Bài tập vật lí 12 Bộ CB (Vũ Kim Phượng)

Định nghĩa dao động điều hoà: Dao động của một vật được gọi là dao động điều hoà khi hợplực tác dụng lên vật hay gia tốc của vật luôn hướng về vị trí cân bằng và tỉ lệ với li độ.. Nếu đi

NỘI DUNG TỪNG CHƯƠNG Phần thứ nhất: Dạy học, kiểm tra, đánh giá theo chuẩn kiến thức, kỹ năng của Chương trình giáo dục phổ thông.

Phần thứ hai: Câu hỏi và bài tập

Chương I: Dao động cơ.

1 Chuẩn kiến thức, kĩ năng và kiến thức trọng tâm.

1.1 Chuẩn kiến thức, kĩ năng.

- Phát biểu được định nghĩa dao động điều hoà

- Nêu được li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha banđầu

- Nêu được quá trình biến đổi năng lượng trong daođộng điều hoà

- Viết được phương trình động lực học và phương trìnhdao động điều hoà của con lắc lò xo và con lắc đơn

- Viết được công thức tính chu kì (hoặc tần số) dao độngđiều hoà của con lắc lò xo và con lắc đơn Nêu được ứngdụng của con lắc đơn trong việc xác định gia tốc rơi tựdo

- Nêu được dao động riêng, dao động tắt dần, dao độngcưỡng bức là gì

- Nêu được điều kiện để hiện tượng cộng hưởng xảy ra

- Nêu được các đặc điểm của dao động tắt dần, dao độngcưỡng bức, dao động duy trì

- Trình bày được nội dung của phương pháp giản đồFrênen

- Nêu được cách sử dụng phương pháp giản đồ Frênen

để tổng hợp hai dao động điều hoà cùng tần số và cùngphương dao động

- Dao động củacon lắc lò xo vàcon lắc đơn khi

bỏ qua các masát và lực cản làcác dao độngriêng

- Trong các bàitoán đơn giản,chỉ xét dao độngđiều hoà củariêng một conlắc, trong đó:con lắc lò xogồm một lò xo,được đặt nằmngang hoặc treothẳng đứng; conlắc đơn chỉ chịutác dụng củatrọng lực và lựccăng của dâytreo

- Phương trình: + Tổng quát: x = A.cos(ωt + φ).).

+ Riêng với con lắc đơn: α = α0.cos(ωt + φ).)

- Công thức vận tốc: v = x’ = - ω.A.sin(ωt + φ).)

- Công thức gia tốc: a = x” = - ω2.A.cos(ωt + φ).)

3 Lực gây ra dao động điều hoà Công thức tính chu kì của các con lắc

- Lực gây ra dao động điều hoà: F = - kx

- Công thức tính chu kì: + Con lắc lò xo:

k

m 2

T  

+ Con lắc đơn:

g

l 2

5 Dao động tắt dần Dao động cưỡng bức Cộng hưởng

- Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian

- Dao động duy trì là dao động được giữa có biên độ không đổi và không làm thay đổi chu kì daođộng riêng

- Dao động cưỡng bức là dao động chịu tác dụng của một ngoại lực biến thiên tuần hoàn

- Hiện tượng cộng hưởng là hiện tượng biên độ của dao động cưỡng bức tăng đến giá trị cực đạikhi tần số của lực cưỡng bức bằng tần số dao động riêng

Điều kiện xảy ra hiện tượng cộng hưởng: f = f0 ↔ T = T0 ↔ ω = ω0

2 Hướng dẫn, lời giải, đáp án Câu hỏi và bài tập trong SGK.

Bài 1: Dao động của con lắc lò xo Dao động điều hoà.

C1 Theo H.1.1 Khi x > 0, vật m ở bên phải vị trí cân bằng, lực F hướng sang trái tức là hướng

về vị trí cân bằng và F < 0 Ta cũng lập luận tương tự như vậy khi x < 0 F và x luôn luôn tráidấu nhau nên trong công thức 1.1 phải có dấu “ - “

Câu hỏi:

1 Công thức lực gây ra dao động của con lắc: F = - kx

2 Định nghĩa dao động điều hoà: Dao động của một vật được gọi là dao động điều hoà khi hợplực tác dụng lên vật hay gia tốc của vật luôn hướng về vị trí cân bằng và tỉ lệ với li độ

3 Dao động điều hoà có thể xem là chuyển động của hình chiếu của một điểm chuyển động trònđều lên một trục trùng với một đường kính của đường tròn

6 Lực đàn hồi Fđh = - k(x – yl), trọng lực P = mg = k.yl do đó lực gây ra dao động là F = - kx,trong đó x là li độ

Bài 2: Các đặc trưng của dao động điều hoà.

C1 Ta thấy rằng m có đơn vị là (kg), k có đơn vị là (N/m) suy ra m/k có đơn vị là (kg.N/m) Mặtkhác theo công thức F = m.a ta có 1 (N) = 1 (kg.m/s2) suy ra 1 (kg.N/m) = 1 (s2) Suy ra

k

m cóđơn vị là (s)

C2 Phương trình dao động của vật là x = A.cos(ωt + φ).) Vận tốc của vật là v = x’ = - ω.A.sin(ωt+ φ).)

C3 Ta có x = A.cos(ωt + φ).) → x’ = - ω.A.sin(ωt + φ).) → x” = - ω2.A.cos(ωt + φ).) thay x và x”vào phương trình x” + ω.x = 0 ta thấy - ω2.A.cos(ωt + φ).) + ω2.A.cos(ωt + φ).) = 0 = VP Tức là x

= A.cos(ωt + φ).) là nghiệm của phương trình x” + ω.x = 0

1 Chu kì dao động của con lắc là khoảng thời gian vật thực hiện được 1 dao động toàn phần.Tần số là đại lượng nghịch đảo của chu kì

9 a Độ cứng k = 490N/m Vì khi vật ở vị trí cân bằng ta có k.yl = m.g

b Chu kì của con lắc 2 gl

k

m 2

Khi con lắc qua vị trí cân bằng thì thế năng cực tiểu còn động năng cực đại nên vận tốc đạt cựcđại vmax = A.ω = A.

m k

Bài 3: Con lắc đơn.

C1 Ví dụ α = 100 = 0,1745 rad có sinα = 0,1736 tức là sinα ≈ α

C2 chu kỳ của con lắc đơn chỉ phụ thuộc vào chiều dài và gia tốc trọng trường, không phụ thuộcvào khối lượng của con lắc

C3 Khi con lắc đơn chuyển động từ vị trí biên về vị trí cân bằng thì độ cao của vật giảm → thếnăng của vật giảm, khi đó vật chuyển động nhanh dần → vận tốc của vật tăng → động năng củavật tăng Khi vật chuyển động từ vị trí cân bằng lên vị trí biên thì độ cao của vật tăng → thế nănggiảm, vật chuyển động chậm dần → vận tốc giảm → động năng giảm

2

1+ mgl(1 –cosα) = const

Khi con lắc dao động nếu động năng tăng thì thế năng giảm và ngược lại nhưng tổng chúngkhông đổi

T   = 2,838 s, mặt khác t = T.n (n là số dao động toàn phần)→ n = t/T = 105,5

8 a Chu kì dao động của con lắc là T  2  gl = 2,007 s

b Tốc độ cực đại khi con lắc đi qua vị trí cân bằng vmax = 2 gl ( 1  cos 0) = 3,13 m/s

Khi con lắc ở vị trí góc α bất kỳ thì cơ năng W = mv 2

2

1+ mgl(1 – cosα) = mgl(1 – cosα0)

→ v = 2 gl (cos   cos 0) = 2,68 m/s

Bài 4: Dao động tắt dần Dao động cưỡng bức.

C1 a Các con lắc đều dao động cưỡng bức

b Con lắc C dao động mạnh nhất do có chiều dài bằng con lắc D có cùng chu kỳ dao độngriêng nên cộng hưởng

C2 a Vì tần số của lực cưỡng bức gây ra bởi chuyển động của pittông trong xilanh của máy nổkhác xa tần số riêng của khung xe

b Vì tần số của lực đẩy bằng tần số riêng của chiếc đu

C3 Dây đàn ghita được lên đúng, thì tần số dao động của nó bằng tần số dao động của phím đànpianô Sóng âm truyền ra từ phía đàn pianô tác động vào dây đàn một ngoại lực có tần số bằngtần số riêng của đàn ghita, làm cho dây đàn ghita dao động mạnh, hất mẩu giấy ra khỏi dây đàn

Câu hỏi:

1 Dao động có biên độ giảm dần theo thời gian gọi là dao động tắt dần

Nguyên nhân là do lực ma sát làm tiêu hao năng lượng

2 Dao động duy trì là dao động được cung cấp năng lượng bằng phần năng lượng đã bị mất saumỗi chu kì sao cho chu kì dao động riêng không thay đổi

3 Dao động cưỡng bức là dao động chịu tác dụng của một ngoại lực tuần hoàn

Đặc điểm của dao động cưỡng bức:

- Biên độ không đổi, tần số dao động bằng tần số của ngoại lực

- Biên độ dao động phụ thuộc vào biên của lực cưỡng bức và chênh lệch giữa tần số của lựccưỡng bức và tần số riêng của hệ dao động

4 Hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức tăng đến giá trị cực đại khi tần số của lực cưỡng bứcbằng tần số dao động riêng gọi là hiện tượng cộng hưởng

Điều kiện khi tần số dao động cưỡng bức bằng tần số riêng của hệ dao động

T   = 1,33 s Khi dao động của con lắc có biên độ lớnnhất, tức là dao động cưỡng bức của con lắc xảy ra hiện tượng cộng hưởng Vận tốc của tàu là v

= l/T = 12,5/1,33 = 9,4 m/s = 33,84 km/h Ta thấy 33,84 km/h gần với 40 km/h nhất nên chọn B

Bài 5: Tổng hợp dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số Phương pháp giản đồ vectơ.

C1 Dao động điều hoà x = 3cos(5t + π/3) cm được biểu diễn bằng mọt vectơ quay có độ dài 3đơn vị, hợp với trục 0x một góc 600

Câu hỏi:

1 Phần I SGK

2 Phần II SGK

3 a Hai dao động cùng pha: A = A1 + A2

b Hai dao động ngược pha: A = |A1 - A2 |

c Hai dao động vuông pha: A2 = A1 + A2

- Có độ lớn bằng hai đơn vị dài lên A = 2đvcd

- Quay quanh O với tốc độ 1rad/s lên ω = 1 rad/s

2 m 2 1 m

1

2 m 2 1 m

1

cosxcos

x

sin.xsin

Cần dùng thí nghiệm thay đổi một đại lượng khi giữ nguyên các đại lượng kia kiểm tra từng dựđoán

2 Dự đoán: Chu kỳ dao động của con lắc đơn phụ thuộc vào nơi làm thí nghiệm

Làm thí nghiệm với con lắc có chiều dài không đổi tại những nơi khác nhau để kiểm chứng

3 Không đo chu kỳ của con lắc đơn có chiều dài l < 10 cm vì khi đó kích thước quả cân là đáng

kể so với chiều dài này, vì kho tạo ra dao động với biên độ nhỏ và chu kỳ T nhỏ khó đo

4 Dùng con lắc dài khi xác định gia tốc g cho kết quả chính xác hơn vì gg 2TT ll

3 Câu hỏi và bài tập vận dụng, bám sát chuẩn kiến thức, kĩ năng.

1.1 Phương trình tổng quát của dao động điều hoà là

1.4 Trong dao động điều hoà, phát biểu nào sau đây là không đúng?

A Cứ sau một khoảng thời gian T(chu kỳ) thì vật lại trở về vị trí ban đầu

B Cứ sau một khoảng thời gian T thì vận tốc của vật lại trở về giá trị ban đầu

C Cứ sau một khoảng thời gian T thì gia tốc của vật lại trở về giá trị ban đầu

D Cứ sau một khoảng thời gian T thì biên độ vật lại trở về giá trị ban đầu

1.5 Trong dao động điều hoà, phát biểu nào sau đây là không đúng?

A Vận tốc của vật đạt giá trị cực đại khi vật chuyển động qua vị trí cân bằng

B Gia tốc của vật đạt giá trị cực đại khi vật chuyển động qua vị trí cân bằng

C Vận tốc của vật đạt giá trị cực tiểu khi vật ở một trong hai vị trí biên

D Gia tốc của vật đạt giá trị cực tiểu khi vật chuyển động qua vị trí cân bằng

1.6 Trong dao động điều hoà của chất điểm, chất điểm đổi chiều chuyển động khi

A lực tác dụng đổi chiều

B lực tác dụng bằng không

C lực tác dụng có độ lớn cực đại

D lực tác dụng có độ lớn cực tiểu

1.7 Trong dao động điều hoà

A vận tốc biến đổi điều hoà cùng pha so với li độ

B vận tốc biến đổi điều hoà ngược pha so với li độ

C vận tốc biến đổi điều hoà sớm pha π/2 so với li độ

D vận tốc biến đổi điều hoà chậm pha π/2 so với li độ.

1.8 Phát biểu nào sau đây là không đúng?

Cơ năng của dao động tử điều hoà luôn bằng

A tổng động năng và thế năng ở thời điểm bất kỳ

B động năng ở thời điểm ban đầu

1.11 Phát biểu nào sau đây về động năng và thế năng trong dao động điều hoà là không đúng?

A Động năng và thế năng biến đổi điều hoà cùng chu kỳ

B Động năng biến đổi điều hoà cùng chu kỳ với vận tốc

C Thế năng biến đổi điều hoà với tần số gấp 2 lần tần số của li độ

D Tổng động năng và thế năng không phụ thuộc vào thời gian

1.12 Phát biểu nào sau đây về mối quan hệ giữa li độ, vận tốc, gia tốc là đúng?

A Trong dao động điều hoà vận tốc và li độ luôn cùng chiều

B Trong dao động điều hoà vận tốc và gia tốc luôn ngược chiều

C Trong dao động điều hoà gia tốc và li độ luôn ngược chiều

D Trong dao động điều hoà gia tốc và li độ luôn cùng chiều

1.13 Phát biểu nào sau đây về động năng và thế năng trong dao động điều hoà là không đúng?

A Động năng đạt giá trị cực đại khi vật chuyển động qua VTCB

B Động năng đạt giá trị cực tiểu khi vật ở một trong hai vị trí biên

C Thế năng đạt giá trị cực đại khi gia tốc của vật đạt giá trị cực tiểu

D Thế năng đạt giá trị cực tiểu khi gia tốc của vật đạt giá trị cực tiểu

1.14 Động năng của dao động điều hoà

A biến đổi theo thời gian dưới dạng hàm số sin

B biến đổi tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ T/2

C biến đổi tuần hoàn với chu kỳ T

D không biến đổi theo thời gian

1 15 Con lắc lò xo dao động điều hoà, khi tăng khối lượng của vật lên 4 lần thì tần số dao độngcủa vật

A Tần số của dao động cưỡng bức luôn bằng tần số của dao động riêng.

B Tần số của dao động cưỡng bức bằng tần số của lực cưỡng bức

C Chu kỳ của dao động cưỡng bức không bằng chu kỳ của dao động riêng

D Chu kỳ của dao động cưỡng bức bằng chu kỳ của lực cưỡng bức

1.17 Nhận xét nào sau đây về biên độ dao động tổng hợp là không đúng?

Dao động tổng hợp của hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số

A có biên độ phụ thuộc vào biên độ của dao động hợp thành thứ nhất

B có biên độ phụ thuộc vào biên độ của dao động hợp thành thứ hai

C có biên độ phụ thuộc vào tần số chung của hai dao động hợp thành

D có biên độ phụ thuộc vào độ lệch pha giữa hai dao động hợp thành

1.18 Nhận xét nào sau đây là không đúng?

A Dao động tắt dần càng nhanh nếu lực cản của môi trường càng lớn

B Dao động duy trì có chu kỳ bằng chu kỳ dao động riêng của con lắc

C Dao động cưỡng bức có tần số bằng tần số của lực cưỡng bức

D Biên độ của dao động cưỡng bức không phụ thuộc vào tần số lực cưỡng bức

1.19 Nguyên nhân gây ra dao động tắt dần của con lắc đơn dao động trong không khí là

A do trọng lực tác dụng lên vật

B do lực căng của dây treo

C do lực cản của môi trường

D do dây treo có khối lượng đáng kể

1.20 Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A Điều kiện để xảy ra hiện tượng cộng hưởng là tần số góc lực cưỡng bức bằng tần số góc daođộng riêng

B Điều kiện để xảy ra hiện tượng cộng hưởng là tần số lực cưỡng bức bằng tần số dao độngriêng

C Điều kiện để xảy ra hiện tượng cộng hưởng là chu kỳ lực cưỡng bức bằng chu kỳ dao độngriêng

D Điều kiện để xảy ra hiện tượng cộng hưởng là biên độ lực cưỡng bức bằng biên độ dao độngriêng

1.21* Một chất điểm khối lượng m = 100g, dao động điều điều hoà dọc theo trục Ox với phươngtrình x = 4cos(2t)cm Cơ năng trong dao động điều hoà của chất điểm là

A E = 3200J

B E = 3,2J

C E = 0,32J

D E = 0,32mJ

1.22 Một chất điểm dao động điều hoà theo phương trình x = 4.cos10πt (cm,s)

a Hãy xác định biên độ, tần số góc, tần số, chu kì của dao động

b Tính li độ của chất điểm khi pha dao động bằng 300

1.23 Một chất điểm dao động điều hoà theo phương trình x = 5.cos(πt + π/2) (cm,s) Hãy xácđịnh li độ, vận tốc, gia tốc của chất điểm tại thời điểm t = 2 s

1.24 Một chất điểm dao động điều hoà dọc theo trục Ox với chu kì T = 2 s, chất điểm vạch ramột quỹ đạo có độ dài S = 12 cm

a Hãy viết phương trình dao động của chất điểm, chọn gốc thời gian là lúc chất điểm chuyểnđộng qua vịt trí cân bằng theo chiều dương

b Chất điểm chuyển động qua vị trí x = 3 cm vào những thời điểm nào?

c Xác định vận tốc và gia tốc của chất điểm khi chất điểm chuyển động qua vị trí có li độ x = 6cm.

1.25* Một con lắc lò xo dọc gồm một lò xo có độ cứng k = 100 N/m, vật m = 100g, dao độngtheo phương thẳng đứng Lấy g = 10 m/s2, bỏ qua mọi ma sát Đưa vật đến vị trí lò xo không bịbiến dạng rồi thả nhẹ

a Viết phương trình dao động của con lắc, chọn gốc thời gian là lúc thả vật

b Tìm lực đàn hồi cực đại, cực tiểu của lò xo tác dụng lên vật nặng

1.26 Một con lắc lò xo gồm vật m = 100g và lò xo có độ cứng k, dao động điều hoà, trongkhoảng thời gian 30 s nó thực hiện được 20 lần dao động toàn phần

a Hãy xác định độ cứng của lò xo

b Nếu thay vật m nói trên bằng vật m1 = 200 g thì chu kì dao động của m1 là bao nhiêu?

c Hãy trình bày cách xác định khối lượng của một vật bằng con lắc lò xo

1.27* Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k = 40 N/m và vật m = 100g Người ta kéo conlắc lệch khỏi vị trí cân bằng một đoạn 4 cm rồi thả nhẹ

a Xác định vận tốc cực đại của vật m

b Tính cơ năng trong dao động của con lắc

c Xác định khoảng thời gian ngắn nhất để vật m chuyển động từ vị trí cân bằng đến vị trí có li

độ 2 cm

1.28* Khi gắn vật m1 vào lò xo k thì con lắc dao động với chu kì T1 = 0,8 s Khi gắn vật m2 vào

lò xo k nói trên thì con lắc dao động với chu kì T2 = 0,6 s Hỏi khi gắn đồng thời m1 và m2 vào lò

xo k thì con lắc dao động với chu kì bằng bao nhiêu?

1.29 Con lắc đơn tại Hà Nội dao động với chu kì 2 s Hãy tính

a Chiều dài của con lắc

b Chu kì của con lắc đó tại Thành phố Hồ Chí Minh

Biết gia tốc trọng trường tại Hà Nội là 9,7926 m/s2 và tại Thành phố Hồ Chí Minh là 9,7867 m/

s2

1.30 Hãy trình bày cách đo gia tốc trọng trường tại một điểm trên mặt đất bằng con lắc đơn.1.31 Hãy xác định cơ năng của con lắc đơn dài l = 2 m, dao động điều hoà tại nơi có gia tốctrọng trường g = 9,81 m/s2 Biên độ góc α0 = 40, khối lượng của vật là m = 100 g

1.32* Một người xách một xô nước đi trên đường, mỗi bước đi được 50 cm Chu kì dao độngriêng của nước trong xô là 1 s Người đó đi với vận tốc bằng bao nhiêu thì nước trong xô bị sóngsánh mạnh nhất

1.33* Tìm phương trình dao động tổng hợp của hai dao động điều hoà sau: x1 = 3cos(10πt) cm

và x1 = 4sin(10πt) cm bằng phương pháp giản đồ vectơ quay Không dùng phương pháp giản đồvectơ quay có thể xác định được phương trình dao động tổng hợp hay không? Nếu có hãy trìnhbày phương pháp đó

4 Câu hỏi và bài tập ôn tập chương I.

1.34 Phát biểu nào sau đây với con lắc đơn dao động điều hoà là không đúng?

A Động năng tỉ lệ với bình phương tốc độ góc của vật

B Thế năng tỉ lệ với bình phương tốc độ góc của vật

C Thế năng tỉ lệ với bình phương li độ góc của vật

D Cơ năng không đổi theo thời gian và tỉ lệ với bình phương biên độ góc

1.35 Trong dao động điều hoà

A gia tốc biến đổi điều hoà cùng pha so với vận tốc

B gia tốc biến đổi điều hoà ngược pha so với vận tốc

C gia tốc biến đổi điều hoà sớm pha π/2 so với vận tốc

D gia tốc biến đổi điều hoà chậm pha π/2 so với vận tốc

1.36 Một con lắc lò xo dọc gồm một lò xo có độ cứng 24 N/m và một quả cầu nhỏ khối lượng

180 g Kéo quả cầu ra khỏi vị trí cân bằng theo phương thẳng đứng xuống dưới một đoạn 3 cm,rồi thả không vận tốc ban đầu Lấy g = 10 m/s2

a Chứng minh vật m dao động điều hoà, xác định chu kì dao động của vật

b Viết phương trình dao động của vật, chọn trục toạ độ 0x có gốc 0 trùng vị trí cân bằng của vật,hướng thẳng đứng từ trên xuống dưới, gốc thời gian là lúc thả vật

c Tính lực đàn hồi cực đại, cực tiểu của lò xo

1.37* Một con lắc gồm một vật nặng, khối lượng m = 200g

và một lò xo lí tưởng, có độ dài tự nhiên l0 = 12 cm, độ cứng

k = 49 N/m Cho con lắc dao động trên mặt phẳng nghiêng

góc α = 300 so với mặt phẳng ngang (HV) Lấy g = 9,8 m/s2,

bỏ qua mọi ma sát

a Xác định chiều dài của lò xo khi m ở vị trí cân bằng

b Kéo vật lệch khỏi vị trí cân bằng theo phương mặt phẳng nghiêng một đoạn 3cm, rồi thả nhẹ.Chứng minh vật dao động điều hoà, viết phương trình dao động của vật, chọn trục toạ độ cóphương song song với mặt phẳng nghiêng, chiều từ trên xuống, gốc 0 là vị trí cân bằng của vật,gốc thời gian là lúc thả vật

1.38 Một vật khối lượng 200g, được treo vào một lò xo khối lượng không đáng kể Vật dao độngđiều hoà theo phương thẳng đứng với tần số 2,5 Hz Trong khi dao động chiều dài của lò xo biếnthiên từ 20 cm đến 24 cm Lấy g = 10 m/s2

a Viết phương trình dao động của vật, chọn trục toạ độ 0 x có gốc 0 trùng vị trí cân bằng củavật, hướng thẳng đứng từ trên xuống dưới, gốc thời gian là lúc vật ở vị trí cao nhất

b Viết biểu thức vận tốc, gia tốc của vật Tính vận tốc, gia tốc cực đại, cực tiểu của vật

c Viết biểu thức lực đàn hồi của lò xo

d Tính chiều dài tự nhiên của lò xo

1.39 Một con lắc lò xo ngang dao động điều hoà với biên độ 10 cm Vật có vận tốc cực đại 1,2m/s và cơ năng 1 J Hãy xác định:

a Thang máy chuyển động nhanh dần đều lên trên với gia tốc 2 m/s2

b Thang máy chuyển động chậm dần đều lên trên với gia tốc 2 m/s2

1.41** Một con lắc đơn gồm một quả cầu kim loại nhỏ, khối lượng 1 g, tích điện +5,66.10-7 C,được treo trên một dây mảnh cách điện dài 1,4 m Con lắc được đặt trong một điện trường đều cóphương ngang, độ lớn 104 V, tại nơi có gia tốc trọng trường g = 9,8 m/s2

a Xác định vị trí cân bằng của vật

b Cho con lắc dao động với biên độ nhỏ quanh vị trí cân bằng Tính chu kì dao động của quảcầu

k m α

Chương II: Sóng cơ và sóng âm.

1 Chuẩn kiến thức, kĩ năng và kiến thức trọng tâm.

1.1 Chuẩn kiến thức, kĩ năng.

- Nêu được sóng âm, âm thanh, hạ âm, siêu âm là gì

- Nêu được cường độ âm và mức cường độ âm là gì vàđơn vị đo mức cường độ âm

- Nêu được ví dụ để minh hoạ cho khái niệm âm sắc

Trình bày được sơ lược về âm cơ bản, các hoạ âm

- Nêu được các đặc trưng sinh lí (độ cao, độ to và âmsắc) và các đặc trưng vật lí (tần số, mức cường độ âm vàcác hoạ âm) của âm

- Mô tả được hiện tượng giao thoa của hai sóng mặtnước và nêu được các điều kiện để có sự giao thoa củahai sóng

- Mô tả được hiện tượng sóng dừng trên một sợi dây vànêu được điều kiện để có sóng dừng khi đó

- Nêu được tác dụng của hộp cộng hưởng âm

- Mức cường độ

âm là:

L (dB) = 10lg

o I

I

- Không yêu cầuhọc sinh dùngphương trìnhsóng để giảithích hiện tượngsóng dừng

Kĩ năng

- Viết được phương trình sóng

- Giải được các bài toán đơn giản về giao thoa và sóngdừng

- Giải thích được sơ lược hiện tượng sóng dừng trên mộtsợi dây

- Xác định được bước sóng hoặc tốc độ truyền âm bằngphương pháp sóng dừng

1.2 Kiến thức trọng tâm.

1 Sóng cơ học Phương trình sóng

- Sóng cơ học là quá trình lan truyền dao động cơ học trong một môi trường liên tục

- Các đại lượng đặc trưng cho sóng: Chu kì T, tần số f , vận tốc sóng v, bước sóng λ

- Phương trình sóng : Phương trình dao động của tâm sóng sA = a.cos(ωt + φ).), phương trình daođộng của một điểm M cách tâm sóng A một khoảng x là sM = a.cos2π 

t

2 Hiện tượng giao thoa sóng

- Hiện tượng giao thoa là hiện tượng hai hay nhiều sóng kết hợp tăng cường hoặc triệt tiêu lẫnnhau tuỳ thuộc vào hiệu đường đi của chúng

- Điều kiện xảy ra hiện tượng giao thoa là hai sóng phải là hai sóng kết hợp

- Hai sóng kết hợp là hai sóng được gây ra bởi hai nguồn có cùng tần số, cùng pha hoặc lệch phanhau một góc không đổi

- Vị trí các điểm dao động với biên độ cực đại : δ = d2 – d1 = k.λ

Vị trí các điểm dao động với biên độ cực tiểu: δ = d2 – d1 = (2k + 1).λ/2

- Trường hợp đặc biệt của giao thoa sóng là sóng dừng: Khoảng cách giữa hai bụng sóng liền kề

là λ/2 Khoảng cách giữa hai nút sóng liền kề là λ/2 Khoảng cách giữa một bụng sóng và mộtnút sóng liền kề là λ/4

- Hiện tượng giao thoa là một tính chất đặc trưng của sóng

3 Sóng âm

- Sóng âm là sóng cơ học có tần số trong khoảng từ 16 Hz đến 20000 Hz

- Sóng âm có đầy đủ các tính chất vật lí của sóng cơ học, thường dùng nhất là áp suất âm thanh

và cường độ âm

- Tính chất sinh lí của âm là độ cao, độ to và âm sắc

2 Hướng dẫn, lời giải, đáp án Câu hỏi và bài tập trong SGK.

Bài 7: Sóng và sự truyền sóng.

C1 Ta trông thấy các gợn sóng tròn, đồng tâm O, lan rộng dần

C2 Được, nhưng đầu dưới của dây được tự do nên đầu dưới cung dao động như mọi điểm củadây, còn thí nghiệm hình 7.2 SGK thì điểm P bị giữ cố định, nên không dao động

Câu hỏi:

1 Dao động có thể lan truyền hoặc không, khi dao động lan truyền thì nó trở thành sóng

2 Phương dao động của các phần tử môi trường: Sóng ngang có phương dao động của các phần

tử vuông góc với phương truyền sóng, còn sóng dọc có phương dao động của các phần tử songsong với phương truyền sóng

3 Kéo dây căng mạnh hơn thì biến dạng lan truyền nhanh hơn

4 Bước sóng là quãng đường sóng truyền được trong một chu kì

Vận tốc truyền sóng phụ thuộc môi trường truyền sóng, mà λ = v.T nên bước sóng cũng phụthuộc vào môi trường

5 Vì li độ là hàm tuần hoàn của hai biến số độc lập t và x là s = Acos2π(t/T – x/λ)

6 Chỉ cần dật mạnh đầu dây một cái theo phương ngang (vuông góc với tay co gầu) rồi chờ choxung động của dây truyền xuống tới gàu thì gàu sẽ lật Không nên lắc đi, lắc lại đầu dây

1cm, với f = 50Hz ta được v = .f = 1.50 = 50cm/s

10 Vận tốc truyền sóng là v = 20 cm/s

Hướng dẫn: λ =

10

2 = 0,2 cm; v = λf = 0,2.100 = 20 cm/s

Bài 8: Sự giao thoa sóng

C1 Biên độ sóng là A = a 2 Vì tại đó hai sóng tổng hợp vuông pha nhau

Câu hỏi:

1 Hiện tượng giao thoa và hiện tượng nhiễu xạ

2 Ta cần chứng minh rằng hiện tượng vật lý đó có một trong hai khả năng : hoặc giao thoa hoặcnhiễu xạ

3 Không, vì theo định nghĩa chỉ cần chúng có cùng tần số và hiệu pha không đổi theo thời gian

4 Hiệu pha giữa chúng phải bằng 2kπ, ( k = 0,±1, ±2, ….)

5 Hiệu pha giữa chúng phải bằng (2k + 1)π, ( k = 0,±1, ±2, ….)

6 a = a  a 2  2 a1a2cos( k  1 ) 

2 2

1 = | a1 –a2|; do hai dao động ngược pha

50 f 2

C1 Vật cản ở đây là điểm gắn cố định sợi dây

C2 Vật cản ở đây là điểm đầu P của sợi dây tự do nó ngăn không cho sóng truyền tiếp theochiều đó

Câu hỏi:

1 Phản xạ đổi dấu là phản xạ trong đó, li độ của sóng phản xạ tại mỗi điểm thì bằng và trái dấuvới li độ của sóng tới, sau cùng một lộ trình

Trong phản xạ không đổi dấu, li độ của sóng phản xạ bằng và cùng dấu với li độ của sóng tới

2 Phản xạ đổi dấu xảy ra khi sóng phản xạ trên một vật cản cố định

Phản xạ không đổi dấu khi vật cản di động được

3 Sóng dừng được tạo thành do sự dao thoa của sóng phản xạ với sóng tới

4 Nút dao động trong một hệ sóng dừng là điểm, tại đó dao động tổng hợp của sóng tới và sóngphản xạ có bên độ cực tiểu (hoặc bằng không, nếu sóng phản xạ có biên độ bằng sóng tới)

Bụng dao động (trong hệ sóng dừng) là điểm tại đó, dao động tổng hợp (của sóng tới và sóngphản xạ) có biên độ cực đại

Khoảng cách giữa hai nút - hoặc hai bụng- liên tiếp bằng một nửa bước sóng; khoảng cách từmột nút đến bụng gần nhất bằng một phần tư bước sóng

5 Trong phản xạ đổi dấu, điểm phản xạ luôn luôn là một nút; còn trong phản xạ không đổi dấu,điểm phản xạ luôn luôn là một bụng

Bài tập:

6 Chọn C

7 Chọn D

2 , 1 2

80 3 2 3 3

Bài 10: Tính chất vật lí của âm thanh

C1 Vì âm còn truyền qua giá gắn chuông, bàn đặt chuông, và chuông thuỷ tinh, rồi qua khôngkhí ở ngoài chuông tới tai ta

Có thể xác minh bằng cách đặt giá chuông lên một tấm nhựa xốp, mềm để chuông cách âm đốivới bàn Nếu tấm nhựa cách âm tốt thì tai không nghe thấy gì nữa

C2 Ta trông thấy tia chớp, khá lâu sau mới nghe thấy tiếng sấm

Một người đánh tiếng trống rời rạc, đứng cách xa ta khoảng 100m thì thấy rõ từ lúc dùi đập vàomặt trống đến lúc nghe thấy tiếng ‘tùng’ có một khoảng thời gian tuy ngắn nhưng rất rõ

Câu hỏi:

1 Hai sóng có cùng bản chất, nhưng khác nhau về tần số

2 Sóng âm là sóng dọc, nên mới truyền được qua không khí

3 Nhạc âm có tần số xác định và thường kéo dài, tiếng động không có tần số xác định và khôngkéo dài

4 Nghe một dàn nhạc trình diễn, dù đứng gần hay đứng xa, đều không thấy có gì khác về giaiđiệu, tuy bản nhạc có nhiều nốt nhạc tần số rất khác nhau

5 Âm thanh truyền nhanh nhất trong môi trường rắn rồi đến môi trường lỏng cuối cùng là môitrường khí

6 Áp suất âm thanh là độ biến thiên áp suất tại mỗi điểm của môi trường mà sóng âm truyềnqua

7 Đơn vị cường độ âm được đo bằng oát trên mét vuông ( kí hiệu : W/m2)

V

 = 0,331mm ; λ’ 1,5mm

10

1500f

,31945

,2.34025,951

25,951.340t

.Vl

l

VV

C1 Có; nếu âm có tần số quá thấp (dưới 100  200Hz) hoặc quá cao (trên 5000  6000Hz)còn âm kia có tần số trung bình (500  2000Hz).

C2 Có, vì chỉ cần nghe bước chân là ta nhận ra ngay người đang đi tới, và đi bằng gì, guốc haygiày

Nói chung tiếng động cũng có âm sắc

Câu hỏi:

1 Theo tính chất sinh lí của âm

2 Có ba tính chất sinh lí của âm, đó là độ cao, độ to và âm sắc

3 Độ cao của âm mà tính chất mà ta thường đánh giá bằng các tính từ: trầm, bổng,thấp, cao…

Độ cao của một âm được đặc trưng bằng tần số của nó

4 Độ to của âm được đặc trưng bằng mức cường độ của nó Đơn vị đo mức cường độ âm là ben

5 , 0 R





86dB11

3 Câu hỏi và bài tập vận dụng, bám sát chuẩn kiến thức, kĩ năng.

2.1 Phát biểu nào sau đây không đúng với sóng cơ học?

A Sóng cơ học có thể lan truyền được trong môi trường chất rắn

B Sóng cơ học có thể lan truyền được trong môi trường chất lỏng

C Sóng cơ học có thể lan truyền được trong môi trường chất khí

D Sóng cơ học có thể lan truyền được trong môi trường chân không

2.2 Phát biểu nào sau đây về sóng cơ học là không đúng?

A Sóng cơ học là quá trình lan truyền dao động cơ học trong một môi trường liên tục

B Sóng ngang là sóng có các phần tử dao động theo phương ngang.

C Sóng dọc là sóng có các phần tử dao động theo phương trùng với phương truyền sóng

D Bước sóng là quãng đường sóng truyền đi được trong một chu kỳ

2.3 Phát biểu nào sau đây về đại lượng đặc trưng của sóng cơ học là không đúng?

A Chu kỳ của sóng chính bằng chu kỳ dao động của các phần tử dao động

B Tần số của sóng chính bằng tần số dao động của các phần tử dao động

C Vận tốc của sóng chính bằng vận tốc dao động của các phần tử dao động

D Bước sóng là quãng đường sóng truyền đi được trong một chu kỳ

2.4 Vận tốc truyền sóng phụ thuộc vào

D chưa đủ điều kiện để kết luận

2.7 Sóng cơ học lan truyền trong không khí với cường độ đủ lớn, tai ta có thể cảm thụ được sóng

cơ học nào sau đây?

A Sóng cơ học có tần số 10Hz

B Sóng cơ học có tần số 30kHz

C Sóng cơ học có chu kỳ 2,0μs.s

D Sóng cơ học có chu kỳ 2,0ms

2.8 Vận tốc âm trong môi trường nào sau đây là lớn nhất?

A Môi trường không khí loãng

B Môi trường không khí

C Môi trường nước nguyên chất

D Môi trường chất rắn

2.9 Phát biểu nào sau đây là đúng?

A Hiện tượng giao thoa sóng xảy ra khi có hai sóng chuyển động ngược chiều nhau

B Hiện tượng giao thoa sóng xảy ra khi có hai dao động cùng chiều, cùng pha gặp nhau

C Hiện tượng giao thoa sóng xảy ra khi có hai sóng xuất phát từ hai nguồn dao động cùng pha,cùng biên độ

D Hiện tượng giao thoa sóng xảy ra khi có hai sóng xuất phát từ hai tâm dao động cùng tần số,cùng pha

2.10 Khi sóng âm truyền từ không khí vào nước, bước sóng thay đổi bao nhiêu lần? Cho biết vậntốc âm trong nước là 1550 m/s, trong không khí là 330 m/s

2.11* Một người quan sát một chiếc phao trên mặt nước thấy nó nhô lên cao 10 lần trong khoảngthời gian 36 s, và đo được khoảng cách giữa hai đỉnh sóng lân cận là 10 m Tính vận tốc truyềnsóng trên mặt nước.

2.12 Một nguồn âm có tần số 680 Hz, đặt trong không khí, vận tốc truyền âm là 340 m/s Hãyxác định:

a Độ lệch pha dao động giữa hai điểm cách nguồn âm lần lượt là 10 m và 12 m

b Khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm dao động cùng pha, ngược pha

2.13 Một người đứng ở gần chân núi bắn một phát súng, và sau 6,5 s thì nghe thấy tiếng vang từvách núi vọng lại Tính khoảng cách từ người đó tới vách núi, biết vận tốc âm trong không khí là

là một nút sóng, A ngay sát một nút sóng Hãy xác định:

a Bước sóng truyền trên dây

b Vận tốc truyền sóng trên dây

2.16* Trong thí nghiệm giao thoa trên mặt nước, hai nguồn S1 và S2 cách nhau 8cm, dao độngvới tần số 20Hz Một điểm M trên mặt nước, cách S1 25cm và cách S2 20,5cm, dao động với biên

độ cực đại Giữa M và đường trung trực của S1S2 có hai vân giao thoa cực đại

a Tính vận tốc truyền sóng

b Tìm số điểm dao động cực đại và số điểm dao động cực tiểu trên S1S2

2.17 Tại một điểm A cách xa một nguồn âm N (coi như một nguồn điểm, đẳng hướng) mộtkhoảng NA = 1 m, mức cường độ âm là LA = 90 dB Biết ngưỡng nghe của âm đó là I0 = 10-10 W/

m2 Coi như môi trường hoàn toàn không hấp thụ âm

a Tính cường độ âm IA của âm đó tại A

b Tính cường độ và mức cường độ của âm đó tại B nằm trên đường NA và cách N một khoảng

NB = 10 m

c Tính công suất của nguồn N

4 Câu hỏi và bài tập ôn tập chương II

2.18 Trong hiện tượng giao thoa sóng trên mặt nước, khoảng cách giữa hai cực đại liên tiếp nằmtrên đường nối hai tâm sóng bằng :

a Tính khoảng cách SM khi S chưa dịch chuyển.

b Biết cường độ âm tại M là 73 dB, ngưỡng nghe của âm đó là I0 = 10-10 W/m2 Hãy tính côngsuất của nguồn âm

2.23 Trên mặt chất lỏng có hai tâm dao động S1, S2 dao động theo phương trình u = a.cos100πt.Vận tốc truyền sóng trên mặt chất lỏng là 0,8 m/s Biết khoảng cách S1S2 = 12 cm

a Xác định số điểm dao động với biên độ cự đại trên đoạn S1S2

b Viết biểu thức của điểm M nằm trên đường trung trực của S1S2 và cách S1 một khoảng 8 cm

Chương III: Dòng điện xoay chiều.

1 Chuẩn kiến thức, kĩ năng và kiến thức trọng tâm.

1.1 Chuẩn kiến thức, kĩ năng.

- Viết được các công thức tính cảm kháng, dung kháng

và tổng trở của đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp vànêu được đơn vị đo các đại lượng này

- Viết được các hệ thức của định luật Ôm đối với đoạnmạch RLC nối tiếp (đối với giá trị hiệu dụng và độ lệchpha)

- Viết được công thức tính công suất điện và tính hệ sốcông suất của đoạn mạch RLC nối tiếp

- Nêu được lí do tại sao cần phải tăng hệ số công suất ởnơi tiêu thụ điện

- Nêu được những đặc điểm của đoạn mạch RLC nối tiếp khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện

- Gọi tắt là đoạnmạch RLC nốitiếp

- Định luật Ômđối với đoạnmạch RLC nốitiếp biểu thị mốiquan hệ giữa i

và u

Kĩ năng

- Vẽ được giản đồ Frênen cho đoạn mạch RLC nối tiếp

- Giải được các bài tập đối với đoạn mạch RLC nối tiếp

- Giải thích được nguyên tắc hoạt động của máy phátđiện xoay chiều, động cơ điện xoay chiều ba pha và máybiến áp

- Tiến hành được thí nghiệm để khảo sát đoạn mạchRLC nối tiếp

+ Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm biến đổi sớm pha π/2 so vớicường độ dòng điện trong mạch.(φ) = + π/2)

3 Công thức dùng cho một đoạn mạch xoay chiều bất kỳ:

- Công suất toả nhiệt: PR = RI2

- Công suất tiêu thụ: P = UIcosφ)

- Công thức định luật Ôm:

Z

U

I 

4 Các công thức dùng cho đoạn mạch RLC nối tiếp:

C L 2

- Điều kiện xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện:

C

1 L





5 Máy biến thế và truyền tải điện năng

- Máy biến thế là thiết bị làm việc dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ, dùng để tăng hoặc giảmhiệu điện thế xoay chiều mà không làm thay đổi tần số của nó Nếu điện trở của các cuộn dây cóthể bỏ qua thì hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu mỗi cuộn dây tỉ lệ với số vòng dây:

2 1

2

1

n

nU

U

 Nếu điện năng hao phí của máy biến thế không đáng kể thì cường độ dòng điện qua mỗi cuộndây tỉ lệ nghịch với hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu mỗi cuộn:

1 2 2

1

U

UI

I

- Ứng dụng của máy biến thế: Truyền tải điện năng

6 Máy phát điện xoay chiều một pha và ba pha kiểu cảm ứng

- Các máy phát điện xoay chiều hoạt động nhờ hiện tượng cảm ứng điện từ và đều có hai bộphận chính là phần ứng và phần cảm Suất điện động của máy phát điện được xác định theo địnhluật cảm ứng điện từ:

dt

d

e   

- Tần số của dòng điện xoay chiều: f = p.n

- Dòng điện xoay chiều ba pha là hệ thống ba dòng điện xoay chiều một pha, gây ra bởi ba suấtđiện động cùng tần số, cùng biên độ nhưng lệch nhau về pha là

3

2

7 Động cơ không đồng bộ

Nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ ba pha dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ

và tác dụng của từ trường quay

8 Hai cách tạo ta dòng điện một chiều:

- Chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều

- Máy phát điện một chiều kiểu cảm ứng

2 Hướng dẫn, lời giải, đáp án Câu hỏi và bài tập trong SGK.

Bài 12: Đại cương về dòng điện xoay chiều.

C1 Dòng điện chạy theo một chiều với cường độ không đổi

C2

a IMax = 5A, ω = 100π rad/s, T = 0,02s, f = 50Hz, φ) =

3 2 4 8

T k T T k T T

C6 UMax = U 2 = 220 2= 311V

Câu hỏi:

1 a Phương trình cường độ dòng điện i = Imcos(ωt + φ).) trong đó i là cường độ dòng điện tứcthời, Im là cường độ dòng điện cực đại

c Cường độ dòng điện hiệu dụng có giá trị bằng giá trị cực đại chia cho 2

2 Quy định thống nhất tần số của dòng điện xoay chiều trong kỹ thuật vì khi đó các nhà máy sảnxuất điện mới có thể hoà vào cùng một mạng điện, việc sử dụng điện mới được thuận tiện.Bài tập:

3 a 0 ; b 0 ; c 0 ; d 2 ; e 0

4 Trên bóng đèn có ghi 220 V – 100 W Mắc vào mạng điện xoay chiều có hiệu điện thế hiệudụng U = 220 V

a Điện trở của bóng đèn: R = U2/P = 484 Ω

b Cường độ dòng điện hiệu dụng qua đèn là I = U/R = 0,455 A

c Điện năng tiêu thụ trong 1 h là 100 Wh

5 Hai bóng đèn 220 V – 115 W, 220 V – 132 W mắc song song vào mạng điện 220 V

a Công suất tiêu thụ của mạch điện là P = 247 W

b Cường độ dòng điện cung cấp cho mạch là I = P/U = 1,12 A

6 Trên một đèn có ghi 100 V – 100 W Mạch điện sử dụng có U = 110 V Khi đèn sáng bìnhthường thì cường độ dòng điện qua đèn là I = P/U = 1 A, hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn là

100 V Cần mắc nối tiếp với đèn một điện trở R = U’/I = (110 – 100)/1 = 10 Ω

7 Chọn C

8 Chọn A

9 Chọn D

10 Chọn C

Bài 13: Các đoạn mạch sơ cấp.

C1 Hiệu điện thế xoay chiều u = Umcosωt trong đó u là hiệu điện thế tức thời, Um là hiệu điệnthế cực đại, U =

2

Um

là hiệu điện thế hiệu dụng

C2 Cường độ dòng điện trong đoạn mạch tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch

và tỉ lệ nghịch với điện trở của mạch điện

C3 Thực chất điện tích tự do không chuyển qua lớp điện môi của tụ điện Tụ điện cho dòng điện

“đi qua” là nhờ cơ chế nạp – phóng điện của tụ điện

 là 1 (s/F), dựa vào công thức C = Q/U suy ra

1 (F) = 1 (C/V) suy ra 1 (s/F) = 1 (V.s/C), dựa vào công thức I = Q/t có 1 (C/s) = 1 (A) suy ra 1(s/F) = 1 (V/A) = 1 (Ω)

C6 Đơn vị của ZL = ωL : Ta có đơn vị của ωL là 1 (H/s) dựa vào công thức e = L.yI/yt ta có 1(V) = 1 (H.A/s) suy ra 1 (H/s) = 1 (V/A) = 1 (Ω)

100

C

q

vì q1 = q2 =q, u = C qvới

U

và I = U C.ω

8 Chọn D

Tương tự câu 7

U





2 1 với e ; 2 với a ; 3 với c ; 4 với a ; 5 với c ; 6 với f ;

3 Cộng hưởng là biên độ cường độ dòng điện đạt giá trị cực đại khi ZL = ZC

Đặc trưng của cộng hưởng là I đạt cực đại, u và i cùng pha, công suất toả nhiệt đạt cực đại.Bài tập:

ZC = 50Ω > ZL = 20Ω suy ra Z = 30 2Ω; I =

2

4A; tan(-φ).) = 1 suy ra φ) = -

Bài 15: Điện năng tiêu thụ trong đoạn mạch xoay chiều Hệ số công suất.

C1 Công thức điện năng A = UI, công suất tiêu thụ P = UI

C

1R

1

từ đó suy ra cosφ) =

Z R

Lại có tanφ) =



 cos

Ta có 8 = 2πfL 

8

64π2f2LC

C3 V1, V2 đo các điện áp hiệu dụng

A1, A2 đo các cường độ hiệu dụng

Khoá k cho phép ngắt hay đóng mạch thứ cấp( điện trở R)

C4 Máy biến áp thứ nhất (10kV  200kV) tăng áp lên điện cao áp, máy biến áp thứ hai( 200kV 5000V) là máy hạ áp trung gian, máy biến áp thứ ba (5000V 220V) hạ xuống lướiđiện tiêu dùng

C5 Trên hình 16.6 SGK, cuộn thứ cấp có số vòng rất ít so với cuộn sơ cấp, do đó cường độ dòngđiện ở cuộn thứ cấp rất lớn 200

5

1000N

NI

= 50 nên I2 = 50.I1 rất lớn sẽ toả nhiệt theo công thức Q = RI2t làm chì nóng chảy

6 a Vì biến áp lý tưởng lên P1 = P2 = U1.I1 = 220.30 = 6 600W

U

P

32,15000

b Độ sụt thế yU =RIra =

11

400.2 = 72,7V

200AyU’ =RI’ra =

11

200.2 = 36,36V

Uc’ = U’ – yU’ = 220 – 36,36= 183,64V

RI’2

ra = 661,15W

Bài 17: Các máy phát điện xoay chiều và một chiều.

C1 Nguyên tắc chung tạo ra dòng điện xoay chiều là dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ Khi

từ thông qua mạch kín biến thiên trong mạch xuất hiện suất điện động cảm ứng

C2 Có 5 đôi cực nên n = 5 suy ra f = 5.600 = 3000 vòng/phút = 50 Hz

C3 Xem SGK 11 trong phần nguồn điện hoá học, dòng điện trong kim loại, dòng điện trong bándẫn

C4 Xem SGK 11 trong phần dụng cụ bán dẫn

C5 Với dòng điện xoay chiều, xét nửa chu kỳ đầu nếu N dương, M âm thì dòng điện chạy từ Ntới M Nửa chu kỳ sau M dương, N âm thì dòng điện chạy từ M tới N

Khi N dương dòng điện từ N đến A (điôt giữa N, A mở giữa N, B đóng) qua R tới B

Khi M dương dòng điện từ M đến A (điôt giữa M, A mở giữa M, B đóng) qua R tới B

C6 Vì các Upha lệch nhau 1200 trong không gian lên u12 = u10 + u20 khi đó u12 là đường chéo củahình thoi cạnh u10 và u20 lại có u12 = 2u10.sin600 = 3u10 hay Udây = 3Upha

Câu hỏi:

1 Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ

2 Giống nhau: đều tạo ra từ trường quay, tạo ra độ lệch pha giữa u và i khi qua các cuộn cảm, tụđiện

4 Đồ thị cường độ dòng điện trước và sau khi chỉnh lưu cả hai nửa chu kì:

- Trước khi dạng hình sin

- Sau khi chỉnh lưu có dạng trị tuyệt đối của sin

u

1 chiều

uxoaychiều t

5 Suất điện động cho bởi máy phát ba pha đối xứng:

6 Cường độ dòng điện trong dây trung hoà i = i1 + i2 + i3 ta lại có i1 = Imcosωt, i2 = Imcos(ωt - 2π/3), i3 = Imcos(ωt + 2π/3) suy ra i = 0

Bài 18: Động cơ điện xoay chiều kiểu cảm ứng.

C1 Từ thông Φ = B.S.cosα vì B, S không đổi nên Φ cực đại khi α = 0 hoặc 1800 khi đó S vuônggóc với từ trường

C2 Theo định luật len-xơ khi có từ trường quay qua khung dây ( từ thông qua khung biến thiên)trong khung dây suất hiện dòng điện cảm ứng, dòng diện này đặt trong từ trường quay chịu tácdụng của lực từ, làm khung quay theo Nếu khung quay bằng tốc độ của từ trường quay thì ic = 0không còn lực từ tác dụng lên khung kéo khung quay, vì vậy khung luôn quay chậm hơn từtrường quay

C3 Hướng dẫn: Áp dụng các công thức cộng vectơ hoặc dùng đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của

B

B1 B2 t

B3

1 a Cắm que đỏ vào cổng VΩ, cắm que đen vào cổng COM, vặn núm chuyển mạch về thang đo

Ω với vị trí 20k

b Vặn núm chuyển mạch về thang ACV với vị trí 20

c Văn núm chuyển mạch về thang ACA với vị trí 200m

Bài tập:

2

3 Câu hỏi và bài tập vận dụng, bám sát chuẩn kiến thức, kĩ năng.

3.1 Đối với dòng điện xoay chiều cách phát biểu nào sau đây là đúng?

A Trong công nghiệp, có thể dùng dòng điện xoay chiều để mạ điện

B Điện lượng chuyển qua một tiết diện thẳng dây dẫn trong một chu kỳ bằng không

C Điện lượng chuyển qua một tiết diện thẳng dây dẫn trong khoảng thời gian bất kỳ đều bằngkhông

D Công suất toả nhiệt tức thời có giá trị cực đại bằng 2lần công suất toả nhiệt trung bình

3.2 Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A Hiệu điện thế biến đổi điều hoà theo thời gian gọi là hiệu điện thế xoay chiều

B Dòng điện có cường độ biến đổi điều hoà theo thời gian gọi là dòng điện xoay chiều

C Suất điện động biến đổi điều hoà theo thời gian gọi là suất điện động xoay chiều

D Cho dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều lần lượt đi qua cùng một điện trở thì chúngtoả ra nhiệt lượng như nhau

3.3 Phát biểu nào sau đây là đúng với mạch điện xoay chiều chỉ chứa cuộn cảm?

A Dòng điện sớm pha hơn hiệu điện thế một góc π/2

B Dòng điện sớm pha hơn hiệu điện thế một góc π/4

C Dòng điện trễ pha hơn hiệu điện thế một góc π/2

D Dòng điện trễ pha hơn hiệu điện thế một góc π/4

3.4 Phát biểu nào sau đây là đúng với mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện?

A Dòng điện sớm pha hơn hiệu điện thế một góc π/2

B Dòng điện sớm pha hơn hiệu điện thế một góc π/4

C Dòng điện trễ pha hơn hiệu điện thế một góc π/2

D Dòng điện trễ pha hơn hiệu điện thế một góc π/4

3.5 Một điện trở thuần R mắc vào mạch điện xoay chiều tần số 50Hz, muốn dòng điện trongmạch sớm pha hơn hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch một góc π/2

A người ta phải mắc thêm vào mạch một tụ điện nối tiếp với điện trở

B người ta phải mắc thêm vào mạch một cuộn cảm nối tiếp với điện trở

C người ta phải thay điện trở nói trên bằng một tụ điện

D người ta phải thay điện trở nói trên bằng một cuộn cảm

3.6 Đặt vào hai đầu tụ điện 10 ( )

4

F C

B hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch.

C cách chọn gốc tính thời gian

D tính chất của mạch điện

3.8 Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh ta có thể tạo ra hiệu điện thế hiệu dụng giữahai đầu cuộn cảm lớn hơn hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch

B Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh ta có thể tạo ra hiệu điện thế hiệu dụng giữahai đầu tụ điện lớn hơn hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch

C Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh ta có thể tạo ra hiệu điện thế hiệu dụng giữahai đầu điện trở lớn hơn hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch

D Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh ta có thể tạo ra hiệu điện thế hiệu dụng giữahai đầu tụ điện bằng hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm

3.9 Mạch điện xoay chiều gồm RLC mắc nối tiếp, có R = 30 Ω, ZC = 20 Ω, ZL = 60 Ω Tổng trởcủa mạch là

 mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế xoay chiều có dạng u

= 200cos100πt(V) Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là

3.12 Mạch điện nào sau đây có hệ số công suất lớn nhất?

A Điện trở thuần R1 nối tiếp với điện trở thuần R2

B Điện trở thuần R nối tiếp với cuộn cảm L

C Điện trở thuần R nối tiếp với tụ điện C

D Cuộn cảm L nối tiếp với tụ điện C

3.13 Một động cơ không đồng bộ ba pha hoạt động bình thường khi hiệu điện thế hiệu dụng giữahai đầu mỗi cuộn dây là 220V Trong khi đó chỉ có một mạng điện xoay chiều ba pha do mộtmáy phát ba pha tạo ra, suất điện động hiệu dụng ở mỗi pha là 127V Để động cơ hoạt động bìnhthường thì ta phải mắc theo cách nào sau đây?

A Ba cuộn dây của máy phát theo hình tam giác, ba cuộn dây của động cơ theo hình sao

B Ba cuộn dây của máy phát theo hình tam giác, ba cuộn dây của động cơ theo tam giác

C Ba cuộn dây của máy phát theo hình sao, ba cuộn dây của động cơ theo hình sao

D Ba cuộn dây của máy phát theo hình sao, ba cuộn dây của động cơ theo hình tam giác

3.14 Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A Cảm ứng từ do cả ba cuộn dây gây ra tại tâm stato của động cơ không đồng bộ ba pha, khi códòng điện xoay chiều ba pha đi vào động cơ có độ lớn không đổi.

B Cảm ứng từ do cả ba cuộn dây gây ra tại tâm stato của động cơ không đồng bộ ba pha, khi códòng điện xoay chiều ba pha đi vào động cơ có phương không đổi

C Cảm ứng từ do cả ba cuộn dây gây ra tại tâm stato của động cơ không đồng bộ ba pha, khi códòng điện xoay chiều ba pha đi vào động cơ có hướng quay đều

D Cảm ứng từ do cả ba cuộn dây gây ra tại tâm stato của động cơ không đồng bộ ba pha, khi códòng điện xoay chiều ba pha đi vào động cơ có tần số quay bằng tần số dòng điện

3.15 Stato của một động cơ không đồng bộ ba pha gồm 6 cuộn dây, cho dòng điện xoay chiều bapha tần số 50Hz vào động cơ Từ trường tại tâm của stato quay với tốc độ bằng bao nhiêu?

A 3000vòng/min

B 1500vòng/min

C 1000vòng/min

D 500vòng/min

3.16 Nhận xét nào sau đây về máy biến thế là không đúng?

A Máy biến thế có thể tăng hiệu điện thế

B Máy biến thế có thể giảm hiệu điện thế

C Máy biến thế có thể thay đổi tần số dòng điện xoay chiều

D Máy biến thế có tác dụng biến đổi cường độ dòng điện

3.17 Điện năng ở một trạm phát điện được truyền đi dưới hiệu điện thế 2kV và công suất200kW Hiệu số chỉ của các công tơ điện ở trạm phát và ở nơi thu sau mỗi ngày đêm chênh lệchnhau thêm 480kWh Hiệu suất của quá trình truyền tải điện là

A H = 95%

B H = 90%

C H = 85%

D H = 80%

3.18 Trên bóng điện có ghi 220 V – 100 W; trên máy bơm điện có ghi 220 V – 50 Hz, các số liệu

đó cho chúng ta biết điều gì?

3.19 Một vôn kế đo hiệu điện thế của một mạng điện xoay chiều, cho số chỉ 220 V Hãy tínhhiệu điện thế cực đại giữa hai đầu vôn kế đó

3.20 Một khung dây gồm 100 vòng dây, diện tích mỗi vòng là 50 cm2, đặt trong từ trường đều cócảm ứng từ 0,2 T Trục đối xứng của khung vuông góc với vectơ cảm ứng từ Khung dây quayquanh trục đối xứng với tốc độ góc 180 vòng/phút Hãy tính:

a Từ thông cực đại qua khung

b Suất điện động hiệu dụng giữa hai đầu khung dây

c Tần số của suất điện động xoay chiều trong khung

3.21** Một chiếc đèn nêôn đặt dưới một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng 119 V Nósáng lên hoặc tắt đi mỗi khi hiệu điện thế tức thời có giá trị 84 V Xác định thời gian đèn nêônsáng trong mỗi chu kì của dòng điện xoay chiều

3.22 Đặt vào hai đầu một điện trở thuần R = 100 Ω, một hiệu điện thế xoay chiều có dạng u =

220 2cos(100πt) V Hãy xác định cường độ dòng điện hiệu dụng và viết biểu thức cường độdòng điện qua điện trở R

3.23 Đặt vào hai đầu một cuộn thuần cảm L =



1 (H), một hiệu điện thế xoay chiều có dạng u =

220 2cos(100πt) V Hãy xác định cường độ dòng điện hiệu dụng và viết biểu thức cường độdòng điện qua cuộn cảm L

3.24 Đặt vào hai đầu một tụ điện C =



100 (μs.F), một hiệu điện thế xoay chiều u khi đó cường

độ dòng điện qua tụ điện có dạng i = 2,2 2cos(100πt) A Hãy viết biểu thức hiệu điện thế xoaychiều u giữa hai đầu tụ điện C

3.25 Một điện trở thuần 150 Ω và một tụ điện C = 16 μs.F được mắc nối tiếp với nhau và mắc vàomạng điện 100 V – 50 Hz Hãy tính:

a Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch

b Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu điện trở thuần

c Độ lệch pha giữa cường độ dòng điện chạy qua mạch và hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch.3.26 Mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp, gồm điện trở thuần R = 100 Ω, cuộn thuần cảm

a Tổng trở của đoạn mạch

b Số chỉ của ampe kế

c Biểu thức chuyển động dòng điện chạy trong mạch và biểu thức hiệu điện thế giữa hai đầuđiện trở, tụ điện

d Công suất tiêu thụ trong mạch

3.27 Mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp, gồm điện trở thuần R, cuộn thuần cảm L =

 1

(H) và tụ điện C có điện dung thay đổi được Mắc nối tiếp vào mạch một ampe kế xoay chiều cóđiện trở không đáng kể Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế xoay chiều có dạng u =200cos(100πt) V Điều chỉnh điện dung của tụ điện sao cho ampe kế chỉ giá trị cực đại Người tathấy ampe kế khi đó chỉ 2 A Hãy xác định:

a Điện dung của tụ điện

b Trị số của điện trở R

c Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch

3.28 Một máy phát điện xoay chiều có rôto gồm 4 cặp cực từ Hỏi rôto phải quay với tốc độ baonhiêu để máy phát ra dòng điện có tần số 60 Hz

3.29* Một động cơ không đồng bộ ba pha đấu theo hình sao vào mạng điện xoay chiều có hiệuđiện thế dây 380 V Động cơ có công suất 5kW và cosφ) = 0,8, động cơ hoạt động bình thường.Hãy tính cường độ dòng điện chạy qua mỗi pha của động cơ

3.30 Một máy biến thế có cuộn sơ cấp gồm 2200 vòng được mắc vào hiệu điện thế xoay chiều

220 V – 50 Hz và lấy điện ra sử dụng ở các cuộn thứ cấp với các hiệu điện thế 5 V và 12 V Hãyxác định số vòng của các cuộn thứ cấp tương ứng với các hiệu điện thế nói trên

3.31 Một máy phát điện xoay chiều có công suất 1000 kW Dòng điện nó phát ra sau khi tăng thếđược truyền đi xa bằng một đường dây có điện trở 20 Ω Hãy tính công suất hao phí trên đườngdây, nếu hiệu điện thế được tăng đến:

a 5 kV

b 110 kV

So sánh hiệu suất truyền tải trong hai trường hợp trên

4 Câu hỏi và bài tập ôn tập chương III.

3.32 Phát biểu nào sau đây là không đúng?

Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh khi điện dung của tụ điện thay đổi và thoả mãnđiều kiện

B cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch đạt cực đại.

C công suất tiêu thụ trung bình trong mạch đạt cực đại

D hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt cực đại

3.33 Điện năng ở một trạm phát điện được truyền đi dưới hiệu điện thế 2kV, hiệu suất trong quátrình truyền tải là H = 80% Muốn hiệu suất trong quá trình truyền tải tăng đến 95% thì ta phải

A tăng hiệu điện thế lên đến 4kV

B tăng hiệu điện thế lên đến 8kV

C giảm hiệu điện thế xuống còn 1kV

D giảm hiệu điện thế xuống còn 0,5kV

3.34** Một chiếc đèn nêôn đặt dưới một hiệu điện thế xoay chiều 119V – 50Hz Nó chỉ sáng lênkhi hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu bóng đèn lớn hơn 84V Thời gian bóng đèn sáng trongmột chu kỳ là bao nhiêu?

3.36** Cho mạch điện như hình vẽ Cuộn dây thuần

cảm với L = 0,4/(H) Tụ C có điện dung thay đổi

đ-ược Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế

Chương IV: Dao động và sóng điện từ.

1 Chuẩn kiến thức, kĩ năng và kiến thức trọng tâm.

1.1 Chuẩn kiến thức, kĩ năng.

- Trình bày được cấu tạo và nêu được vai trò của tụ điện

và cuộn cảm trong hoạt động của mạch dao động LC

- Viết được công thức tính chu kì dao động riêng củamạch dao động LC

- Nêu được dao động điện từ là gì

- Nêu được năng lượng điện từ của mạch dao động LC

là gì

- Nêu được điện từ trường và sóng điện từ là gì

- Nêu được các tính chất của sóng điện từ

- Nêu được chức năng của từng khối trong sơ đồ khốicủa máy phát và của máy thu sóng vô tuyến điện đơngiản

- Nêu được ứng dụng của sóng vô tuyến điện trongthông tin, liên lạc

1 Mạch dao động Dao động điện từ

- Mạch dao động LC gồm tụ điện C và cuộn cảm L mắc thành một mạch kín

- Dao động điện từ điều hoà xảy ra trong mạch LC sau khi tụ điện được tích một điện lượng q0 vàkhông có tác dụng điện từ bên ngoài lên mạch Đó là dao động điện từ tự do Biểu thức của daođộng điện từ tự do là: q = q0cos(ωt + φ).) Nếu chọn gốc thời gian vào lúc q = q0 (khi đó i = 0) ta

- Trong quá trình dao động điện từ có sự chuyển hoá qua lại giữa năng lượng điện và năng lượng

từ của mạch Tổng của chúng, là năng lượng toàn phần của mạch, có giá trị không đổi

2 Điện từ trường:

- Từ trường và điện trường biến thiên theo thời gian và không tồn tại riêng biệt, độc lập với nhau,

mà chỉ là biểu hiện của một trường tổng quát, duy nhất, gọi là điện từ trường.

- Mỗi biến thiên theo thời gian của từ trường, đều sinh ra trong không gian xung quanh một điệntrường xoáy biến thiên theo thời gian, và ngược lại, mỗi biến thiên theo thời gian của một điệntrường cũng sinh ra một từ trường biến thiên theo thời gian trong không gian xung quanh

3 Sóng điện từ:

- Quá trình lan truyền trong không gian của điện từ trường biến thiên tuần hoàn là một quá trình

sóng, sóng đó được gọi là sóng điện từ.

- Sóng điện từ truyền trong chân không có vận tốc c = 300 000km/s, sóng điện từ mang nănglượng, là sóng ngang (các véctơ E và B vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyềnsóng), có thể truyền đi cả trong chân không và có thể phản xạ, khúc xạ, giao thoa

- Ứng dụng của sóng điện từ: Sóng vô tuyến điện được sử dụng trong thông tin liên lạc ở đài phát thanh, dao động âm tần được dùng để biến điệu (biên độ hặc tần số) dao động cao tần Dao động cao tần đã được biến điệu sẽ được phát xạ từ ăng ten dưới dạng sóng điện từ Ở mát thu thanh, nhờ có ăng ten thu, sẽ thu được dao động cao tần đã được biến điệu, và sau đó dao động

âm tần lại được tách ra khỏi dao động cao tần biến điệu nhờ quá trình tách sóng, rồi đưa ra loa

2 Hướng dẫn, lời giải, đáp án Câu hỏi và bài tập trong SGK.

Bài 20: Mạch dao động.

C1 Phương trình của điện tích và dòng điện trong mạch khi pha ban đầu bằng không là q =

q0cosωt và i = q’ = - ωq0sinωt = ωq0cos(ωt + π/2) Đồ thị có dạng như hình vẽ

1 f





4 Dao động điện từ tự do: Sự biến thiên điều hoà của điện tích q và cường độ dòng điện i (hoặccường độ điện trường E và cảm ứng từ B) trong mạch dao động được gọi là dao động điện từ tựdo

Bài tập:

5 Chọn A

6 Chọn D

7 Chọn A

8 Chu kì dao động riêng của mạch là T = 2 LC = 3,77.10-6s

Tần số dao động riêng của mạch là f =

T

1 = 0,256.106HZ

Bài 21: Điện từ trường.

C1 Định luật cảm ứng điện từ : Khi từ thông qua một mạch điện biến thiên thì trong thời gian từthông biến thiên, trong mạch xuất hiện một suất điện động cảm ứng

C2 Các đặc điểm của các đường sức của điện trường tĩnh điện

a Các đường sức là những đường có hướng

b Chúng là các đường cong không kín: đi ra từ điện tích dương và kết thúc ở điện tích âm

c Qua mỗi điểm trong điện trường có một đường sức , các đường sức không cắt nhau

d Nơi nào các đường sức lớn ở đó đường sức mau và ngược lại

Các đường sức của điện trường xoáy có các tính chất a, c, d, còn với tính chất b thì đường sứccủa điện trường xoáy là các đường cong kín

C3 Vòng dây kín không có vai trò gì trong việc tạo ra điện trường xoáy

q, i

q t

i

Câu hỏi:

1 Nếu tại một nơi có từ trường biến thiên thì tại đó xuất hiện điện trường xoáy

2 Nếu tại một nơi có điện trường biến thiên thì tại đó xuất hiện từ trường xoáy

3 Điện từ trường là trường có hai thành phần biến thiên, liên quan mật thiết ví nhau là điệntrường biến thiên và từ trường biến thiên

1 Sóng điện từ là điện từ trường biến thiên lan truyền trong không gian

Đặc điểm: Là sóng ngang, lan truyền cả trong chân không, khi gặp mặt phân cách giữa hai môitrường nó bị phản xạ và khúc xạ

2 Sóng vô tuyến có bước sóng từ vài chục xentimét đến vài kilômet Các sóng ngắn phản xạ tốttrên tầng điện li và trên mặt đất

10.3

Ứng với λ = 25 m thì f = 1,2.107Hz = 12MHz

Ứng với λ = 31 m thì f = 9,68.106Hz = 9,68MHz

Ứng với λ = 41 m thì f = 7,32.106Hz = 7,32MHz

Bài 23: Nguyên tắc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến.

C1 Phải dùng sóng ngắn trong thông tin liên lạc vô tuyến vì : một mặt, sóng này ít bị không khíhấp thụ, mặt khác, sóng ngắn phản xạ tốt trên mặt đất và trên tầng điện li, nên có thể truyền đixa

ra điện từ trường cao tần lan truyền trong không gian

C4 Anten (1) thu sóng điện từ cao tần biến điệu ; Mạch khuếch đại dao động điện từ cao tần (2)khuếc đại dao động điện từ cao tần từ anten gửi tới ; Mạch tách sóng (3) tách dao động điện từ

âm tần ra khỏi dao động điện từ cao tần ; Mạch khuếc đại (4) khuếch đại dao động điện từ âm tần

từ mạch tách sóng gửi đến ; Loa (5) biến dao động điện thành dao động âm

3 Câu hỏi và bài tập vận dụng, bám sát chuẩn kiến thức, kĩ năng.

4.1 Mạch dao động điện từ điều hoà LC có chu kỳ

A phụ thuộc vào L, không phụ thuộc vào C

B phụ thuộc vào C, không phụ thuộc vào L

C phụ thuộc vào cả L và C

D không phụ thuộc vào L và C

4.2 Mạch dao động điện từ điều hoà gồm cuộn cảm L và tụ điện C, khi tăng điện dung của tụđiện lên 4 lần thì chu kỳ dao động của mạch

A tăng lên 4 lần

B tăng lên 2 lần

C giảm đi 4 lần

D giảm đi 2 lần

4.3 Nhận xét nào sau đây về đặc điểm của mạch dao động điện từ điều hoà LC là không đúng?

A Điện tích trong mạch biến thiên điều hoà

B Năng lượng điện trường tập trung chủ yếu ở tụ điện

C Năng lượng từ trường tập trung chủ yếu ở cuộn cảm

D Tần số dao động của mạch phụ thuộc vào điện tích của tụ điện

4.4 Mạch dao động LC gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = 2mH và tụ điện có điện dung C = 2pF,(lấy π2 = 10) Tần số dao động của mạch là

A yW = 10mJ

B yW = 5mJ

C yW = 10kJ

D yW = 5kJ

4.6 Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A Một từ trường biến thiên tuần hoàn theo thời gian, nó sinh ra một điện trường xoáy biến thiên

B Một điện trường biến thiên tuần hoàn theo thời gian, nó sinh ra một từ trường xoáy biến thiên.

C Một từ trường biến thiên tăng dần đều theo thời gian, nó sinh ra một điện trường xoáy biếnthiên

D Một điện trường biến thiên giảm dần đều theo thời gian, nó sinh ra một từ trường xoáy biếnthiên

4.7 Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A Dòng điện dẫn là dòng chuyển động có hướng của các điện tích

B Dòng điện dịch là do điện trường biến thiên sinh ra

C Có thể dùng ampe kế để đo trực tiếp dòng điện dẫn

D Có thể dùng ampe kế để đo trực tiếp dòng điện dịch

4.8 Phát biểu nào sau đây về tính chất của sóng điện từ là không đúng?

A Sóng điện từ là sóng ngang

B Sóng điện từ mang năng lượng

C Sóng điện từ có thể phản xạ, khúc xạ, giao thoa

D Sóng điện từ không truyền được trong chân không

4.9 Phát biểu nào sau đây về tính chất của sóng điện từ là không đúng?

A Sóng điện từ là sóng ngang

B Sóng điện từ mang năng lượng

C Sóng điện từ có thể bị phản xạ, khúc xạ, giao thoa

4.11 Nguyên tắc thu sóng điện từ dựa vào

A hiện tượng cộng hưởng điện trong mạch LC

B hiện tượng bức xạ sóng điện từ của mạch dao động hở

C hiện tượng hấp thụ sóng điện từ của môi trường

D hiện tượng giao thoa sóng điện từ

4.12 Mạch chọn sóng ở đầu vào của máy thu vô tuyến điện gồm tụ điện C = 1nF và cuộn cảm L

= 100 μs.H (lấy π2 = 10) Bước sóng điện từ mà mạch thu được là :

A λ = 300m

B λ = 600m

C λ = 300km

D λ = 1000m

4.13 Mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C = 100pF và cuộn dây thuần cảm, hệ số tự cảm

L = 9μs.H Tụ điện được tích điện đến hiệu điện thế cực đại U0 = 12 V Hãy tính

a Tần số dao động của mạch

b Năng lượng điện từ trong mạch

c Cường độ dòng điện cực đại trong mạch

4.14 Một mạch dao động LC gồm tụ điện C = 3000pF và cuộn dây có độ thự cảm L = 28 μs.H,điện trở r = 0,1 Ω Để dao động trong mạch được duy trì trong mạch với hiệu điện thế cực đạitrên tụ điện U0 = 5 V thì phải cung cấp cho mạch một công suất là bao nhiêu?

4.15 Một mạch dao động điện từ LC gồm tụ điện có điện dung C = 28μs.F, để dao động điện từtrong mạch có tần số 500Hz thì hệ số tự cảm của cuộn cảm là bao nhiêu?

4.16 Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm tụ điện có điện dung thay đổi được vàcuộn dây có độ tự cảm L = 25 μs.H Điện dung của tụ điện bằng bao nhiêu để mạch thu được sóngđiện từ có bước sóng 100 m

4.17* Mạch dao động của máy thu vô tuyến điện có cuộn cảm với độ tự cảm biến thiên từ 0,5 μs.Hđến 10 μs.H, và một tụ điện có điện dung biến đổi từ 10 pF đến 500 pF Máy có thể bắt được sóng

vô tuyến điện trong dải bước sóng nào?

4.18* Mạch dao động của máy thu vô tuyến điện gồm tụ điện C và cuộn cảm L Khi điện dungcủa tụ điện là C1 thì mạch thu được sóng điện từ có bước sóng 60 m Khi điện dung của tụ điện là

C2 thì mạch thu được sóng điện từ có bước sóng 80 m Tính bước sóng mà mạch thu được tronghai trường hợp sau:

a Mắc C1 nối tiếp với C2 rồi mắc với L tạo thành mạch chọn sóng

b Mắc C1 song song với C2 rồi mắc với L tạo thành mạch chọn sóng

4 Câu hỏi và bài tập ôn tập chương IV.

4.19* Mạch dao động điện từ điều hoà LC gồm tụ điện C = 30nF và cuộn cảm L =25mH Nạpđiện cho tụ điện đến hiệu điện thế 4,8V rồi cho tụ phóng điện qua cuộn cảm, cường độ dòng điệnhiệu dụng trong mạch là :

tụ điện có điện dung biến thiên Tính điện dung của tụ điện để máy thu thu được sóng điện từ cóbước sóng 31 m Lấy c = 3.108 m/s

4.23 Mạch dao động ở lối vào của một máy thu thanh gồm tụ điện có điện dung biến thiên từ 15

pF đến 860 pF và một cuộn cảm có độ tự cảm biến thiên Máy có thể thu được các sóng ngắn vàsóng trung có bước sóng từ 1000 m đến 10 m Hãy tím giới hạn biến thiên độ tự cảm của cuộncảm trong mạch

Chương V: Sóng ánh sáng.

1 Chuẩn kiến thức, kĩ năng và kiến thức trọng tâm.

1.1 Chuẩn kiến thức, kĩ năng.

- Mô tả được hiện tượng tán sắc ánh sáng qua lăng kính

- Nêu được hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng là gì

- Trình bày được một thí nghiệm về giao thoa ánh sáng

- Nêu được vân sáng, vân tối là kết quả của sự giao thoaánh sáng

- Nêu được điều kiện để xảy ra hiện tượng giao thoa ánhsáng

- Nêu được hiện tượng giao thoa chứng tỏ ánh sáng cótính chất sóng và nêu được tư tưởng cơ bản của thuyếtđiện từ ánh sáng

- Nêu được mỗi ánh sáng đơn sắc có một bước sóng xácđịnh

- Nêu được chiết suất của môi trường phụ thuộc vàobước sóng ánh sáng trong chân không

- Nêu được quang phổ liên tục, quang phổ vạch phát xạ

và hấp thụ là gì và đặc điểm chính của mỗi loại quangphổ này

- Nêu được bản chất, các tính chất và công dụng của tiahồng ngoại, tia tử ngoại và tia X

- Kể được tên của các vùng sóng điện từ kế tiếp nhautrong thang sóng điện từ theo bước sóng

- Không yêu cầuhọc sinh chứngminh công thứckhoảng vân

- Xác định được bước sóng ánh sáng theo phương phápgiao thoa bằng thí nghiệm

- Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có bước sóng (tần số) và màu sắc nhất định; nó không bị tán sắckhi đi qua lăng kính Ánh sáng trắng là tập hợp của rất nhiều ánh sáng đơn sắc khác nhau

Hiện tượng tán sắc ánh sáng được ứng dụng trong máy quang phổ để phân tích thành phần cấutạo của chùm ánh sáng do các nguồn sáng phát ra

2 Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng

Hiện tượng ánh sáng bị lệch phương truyền khi ánh sáng truyền qua lỗ nhỏ, hoặc gần mép nhữngvật trong suốt hoặc không trong suốt gọi là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng

3 Hiện tượng giao thoa ánh sáng

- Hai sóng ánh sáng kết hợp khi gặp nhau sẽ giao thoa với nhau.

- Vân giao thoa (trong thí nghiệm Yâng) là những vạch sáng và tối xen kẽ nhau một cách đềuđặn, có khoảng vân i = λD/a

- Vị trí vân sáng trên màn: xS = k.i Vân sáng bậc n thì k = ± n

Vị trí vân tối trên màn : xt = (2k +1).i/2 Vân tối bậc n thì k = – n hoặc k = n – 1

2 Hướng dẫn, lời giải, đáp án Câu hỏi và bài tập trong SGK.

b Hai hiện tượng trên, nhưng xảy ra theo thứ tự ngược lại : đầu tiên dải sáng màu chạy lên, dừnglai, rồi chạy xuống ; đổi chiều quay của lăng kính thì dải sáng màu chỉ liên tục chạy xuống.C2 Có màu trắng, nhưng viền đỏ ở cạnh trên và viền tím ở cạnh dưới

Đó là vì lăng kính P’ đặt ngược chiều với P, đã làm bảy chùm sáng màu quay một góc theo chiềungược lai, bằng góc quay do P gây ra Vì vậy, cả bảy chùm sáng sau khi qua P’ lại trùng nhau lạihợp lại thành một chùm sáng màu trắng

Do hai lăng kính P và P’ đặt cách nhau một khoảng nên hai chùm sáng ngoài cùng là chùm đỏ vàchùm tím, có một phần chênh lệch ngoài phần chung của cả bảy chùm, làm cho vệt sáng trắng bịviền đỏ và tím ở hai đầu