tổng hợp kiến thức ôn tập vật lí 12 cho thi đại học

Tài liệu tổng hợp kiến thức vật lí 12 cho ôn thi quốc gia từ năm 2016,phù hợp cho ôn thi cấp tốc,ôn luyện hổng kiến thức,cần bổ sung từ cơ bản đến nâng cao,phù hợp để ôn tập từ 68 điểm, tài liệu chuẩn theo bộ và có thể dùng trong giảng dạy và phù hợp với học sinh đang học 12 hoặc học sinh mùa thi cử

Trang 3

Chương: Dao động cơ

a Dao động cơ: Chuyển động qua lại quanh một vị trí đặc biệt, gọi là vị trí cân bằng

b Dao động tuần hoàn: Sau những khoảng thời gian bằng nhau gọi là chu kì, vật trổ lại vị trí cũ theo

hướng cũ

c Dao động điều hòa: là dao động trong đó li độ của vật là một hàm cosin (hay sin) của thời gian

3 Phương trình dao động điều hòa (li độ): x = Acos(u# + )

| | —> Ø

— x: Li độ, đo bằng đơn vị độ dài cm hoặc m — øœ: tân số góc (luôn có giá trị dương)

— A = Xmax: Biên độ (luôn có giá trị dương) — (wt + @): pha dao động (đo bằng rad)

—L = 2A: Chiều dài quỹ đạo — ọ: pha ban đầu (tại t = 0, đo bằng rad)

Một số gốc thời gian cần nhớ:

— Gốc thời gian (t = 0) tại vị trí biên dương: o = 0

— Gốc thời gian (t = 0) tại vị trí biên âm: @ = x

— Gốc thời gian (t = 0) tại vị trí cân bằng theo chiều âm: @ = 12

— Gốc thời gian (t = 0) tại vị trí cân bang theo chiều dương: = —7x/2

Chú ý:

— Quỹ đạo là một đoạn thẳng dài: L = 2A

— Mỗi chu kì vật qua vị trí biên 1 lần và qua các vị trí khác 2 lần (1 lần (+) và 1 lần (—))

— V luôn cùng chiều với chiều chuyển động

— V luôn sớm pha 72 so với x ;

— Vat cd theo chiéu duong thi v > 0, theo chiéu am thi v < 0

— Vat 6 VTCB: x = 0; |V|max = WA — Vat 6 bién: x = +A; |v|min = O

5 Phương trình gia tốc: a = -u#Acos(uf + $) = -u#x

lal max lal min lal max

—A O A xX

— 3ä luôn hướng về vị trí cân bằng;

— a luôn sớm pha m/2 so với v — ava x luôn ngược pha

—— Vật ở VTCB: x= 0; |V|inax = = WA; [a|min =0 —— Vật ở biên: x = +A; [V|min = O; [almax = UrA

6 Hợp lực tác dụng lên vat (lực hồi phục): F = ma = - m=-kx

— Fhpmax = kA = m: tai vi tri bién — Fhpmin = O: tai vi tri can bang

— Dao động cơ đổi chiều khi lực đạt giá trị cực đại — Lực hồi phục luôn hướng về vị trí cân bằng

A} HiocmaI.vn — Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58 - 58 - 12 Trang 3

|Hocmai.vn|

Trang 4

PEN - | MON VAT LÍ

1 THAY PHAM VAN TUNG - THAY DO NGỌC HÀ

Hocmai.vn

CHỦ ĐỀ 1: ĐẠI CƯƠNG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

7 Công thức độc lập về thời gian:

— Kéo khỏi vị trí cân bằng một đoạn rồi buông (tha) => vi tri do cox =A

— Kéo khỏi vị trí cân bằng một đoạn rồi truyền vận tốc v > vị trí đó là x

Chú ý:

— Đồ thị liên hệ gia tốc theo li độ là đoạn thẳng đi qua gốc tọa độ

— Đồ thị liên hệ vận tốc theo li độ là Elip

— Đồ thị liên hệ vận tốc theo gia tốc là Elip

8 Mối liên hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòa

— Dao động điều hòa được xem là hình chiếu của một chất điểm chuyển động tròn đều trên một trục nằm ngang trong mặt phẳng quỹ đạo

theo quy tac:

— Chiéu dương: từ trái sang phải

— Chiều âm: từ phải sang trái |

Bước 3: Xác định góc quét trên đường tròn: >

—A O xm A x(cos)

UNG DUNG VONG TRON LUGNG GIAC GIAI BAI TAP DAO DONG DIEU HOA

LOẠI 1: Bài toán xác định thời gian ngắn nhất vật đi từ x¡ đến x¿ @ Bước 1: Xác định vị trí của vật trên đường tròn ứng với 2 vi tri x1 va x2

Bước 2: Căn cứ vào đường tròn biện luận góc quét Ao nhỏ nhất —A Q A_ xÍCOS)

Bước 3: Xác định thời gian:

J

— Thời gian vật quét được † vòng tròn là 1 chu kì (1T)

— Thời gian vật quét được nửa vòng tròn là nửa chu kì (0,5T)

— Thời gian vật đi từ VTCB ra biên hoặc ngược lại là 0,25T

A} HiocmaI.vn — Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58 - 58 - 12

Trang 5

IHocmai.vn Chương: Dao động cơ

ỨNG DỤNG VÒNG TRÒN LƯỢNG GIÁC GIẢI BÀI TẬP DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

— Nếu đề bài cho n là số lẻ thì tách: n= 2k + 1 (Ví dụ: 2013 = 2012 + 1)

— Nếu đề bài cho n là số chẵn thì tách : n = 2k + 2 (Ví du: 2014 = 2012 + 2)

Biện luận:

— Ứng với 2k lần vật đi qua vị trí xo thì có t: = k.T

— Ứng với số lần còn lại (1/n lẻ hoặc 2/n chẩn) thì vẽ đường tròn ra và xác định

góc quét rồi tìm thời gian t› giống loại 1

— Ứng với n—1 lần vật đi qua vị trí xo thì có t¡ = (n—1).T

— Ứng với số lần còn lại thì vẽ đường tròn ra và xác định góc quét rồi tìm

thời gian ta giống loại †

— Căn cứ góc quét Ao' trên đường tròn chiếu xuống ° ° —«

phương x, từ đó tính được quãng đường So

Trang 6

PEN - | MON VAT LÍ

ỨNG DỤNG VÒNG TRÒN LƯỢNG GIÁC GIẢI BÀI TẬP DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

LOẠI 4 : Bài toán xác định Sma/Smin trong khoảng thời gian At (T/2<At < T) (tiếp)

S =2A+2Asin== SỐ =2A +2A[ 1~cos 9]

LOẠI 5: Bài toán xác định vận tốc trung bình/tốc độ trung bình

ŠS là quãng đường đi được trong thời gian t

t là thời gian đi được quãng đường S

Vận tốc trung bình trong một chu kì: vụ = 0Ö

LOẠI 5: Bài toán xác định số lần vật qua vị trí xo cho trước trong khoảng thời gian At

Bước 1: Xác định thời gian biến thiên At

Bước 2: Xác định góc quét: Aq = œ.At

Bước 3: Tách góc quét:

Ứng với góc k.2z thì vật qua vị trí xo k.2 lần (1 lần theo chiều

dương và 1 lan theo chiêu âm)

LOẠI 6: Bài toán xác định li độ của vật tại thời điểm t' khi biết li độ của vật tại thời điểm t

Bước 1: Xác định thời gian biến thiên At

Bước 2: Xác định góc quét: Ao = @.At Bước 3: Biện luận:

— Xác định vị trí ứng với thời điểm t:

— Nếu không cho chiều chuyển động thì phải chia 1 trường hợp vật chuyển động theo

chiều dương và 1 trường hợp vật chuyển động theo chiều âm

— Nếu cho sẵn chiều chuyển động thì xác định luôn

— Căn cứ vào góc quét xác định vị trí ứng với thời điểm t'

|Hocmai.vn|

Trang 7

— Độ giãn của lò xo khi ở VTCB (lò xo treo thẳng đứng): AI = 7

Lưu ý: Chu kì con lắc lò xo

— TÍ lệ thuận căn bậc hai của m; tỈ lệ nghịch căn bậc hai của k

— Chỉ phụ thuộc vào m và k; không phụ thuộc vào A (kích thích ban đầu)

3 Tỉ số chu kì, khối lượng và số dao động:

Vat mi co chu ki Ti; mị có chủ kì T¡; m = mị — ma có chủ kì T: [T?=T?—T? | (vai mi > mo)

5, Chu kì và sự thay đổi độ cứng:

CẮT LÒ XO

Một lò xo có độ cứng k, chiều dài | được cắt thành các lò xo có độ cứng k:, k› và chiều dài tương ứng là

— Ghép nối tiếp (giảm độ cứng, tăng chu kì): TT T —|T? =T? +T?

1 Lực hồi phục: là nguyên nhân làm cho vật dao động, luôn hướng về vị trí cân bằng và biến thiên

điều hòa cùng tần số với li độ

| Fnp — -kx — (Fhpmin = 0; Fhpmax — kA) |

Lưu ý:

— Lực hồi phục là lực đàn hồi khi CLLX đặt nằm ngang

— Lực hồi phục không là lực đàn hồi khi CLLX treo thẳng đứng

|Hocmai.vn|

Trang 8

PEN - | MON VAT LÍ

LO XO TREO THANG DUNG

— Lực đàn hdi: F,, =k.Ax vai Ax = Al + x 14 do bién dạng

S A Ø Dấu "+" thể hiện chiều dương cùng chiều với chiều giãn của lò xo

— Ta

= — Lực đàn hồi cực đại (Ở biên dưới):F„ =k.(Al+ A)

"¬ D>) O — Lực đàn hồi tiểu (Ở biên trên

c> X

= — Riêng trường hợp A > AI thì lực đàn hồi là lực nén có độ lớn:

+ A

| — Al la độ giãn của lò xo tai VTCB: Al=—2

3 Chiều dài lò xo:

— Chiéu dai lo xo tai vi tri can bang: |, =|, +Al=2—™ 5 min

— Chiéu dai cực đại (ở vị trí thấp nhat): Imax = le + A

— Chiéu dai cuc tiéu (6 vi tri cao nhat): Imin = la —A

4 Tính thời gian lò xo giãn hay nén trong một chu kì: Trong một chu kì lò xo nén 2 lần và giãn 2 lần

a Khi A > Alo (Với Ox hướng xuống):

— Thời gian lò xo nén: At,„ =“—“ với cosAo==—_ wo A

— Thdi gian 16 xo gian: Atgian = T — Atnen

b Khi A < Als (Với Ox hướng xuống):

— Thời gian lò xo giãn trong một chu kì là At = T; Thời gian lò xo nén bằng không

Trang 9

IHocmai.vn Chương: Dao động cơ

CHỦ ĐỀ 3: NĂNG LƯỢNG CON LẮC LÒ XO

1 Các công thức năng lượng

— Thế năng: Ww, = kx’ =<mo'x’ = <a A*cos' (ot + @)

— Động năng: W_.= sm" = sor As sin’ (@t +o)

— Cơ năng = Động năng cực đại = Thế năng cực đại _ Dong nang va thé nang

— Khi Vmax thì Weamax; khi Xmax thi Wimax ‹ , dao động tuần hoàn với chu kì:

— Khoảng thời gian giữa 2 lẫn liên tiếp động năng bằng thể năng: | T' ~ 05T và f' = 2f

— Khi: W, =nW, >x=+ ‘i — Khi: W, =nW, >v=+

CHỦ ĐỀ 4: VIẾT PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG

Bước 1: Chọn: Gốc tọa độ, chiều dương, gốc thời gian

Bước 2: Xác định œ và A Bước 3: Xác định o từ dữ kiện t = 0 (x = ?; v=?

Bước 4: Kết luận Lưu ý:

m Cách xác định œ: @= œ=2 ““ = dnb = =) = mm -[°- rn max| _ | max ñ

m Cách xác định A:

— A = Xmax: Vat 6 vi tri bién (kéo vật ra chó VTCB 1 đoạn rồi buông x = A)

— Công thức độc lập thời gian: A=ix tin lễ

— Chiều dài quỹ đạo: A= oan — HH SỊ ax be 2 2 — min

— Năng lượng: A “IT—

— Các công thức hệ quả khác: A = Vụ,.Ï _ IV max — Pn

4 ( (@

m Cách xác định ọ: Dựa vào điều kiện ban dau t = 0

Ngoài ra có thể sử dụng đường tròn để xác định Hoặc xem lại

Một số gốc thời gian cần nhớ ở trang 1

|Hocmai.vn|

Trang 10

PEN - | MON VAT LÍ

Nhận xét: Chu kì của con lắc đơn

— tỈ lệ thuận căn bậc 2 của Ì; tỉ lệ nghịch căn bậc 2 của g

— Chỉ phụ thuộc vào Ï và ø; khơng phụ thuộc biên độ A và m

— ứng dụng đo gia tốc rơi tự do (gia tốc trọng trường g)

Với s = œl, So = œoÏ Sv =s’ = -wSosin(ut + O) = -ulœosin(u# + @)

—>a=v' = -uPSocos(wt + ®) = -u#ÏœoCos(Uft + ®) = -uƒs = -uƒœÌ Lưu ý: So đĩng vai trị như A cịn s đĩng vai trị như x

— Điều kiện dao động điều hồ: Bỏ qua ma sát, lực can va œo<< 1 rad hay So << |

— Với con lắc đơn lực hồi phục tỉ lệ thuận với khối lượng

— Với con lắc lị xo lực hồi phục khơng phụ thuộc vào khối lượng

5, Chu kì và sự thay đổi chiều dài

Tại cùng T1 nơi:

Con lắc đơn cĩ chiều dai lị cĩ chu ki T1;

Con lắc đơn cĩ chiều dài l› cĩ chu kì Tạ; —>llˆ= lƒ +]

Con lắc đơn cĩ chiều dài l =l¡ +l› cĩ chu kì T;

6 Tỉ số số dao động, chu kì tần số và chiều dài

Trang 11

IHocmai.vn

CHỦ ĐỀ 4: CON LẮC ĐƠN

PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG VẬN TỐC GIA TỐC LỰC CĂNG DÂY NĂNG LƯỢNG

2 Vận tốc, lực căng, năng lượng

œ¿ <10

— Vận toc:|v| = /gla2 — a?) — Luc cang: T=mg(1+ a5 -1,5a°)

— Thế năng, động năng và cơ năng:

W =mgla" W, =smvỶ W=W,+W, =< ma’, =mgla;

— Vận tốc: |v| = \jgl(cosœ — Cosa, ) — Luc cang: T =mg(3cosa — 2cosa, )

— Thế năng, động năng và cơ năng:

MỘT SỐ BÀI TOÁN QUAN TRỌNG

LOẠI 1: Bài toán con lắc đơn vướng đỉnh về một phía

to, tte te Mee et oo

“ Me ae "Seen, ete aeaneseeneene aneee nạ orn

* Tin a

LOẠI 2: Bài toán con lắc đơn trùng phùng

eQ=nT,=(n+1)T, j Trong đó: - T¡ là chu kì của con lắc 1(Ti>T›)

TT — T› là chu kì của con lắc 2

—n+† là số chu kì con lắc 2 thực hiện để trùng phùng

|Hocmai.vn|

Trang 12

PEN - | MON VAT LÍ

1 THAY PHAM VAN TUNG - THAY ĐỖ NGỌC HÀ

Hocmai.vn

CHU KÌ CON LẮC ĐƠN THAY ĐỔI THEO NHIỆT ĐỘ VÀ ĐỘ CAO

1 Thay đổi nhiệt độ (chiều dài thay đổi, g không đổi)

— Biết g¡ và g› thì Í, = nh, Nếu đưa lên cao thi: 22 ø = R+2h h

M, R?

— Đưa con lắc lên thiên thể khác: — M, R?

3 Thời gian chạy sai mỗi ngày

At=86400.— AT 7

— Néu AT > 0: con lắc chạy chậm; nếu AT < 0: con lắc chạy nhanh

— Con lắc dao động đúng tré lai > T' = T © thay đổi te hoặc h

AT oes teats cost vah

— Thay đổi h và t: AT=| 2e, “Wee | 1

4 Phần trăm tăng giảm của chu kì theo | và ø

CHU KÌ CON LẮC ĐƠN THAY ĐỔI KHI CÓ LỰC ĐIỆN TÁC DỤNG

1 Nhắc lại lực điện trường

— Biểu thức: F = lq|E với E = U/d;

E là cường độ điện trường (V/m); U là điện áp giữa 2 bản tụ điện (V); d là khoảng cách giữa 2 bản tụ (m)

— Đặc điểm: Khi q > 0 thì F và E cùng chiều biểu diễn; khi q < 0 thì F và E ngược chiêu biểu diễn

|Hocmai.vn|

Trang 13

Hocmai.vn

CHU KÌ CON LẮC ĐƠN THAY ĐỔI KHI CÓ LỰC ĐIỆN TÁC DỤNG

1 Nhắc lại lực điện trường

— Biểu thức: F = lq|E với E = U/d;

E là cường độ điện trường (V/m); U là điện áp giữa 2 bản tụ điện (V); d là khoảng cách giữa 2 bản tụ (m)

— Đặc điểm: Khi q > 0 thì F và E cùng chiều biểu diễn; khi q < 0 thì F và E ngược chiều biểu diễn

2 Trường hợp điện trường hướng thẳng đứng

q >0, E hướng thang đứng xuống dưới q<0, E hướng thẳng đứng xuống dưới

3 Trường hợp điện trường hướng ngang

q>0, E hướng ngang q>0, E hướng ngang

nà Ñ /focmaI.vn — Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58 - 58 - 12 Trang 13

Trang 14

PEN - | MON VAT LÍ

1 THAY PHAM VAN TUNG - THAY ĐỖ NGỌC HÀ

IHocmai.vn

CHU KÌ CON LẮC ĐƠN THAY ĐỔI KHI CHỊU TÁC DỤNG CỦA LỰC ĐẨY AC-XI-MET

Luc day Acximet: F, = pVg

— Vật chuyển động nhanh dần đều > ä và Ý cùng chiêu;

— Vật chuyển động chậm dần đều — ä và ở ngược chiều

— Khi con lắc đặt trong thang máy nó chịu tác dụng của lực quán tính: Fe =—ma

1 Thang máy đi lên nhanh dần đều/ di xuống chậm dần đều với gia tốc a:

CHU KÌ CON LẮC ĐƠN THAY ĐỔI KHI CON LẮC ĐẶT TRONG XE CHUYỂN ĐỘNG

Khi xe chuyển động theo phương ngang

CHU DE 5: TONG HOP DAO DONG

1 Độ lệch pha của hai dao động

— Cho 2 dao động điều hòa sau: x¡ = Aicos(@t + @¡) và xa = Azcos(@t + @¡)

— Goi Ag là độ lệch pha của hai dao động: > Ag = @2 - gi

©

Ag < 0 = Dao động 2 chậm pha hơn dao động 1 A,

Ap>0 => Dao động 2 nhanh pha hơn dao động 1

Trang 15

® Ap=k2r—> A„„.=A¡+A, e Ag =(2k+1)n>A,,,, =|A, -A,|

® Ap= (2k +1) >A = JA; +A3 e Tong quat: |A,-A,|SA<A,+A,

CHỦ ĐỀ 6: CÁC LOẠI DAO ĐỘNG KHÁC

1 Dao động tắt dần

— Là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian do lực cản môi trường

— Dao động tắt dần càng nhanh nếu môi trường càng nhớt (lực cản càng lớn)

— Ứng dụng: giảm xóc trên xe cộ, cửa tự đóng

2 Dao động duy trì:

— Để dao động của một hệ không bị tắt dần, cần bổ sung năng lượng cho nó một cách đều đặn

trong từng chu kì để bù vào phần năng lượng mất đi do ma sát Dao động của hệ khi đó được gọi

là dao động duy trì

— Đặc điểm:

- Biên độ không đổi

- Tân số dao động bằng tân số riêng (f.) của hệ

3 Dao động cưỡng bức:

— Là dao động của hệ dưới tác dụng của ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn

— Đặc điểm:

- Biên độ không đổi, tỉ lệ thuận với biên độ của ngoại lực và phụ thuộc vào tan số ngoại lực

- Tân số dao động bằng tần số của lực cưỡng bức(ƒ)

4 Hiện tượng cộng hưởng:

— Khi f = fo thì biên độ dao động cưỡng bức đạt giá trị cực đại > Hiện tượng cộng hưởng

— Điều kiện cộng huéng: f = fo hay w= u» hay T = To

— Tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng: Cộng hưởng không chỉ có hại mà còn có lợi

— Toa nhà, cầu, máy, khung xe, |à những hệ dao động có tân số riêng Không để cho chúng

chịu tác dụng của các lực cưởng bức, có tần số bằng tần số riêng để tránh cộng hưởng, dao

động mạnh làm gãy, đổ

- Hộp đàn của đàn phi ta, là những hộp cộng hưởng làm cho tiếng đàn nghe to, rõ

Chú ý:

— Dao động tắt dần là dđ có biên độ giãm dần theo thời gian

— Dao động cưỡng bức chịu tác dụng của ngoại lực lực biến thiên tuần hoàn

— Dao động duy trì giữ biên độ không đổi mà không làm chu kì thay đổi

|Hocmai.vn|

Trang 16

PEN - | MON VAT LÍ

IHocmai.vn

CHỦ ĐỀ 6: CÁC LOẠI DAO ĐỘNG KHÁC

Lực tác dụng Do tác dụng của nội lực |Do tác dụng của lực cản | Do tác dụng của ngoại

tuần hoàn (do ma sát) lực tuần hoàn Biên độ A Phụ thuộc điều kiện ban | Giảm dần theo thời gian | Phụ thuộc biên độ của

đầu ngoại lực và hiệu số (íc, —

fo)

Chu ki T Chỉ phụ thuộc đặc tính | Không có chu kì hoặc Bằng với chu kì ( hoặc

(hoặc tân số ƒ) riêng của hệ, không phụ |tâần số do không tuần tần số) của ngoại lực tác

ngoài

Hiện tượng đặc biệt | Không có Sẽ không dao động khi | Sẽ xãy ra HT cộng hưởng

tân số Íc = Ío Ứng dụng Chế tạo đồng hồ quả lắc | Chế tạo lò xo giảm xóc |— Chế tạo khung xe, bệ

Do gia tốc trọng trường |trong ôtô, xe may máy phải có tần số khác

của trái đất xa tần số của máy gắn

vào nó

- Chế tạo các loại nhạc

— Độ giảm biên độ sao n chu kì: AA, =A-A, = aN

— Số dao động thực hiện được: N= A

AA T.A

— Thời gian vật dao động đến lúc dừng lại: At =NT = ẦA

— Vận tốc cực đại của vật đạt được khi thả nhẹ cho vật dao động từ vị trí biên ban đầu:

Định dạng
Số trang	33
Dung lượng	11,06 MB