x = A sin (wt + j)
Trang 4nó dao động
a Viết phương trình của
quả nặng?
b Tìm giá trị cực đại của
vận tốc?
c Tính cơ năng của hệ?
d Tính độ lệch pha giữa pt
li độ và pt vận tốc?
e Giả sử cho con lắc dao
động trên mặt phẳng ngang
đao dao động với
pt: x’ = 8 sin 10t (cm)
hãy viết pt dao động tổng
hợp của hệ gồm 2 dao động
trên?
với 100 10 ( rad / s )
4 , 0
40 m
k
Khi: t = 0 x = 6cm, v = 0 (theo cách chọn trên) Thay vào pt (1) ta có: 6 = A sin j (cm) (*) Mặt khác, pt vận tốc: v = x’ = wAcos (wt + j) (2) Thay các điều kiện vào pt(2), ta có: 0 = 10 Acosj (**)
Từ (**) => cos j = 0 => j 1 =
2
và j 2 =
-2
Thay: j 1 vào pt (*) => A 1 = 6cm
j 2 vào pt (*) => A 2 = - 6cm (loại)
x = 6sin (10t +
2
) (cm)
b Để vmax thì: cos( t) 1 vmax A 6 10 60 (cm/s)
c Cơ năng của hệ dao động điều hòa:
E = E đ max = E t max =
2
1
kA 2
Với: A = 6cm = 0,06m => E =
2
1
.40.0,06 = 1,2 (J)
d.Tính độ lệc pha, từ pt li độ: x = 6sin (10t +
2
) (cm)
=> v = 60 sin (10t +
2
+
2
) = 60 sin (10t + p)
(cm/s)
=> Độ lệch pha: j = j v - j x =
2
> 0
Trang 5Vậy dao động của vận tốc sớm pha hơn dao động của ly độ
e Ta có: pt dao động của con lắc: x = 60 sin (10t +
2
) (cm)
pt dao động của mp ngang: x’ = 8sin 10t (cm)
và pt dao động tổng hợp có dạng: xth = A sin (10t + j)
với: A 2 = A 1
2 + A 2 2 + 2A 1 A 2 cos (j 1 - j 2 )
= 6 2 + 8 2 + 2.6.8 cos (
2
- 0) = 100 => A = 10
(cm)
8 6 0 cos 8 2 cos 6
0 sin 8 2 sin 6 cos A cos A
sin A sin A tg
2 2 1 1
2 2 1 1
=>
4
3 arctg 4
3
tg
Vậy pt: x = 10 sin (10 t + arctg
4
3
) (cm)
- Học sinh nhắc lại các giá
trị, biểu thức trong bảng
tổng kết sau:
Chương 2: Dao động điện – Dòng điện xoay chiều
Bảng tóm tắt: Giả sử dòng điện qua mạch có dạng: i = I 0 sin
wt, ta có:
Trang 6Dạng mạch
Các đại lượng
BT định luật
Ohm
I = R
L Z
U
I =
C Z
U
I = Z U
Trở kháng
Điện trở:
R
Cảm kháng:
ZL = Lw
Dung kháng:
Cw
1
ZC
Tổng trở:
C L
2 ( Z Z )
R
Góc lệch pha
giữa i và u
j = 0 j = 2 j = - 2
tgj =
R
Z
ZL C
(hoặc cosj=
Z
R ) Công suất
tiêu thụ
P = UI
P = RI2
P = UI cos j
P = RI2
Biểu thức hđt uR = U wt
R
sin
2 wt sin(
U u
L
0 L
2 wt sin(
U u
C
0 C
u U0sin( wt )
- Nêu các điều kiện để
có hiện tượng cộng
hưởng?
- Các giá trị hiệu dụng: I =
2
I0
và U =
2
U0
- Hiện tượng cộng hưởng:
Z L = Z C => U L = U C
Z min = R
I max =
R U
j = 0 => cos j = 1
Trang 7P = UI
- Nhắc lại một số biểu
thức trong trường hợp
sản xuất và truyền tải
điện năng:
+ Tần số máy phát 1
pha f = ?
+ Dòng 3 pha, theo
cách mắc hình sao: Udây
= ?
+ Biểu thức của máy
biến thế?
+ Công suất hao phí
trên đường dây tải?
2 Tần số của máy phát điện 1 pha: f =
60
p n
Với Dòng điện 3 pha: U dây = U pha = 3
Máy biến thế:
1 2 2 1 2
1
I
I U
U N
N
Sự truyền tải điện năng, công suất hao phí trên đường dây tải:
P = P 2 2
U R
Đề: cho mạch điện như
hình vẽ:
A là Amper kế nhiệt có:
Ra = 0
Bài tập áp dụng
Câu 1:
* Khi w = w 1 = 400 (rad/s) và Z = 100 2
2
200 I U
Mà: cos j = R Z cos 100 2 cos 45 100 ( )
Z
; R
Z Z
tg L C do i trễ pha hơn u (hay u sớm pha hơn i Z L > Z C
p: số cặp cực Bắc – Nam
n: số vòng quay
Trang 8UMN = U = 200 V
* Khi w1 = 400 rad/s thì
A chỉ 2 (A) và i trễ
pha hơn u một góc là
4
* Khi w2 = 200 2 rad/s
thì i và u cùng pha
Câu 1: Tìm R, L, C = ?
Câu 2: Khi là w1 thì
u = 200 2 sin 400 pt
(V) Viết biểu thức: uR,
uL, uC =?
=> tg j = +
4
= 1 =
R
Z
ZL C
=> R = Z L – Z C = 100 ( )
(1)
* Khi w = w 2 = 200 2 (rad/s): i và u cùng pha Vậy lúc này có hiện tượng cộng hưởng; vì j = 0 => cos j = 1 => Z L = Z C => Z L – Z C = 0
=> w 2 L -
C w
1 L 0 C w
1
2 2 2
* Từ (1) => w 1 L - 1 100 ( )
1
C
Lấy (2) thay vào (3): => C =
2 1 2 2
1
w
1 w
1 R w
Thay số: C =
2 2 400
1 ) 2 200 (
1 100
Thay C vào (2): => L = 0 , 5 ( H )
10 25 ) 2 200 (
1
6
Câu 2: Với w = w 1 = 400 (rad/s)
Z L = w 1 L = 0,5 400 = 200 ()
Z L – Z C = R => Z C = Z L – R = 200 – 100 = 100 ()
I 0 = I 2- 2 2= 2 (A)
Vậy biểu thức hđt: i = 2sin (400t -
4
) (*) (j i = -
4
vì i trễ pha
hơn u)
Trang 9* Biểu thức uR = ? u R = sin( )
U
R
vì u R cùng pha với i => j R = -
4
(rad)
R
U0 = I 0 R = 2.100 = 200 (V) => u R = 200 sin (400t -
4
)(V)
* Biểu thức u C = ? u C = U 0Csin (wt + j c )
Vì u C chậm pha hơn i một góc là
2
,
hay là u C muộn pha hơn u là:
4
+
2
-
4
3
=> j C = -
4
3
(rad)
C
0
U = I 0 Z C = 2.100 = 200(V) => u C = 200 sin (400 t -
4
3
) (V)
* Biểu thức u L = ? u L = U 0Lsin (wt + j L )
vì u L sớm pha hơn dòng điện i một góc là
2
,
nghĩa là u L sớm pha hơn i là
4
=> j L = +
4
L
U
0 = I 0 Z L = 2.200 = 400(V) => u L = 400 sin (400 t +
4
)
(V)
D Dặn dò: On tập theo đề cương Chuẩn bị tiết sau “Kiểm tra học kỳ I”
