Những vấn đề cần lưu ý khi ôn thi đh môn vật lí

NHỮNG VẤN ĐỀ VẬT LÝ ĐÁNG LƯU Ý TRÁNH MẮC SAI LẦM MÔN VẬT LÝ 12 PHẦN I: DAO ĐỘNG CƠ Vấn đề 1: Phân biệt vận tốc – tốc độ; gia tốc – độ lớn gia tốc; vận tốc trung bình – tốc độ trung bình. – Vận tốc có thể âm hoặc dương nên vận tốc max là ωA (qua vị trí cân bằng và đi theo chiều dương), vận tốc min là –ωA (đi qua vị trí cân bằng và đi theo chiều âm). – Tốc độ luôn không âm nên tốc độ max là ωA (ở vị trí cận bằng), tốc độ min là 0 (ở biên). – Gia tốc có thể dương hoặc âm nên gia tốc max là ω2A (ở biên âm), gia tốc min là –ω2A (ở biên dương). – Độ lớn gia tốc luôn không âm nên độ lớn gia tốc max là ω2A (ở hai biên), độ lớn gia tốc min là 0 (ở vị trí cân bằng).

NHỮNG VẤN ĐỀ VẬT LÝ ĐÁNG LƯU Ý TRÁNH MẮC SAI

LẦM MÔN VẬT LÝ 12 PHẦN I: DAO ĐỘNG CƠ

Vấn đề 1: Phân biệt vận tốc – tốc độ; gia tốc – độ lớn gia tốc; vận tốc trung bình – tốc độ

– Độ cứng k của lò xo không phụ thuộc khối lượng m của vật nặng mà chỉ phụ thuộc các yếu

tố bên trong lò xo như chất làm lò xo,…

– Chu kì dao động của con lắc đơn không phụ thuộc vào khối lượng vật nặng m (nếu nó dao

động trong môi trường chân không hay không khí (có bỏ qua lực cản môi trường),…) Thế

nhưng khi nó được tích điện và đặt trong điện trường thì chu kì của nó lại phụ thuộc m bởi

vì gia tốc mà điện trường gây ra là a F

m

 , mà mặt khác gia tốc hiệu dụng của vật 'g lại phụ

thuộc vào a (tất nhiên nếu nó không được tích điện mà đặt trong điện trường thì cũng

(đối với con lắc đơn),…

– Một dao động điều hòa là tổng hợp của hai dao động thành phần thì li độ của dao động điều

hòa đó chính bằng tổng li độ các dao động thành phần (áp dụng trong mọi trường hợp không

kể là ngược pha, cùng pha hay vuông pha,…)

– Giả sử ban đầu vật có li độ x và vận tốc v thì sau đó một khoảng thời gian bằng một số lẻ lần

4

T

thì vật có li độ là xsau  A2x2 và vận tốc là vsau  vmax2 v2 Hệ quả của điều này đó là thế năng ban đầu sẽ chuyển hóa hoàn toàn thành động năng ở sau; và động năng ban đầu sẽ chuyển thành thế năng ở sau, tức là 2 2

sau

kx mv và mv2 kxsau2

– Đặt con lắc lò xo lên mặt phẳng nghiêng thì nó chịu gia tốc trọng trường hiệu dụng là ' sin

g g ; phản lực tác dụng lên mặt phẳng nghiêng tính theo mgcos

– Quan hệ về pha giữa các đại lượng: Nếu biểu thức li độ có dạng x Acos t  thì biểu thức vận tốc co

Chú ý biểu thức của lực phục hồi là F  kx nên lực phục hồi ngược pha với li độ

Vấn đề 3: Các công thức cần nhớ trong bài toán dao động điều hòa của con lắc đơn

v a

l

 Gia tốc tiếp tuyến của vật: att  g

Khi nói đến gia tốc của vật nặng chính là nói đến thành phần hợp lực của gia tốc tiếp tuyến

và gia tốc hướng tâm aaht att , nên nó có độ lớn là 2 2

ht tt

a a a

Chính điều này nên khi vật ở bị trí biên (v = 0, lúc đó aht 0) thành phần lực hướng tâm bị

triệt tiêu nên tại hai vị trí biên, gia tốc của vật tiếp tuyến với quỹ đạo chuyển động

+) Lực kéo về là thành phần trọng lực vuông góc với dây treo: F  mgsin  mg

+) Công thức độc lập tương tự như dao động điều hòa:

– Con lắc đơn dao động trên xe trượt xuống mặt phẳng nghiêng hợp với sàn một góc α thì

chịu gia tốc trọng trường hiệu dụng là 'g gcos; xe chuyển động với gia tốc là gsinα

– Trong khi con lắc đơn dao động, nếu dây bị đứt thì chuyển động sau đó của nó sẽ là chuyển động của vật vị ném hoặc rơi tự do, cụ thể:

+) Nếu lúc dây bị đứt tốc độ của vật bằng 0 (tức ở vị trí biên) thì vật rơi tự do

+) Nếu lúc dây bị đứt vận tốc của vật nằm ngang (tức ở vị trí cân bằng) thì vật chuyển động

bị ném ngang

+) Nếu lúc dây bị đứt vận tốc của vật chếch góc nằm ngang thì vật chuyển động bị ném xiên

Vấn đề 4: Công thức tính vận tốc các bài toán va chạm

– Vận tốc sau khi va chạm đàn hồi trực diện:  1 2 1 2 2

Hai vật có khối lượng bằng nhau mà va chạm với nhau thì chúng trao đổi vận tốc cho nhau

– Vận tốc sau khi va chạm mềm trực diện: 1 1 2 2

(các giá trị vận tốc v1, v2, V, v1' ở trên phải lấy là giá trị đại số chứ không phải độ lớn)

Vấn đề 5: Một số điều kiện để vật dao động điều hòa

TH1: Lò xo treo thẳng đứng mắc vào được nối với giá đỡ bằng một sợi dây không giãn:

Để vật dao động điều hòa thì dây treo phải luôn căng, nghĩa là lò xo luôn giãn khi dao động

– Đặt vật m lên vật M đang nằm trên mặt phẳng ngang Hệ số ma sát giữa vật m và vật M là

μ Điều kiện để hệ vật dao động điều hòa là  

Vấn đề 6: Dao động tắt dần, dao động cưỡng bức, dao động duy trì Sự cộng hưởng

– Dao động tắt dần càng nhanh nếu môi trường càng nhớt (lực cản môi trường càng lớn) Dao động tắt dần cũng có thể coi là dao động tự do nếu coi môi trường tạo nên lực cản cũng thuộc về hệ dao động

Mở rộng: Dao động cưỡng bức là một loại dao động duy trì dưới tác động của ngoại lực biến

thiên điều hòa Dao động duy trì lại là dao động cưỡng bức mà người ta đã tác động ngoại lực vào vật dao động cùng chiều với chiều chuyển động trong một phần của từng chu kì

– Biên độ của dao động cưỡng bức tỉ lệ thuận với biên độ ngoại lực cưỡng bức

– Ứng dụng của dao động tắt dần: cái giảm rung (giảm xóc ở xe máy,…) Ứng dụng của dao động cưỡng bức: tần số kế (dùng để đo tần số dòng điện xoay chiều

PHẦN II: SÓNG CƠ

Vấn đề 1: Sóng cơ và các thành phần liên quan

– Sóng cơ là dao động cơ lan truyền trong một môi trường

– Khi các phần tử của môi trường dao động vuông góc với phương truyền sóng đó là sóng ngang Môi trường nào có lực đàn hồi xuất hiện khi bị biến dạng lệch thì truyền được sóng

ngang Sóng ngang chỉ truyền trong chất rắn Còn sóng ngang ở trên mặt nước là một trường

hợp đặc biệt: Hợp lực của lực căng bề mặt và trọng lực có tác dụng như lực đàn hồi

– Khi các phần tử của môi trường dao động theo phương truyền sóng đó là sóng dọc Môi trường nào có lực đàn hồi xuất hiện khi bị biến dạng nén, giãn thì truyền được sóng ngang

Sóng dọc truyền được trong cả ba môi trường rắn, lỏng, khí

– Sóng cơ được tạo thành nhờ lực liên kết đàn hồi giữa các phần tử của môi trường Từ đó

suy ra môi trường nào có lực liên kết càng lớn thì vận tốc truyền sóng càng lớn Chính vì vậy

mà vận tốc sóng cơ thường lớn nhất khi truyền trong chất rắn, rồi đến chất lỏng, và truyền

kém nhất là truyền trong chất khí (áp dụng cho cả sóng âm) Sóng cơ không truyền được trong chân không

– Trong quá trình truyền sóng thì các phần tử của môi trường chỉ dao động tại chỗ mà không

bị vận chuyển đi theo sóng

– Tốc độ truyền sóng cơ không phụ thuộc tần số của sóng

Vấn đề 2: Sóng dừng, giao thoa, nhiễu xạ

– Nếu đầu phản xạ cố định thì sóng phản xạ ngược pha với sóng tới Nếu đầu phản xạ tự do thì sóng phản xạ cùng pha với sóng tới

– Lưu ý khi xảy ra hiện tượng sóng dừng thì các điểm trên cùng một bó sóng thì dao động cùng pha với nhau Các điểm (khác nút) đối xứng với nhau qua một nút luôn dao động ngược pha Nếu nguồn phát sóng có biên độ là a thì biên độ bụng sóng là 2a, còn độ rộng bụng sóng

– Hiện tượng sóng gặp vật cản thì đi lệch khỏi phương truyền thẳng của sóng và đi vòng qua

vật cản gọi là hiện tượng nhiễu xạ của sóng

* Chỉ cần phát hiện được hiện tượng giao thoa hoặc hiện tượng nhiễu xạ thì có thể khẳng định đó là quá trình sóng

– Các trường hợp sóng khi gặp khe và vật cản:

+ Sóng gặp khe hở có kích thước nhỏ hơn λ thì tại khe hình thành tâm phát sóng mới

+ Sóng gặp vật cản có kích thước nhỏ hơn λ thì sóng đi vòng ra sau vật cản

+ Sóng gặp vật cản có kích thước lớn hơn λ thì sóng dường như vẫn truyền thẳng

Vấn đề 3: Sóng âm

– Tốc độ truyền âm phụ thuộc vào tính đàn hồi và khối lượng riêng của môi trường Khi

nhiệt độ tăng thì tốc độ truyền âm cũng tăng

Mỗi sợi dây được kéo bằng một lực căng T và có mật độ dài là μ thì tốc độ truyền sóng trên

dây là v T



– Những đặc trưng vật lý của âm quyết định đặc trưng sinh lí: tần số – độ cao; cường độ âm

và mức cường độ âm – độ to; đồ thị dao động – âm sắc

– Độ to tỉ lệ thuận với mức cường độ âm chứ không tỉ lệ thuận với cường độ âm Ta chỉ có

thể kết luận rằng cường độ âm càng lớn thì cho ta cảm giác nghe âm càng to (tất nhiên là

phải nằm trong giới hạn nghe của tai người) Ngoài ra, cảm giác âm “to” hay “nhỏ” không

những phụ thuộc vào cường độ âm mà còn phụ thuộc vào tần số của âm Cụ thể là với cùng một cường độ âm, tai ta nghe được âm có tần số cao “to” hơn âm có tần số thấp

– Tai người chỉ phân biệt được hai âm có mức cường độ âm chênh lệch nhau ít nhất 0,1 B

Vì vậy nên đơn vị đêxiben (dB) thường được người ta sử dụng khi đo mức cường độ âm – Giới hạn nghe của tai người:

+ Ngưỡng nghe là giá trị cực tiểu của mức cường độ âm mà tại đó gây ra được cảm giác âm

cho tai người Ngưỡng nghe thay đổi theo tần số của âm

+ Ngưỡng đau là giá trị cực đại của cường độ âm mà tai ta có thể chịu đựng được Ngưỡng

đau ứng với mức cường độ âm là 13 B và hầu như không phụ thuộc vào tần số âm

– Nguồn nhạc âm:

+ Khi dây đàn phát ra âm cơ bản thì nó có thể phát ra một số họa âm bậc cao hơn Trên dây lan truyền đồng thời nhiều dao động điều hòa có tần số là một số nguyên lần tần số của âm

cơ bản Tổng hợp dao động đó ta được một dao động tuần hoàn phức tạp có cùng tần số với

âm cơ bản → Nếu dùng dao động kí điện tử để khảo sát âm của dây đàn, ống sáo, kèn… →

nhận đường một đường tuần hoàn chứ không phải hình sin Âm thoa cho đồ thị hình sin

+ Trong các nhạc cụ, hộp đàn, thân kèn, thân sáo có tác dụng vừa khuếch đại âm, vừa tạo ra

âm sắc riêng cho nhạc cụ

Vấn đề 4: Hiệu ứng Đốp–le

– Sự thay đổi của tần số sóng do nguồn sóng chuyển động tương đối so với máy thu được gọi

là hiệu ứng Đốp–le

– Cách nhớ công thức: Mẫu số = vận tốc của sóng so với mặt đất

Trường hợp nguồn âm chuyển động lại người quan sát đứng yên: Mẫu số = vsóng  vnguồn

Trường hợp người chuyển động lại nguồn âm đứng yên: Mẫu số = vsóng

Vấn đề 5: Bài tập sóng cơ, sóng âm

– Trong bài toán giao thoa sóng, khi đếm số dao động cực đại, cực tiểu thì phải trừ nguồn ra – Công thức tính độ lệch pha của hai sóng đến một điểm:  1   

– Bài toán tìm số dao động cực đại, cực tiểu của hai nguồn vuông pha:

Hai nguồn vuông pha thì các điểm nằm trên trung trực nối hai nguồn dao động với biên độ gấp 2 lần biên độ của nguồn Chính điều này nên số điểm dao động với biên độ cực đại cũng chính bằng số điểm dao động với biên độ cực tiểu Chỉ cần giải bất phương trình

– Cường độ âm tại một điểm cách nguồn âm một khoảng R là 2

R I

− Chu kì dao động của mạch LC phụ thuộc vào các yếu tố bên trong của hệ (là hệ số tự cảm

L và điện dung C) Có thể thay đổi L bằng cách đặt thêm lõi sắt từ trong cuộn cảm, hoặc thay

đổi môi trường có hằng số điện môi khác giữa hai đầu bản tụ (công thức ở Vấn đề 2)

− Điện tích trên bản tụ cùng pha với điện áp hai đầu tụ; cường độ dòng điện trong mạch luôn

cùng pha với cảm ứng từ B xung quang dây dẫn Vậy nên trong mạch dao động LC, ta có

điện trường E vuông pha với từ trường B

− Dao động điện từ tắt dần càng nhanh nếu điện trở R của dây dẫn càng lớn Thậm chí nếu R quá lớn thì không có dao động (tương tự như dao động tắt dần)

− Dao động điện từ duy trì khi dùng tranzito để điều khiển việc bù năng lượng từ pin cho mạch dao động LC

− Khi tần số góc của ngoại lực xấp xỉ bằng tần số dao động riêng của mạch 0 1

LC

Tương tự dao động điều hòa, hiện tượng cộng hưởng càng rõ nếu điện trở R càng nhỏ Hơn nữa, biên độ cộng hưởng Q0 cũng sẽ tỉ lệ thuận với biên độ ngoại lực cưỡng bức giống như dao động điều hòa cưỡng bức

− Hiện tượng cộng hưởng được ứng dụng trong các mạch lọc, mạch chọn sóng, mạch khuếch đại,…

− Liên hệ giữa điện trường biến thiên và từ trường biến thiên: trong thực tế, khi ta nói đến từ

trường hay điện trường biến thiên thì chỉ là xét tới một mặt của một chỉnh thể là điện từ trường mà thôi, không có sự tồn tại riêng biệt của điện trường hay từ trường biến thiên

+ Từ trường biến thiên theo thời gian làm xuất hiện điện trường xoáy Các đường sức của điện trường xoáy là các đường khép kín bao quanh các đường sức của từ trường (các đường sức của từ trường có thể không phải là các đường cong khép kín mà có thể là những đường thẳng)

+ Điện trường biến thiên theo thời gian làm xuất hiện từ trường xoáy Tương tự các đường sức của từ trường xoáy là các đường khép kín bao quanh các đường sức của điện trường (các đường sức của điện trường có thể không phải là các đường cong khép kín mà có thể là những đường thẳng) (nên giở SGK trang 128 để hình dung thêm)

Từ trường biến thiên càng nhanh (tức là d

d

B

t càng lớn) thì cường độ điện trường xoáy E

càng lớn Ngược lại điện trường biến thiên càng nhanh (tức là d

d

E

t càng lớn) thì cảm ứng từ

B càng lớn

− Xung quanh dây dẫn có dòng điện không đổi chạy qua chỉ tồn tại từ trường (chỉ từ trường

không đổi  không tồn tại điện trường) Còn xung quanh dây dẫn có dòng điện xoay chiều chạy qua có từ trường biến thiên  xuất hiện điện trường biến thiên  xuất hiện điện từ trường

− Khi có điện trường thì tác dụng lực lên điện tích điểm (dù nó đứng yên hay chuyển động)

Điện trường biến thiên và từ trường biến thiên đều tác dụng lên điện tích điểm (dù nó đứng yên hay chuyển động) Cần lưu ý, từ trường sẽ chỉ tác dụng lực lên điện tích điểm chuyển

động (vì lúc nó ta xem như điện tích điểm đứng yên thì tức là từ trường chuyển động  từ trường biến thiên điện trường biến thiên  tác dụng lên điện tích điểm), còn nó lại không tác dụng lực lên điện tích điểm đứng yên (vì không xuất hiện điện trường)

− Sóng điện từ là sóng ngang, truyền trong chân không với tốc độ ánh sáng Thành phần E

và B cùng pha với nhau, khác với dao động trong mạch LC (cần phải nhớ hình vẽ 24.2 trong

SGK để áp dụng cho những bài xác định hướng của E hoặc B ) Sóng điện từ có tần số càng

cao thì khả năng lan truyền càng xa (do tần số càng cao thì năng lượng càng lớn) Ngoài ra

nó tuân theo các quay luật truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, giao thoa, nhiễu xạ nhưng không

bị tán sắc Nguồn phát sóng điện từ gọi là chấn tử

− Truyền thông bằng sóng điện từ

+ Khi tách xa hai bản cực của tụ điện C, đồng thời tách xa các vòng dây cuả cuộn cảm L thì vùng không gian có điện trường biến thiên và từ trường biến thiên lan rộng dần, khi đó mạch

dao động được gọi là mạch dao động hở

+ Anten thu thông thường là loại cảm ứng mạnh với thành phần điện trường E của sóng điện từ Còn có loại anten ferit cảm ứng mạnh với thành phần B của sóng điện từ

+ Nguyên tắc truyền thông bằng sóng điện từ : Biến các âm thanh hoặc hình ảnh muốn

truyền đi thì dao động điện gọi là âm tần hoặc thị tần Sau đó dùng sóng mang – tức là sóng

có tần số cao (cao tần) để truyền các tín hiệu đi xa qua anten phát…

Cần lưu ý là trong giai đoạn biến điệu thì người ta biến điệu biên độ sóng cao tần theo tần

số của âm tần (hoặc thị tần)

− Phân loại sóng điện từ:

+ Sóng dài (λ > 1000 m): dùng để thông tin dưới nước

+ Sóng trung (λ: 1000 m ÷ 100 m): dùng để thông tin ở mặt đất, vào ban đêm thông tin tốt

hơn ban ngày

+ Sóng ngắn (λ: 100 m ÷ 10 m): dùng để thông tin ở mặt đất, kể cả ngày hay đêm Do ít bị

không khí hấp thụ, mặt khác sóng ngắn phản xạ tốt trên mặt đất và trên tầng điện li, nên có thể truyền đi xa

+ Sóng cực ngắn (λ: 10 m ÷ 1 cm): dùng để thông tin vũ trụ, truyền thông qua vệ tinh hoặc thông tin trong cự li vài chục kilômét

− Hộp kín bằng sắt làm phản xạ các sóng điện từ (hiệu ứng lồng Faraday) nên ở khoảng

không gian bên trong không có điện từ trường Thế nhưng lồng Faraday lại có tác dụng với điện trường tĩnh

− Bão từ, do Mặt Trời gây ra, ảnh hưởng đến sự truyền sóng vô tuyến vì nó làm thay đổi khả năng phản xạ sóng điện từ ở tầng điện li

 trong đó S là diện tích mỗi mặt bản tụ, d là khoảng cách giữa hai bản tụ và 

là hằng số điện môi của môi trường đặt giữa hai bản tụ (với 0 1 1 9

Trong bài toán tụ xoay ta thường biểu diễn C0 và ΔC theo một đại lượng cụ thể nào đó Cụ

thể áp dụng với bài toán sau:

Ví dụ: Một mạch dao động gồm một cuộn cảm thuần có độ tự cảm xác định và một tụ điện là tụ xoay, có điện dung thay đổi được theo quy luật hàm số bậc nhất của góc xoay α của bản linh động Khi α = 0o, tần số dao động riêng của mạch là 3 MHz Khi α = 120o, tần số dao động riêng của mạch

là 1 MHz Để mạch này có tần số dao động riêng bằng 1,5 MHz thì α bằng

A 90o B 30o C 45o D 60o

Giải: Do f tỉ lệ nghịch với C2 nên ta có các quan hệ sau:

Theo bài ra:  0o Cmin 3 MHz

Do quan hệ nên: 1 MHz9Cmin và 1,5 MHz4Cmin

Công thức tụ xoay cho góc 120 o : 9 min min 120 min

p , với W là điện năng đã tiêu thụ trên mạch Nếu t bằng nguyên lần

chu kì T của dòng điện xoay chiều hoặc t lớn hơn rất nhiều so với T thì đó là công suất của dòng điện xoay chiều được tính theo công thức pUIcos (*) Còn nếu t là một lượng thời gian lớn hơn không đáng kể so với T thì không được sử dụng công thức (*)

– Trong đoạn mạch xoay chiều bất kì, điện năng tiêu thụ chuyển một phần thành nhiệt (trên điện trở thuần), một phần thành năng lượng pcó ích là công suất điện năng chuyển thành các dạng năng lượng khác: UIcos RI2 pcó ích

– Trong các mạch tiêu thụ điện dân dụng và điện công nghiệp, cosφ thường có giá trị không

lớn, thường do thành phần cảm kháng của mạch lớn hơn dung kháng một cách đáng kể Vậy

nên người ta khuyến khích dùng các thiết bị điện có tụ điện nhằm tăng dung kháng của đoạn mạch

* Cần phân biệt lý thuyết Máy phát điện xoay chiều, Động cơ không đồng bộ ba pha, Máy biến áp

– Đều hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ Thế nhưng riêng động cơ không đồng

bộ ba pha thì còn hoạt động dựa trên tác dụng của từ trường quay – sự quay không đồng bộ

– Máy phát điện xoay chiều có hai bộ phận chính là phần cảm (nam châm) và phần ứng

(các cuộn dây) (chỉ cần nhớ NAM – CẢM) Một trong hai phần đặt cố định, phần còn lại quay Phần đứng yên là stato Phần quay là rôto Người ta thường quấn các cuộn dây trên các lõi thép kĩ thuật để tăng cường từ thông qua chúng (chú ý phân biệt ý này với ý sau →)

Lõi thép lại gồm nhiều lá thép mỏng cách điện với nhau (giảm hao phí do dòng Fu–cô)

Đặc biệt cần nhớ cấu tạo của máy phát điện xoay chiều ba pha: stato là phần cảm với ba cuộn dây quấn lệch nhau 2

3



trên đường tròn, còn rôto là một nam châm điện

– Sự quay không đồng bộ gắn với ứng dụng là động cơ không đồng bộ ba pha: Tốc độ quay của khung dây nhỏ hơn tốc độ góc của từ trường

– Động cơ không đồng bộ ba pha: Cấu tạo stato gồm ba cuộn dây giống nhau quấn trên ba lõi

sắt bố trí lệch nhau 1

3 đường tròn (giống với máy phát điện xoay chiều, nhưng tác dụng lại khác: ở máy phát điện xoay chiều thì các vòng dây dùng để tạo ra dòng điện, còn với động cơ

không đồng bộ ba pha thì chúng là tác nhân tạo ra từ trường quay với véctơ cảm ứng từ B

có độ lớn không đổi và quay đều với tốc độ góc ω của dòng điện xoay chiều đi vào) Rôto

là một hình trụ tạo bởi nhiều lá thép mỏng cách điện với nhau (giảm hao phí do dòng Fu– cô), thường gọi là rôto lồng sóc

– Máy biến áp chỉ biến đổi điện áp xoay chiều mà không làm thay đổi tần số của nó Cấu

tạo gồm cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp cuốn trên một lõi sắt kín Lõi sắt lại gồm nhiều lá nhỏ

hơn được cách điện với nhau (giảm hao phí do dòng Fu–cô) Hiệu điện thế tỉ lệ thuận với số

vòng dây, tỉ lệ nghịch với cường độ dòng điện: 1 1 2

U  N  I Như vậy lõi thép được cách điện → giảm hao phí cho dòng Fu–cô → áp dụng cho cả ba loại máy

– Truyền tải điện năng: Công suất hao phí

2 2

2cos

RI R

U 

 p  p

Hiệu suất truyền tải điện: H  pp

p Như vậy để giảm công suất hao phí thì có hai cách:

+ Cách 1: Giảm điện trở R của dây: R l

S



 nên để giảm điện trở cần phải tăng tiết diện → tốn kém → không thực tế

+ Cách 2: Tăng điện áp U nơi phát điện → được sử dụng rộng rãi nhờ máy biến áp

– Trong bài tập hay lý thuyết cần chú ý chữ “hiệu dụng” và chữ “cực đại”

Vấn đề 2: Các công thức công suất, bài toán cực trị

Trong bài toán mạch RLC với cuộn cảm thuần L

(kí hiệu Cm cho dễ nhớ) Lúc này thì U RL vuông pha với U nên cũng kéo

theo một “khá là ít” liên hệ từ cái tam giác vuông mà ra:

 nên các liên hệ cũng “đảo ngược”:

+ Để U C hoặc P C max: cộng hưởng, lúc này P 12

– Thay đổi ω (cũng là thay đổi f do chúng tỉ lệ thuận với nhau):

+ Thay đổi ω để công suất của mạch hoặc hiệu điện thế hai đầu điện trở đạt cực đại: cộng

LC

+ Khi có hai giá trị ω1, ω2 làm cho công suất của mạch bằng nhau:  1 2 P2

Trong trường hợp này thì có sự “hoán đổi” giữa dung kháng và cảm kháng: 1 2

Đặt điện áp u = U0cosωt (V) (U0 không đổi, ω thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm 4

5π

H và tụ điện mắc nối tiếp Khi ω = ω0 thì cường độ dòng

điện hiệu dụng qua đoạn mạch đạt giá trị cực đại Im Khi ω = ω1 hoặc ω = ω2 thì cường độ dòng

điện cực đại qua đoạn mạch bằng nhau và bằng Im Biết ω1 − ω2 = 200  rad/s Giá trị của R bằng bao nhiêu?

A 160 Ω B 200 Ω C 50 Ω D 150 Ω

Giải: Ban đầu xảy ra cộng hưởng nên Z = R

Sau đó cường độ hiệu dụng chỉ bằng

2

m I

, tức là cường độ hiệu dụng giảm 2 lần Suy ra tổng trở phải tăng 2 lần, tức là Z sau = 2R

2 2

1 ω

Cm

L C

+ Khi có hai giá trị ω1, ω2 làm cho U C bằng nhau: 12 22 2Cm2 (*)

+ Thay đổi ω để U L đạt cực đại: 2 2 2

Nói chung công thức liên hệ chứa ω luôn chứa bình phương và “cùng dạng” với liên hệ

ULmax, UCmax tương ứng (so sánh công thức (*) với công thức (1); (**) với (2))

Vấn đề 3: Các công thức liên quan đến máy phát điện xoay chiều và động cơ điện

Máy phát điện xoay chiều

– Tần số của dòng điện khi phần cảm có p cặp cực và tốc độ quay của khung dây là n Hz (chính là n vòng/s): f = pn Nếu n có đơn vị là vòng/phút thì f =

60

pn

Từ công thức trên ta suy ra tần số của dòng điện xoay chiều chỉ phụ thuộc tốc độ quay của

khung dây và số cặp cực của phần cảm mà không phụ thuộc số vòng dây của phần ứng (số

vòng dây của phần ứng chỉ ảnh hưởng đến suất điện động của máy phát điện)

– Biểu thức từ thông:  NBScos t     e ' NB Ssint  (cần lưu ý dấu

trừ) (N là số vòng dây, B là cảm ứng từ, S là diện tích khung dây)

Động cơ điện

có íchcos

UI  RI p một cách nhuần nhuyễn là có thể giải được các

loại bài toán này Ví dụ như đề cho U, cosφ, R và pcó ích thì giải tìm ngay được I

– Hệ vân trên màn lệch về sóng nào có pha trễ hơn

– Mỗi ánh sáng đơn sắc có một màu và tần số xác định chứ bước sóng của nó không xác

định Màu không thay đổi khi đi qua các môi trường trong suốt khác nhau

– Chiết suất của môi trường có hằng số điện môi ε độ từ thẩm μ là n 

Trong một môi trường, bước sóng và chiết suất có quan hệ: n A B2



  (với A, B là hằng số tùy thuộc vào môi trường, và λ là bước sóng của ánh sáng khi truyền trong chân không)

Điều này chứng tỏ với một môi trường thì chiết suất có giá trị càng lớn khi bước sóng càng nhỏ

– Vận tốc truyền trong một môi trường có chiết suất n: v c

n

 Từ đây suy ra vận tốc môi

trường phụ thuộc vào môi trường truyền (điều này chắc chắn) Ngoài ra có một vấn đề gây tranh cãi là vận tốc phụ thuộc vào tần số hay không Công thức chiết suất phụ thuộc môi trường kia chứng tỏ n vận phụ thuộc vào

– Không phụ thuộc vào bản chất của vật phát sáng, mà chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ

– Nhiệt độ của vật càng cao, miền phát sáng càng lan dần về phía ánh sáng có bước sóng ngắn (sở dĩ có

– Đo nhiệt độ của vật phát sáng và các vật

ở rất xa (một ưu điểm của phép phân tích quang phổ)

điều này vì nhiệt độ càng cao → vật càng có thể phát

ra các photon có năng lượng lớn hơn)

(đặc trưng cho nhiệt độ)

– Điều kiện: nhiệt độ

của đám khí hay hơi

phải thấp hơn nhiệt độ của nguồn sáng phát

ra quang phổ liên tục

Quang phổ vạch của các nguyên tố khác nhau thì khác nhau về số lượng vạch, vị trí, màu sắc và

cường độ sáng (đặc trưng

cho nguyên tố)

Xác định thành phần cấu tạo của các nguyên tố có trong hợp chất

– Điều kiện: Nhiệt độ đám hơi phải thấp hơn nhiệt độ của nguồn sáng

– Chiếu ánh sáng trắng qua đám hơi nung nóng thu được vạch tối trên nền quang phổ liên tục

– Tắt nguồn sáng, có những vạch màu nằm trên nền tối trùng với các vạch tối ở trên

(đặc trưng cho nguyên tố)

– Ưu điểm của phép phân tích quang phổ: cho kết quả nhanh, có thể xác định được một lúc

nhiều nguyên tố Phép phân tích quang phổ định lượng rất nhạy

– Sự đảo vạch quang phổ: Ở nhiệt độ nhất định, một đám khí hay hơi có khả năng phát ra những ánh sáng đơn sắc nào thì cũng có khả năng hấp thụ ánh sáng đơn sắc ấy

– Quang phổ do Mặt trời phát ra là quang phổ liên tục nhưng do đám khí xung quanh Mặt trời nên quang phổ mà tại mặt đất nhận được là quang phổ vạch hấp thụ Quang phổ do bóng đèn điện phát ra là quang phổ liên tục, còn bóng đèn ống (đèn huỳnh quang) phát ra lại là quang phổ vạch hấp thụ

– Thang sóng điện từ theo bước sóng tăng dần:

Tia γ → Tia X → Tia tử ngoại → Ánh sáng nhìn thấy → Hồng ngoại → Sóng vô tuyến – Các loại bức xạ:

λ: 10–9 m – 0,38 μm

– Sóng điện từ có bước sóng ngắn từ 10– 11 – 10– 8

– Kích thích nhiều phản ứng hóa học

– Bị nước và thủy tinh hấp thụ

mạnh, nhưng có thể truyền qua được thạch anh

– Có tác dụng sinh lí: hủy diệt

tế bào, diệt khuẩn, nấm mốc,…

– Có thể gây ra hiện tượng

quang điện (trong và ngoài)

– Tác dụng nổi bật là khả

năng đâm xuyên mạnh

– Tác dụng mạnh lên kính ảnh, làm ion hóa chất khí – Có tác dụng làm phát quang nhiều chất

– Có tác dụng gây ra hiện tượng quang điện ở hầu hết kim loại

– Có tác dụng sinh lí mạnh: hủy diệt tế bào, diệt

– Y học: Chụp chiếu điện, chữa ung thư

– Công nghiệp: dò tìm khuyết tật trong sản phẩm đúc

– Khoa học: nghiên cứu cấu trúc tinh thể

– Giao thông: kiểm tra hành lí của khách hàng

→ cả ba loại tia đều có thể gây được phản ứng hóa học và đều thu được bằng phương pháp chụp ảnh (vì đều tác dụng lên kính ảnh)

– Giao thoa ánh sáng khi có bản mặt song song: lúc này hệ vân dịch về phía nguồn bị chắn bởi bản mặt một đoạn x e n( 1)D

– Giao thoa ánh sáng khi dịch nguồn: khi dịch nguồn theo hướng song song hai khe (tức là dịch theo hướng song song với màn) thì hệ vân dời ngược chiều với chiều dịch nguồn một

vẫn không thay đổi

Lưu ý rằng đó là dịch nguồn Còn nếu là dịch khe S1, S2 thì hệ vân lại dời cùng chiều với chiều dịch khe một khoảng x như trên

Vấn đề 2: Các bài toán tính toán

– Góc lệch của một chùm sáng đi qua lăng kính có góc chiết quang nhỏ A: Dn1A Tìm góc lệch cực tiểu: sin min sin

kính R1, R2 Bán kính nhận giá trị dương khi đó là mặt lồi, nhận giá trị âm khi đó là mặt lõm

Nếu tính được f > 0 thì đó là thấu kính hội tụ, f < 0 thì đó là thấu kính phân kì)

Công thức này có thể áp dụng cho những bài toán xem sự sắp xếp của các tiêu điểm các ánh sáng đơn sắc như thế nào trên trục chính

– Công thức thấu kính: 1 1 1

'

f  d d (lấy các giá trị đều là đại số d > 0 khi đó là vật thật (thường > 0), d’ > 0 thì đó là ảnh thật, âm thì là ảnh ảo)

– Tính số vân sáng, vân tối của một ánh sáng có khoảng vân i trên giao thoa trường có độ dài

L và vân sáng nằm chính giữa giao thoa trường Xét tỉ số n L

i



+ Nếu n không nguyên thì số vân sáng là số lẻ gần với n gần với n nhất Số vân tối là số chẵn gần với n nhất

+ Nếu n nguyên lẻ thì số vân sáng là n, số vân tối là n + 1

+ Nếu n nguyên chẵn thì số vân tối là n, số vân sáng là n + 1

– Với bài toán giao thoa nhiều ánh sáng (thường là ba) thì phải cực kì lưu ý: bước sóng của

nó có ở trong vùng ánh sáng nhìn thấy hay không; bài toán hỏi số vân sáng hay hỏi số loại vân sáng giữa hai sáng trùng màu với vân trung tâm

– Với bài toán đếm vân sáng giao thoa trong vùng nào đó (thường là nằm giữa hai vân sáng

có màu trùng với vân trung tâm) mà chỉ cho λ, không cho D, a thì nhiều lấy D = a = 1 cho tiện tính toán (tức là lấy luôn i = λ)

– Chú ý bài toán tìm số vân tối trùng nhau:

Trong thí nghiệm Y–âng về giao thoa ánh sáng, cho khoảng cách giữa hai khe sáng là a = 0,8 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là D = 1,2 m Chiếu đồng thời hai bức xạ λ1  0,75 μm và λ2  0, 45

μm vào hai khe Vị trí trên màn cho vân tối của hai bức xạ trùng nhau là

i ở dạng tối giản phải là lẻ/lẻ Nếu là lẻ/chẵn

hoặc chẵn/lẻ → dừng bài toán lại ngay vì khi đó không có vân tối trùng nhau)

Vấn đề 1: Các vấn đề lý thuyết về hiện tượng quang điện trong và quang điện ngoài

– Trong thí nghiệm Hecxơ: Chiếu một chùm sáng phát ra từ một hồ quang vào một tấm kẽm thì thấy các electron bật ra khỏi tấm kẽm Khi chắn chùm sáng hồ quang bằng tấm thủy tinh

dày thì thấy không có electron bật ra nữa, điều này chứng tỏ chỉ có ánh sáng thích hợp mới gây ra được hiện tượng quang điện chứ không phải là chứng tỏ tấm thủy tinh đã hấp thụ tất

cả các ánh sáng từ hồ quang