Những chổ mà hiệu đường đi bằng một số nguyên lần bước sóng: d1 – d2 = n thì hai sóng thành phầncùng pha với nhau, biên độ của sóng tổng hợp ở đó có giá trị cực đại, dao động của môi tr
Trang 1PHẦN I: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG CƠ HỌC.
A LÝ THUYẾT.
1 DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ
1 Dao động, dao động tuần hoàn, dao động điều hòa
+ Dao động là chuyển động có giới hạn trong không gian, lặp đi lặp lại nhiều lần quanh một vị trí cân bằng.+ Dao động tuần hoàn là dao động mà trạng thái chuyển động của vật được lặp lại như cũ sau những khoảngthời gian bằng nhau
+ Dao động điều hòa là dao động được mô tả bằng một định luật dạng sin: x = Asin(t + ) hoặc cosin: x =Acos(t + ) Trong đó A, và là những hằng số
2 Tần số góc, chu kỳ, tần số và pha của dao động điều hoà
+ Tần số góc : là một đại lượng trung gian cho phép xác định chu kỳ, tần số của dao động =
T
2 = 2f.Đơn vị: rad/s
+ Chu kỳ: là khoảng thời gian T =
2
để lặp lại li độ và chiều chuyển động như cũ, đó cũng là khoảng thờigian để vật thực hiện được một dao động Đơn vị: giây (s)
+ Tần số: là nghịch đảo của chu kỳ: f =
T
1 =
Vận tốc của dao động điều hòa biến thiên điều hòa cùng tần số nhưng nhanh pha hơn li độ một góc
2
.Vận tốc của vật dao động điều hoà đạt giá trị cực đại vmax = A khi vật đi qua vị trí cân bằng (x = 0).+ Gia tốc: a = x''(t) = - 2Asin(t + ) = - 2x
Gia tốc của dao động điều hòa biến thiên điều hòa cùng tần số nhưng ngược pha với li độ
Gia tốc của vật dao động điều hoà đạt giá trị cực đại amax = 2A khi vật đi qua các vị trí biên (x = A)
4 Tính chất của lực làm vật dao động điều hoà
Lực làm vật dao động điều hoà tỉ lệ với độ dời tính từ vị trí cân bằng và luôn luôn hướng về vị trí cân bằngnên gọi là lực hồi phục
Trị đại số của lực hồi phục: F = - kx
Lực hồi phục đạt giá trị cực đại Fmax = kA khi vật đi qua các vị trí biên (x = A)
Lực hồi phục có giá trị cực tiểu Fmin = 0 khi vật đi qua vị trí cân bằng (x = 0)
5 Năng lượng trong dao động điều hoà
+ Trong quá trình dao động của con lắc lò xo luôn xẩy ra hiện tượng: khi động năng tăng thì thế năng giảm,khi động năng đạt giá trị cực đại bằng cơ năng thì thế năng đạt giá trị cực tiểu bằng 0 và ngược lại
+ Thế năng: Et =
2
1
kx2 = 2
1
k A2sin2(t + ) + Động năng: Eđ =
2
1
kA2cos2(t + ) ; với k = m2+ Cơ năng: E = Et + Eđ =
Trang 2+ Các vị trí (li độ) mà tại đó vận tốc bằng 0, vận tốc đạt giá trị cực đại, thế năng bằng động năng: v = 0 khi x
= A ; v = vmax khi x = 0 ; Et = Eđ khi x =
6 Các đặc trưng cơ bản của một dao động điều hoà
+ Biên độ A đặc trưng cho độ mạnh yếu của dao động điều hoà Biên độ càng lớn thì năng lượng của vật daođộng điều hoà càng lớn Năng lượng của vật dao động điều hoà tỉ lệ với bình phương biên độ
+ Tần số góc đặc trưng cho sự biến thiên nhanh chậm của các trạng thái của dao động điều hoà Tần số góccủa dao động càng lớn thì các trạng thái của dao động biến đổi càng nhanh
+ Pha ban đầu : để xác định trạng thái ban đầu của dao động, là đại lượng quan trọng khi tổng hợp daođộng
2 CON LẮC LÒ XO CON LẮC ĐƠN
1
m k
+ Con lắc lò xo treo thẳng đứng: lo =
k
mg
; =
o l
+ Khi lên cao gia tốc rơi tự do giảm nên chu kì tăng Chu kỳ tỉ lệ nghịch với căn bậc hai của gia tốc rơi tự do.+ Khi nhiệt độ tăng chiều dài tăng nên chu kì tăng Chu kì tỉ lệ thuận với căn bậc hai chiều dài con lắc
+ Chu kỳ của con lắc ở độ cao h so với mặt đất: Th = T
'.1
.+ Sự nhanh chậm của đồng hồ quả lắc phụ thuộc vào độ cao và nhiệt độ: khi lên cao hoặc nhiệt độ tăng thìchu kì tăng, đồng hồ chạy chậm và ngược lại Thời gian nhanh chậm trong t giây: t = t
Trang 3+ Dao động tự do là dao động mà chu kỳ chỉ phụ thuộc vào các đặc tính của hệ, không phụ thuộc vào các yếu
tố bên ngoài
+ Dao động của con lắc lò xo và con lắc đơn dược coi là dao động tự do trong điều kiện không có ma sát,không có sức cản môi trường và con lắc lò xo phải chuyển động trong giới hạn đàn hồi của lò xo còn con lắcđơn thì chuyển động với li độ góc nhỏ ( 10o)
3 TỔNG HỢP CÁC DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ
+ Nếu một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số với các phương trình:
x1 = A1sin(t + 1) và x2 = A2sin(t + 2)Thì dao động tổng hợp sẽ là: x = x1 + x2 = Asin(t + ) với A và được xác định bởi:
A2 = A1 + A2 + 2 A1A2 cos (2 - 1)tg =
2 2 1 1
2 2 1 1
coscos
sinsin
A A
+ Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian
+ Nguyên nhân: do ma sát, do lực cản môi trường mà cơ năng giảm nên biên độ giảm Ma sát càng lớn thì sựtắt dần càng nhanh
3 Cộng hưởng
+ Sự cộng hưởng là hiện tượng biên độ của dao động cưởng bức tăng nhanh đến một giá trị cực đại khi tần sốcủa lực cưởng bức bằng tần số riêng của hệ dao động (f = fo)
+ Đặc điểm: khi lực cản trong hệ nhỏ thì cộng hưởng rỏ nét (cộng hưởng nhọn), khi lực cản trong hệ lớn thì
sự cộng hưởng không rỏ nét (cộng hưởng tù)
4 Sự tự dao động
Sự tự dao động là sự dao động được duy trì mà không cần tác dụng của ngoại lực
Trong sự tự dao động thì tần số và biên độ dao động vẫn giữ nguyên như khi hệ dao động tự do
5 SÓNG CƠ HỌC
1 Các định nghĩa:
+ Sóng cơ học là những dao động cơ học lan truyền theo thời gian trong môi trường vật chất.
+ Khi sóng cơ truyền đi chỉ có pha dao động của các phần tử vật chất lan truyền còn các phần tử vật chất thìdao động xung quanh vị trí cân bằng cố định
Trang 4+ Sóng dọc là sóng có phương dao động trùng với phương truyền sóng Ví dụ: sóng âm, sóng trên một lò xo.+ Sóng ngang là sóng có phương dao động vuông góc với phương truyền sóng Ví dụ: sóng trên mặt nước,sóng trên sợi dây cao su.
+ Chu kỳ sóng T: là chu kỳ dao động chung của các phần tử vật chất nơi sóng truyền qua
+ Tần số f: là đại lượng nghịch đảo của chu kỳ sóng
+ Biên độ của sóng A: là biên độ dao động của phần tử vật chất nơi sóng truyền qua
+ Vận tốc truyền sóng: là vận tốc truyền pha dao động
+ Bước sóng : là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng dao động cùng pha vớinhau Bước sóng cũng là quảng đường sóng lan truyền trong một chu kỳ
+ Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng mà dao động ngược pha là
2
.+ Liên hệ giữabước sóng, vận tốc, chu kì và tần số của sóng:
1 Sóng âm, sóng hạ âm, sóng siêu âm
+ Sóng âm là những sóng cơ học dọc truyền trong môi trường vật chất, có tần số từ 16Hz đến 20000Hz vàgây ra cảm giác âm trong tai con người
+ Những sóng cơ học tần số nhỏ hơn 16Hz gọi là sóng hạ âm
+ Những sóng cơ học tần số lớn hơn 20000Hz gọi là sóng siêu âm
+ Sóng âm, sóng hạ âm, sóng siêu âm đều là những sóng cơ học lan truyền trong môi trường vật chất nhưngchúng có tần số khác nhau và tai người chỉ cảm thụ được sóng âm chứ không cảm thụ được sóng hạ âm vàsóng siêu âm
2 Môi trường truyền âm và vận tốc âm
Sóng âm truyền được trong cả ba môi trường rắn, lỏng và khí nhưng không truyền được trong chân không.Vận tốc truyền âm phụ thuộc vào tính đàn hồi, mật độ của môi trường và nhiệt độ của môi trường
Nói chung vận tốc âm trong chất rắn lớn hơn trong chất lỏng và trong chất lỏng lớn hơn trong chất khí.Khi âm truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì vận tốc truyền âm thay đổi, bước sóng củasóng âm thay đổi còn tần số của âm thì không thay đổi
Các vật liệu như bông, nhung, tấm xốp có tính đàn hồi kém nên truyền âm kém, chúng được dùng làm vậtliệu cách âm
3 Năng lượng của âm
+ Sóng âm mang năng lượng tỉ lệ với bình phương biên độ sóng
+ Cường độ của âm là lượng năng lượng được sóng âm truyền trong một đơn vị thời gian qua một đơn vịdiện tích đặt vuông góc với phuơng truyền âm Đơn vị cường độ âm là W/m2
+ Mức cường độ âm L là lôga thập phân của thương số giữa cường độ âm I và cường độ âm chuẩn Io:
L = lg
o I
I
.Đơn vị của mức cường độ âm là ben (B), trong thực tế người ta thường dùng ước số của ben là đềxiben(dB): 1B = 10 dB
4 Các đặc tính vật lý và sinh lý của sóng âm
Trang 5Đặc tính vật lí của sóng âm giống các sóng cơ học khác.
Đặc tính sinh lí của sóng âm phụ thuộc cấu tạo của tai con người
+ Độ cao của âm: phụ vào tần số của âm Âm cao (hoặc thanh) có tần số lớn, âm thấp (hoặc trầm) có tần sốnhỏ
+ Âm sắc: Sóng âm do một người hay một nhạc cụ phát ra là tổng hợp của nhiều sóng âm phát ra cùng mộtlúc Các sóng này có tần số là f, 2f, 3f, … Âm có tần số f gọi là hoạ âm cơ bản, các âm có tần số 2f, 3f, …gọi là các hoạ âm thứ 2, thứ 3, … Đường biểu diễn của dao động âm tổng hợp không phải là một đường hìnhsin mà là một đường phức tạp có tính chất tuần hoàn, mỗi dạng đường biểu diễn ứng với một âm sắc nhấtđịnh mà tai người có thể phân biệt được
Âm sắc phụ thuộc vào tần số và biên độ của các hoạ âm
+ Độ to của âm: tai người chỉ có cảm giác về âm khi cường độ của âm lớn hơn một giá trị tối thiểu gọi làngưỡng nghe
Ngưỡng nghe thay đổi tuỳ theo tần số của âm
Cảm giác to nhỏ của âm phụ thuộc cường độ và tần số của âm
Khi cường độ âm lên tới 10W/m2 đối với mọi tần số thì tất cả các âm đều gây cảm giác đau đớn trong tai,giá trị đó gọi là ngưỡng đau
Miền giữa ngưỡng nghe và ngưỡng đau gọi là miền nghe được
+ Nhạc âm, tạp âm
Những âm có tần số hoàn toàn xác định, nghe êm tai như tiếng đàn, tiếng hát gọi là nhạc âm
Những âm không có tần số nhất định nghe khó chịu như tiếng máy nổ, tiếng chân đi, tiếng búa gỏ đượcgọi là tạp âm
5 Nguồn âm, hộp cộng hưởng
+ Các vật dao động tạo ra sóng âm trong môi trường xung quanh gọi là các vật phát dao động âm hay nguồnâm
+ Hộp cộng hưởng là một vật rổng, có khả năng cộng hưởng với nhiều tần số khác nhau và tăng cườngnhững âm có tần số đó
+ Với các loại đàn dây thì dây đàn là nguồn âm còn hộp đàn là hộp cộng hưởng
6 GIAO THOA SÓNG SÓNG DỪNG
1 Nguồn kết hợp, sóng kết hợp, Sự giao thoa của sóng kết hợp.
+ Hai nguồn dao động cùng tần số, cùng pha hoặc có độ lệch pha không đổi theo thời gian gọi là hai nguồnkết hợp
+ Hai sóng có cùng tần số, cùng pha hoặc có độ lệch pha không đổi theo thời gian gọi là hai sóng kết hợp.+ Giao thoa là sự tổng hợp của hai hay nhiều sóng kết hợp trong không gian, trong đó có những chổ cố định
mà biên độ sóng được tăng cường hoặc bị giảm bớt
Khi hai sóng kết hợp gặp nhau
Tại những chổ mà chúng cùng pha, chúng sẽ tăng cường nhau, biên độ dao động tổng hợp đạt cực đại.Tại những chổ mà chúng ngược pha, chúng sẽ triệt tiêu nhau, biên độ dao động tổng hợp có giá trị cựctiểu
Những chổ mà hiệu đường đi bằng một số nguyên lần bước sóng: d1 – d2 = n thì hai sóng thành phầncùng pha với nhau, biên độ của sóng tổng hợp ở đó có giá trị cực đại, dao động của môi trường ở đây là mạnhnhất
Những chổ mà hiệu đường đi bằng một số lẻ nữa bước sóng: d1 – d2 = (2n + 1)
2
, thì hai sóng thànhphần ngược pha nhau, biên độ của sóng tổng hợp ở đó có giá trị cực tiểu, dao động của môi trường ở đây làyếu nhất
Tại những điểm khác thì biên độ sóng có giá trị trung gian
2 Sóng dừng
+ Sóng dừng là sóng có các nút và các bụng cố định trong không gian
+ Sóng dừng có được là do sự giao thoa của sóng tới và sóng phản xạ cùng phát ra từ một nguồn.
+ Điều kiện để có sóng dừng
Trang 6Để có sóng dừng trên sợi dây với một đầu là nút một đầu là bụng (một đầu cố định, một đầu dao động) thìchiều dài của sợi dây phải bằng một số lẻ
4
1bước sóng
Để có sóng dừng trên sợi dây với hai nút ở hai đầu (hai đầu cố định) thì chiều dài của sợi dây phải bằngmột số nguyên lần nữa bước sóng
+ Đặc điểm của sóng dừng
Biên độ dao động của phần tử vật chất ở mỗi điểm không đổi theo thời gian
Không truyền tải năng lượng
Khoảng cách giữa 2 nút hoặc 2 bụng liền kề là
2
.Khoảng cách giữa nút và bụng liền kề là
4
+ Xác định bước sóng, vận tốc truyền sóng nhờ sóng dừng
Đo khoảng cách giữa hai nút sóng ta suy ra bước sóng Khoảng cách giữa hai nút sóng là
2
.Vận tốc truyền sóng: v = f =
T
Vận tốc v sớm pha hơn li độ x một góc
2
.Vận tốc có độ lớn đạt giá trị cực đại vmax = A khi x = 0
Vận tốc có độ lớn có giá trị cực tiểu vmin = 0 khi x = ± A
Gia tốc: a = v’ = x’’ = - 2Asin(t + ) = - 2x
Gia tốc a ngược pha với li độ x (a luôn trái dấu với x)
Gia tốc của vật dao động điều hoà luôn hướng về vị trí cân bằng và có độ lớn tỉ lệ với li độ
Gia tốc có độ lớn đạt giá trị cực đại amax = 2A khi x = ± A
Gia tốc có độ lớn có giá trị cực tiểu amin = 0 khi x = 0
Liên hệ tần số góc, chu kì và tần số: =
T
2 = 2f
Tần số góc có thể tính theo công thức: = 2 2
x A
v
Lực tổng hợp tác dụng lên vật dao động điều hoà (gọi là lực hồi phục): F = - m2x ; Fmax = m2A
Dao động điều hoà đổi chiều khi lực hồi phục đạt giá trị cực đại
Trong một chu kỳ vật dao động điều hoà đi được quãng đường 4A,
trong
4
1
chu kỳ vật đi được quãng đường bằng A
Vật dao động điều hoà trong khoảng có chiều dài 2A
(lấy nghiệm góc nhọn nếu vo > 0; góc tù nếu vo < 0) ; (với xo và
vo là li độ và vận tốc tại thời điểm ban đầu t = 0)
Trang 75
.Chọn gốc thời gian lúc x = -
chiều dương thì =
4
3
.Thế năng: Et =
Thế năng đạt giá trị cực đại và đúng bằng cơ năng khi vật ở các vị trí biên, khi đó động năng bằng 0
Động năng đạt giá trị cực đại và đúng bằng cơ năng khi vật đi qua vị trí cân bằng, khi đó thế năng bằng 0
Cơ năng: E = Et + Eđ =
2
1
kx2 + 2
1
mv2 = 2
1
kA2 = 2
1m2A2
Lực đàn hồi của lò xo: F = k(l – lo) = kl
Lò xo ghép nối tiếp: 1 1 1
2 1
k k
k Độ cứng giảm, tần số giảm.
Lò xo ghép song song : k = k1 + k2 + Độ cứng tăng, tần số tăng
Con lắc lò xo treo thẳng đứng: lo =
k
mg
; =
o l
g
Chiều dài cực đại của lò xo: lmax = lo + lo + A
Chiều dài cực tiểu của lò xo: lmin = lo + lo – A
Lực đàn hồi cực đại: Fmax = k(A + lo)
Lực đàn hồi cực tiểu:
Fmin = 0 nếu A > lo ; Fmin = k(lo – A) nếu A < lo
Lực đàn hồi ở vị trí có li độ x (gốc O tại vị trí cân bằng ):
F = k(lo + x) nếu chọn chiều dương hướng xuống
F = k(lo - x) nếu chọn chiều dương hướng lên
3 Con lắc đơn
Phương trình dao động : s = Sosin(t + ) hay = osin(t + )
Với s = .l ; So = o.l ( và o tính ra rad)
Trang 81mgl2.Thế năng và động năng của con lắc đơn biến thiên điều hoà với tần số góc ’ = 2 và với chu kì T’ =
Chiều dài biến đổi theo nhiệt độ : l = lo(1 +t)
Chu kì Th ở độ cao h theo chu kì T ở mặt đất: Th = T
'.1
.Thời gian nhanh chậm của đồng hồ quả lắc trong t giây :
Tổng hợp 2 dao động điều hoà cùng phương cùng tần số
Nếu : x1 = A1sin(t + 1) và x2 = A2sin(t + 2) thì :
x = x1 + x2 = Asin(t + ) với A và được xác định bởi
A2 = A1 + A2 + 2 A1A2 cos (2 - 1)
tg =
2 2 1 1
2 2 1 1
coscos
sinsin
A A
+ Khi 2 - 1 = 2k (hai dao động thành phần cùng pha): A = A1 + A2
+ Khi 2 - 1 = (2k + 1): A = |A1 - A2|
+ Nếu độ lệch pha bất kỳ thì: | A1 - A2 | A A1 + A2
5 Sóng cơ học
Liên hệ giữa bước sóng, vận tốc, chu kỳ và tần số sóng: = vT =
f v
Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng dao động cùng pha là , khoảng cáchgiữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng dao động ngược pha là
2
Nếu phương trình sóng tại A là uA = asin(t + ) thì phương trình sóng tại M trên phương truyền sóng là :
Trang 9
Nếu sóng truyền theo phương Ox với u = Asin(t + bx) thì vận tốc truyền sóng là v =
b
.Nếu tại A và B có hai nguồn phát ra hai sóng kết hợp uA = uB = asint thì dao động tổng hợp tại điểm M (AM
Tại M có cực tiểu khi d1 - d2 = (2k + 1)
2
Số cực đại, cực tiểu giữa hai nguồn kết hợp (cách nhau một khoảng l) giao thoa:
Trường hợp hai nguồn dao động cùng pha:
-1, số cực tiểu là tổng số các trị của k Z
Trường hợp hai nguồn dao động lệch pha nhau :
, số cực đại là tổng số các trị của k Z
-1-
2
, số cực tiểu là tổng số các trị của k Z
Khoảng cách giữa 2 nút hoặc 2 bụng liền kề của sóng dừng là
2
.Khoảng cách giữa nút và bụng liền kề của sóng dừng là
4
Khoảng cách giữa n nút sóng liên tiếp là (n – 1)
2
Để có sóng dừng trên dây với một đầu là nút, một đầu là bụng thì chiều dài của sợi dây: l = (2k + 1)
4
Để có sóng dừng trên sợi dây với hai điểm nút ở hai đầu dây thì chiều dài của sợi dây : l = k
2
C CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM.
1 Đối với dao động tuần hoàn, khoảng thời gian ngắn nhất sau đó trạng thái dao động lặp lại như cũ gọi là
A Tần số dao động B Chu kì dao động C Pha ban đầu D Tần số góc
2 Dao động được mô tả bằng biểu thức x = Acos(t + ư), trong đó A, , ư là hằng số, được gọi là dao động gì ?
3 Biểu thức li độ của dao động điều hoà có dạng x = Asin(t + ), vận tốc của vật có giá trị cực đại là
A vmax = A2 B vmax = 2A C vmax = A2 D vmax = A
4 Một vật nhỏ hình cầu khối lượng 400g được treo vào lò xo nhẹ có độ cứng 160N/m Vật dao động điều
hoà theo phương thẳng đứng với biên độ 10cm Vận tốc của vật khi đi qua vị trí cân bằng là
5 Tìm phát biểu sai
A Động năng là một dạng năng lượng phụ thuộc vào vận tốc
B Cơ năng của hệ luôn luôn là một hằng số
C Thế năng là một dạng năng lượng phụ thuộc vào vị trí
D Cơ năng của hệ bằng tổng động năng và thế năng
6 Trong dao động điều hoà, giá trị gia tốc của vật
A Tăng khi giá trị vận tốc tăng
Trang 10B Khơng thay đổi.
C Giảm khi giá trị vận tốc tăng
D Tăng hay giảm tuỳ thuộc vào giá trị vận tốc ban đầu của vật
7 Trong dao động điều hồ, gia tốc biến đổi
A Cùng pha với vận tốc B Sớm pha π/2 so với vận tốc
C Ngược pha với vận tốc D Trễ pha π/2 so với vận tốc
8 Trong dao động điều hồ, gia tốc biến đổi
A Cùng pha với li độ B Sớm pha π/2 so với li độ
C Ngược pha với li độ D Trễ pha π/2 so với li độ
9 Dao động cơ học đổi chiều khi
A Lực tác dụng cĩ độ lớn cực tiểu B Lực tác dụng bằng khơng
C Lực tác dụng cĩ độ lớn cực đại D Lực tác dụng đổi chiều
10 Một dao động điều hồ cĩ phương trình x = Asin (ωt + φ) thì động năng và thế năng cũng dao động điều
11 Pha của dao động được dùng để xác định
A Biên độ dao động B Trạng thái dao động
C Tần số dao động D Chu kì dao động
12 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi của gia tốc theo li độ trong dao động điều hịa cĩ hình dạng là
A Đường cong B Đường thẳng C Đường elíp D Đường trịn
13 Chọn câu đúng trong các câu sau:
A Dao động điều hồ là một dao động tắt dần theo thời gian
B Chu kì dao động điều hồ phụ thuộc vào biên độ dao động
C Khi vật dao động ở vị trí biên thì thế năng của vật lớn nhất
D Biên độ dao động là giá trị trung bình của li độ
14 Biểu thức quan hệ giữa biên độ A, li độ x và tần số góc của chất điểm dao động điều hoà ở thời
15 Chọn câu đúng trong các câu sau khi nĩi về năng lượng trong dao động điều hồ.
A Khi vật chuyển động về vị trí cân bằng thì thế năng của vật tăng
B Khi động năng của vật tăng thì thế năng cũng tăng
C Khi vật dao động ở vị trí cân bằng thì động năng của hệ lớn nhất
D Khi vật chuyển động về vị trí biên thì động năng của vật tăng
16 Chọn câu sai khi nĩi về chất điểm dao động điều hồ:
A Khi chuyển động về vị trí cân bằng thì chất điểm chuyển động nhanh dần đều
B Khi qua vị trí cân bằng, vận tốc của chất điểm cĩ độ lớn cực đại
C Khi vật ở vị trí biên, li độ của chất điểm cĩ đ ộ lớn cực đại
D Khi qua vị trí cân bằng, gia tốc của chất điểm bằng khơng
17 Một vật dao động điều hồ với biên độ A, tần số gĩc Chọn gốc thời gian là lúc vật đi qua vị trí cân
bằng theo chiều dương Phương trình dao động của vật là
A x = Asin(t + /4) B x = Asint C x = Asin(t - /2) D x = Asin(t + /2)
18 Con lắc lị xo dao động điều hồ theo phương ngang với biên độ là A Li độ của vật khi thế năng bằng
Trang 11A 0,5m/s B 2m/s C 3m/s D 1m/s.
20 Trong dao động điều hoà, vận tốc tức thời biến đổi
A cùng pha với li đô B lệch pha
2
với li độ C ngược pha với li độ D sớm pha
4
với li độ
21 Cơ năng của một chất điểm dao động điều hoà tỉ lệ thuận với
A biên độ dao động B li độ của dao động
C bình phương biên độ dao động D chu kì dao động
22 Động năng của dao động điều hoà biến đổi theo thời gian:
A Tuần hoàn với chu kì T C Không đổi B Như một hàm cosin D Tuần hoàn với chu kì T/2
23 Vận tốc của chất điểm dao động điều hoà có độ lớn cực đại khi:
A Li độ có độ lớn cực đại C Li độ bằng không B Gia tốc có dộ lớn cực đại D Pha cực đại
24 Khi nói về năng lượng trong dao động điều hoà, phát biểu nào sau đây không đúng ?
A Tổng năng lượng là đại lượng tỉ lệ với bình phương của biên độ
B Tổng năng lượng là đại lượng biến thiên theo li độ
C Động năng và thế năng là những đại lượng biến thiên tuần hoàn
D Tổng năng lượng của con lắc phụ thuộc vào cách kích thích ban đầu
25 Phương trình dao động của một vật dao động điều hoà có dạng x = Asin(t +
4
) cm Gốc thời gian
đã được chọn lúc nào ?
A Lúc chất điểm đi qua vị trí có li độ x = A/2 theo chiều dương
B Lúc chất điểm đi qua vị trí có li độ x =
2
2
A
theo chiều dương
C Lúc chất điểm đi qua vị trí có li độ x =
2
2
A
theo chiều âm
D Lúc chất điểm đi qua vị trí có li độ x = A/2 theo chiều âm
26 Một vật dao động điều hoà trên quỹ đạo dài 40cm Khi ở vị trí x = 10cm vật có vận tốc 20 3 cm/s.
Chu kì dao động của vật là
27 Một con lắc lò xo gồm một lò xo có độ cứng k = 100N/m và vật có khối lượng m = 250g, dao động điều
hoà với biên độ A = 6cm Chọn gốc thời gian lúc vật đi qua vị trí cân bằng Quãng đường vật đi được trong10
s đầu tiên là
28 Một con lắc lò xo có độ cứng là k treo thẳng đứng, đầu trên cố định, đầu dưới gắn vật Độ giãn của lò xo
khi vật ở vị trí cân bằng là l Cho con lắc dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với biên độ là A (A >
l) Lực đàn hồi nhỏ nhất của lò xo trong quá trình dao động là
A F = kl B F = k(A-l) C F = kA D F = 0
29 Con lắc lò xo thẳng đứng gồm một lò xo có đầu trên cố định, đầu dưới gắn vật dao động điều hoà có tần
số góc 10rad/s, tại nơi có gia tốc trọng trường g = 10m/s2 thì tại vị trí cân bằng độ giãn của lò xo là
30 Một con lắc lò xo gồm lò xo khôi lượng không đáng kể, độ cứng k và một hòn bi khối lượng m gắn vào
đầu lò xo, đầu kia của lò xo được gắn vào một điểm cố định Kích thích cho con lắc dao động điều hoà theophương thẳng đứng Chu kì dao động của con lắc là
31 Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k và vật có khối lượng m dao động điều hoà, khi khối lượng của
vật là m = m1 thì chu kì dao động là T1, khi khối lượng của vật là m = m2 thì chu kì dao động là T2 Khi khốilượng của vật là m = m1 + m2 thì chu kì dao động là
Trang 122 1
T T
T T
32 Con lắc lò xo đầu trên cố định, đầu dưới gắn vật nặng dao động điều hoà theo phương thẳng đứng ở nơi
có gia tốc trọng trường g Khi vật ở vị trí cân bằng, độ giãn của lò xo là l Chu kì dao động của con lắc đượctính bằng biểu thức
1
l
g
34 Chu kì dao động điều hoà của con lắc lị xo phụ thuộc vo:
A Biên độ dao động B Cấu tạo của con lắc
36 Tại một nơi xác định, chu kì dao động điều hoà của con lắc đơn tỉ lệ thuận với
A gia tốc trọng trường B căn bậc hai gia tốc trọng trường
C chiều dài con lắc D căn bậc hai chiều dài con lắc
37 Một con lắc đơn dao động điều hoà với chu kì T Động năng của con lắc biến thiên điều hoà theo thời
gian với chu kì là
40 Chu kì dao động của con lắc đơn không phụ thuộc vào
A khối lượng quả nặng B vĩ độ địa lí C gia tốc trọng trường D chiều dài dây treo
41 Tại cùng một vị trí địa lí, nếu chiều dài con lắc đơn tăng 4 lần thì chu kì dao động điều hoà của nó
A giảm 2 lần B giảm 4 lần C tăng 2 lần D tăng 4 lần
42 Trong các công thức sau, công thức nào dùng để tính tần số dao động nhỏ của con lắc đơn:
A x = 5sin(10t +
6
) (cm) B x = 5 3 sin(10t +
6
) (cm)
Trang 13C x = 5 3 sin(10t +
4
) (cm) D x = 5sin(10t +
2
) (cm)
45 Một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hoà cùng phương, cng tần số: x1 = A1sin (t + ư1) v x2 =A2sin (t + ư2) Biên độ dao động tổng hợp của chúng đạt cực đại khi
47 Một vật có khối lượng m = 100g thực hiện dao động tổng hợp của hai dao động điều hoà cùng phương,
có các phương trình lần lượt là x1 = 5sin(10t + ) (cm) và x2 = 10sin(10t - /3) (cm) Giá trị cực đại của lựctổng hợp tác dụng lên vật là
48 Một vật có khối lượng m = 200g thực hiện đồng thời hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số và
có các phương trình dao động là x1 = 6sin(15t +
3
) (cm) và x2 = A2sin(15t + ) (cm) Biết cơ năng dao độngcủa vật làE = 0,06075J Hãy xác định A2
49 Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về biên độ của dao động tổng hợp của hai dao động điều hoà cùng
phương cùng tần số ?
A Phụ thuộc vào độ lệch pha của hai dao động thành phần
B Phụ thuộc vào tần số của hai dao động thành phần
C Lớn nhất khi hai dao động thành phần cùng pha
D Nhỏ nhất khi hai dao động thành phần ngược pha
50 Biên độ dao động cưỡng bức không phụ thuộc vào ?
A Pha ban đầu của ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật
B Biên độ ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật
C Tần số ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật
D Hệ số lực cản tác dụng lên vật
51 Phát biểu nào sai khi nói về dao động tắt dần:
A Biên độ dao động giảm dần
B Cơ năng dao động giảm dần
C Tần số dao động càng lớn thì sự tắt dần càng chậm
D Lực cản và lực ma sát càng lớn thì sự tắt dần càng nhanh
52 Điều kiện nào sau đây là điều kiện của sự cộng hưởng ?
A Chu kì của lực cưỡng bức phải lớn hơn chu kì riêng của hệ
B Lực cưỡng bức phải lớn hơn hoặc bằng một giá trị F0 nào đó
C Tần số của lực cưỡng bức bằng tần số riêng của hệ
D Tần số của lực cưỡng bức phải lớn hơn nhiều tần số riêng của hệ
53 Thế nào là dao động tự do?
A Là dao động tuần hoàn
B Là dao động điều hoà
C Là dao động không chịu tác dụng của lực cản
D Là dao động phụ thuộc vào các đặc tính riêng của hệ, không phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài
54 Dao động duy trì là dao động tắt dần mà ta đã:
A Làm mất lực cản môi trường đối với vật chuyển động
Trang 14B Tác dụng ngoại lực biến đổi điều hoàn theo thời gian vào vật.
C Tác dụng ngoại lực vào vật dao động cùng chiều với chuyển động trong một phần của từng chu kì
D Kích thích lại dao động khi dao động bị tắt dần
55 Biên độ của dao động cưỡng bức không phụ thuộc vào:
A Hệ số lực cản tác dụng lên vật
B Tần số ngoại lực tác dụng lên vật
C Pha ban đầu của ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật
D Biên độ ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật
56 Trong những dao động tắt dần sau, trường hợp nào tắt dần nhanh là có lợi:
A Dao động của khung xe qua chỗ đường mấp mô
B Dao động của đồng hồ quả lắc
C Dao động của con lắc lò xo trong phòng thí nghiệm
D Cả B và C đều đúng
57 Chọn câu sai khi nói về dao động cưỡng bức
A Là dao động dưới tác dụng của ngoai lực biến thiên tuần hoàn
B Là dao động điều hoà
C Có tần số bằng tần số của lực cưỡng bức
D Biên độ dao động thay đổi theo thời gian
58 Trong dao động điều hoà của con lắc lò xo, nhận xét nào sau đây là sai ?
A Dao động có thể bị tắt dần do lực cản của môi trường
B Tần số dao động riêng chỉ phụ thuộc vào đặc tính của hệ dao động
C Biên độ dao động cưởng bức không phụ thuộc vào điều kiện kích thích ban đầu
D Biên độ dao động cưởng bức phụ thuộc vào điều kiện kích thích ban đầu
59 Chọn câu sai.
A Sóng âm chỉ truyền được trong môi trường khí và lỏng
B Sóng âm có tần số nhỏ hơn 16Hz gọi là sóng hạ âm
C Sóng âm và sóng cơ học có cùng bản chất vật lí
D Vận tốc truyền âm phụ thuộc vào nhiệt độ
60 Âm sắc là đặc tính sinh lí của âm
A chỉ phụ thuộc vào biên độ B chỉ phụ thuộc vào tần số
B chỉ phụ thuộc vào cường độ âm D phụ thuộc vào tần số và biên độ
61 Khi âm thanh truyền từ không khí vào nước thì
A Bước sóng thay đổi nhưng tần số không đổi
B Bước sóng và tần số đều thay đổi
C Bước sóng và tần số không đổi
D Bước sóng không đổi nhưng tần số thay đổi
62 Độ to của âm thanh phụ thuộc vào
A Cường độ và tần số của âm B Biên độ dao động âm
63 Phát biểu nào sau đây không đúng ?
A Dao động âm có tần số trong niền từ 16Hz đến 20kHz
B Sóng âm, sóng siêu âm và sóng hạ âm đều là sóng cơ
C Sóng âm là sóng dọc
D Sóng siêu âm là sóng âm duy nhất mà tai người không nghe được
64 Một sóng lan truyền với vận tốc 200m/s có bước sóng 4m Tần số và chu kì của sóng là
A f = 50Hz ; T = 0,02s B f = 0,05Hz ; T = 200s
C f = 800Hz ; T = 1,25s D f = 5Hz ; T = 0,2s
65 Một sóng có tần số 500Hz, có tốc độ lan truyền 350m/s Hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng
phải cách nhau gần nhất một khoảng là bao nhiêu để giữa chúng có độ lệch pha bằng
3
rad ?
A 0,116m B 0,476m C 0,233m D 4,285m
Trang 1566 Nguồn phát sóng được biểu diễn: u = 3sin(20t) cm Vận tốc truyền sóng là 4m/s Phương trình dao động
của một phần tử vật chất trong môi trường truyền sóng cách nguồn 20cm là
A u = 3sin(20t -
2
) cm B u = 3sin(20t +
2
) cm
C u = 3sin(20t - ) cm D u = 3sin(20t) cm
67 Một sợi dây đàn hồi có độ dài AB = 80cm, đầu B giữ cố định, đầu A gắn với cần rung dao động điều hoà
với tần số 50Hz theo phương vuông góc với AB Trên dây có một sóng dừng với 4 bụng sóng, coi A và B lànút sóng Vận tốc truyền sóng trên dây là
A 10m/s B 5m/s C 20m/s D 40m/s
68 Khoảng cách giữa hai điểm phương truyền sóng gần nhau nhất trên và dao động cùng pha với nhau gọi là
A bước sóng B chu kì
C vận tốc truyền sóng D độ lệch pha
69 Hiện tượng giao thoa sóng xảy ra khi có sự gặp nhau của hai sóng
A xuất phát từ hai nguồn dao động cùng biên độ
B xuất phát từ hai nguồn truyền ngược chiều nhau
C xuất phát từ hai nguồn bất kì
D xuất phát từ hai nguồn sóng kết hợp cùng phương
70 Trên mặt chất lỏng có hai nguồn kết hợp, dao động cùng pha theo phương thẳng đứng tại hai điểm A và
B cách nhau 7,8cm Biết bước sóng là 1,2cm Số điểm có biên độ dao động cực đại nằm trên đoạn AB là
71 Trong sự giao thoa sóng trên mặt nước của hai nguồn kết hợp, cùng pha, những điểm dao động với biên
độ cực đại có hiệu khoảng cách từ đó tới các nguồn là (k = 0, ± 1, ±, …)
72 Một sóng cơ học truyền dọc theo trục Ox có phương trình u = 28cos(20x – 2000t) (cm), trong đó x là toạ
độ được tính bằng m, t là thời gian được tính bằng s Vận tốc của sóng là
A 100m/s B 314m/s C 331m/s D 334m/s
73 Khi có sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi, khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp bằng
A một phần tư bước sóng B hai lần bước sóng
C một nữa bước sóng D một bước sóng
74 Một dây đàn có chiều dài L, hai đầu cố định Sóng dừng trên dây có bước sóng dài nhất là
75 Hai thanh nhỏ gắn trên cùng một nhánh âm thoa chạm vào mặt nước tại hai điểm A và B cách nhau 4cm.
Âm thoa rung với tần số 400Hz, vận tốc truyền sóng trên mặt nước là 1,6m/s Giữa hai điểm A và B có baonhiên gợn sóng và bao nhiêu điểm đứng yên ?
A 10 gợn, 11 điểm đứng yên.B 19 gợn, 20 điểm đứng yên
C 29 gợn, 30 điểm đứng yên.D 9 gợn, 10 điểm đứng yên
76 Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động cùng pha, cùng
tần số f = 16Hz Tại một điểm M trên mặt nước cách các nguồn A, B những khoảng d1 = 30cm, d2 = 25,5cm,sóng có biên độ cực đại Giữa M và đường trung trực AB có hai dãy cực đại khác Tính vận tốc truyền sóngtrên mặt nước
A 34cm/s B 24cm/s 44cm/s 60cm/s
77 Một sóng ngang truyền trên sợi dây đàn hồi rất dài với vận tốc sóng v = 0,2m/s, chu kì dao động T = 10s.
Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên dây dao động ngược pha nhau là
78 Để có sóng dừng xảy ra trên một dây đàn hồi với hai đầu dây là hai nút sóng thì
A bước sóng bằng một số lẻ lần chiều dài dây
B chiều dài dây bằng một phần tư lần bước sóng
C bước sóng luôn đúng bằng chiều dài dây
Trang 16D chiều dài dây bằng một số nguyên lần nữa bước sóng.
79 Hai điểm S1 , S2 trên mặt chất lỏng , cách nhau 18cm , dao động cùng pha với tần số 20Hz Vân tốc truyền sóng là 1,2m/s Giữa S1 và S2 có số gợn sóng hình hypebol mà tại đó biên độ dao động cực tiểu là
80 Tại hai điểm A và B cách nhau 10cm trên mặt chất lỏng có hai nguồn phát dao động theo phương thẳng
đứng với các phương trình là uA = 0,5sin(50t) cm ; uB = 0,5sin(50t + ) cm, vận tốc tuyền sóng trên mặtchất lỏng là 0,5m/s Xác định số điểm có biên độ dao động cực đại trên đoạn thẳng AB
PHẦN II: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU VÀ DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ.
7 DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
1 Cách tạo ra dòng điện xoay chiều
Khung dây kim loại kín quay đều với vận tốc góc quanh trục đối xứng của nó trong từ trường đều cóvéc tơ cảm ứng từ
B vuông góc với trục quay thì trong mạch có dòng điện biến thiên điều hòa với tần số góc
gọi là dòng điện xoay chiều
Khi khung dây quay một vòng (một chu kì) dòng điện trong khung dây đổi chiều 2 lần
2 Hiệu điện thế xoay chiều, cường độ dòng điện xoay chiều
Nếu i = Iosint thì u = Uosin(t + )
Nếu u = Uosint thì i = Iosin(t - )
L
3 Các giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều
và E =
2
o E
4 Lý do sử dụng các giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều
+ Với dòng điện xoay chiều ta khó xác định các giá trị tức thời của i và u vì chúng biến thiên rất nhanh, cũngkhông thể lấy giá trị trung bình của chúng vì trong một chu kỳ, giá trị đó bằng 0
+ Khi sử dụng dòng điện xoay chiều, ta cần quan tâm tới không phải là tác dụng tức thời của nó ở từng thờiđiểm mà là tác dụng của nó trong một thời gian dài
+ Tác dụng nhiệt của dòng điện tỉ lệ với bình phương của cường độ dòng điện nên không phụ thuộc vàochiều dòng điện
+ Ampe kế và vôn kế đo cường độ dòng điện và hiệu điện thế xoay chiều dựa vào tác dụng nhiệt của dòngđiện nên gọi là ampe kế nhiệt và vôn kế nhiệt, số chỉ của chúng là cường độ hiệu dụng và hiệu điện thế hiệudụng của dòng điện xoay chiều
5 Các loại đoạn mạch xoay chiều
+ Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần: uR cùng pha với i ; I =
là dung kháng của tụ điện
+ Đoạn mạch chỉ có cuộn dây thuần cảm: uL sớm pha hơn i góc
2
; với ZL = L là cảm kháng của cuộn dây
+ Đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp (không phân nhánh):
Độ lệch pha giữa u và i xác định theo biểu thức:
Trang 17U
, công suất trên mạch đạt
giá trị cực đại Pmax =
R
U2, u cùng pha với i ( = 0)
Khi ZL > ZC thì u nhanh pha hơn i (đoạn mạch có tính cảm kháng)
Khi ZL < ZC thì u trể pha hơn i (đoạn mạch có tính dung kháng)
R tiêu thụ năng lượng dưới dạng toả nhiệt, ZL và ZC không tiêu thụ năng lượng của nguồn điện xoay chiều.+ Cách nhận biết cuộn dây có điện trở thuần r
Xét toàn mạch, nếu: Z R2 (Z L Z C)2 ; U U R2 (U L U C)2 hoặc P I2R hoặc cos
Z
R
thìcuộn dây có điện trở thuần r 0
Xét cuộn dây, nếu: Ud UL hoặc Zd ZL hoặc Pd 0 hoặc cosd 0 hoặc d
2
thì cuộn dây có điện trởthuần r 0
6 Công suất của dòng điện xoay chiều
+ Công suất của dòng điện xoay chiều: P = UIcos = I2R = 22
Z
R U
Trường hợp cos = 1 tức là = 0: mạch chỉ có R, hoặc mạch RLC có cộng hưởng điện (ZL = ZC) thì P =Pmax = UI =
R
U2
.Trường hợp cos = 0 tức là =
2
: Mạch chỉ có L, hoặc chỉ có C, hoặc có cả L và C mà không có R thì
P = Pmin = 0
Để nâng cao hệ số công suất của mạch bằng cách mắc thêm vào mạch cuộn cảm hoặc tụ điện thích hợpsao cho cảm kháng và dung kháng của mạch xấp xĩ bằng nhau để cos 1
Đối với các động cơ điện, tủ lạnh, … nâng cao hệ số công suất cos để giảm cường độ dòng điện
8 MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỘNG CƠ ĐIỆN
1 Máy phát điện xoay chiều 1 pha
+ Nguyên tắc hoạt động
Dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ: khi từ thông qua một khung dây biến thiên điều hòa, thì trongkhung dây xuất hiện một suất điện động cảm ứng biến thiên điều hòa
+ Cấu tạo
Phần cảm là bộ phận tạo ra từ trường: nam châm vĩnh cữu hay nam châm điện
Phần ứng là bộ phận tạo ra suất điện động: cuộn dây
Trong hai phần: phần cảm và phần ứng, có một phần quay gọi là rôto, phần đứng yên gọi là stato
Trang 18Để đưa dòng điện vào rôto (nếu rôto là nam châm điện) hoặc lấy dòng điện ra từ rôto (nếu rôto là phầnứng), người ta phải dùng bộ góp Bộ góp gồm hai vành khuyên và hai chổi quét.
Hai vành khuyên nối với hai đầu của khung dây quay và cùng quay với khung dây
Hai chổi quét cố định tì trên hai vành khuyên để lấy điện ra từ khung dây (nếu rôto là phần ứng) hoặc đưađiện vào khung dây (nếu rôto là nam châm điện)
Cấu tạo trong kỷ thuật: phần cảm và phần ứng gồm nhiều cuộn dây, mỗi cuộn dây gồm nhiều vòng dây,các cuộn dây trong từng phần được mắc nối tiếp với nhau và được quấn trên các lỏi thép kỷ thuật điện Cáclỏi thép được ghép bằng nhiều lá thép mỏng cách điện với nhau để chống dòng điện Fucô
+ Tần số của dòng điện xoay chiều
Nếu máy phát có 1 cuộn dây và 1 nam châm (gọi là một cặp cực), rôto quay n vòng trong 1 giây thì tần sốcủa dòng điện là f = n
Nếu máy có p cặp cực và rô to quay n vòng trong 1 giây thì f = np
Nếu máy có p cặp cực và rô to quay n vòng trong 1 phút thì f =
60
n
p
2 Dòng điện xoay chiều ba pha
Dòng điện xoay chiều 3 pha là một hệ thống gồm 3 dòng điện xoay chiều một pha có cùng biên độ, cùngtần số, nhưng lệch nhau về pha là
Dòng điện xoay chiều 3 pha do các máy phát điện xoay chiều 3 pha phát ra
3 Cấu tạo và hoạt động của máy phát điện xoay chiều 3 pha
+ Cấu tạo: gồm 2 phần
Stato gồm 3 cuộn dây giống nhau bố trí lệch nhau 120o trên một giá tròn
Rôto là một nam châm vỉnh cửu hoặc nam châm điện quay quanh một trục
+ Hoạt động
Khi rôto quay với chu kỳ từ thông qua các cuộn dây biến thiên lệch pha nhau 120o tức là lệch nhau
3
1 chu
kỳ về thời gian Do đó suất điện động xuất hiện trong 3 cuộn dây cũng biến thiên lệch pha nhau 120o
Nếu nối các đầu dây của 3 cuộn dây với 3 mạch ngoài giống nhau thì 3 dòng điện trong các mạch ngoàicũng lệch pha nhau 120o
Khi mắc hình sao ta có: Ud = 3 Up (Ud là hiệu điện thế giữa hai dây pha, Up là hiệu điện thế giữa dây pha
và dây trung hoà)
Mạng điện gia đình sử dụng một pha của mạng điện 3 pha: Nó có một dây nóng và một dây nguội
+ Mắc hình tam giác
Điểm cuối cuộn này nối với điểm đầu của cuộn tiếp theo theo tuần tự thành ba điểm nối chung Ba điểmnối đó được nối với 3 mạch ngoài bằng 3 dây pha
Cách mắc này đòi hỏi 3 tải tiêu thụ phải giống nhau
5 Ưu điểm của dòng điện xoay chiều 3 pha
+ Tiết kiệm được dây nối từ máy phát đến tải tiêu thu
+ Giảm được hao phí trên đường dây
+ Trong cách mắc hình sao, ta có thể sử dụng được hai hiệu điện thế khác nhau: Ud = 3 Up
+ Tạo ra từ trường quay sử dụng trong động cơ điện xoay chiều
Trang 196 Cấu tạo và hoạt động của động cơ không đồng bộ 3 pha
+ Cấu tạo: gồm 2 bộ phận chính
- Stato gồm 3 cuộn dây giống nhau quấn trên lỏi sắt đặt lệch nhau 120o trên một giá tròn để tạo từ trườngquay
- Rôto hình trụ có tác dụng như một cuộn dây quấn trên lỏi sắt có thể quay quanh một trục
+ Cách tạo ra từ trường quay bằng dòng điện 3 pha: cho dòng điện xoay chiều 3 pha đi vào trong 3 cuộn dâygiống nhau, đặt lệch nhau 120o trên một giá tròn thì trong không gian giữa 3 cuộn dây sẽ có một từ trườngquay với tần số bằng tần số của dòng điện xoay chiều
+ Hoạt động: khi mắc động cơ vào mạng điện 3 pha, từ trường quay do stato gây ra làm cho rôto quay vớivận tốc góc ’ nhỏ hơn tần số góc của từ trường quay nên gọi là sự quay không đồng bộ
7 Ưu điểm của dộng cơ không đồng bộ 3 pha
+ Cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo Có thể chế tạo được những động cơ không đồng bộ ba pha có công suất lớn.+ Sử dụng tiện lợi, không có vành khuyên, chổi quét nên không sinh ra tia lửa điện, không gây nhiểu sóng vôtuyến
+ Dễ dàng thay đổi chiều quay của động cơ bằng cách đổi vị trí mắc của 2 cuộn dây cho nhau
+ Vận tốc quay ’ của động cơ có thể biến đổi trong một phạm vi khá rộng khi tốc độ quay của từ trườngkhông đổi Vì vậy khi tải ngoài thay đổi nó vẫn hoạt động bình thường
8 Động cơ không đồng bộ một pha
Cấu tạo: gồm 2 phần chính
+ Stato gồm 2 cuộn dây giống nhau quấn trên lỏi sắt đặt lệch nhau 90o trên một vòng tròn
+ Rôto hình trụ có tác dụng như một cuộn dây quấn trên lỏi sắt có thể quay quanh một trục
Hoạt động: khi mắc động cơ vào mạng điện 1 pha, một cuộn nối thẳng với mạng điện, cuộn kia nối với mạng
điện qua một tụ điện để làm cho dòng điện chạy trong hai cuộn dây lệch pha nhau, tạo ra từ trường quay làmquay rôto
Chỉ chế tạo được đọng cơ không đồng bộ 1 pha công suất nhỏ
9 MÁY BIẾN THẾ:
Máy biến thế là thiết bị dùng để thay đổi hiệu điện thế nhưng không làm thay đổi tần số của dòng điện
xoay chiều
1 Cấu tạo
+ Một lỏi thép kỷ thuật điện hình khung gồm nhiều lá thép mỏng ghép sát nhau và cách điện với nhau
+ Hai cuộn dây có số vòng dây N1, N2 khác nhau quấn trên lỏi thép Cuộn mắc vào mạng điện xoay chiều gọi
là cuộn sơ cấp, cuộn mắc vào tải tiêu thụ gọi là cuộn thứ cấp
2 Nguyên tắc hoạt động
Dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ
Nối hai đầu cuộn sơ cấp vào mạng điện xoay chiều, dòng điện xoay chiều chạy trong cuộn sơ cấp tạo ra từtrường biến thiên trong lỏi thép Từ thông biến thiên của từ trường đó qua cuộn thứ cấp gây ra dòng điện cảmứng chạy trong cuộn thứ cấp và trong tải tiêu thụ
3 Sự biến đổi hiệu điện thế và cường độ dòng điện
1
I
I
=1
2
N N
4 Truyền tải điện năng
+ Công suất hao phí trên đường dây tải: P = RI2 = R(
Trang 20Trong thực tế để giảm hao phí trên đường truyền tải người ta dùng biện pháp chủ yếu là tăng hiệu điện thếU: dùng máy biến thế tăng thế đưa hiệu điện thế ở nhà máy lên rất cao rồi tải đi trên các đường dây cao thế.Gần đến nơi tiêu thụ lại dùng máy biến thế hạ thế giảm thế từng bước đến giá trị thích hợp.
Tăng hiệu điện thế trên đường dây tải lên n lần thì công suất hao phí giảm n2 lần
5 Công dụng của máy biến thế
+ Thay đổi hiệu điện thế của dòng điện xoay chiều đến các giá trị thích hợp
+ Sử dụng trong việc truyền tải điện năng để giảm hao phí trên đường dây truyền tải
10 CÁCH TẠO RA DÒNG ĐIỆN MỘT CHIỀU
1 Sự cần thiết của dòng điện một chiều
+ Trong công nghiệp: dòng điện một chiều sử dụng để mạ điện, đúc điện, nạp điện cho ắcquy, sản xuất hoáchất, tinh chế kim loại bằng phương pháp điện phân
+ Các thiết bị vô tuyến điện tử được cung cấp năng lượng bằng dòng điện một chiều
+ Trong giao thông vận tải: những động cơ điện một chiều dùng để chạy xe điện, tàu điện, … chúng có ưuđiểm hơn động cơ điện xoay chiều ở chổ dễ khởi động và dễ thay đổi vận tốc
2 Cách tạo ra dòng điện một chiều
+ Dùng các nguồn điện một chiều như pin, ắc qui
+ Chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều bằng các điôt
+ Dùng máy phát điện một chiều
3 Chỉnh lưu dòng điện xoay chiều bằng điôt bán dẫn
Dùng các điôt để đưa dòng điện qua tải theo một chiều
Nếu chỉ dùng 1 điôt ta chỉ cho dòng điện qua tải 1 chiều trong nữa chu kì, đó là dòng điện một chiều nhấpnháy đứt quãng
Nếu dùng 4 điôt với cách mắc thích hợp ta lấy được dòng điện một chiều qua tải trong cả hai nữa chu kì.Dòng điện một chiều qua chỉnh lưu hai nữa chu kì là dòng điện một chiều nhấp nháy
Có thể làm giảm sự nhấp nháy bằng cách mắc vào giữa hai đầu của tải một tụ điện thích hợp gọi là tụ lọc
4 Máy phát điện một chiều
+ Cấu tạo: gồm một khung dây có thể quay quanh một trục đối xứng của nó trong từ trường đều và một bộgóp gồm hai vành bán khuyên và hai chổi quét
Hai vành bán khuyên nối với hai đầu của khung dây và cùng quay với khung dây
Hai chổi quét cố định tì trên các vành bán khuyên để lấy điện ra
+ Hoạt động: dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ Khi khung dây quay, từ thông qua khung dây biến thiênđiều hòa làm phát sinh trong khung dây một suất điện động cảm ứng biến thiên điều hòa Nếu mạch ngoài cótải tiêu thụ thì trong mạch có dòng điện chạy qua Dòng điện trong khung là dòng điện xoay chiều, nhưng do
sự bố trí hai vành bán khuyên nên khi dòng điện trong khung đổi chiều thì vành bán khuyên đổi chổi quét, do
đó một chổi quét luôn có dòng điện đi ra mạch ngoài (cực dương), chổi quét còn lại luôn có dòng điện từmạch ngoài vào (cực âm)
Để tạo ra dòng điện ổn định người ta làm phần ứng gồm nhiều khung dây đặt lệch nhau và mắc nối tiếpvới nhau tạo ra dòng điện một chiều gần như không nhấp nháy
Nếu cho dòng điện một chiều chạy vào khung dây thì dưới tác dụng của lực điện từ, khung dây sẽ quay,máy phát điện một chiều trở thành động cơ điện một chiề đó là tính chất thuận nghịch của máy phát điện mộtchiều
5 Ưu điểm nhược điểm của phương pháp chỉnh lưu.
Phương pháp chỉnh lưu có hiệu quả kinh tế cao, tiện lợi, thiết bị dễ chế tạo, ít tốn kém, gọn, vận chuyển dễdàng Có thể tạo ra được dòng điện một chiều có công suất lớn
Nhược điểm của phương pháp chỉnh lưu là dòng điện một chiều tạo ra còn nhấp nháy khó sử dụng cho cácthiết bị đòi hỏi sự chính xác cao, và còn phụ thuộc vào nguồn điện xoay chiều
11 DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ
1 Sự biến thiên điện tích và dòng điện trong mạch dao động:
Trang 21+ Mạch dao động là một mạch điện khép kín gồm một tụ điện có điện dung C và một cuộn dây có độ tự cảm
L, có điện trở thuần không đáng kể nối với nhau
+ Điện tích trên tụ điện trong mạch dao động: q = Qo sin(t + )
+ Cường độ dòng điện trên cuộn dây: i = q' = Iosin(t + +
2
)Điện tích trên tụ điện và cường độ dòng điện trong mạch dao động biến thiên điều hoà với tần số góc =
LC
1
Tần số của mạch dao động chỉ phụ thuộc vào những đặc tính của mạch
2 Năng lượng điện từ trong mạch dao động
+ Năng lượng điện trường trên tụ điện
Wđ = 2
1
qu = 2
1
C
q2
= 2
1
C
Q o2sin2(t + )
+ Năng lượng từ trường trên cuộn cảm
2
1CUo
- Năng lượng trong mạch dao động gồm năng lượng điện trường tập trung ở tụ điện và năng lượng từtrường tập trung ở cuộn cảm - Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường biến thiên điều hòa theothời gian với cùng một tần số
- Tổng năng lượng của điện trường và năng lượng từ trường là không đổi, tức là được bảo toàn
3 Sự tắt dần của dao động điện từ trong mạch dao động
+ Cuộn cảm và dây nối bao giờ cũng có điện trở thuần dù rất nhỏ làm tiêu hao năng lượng của mạch do tỏanhiệt
+ Ngoài ra còn một phần năng lượng bị bức xạ ra không gian xung quanh dưới dạng sóng điện từ cũng làmgiảm năng lượng của mạch
Năng lượng của mạch dao động giảm dần, do đó dao động điện từ trong mạch tắt dần
20 ĐIỆN TỪ TRƯỜNG
4 Hai giả thuyết của Maxoen
+ Giả thuyết về từ trường biến thiên: khi một từ trường biến thiên theo thời gian, nó sinh ra một điện trường
xoáy trong không gian xung quanh nó, tức là một điện trường mà các đường sức là những đường cong khépkín, bao quanh các đường cảm ứng từ của từ trường
+ Giả thuyết về điện trường biến thiên: khi một điện trường biến thiên theo thời gian, nó làm xuất hiện một
từ trường xoáy, là từ trường mà các đường cảm ứng từ bao quanh các đường sức của điện trường
+ Khái niệm về dòng điện dịch: dòng điện dịch là một khái niệm dùng để chỉ sự biến thiên của điện trường,
nó tương đương như một dòng điện là đều sinh ra từ trường
Dòng điện trong mạch dao động được coi là dòng điện khép kín gồm dòng điện dẫn chạy trong dây dẫn vàdòng điện dịch chạy qua tụ điện
5 Điện từ trường
Điện trường và từ trường có thể chuyển hóa lẫn nhau, liên hệ với nhau rất chặt chẻ, chúng là hai mặt thểhiện khác nhau của một trường duy nhất gọi là điện từ trường
Trang 22Điện từ trường lan truyền trong không gian với vận tốc bằng vận tốc ánh sáng.
6 Sự khác nhau giữa điện trường xoáy và điện trường tĩnh
+ Điện trường xoáy có đường sức khép kín, điện trường tĩnh có đường sức không khép kín
+ Điện trường xoáy biến thiên theo thời gian, không gian Điện trường tĩnh không biến đổi theo thời gian, chỉbiến đổi theo không gian
+ Điện trường xoáy do từ trường biến thiên sinh ra, điện trường tĩnh do điện tích đứng yên sinh ra
+ Sóng điện từ là sóng ngang Trong quá trình truyền sóng, tại một điểm bất kỳ trên phương truyền véc tơcường độ điện trường
E và véc tơ cảm ứng từ B vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng.
+ Sóng điện từ mang năng lượng Năng lượng sóng điện từ tỉ lệ với luỹ thừa bậc 4 của tần số sóng
2 Phân lo i và các đ c tính c a sóng vô tuy nại và các đặc tính của sóng vô tuyến ặc tính của sóng vô tuyến ủa sóng vô tuyến ến
Sóng dài 3 - 300 kHz 105 - 103mSóng trung 0,3 - 3 MHz 103 - 102mSóng ngắn 3 - 30 MHz 102 - 10 mSóng cực ngắn 30 - 30000 MHz 10 - 10-2 mĐặc tính và phạm vi sử dụng của mỗi loại sóng
+ Các sóng dài ít bị nước hấp thụ nên được dùng để thông tin dưới nước Sóng dài ít dùng để thông tin trênmặt đất vì năng lượng nhỏ, không truyền đi xa được
+ Các sóng trung truyền được theo bề mặt Trái Đất Ban ngày chúng bị tầng điện li hấp thụ mạnh nên khôngtruyền được xa Ban đêm, tầng điện li phản xạ sóng trung nên chúng truyền được đi xa Các đài thu sóngtrung ban đêm nghe rất rỏ còn ban ngày thì nghe không tốt
+ Các sóng ngắn có năng lượng lớn hơn sóng trung, chúng được tầng điện li và mặt đất phản xạ đi phản xạlại nhiều lần Một đài phát sóng ngắn công suất lớn có thể truyền sóng đi mọi nơi trên Trái Đất
+ Các sóng cực ngắn có năng lượng lớn nhất, không bị tầng điện li hấp thụ và phản xạ, có khả năng truyền đirất xa theo đường thẳng và được dùng trong thông tin vũ trụ
Vô tuyến truyền hình dùng sóng cực ngắn không truyền được đi xa trên mặt đất, muốn truyền hình đi xa,người ta phải làm các đài tiếp sóng trung gian hoặc dùng vệ tinh nhân tạo để thu sóng của đài phát rồi pháttrở về Trái Đất
22 PHÁT VÀ THU SÓNG ĐIỆN TỪ
1 Máy phát dao động điều hoà dùng tranzito
Máy phát dao động điều hòa dùng tranzito là một mạch tự dao động dùng để sản ra dao dộng điện từ cao
tần không tắt
Máy phát dao động điều hoà gồm một mạch dao động LC, một tranzito và nguồn điện một chiều để bổsung năng lượng cho mạch dao động LC làm cho dao động điện từ trong mạch LC không tắt dần
Trang 232 Mạch dao động hở, ăngten
Một hệ thống gồm cuộn dây và tụ điện có các bản tụ để lệch nhau thì có thể phát sóng ra xa gọi là mạchdao động hở Trường hợp để hai bản của tụ điện lệch hẳn một góc 180o thì khả năng phát sóng của mạch daođộng lúc đó là lớn nhất
Ăngten là một dây dẫn dài, có cuộn cảm ở giữa, đầu trên để hở còn đầu dưới tiếp đất
3 Phát và thu sóng điện từ
Phát sóng điện từ
Phối hợp một máy phát dao động điều hòa với một ăngten
Cuộn cảm L của mạch dao động truyền vào cuộn cảm LA của ăngten một từ trường dao động với tần số f,
từ trường này làm phát sinh một điện trường cảm ứng trong ăngten làm các electron trong ăngten dao độngvới tần số f, ăngten phát ra sóng điện từ tần số f bằng tần số của máy phát dao động điều hoà
Thu sóng điện từ
Phối hợp một ăngten với một mạch dao động LC
Ăngten nhận được rất nhiều sóng vô tuyến có tần số khác nhau do nhiều đài phát truyền tới, các electrontrong ăngten dao động và mạch LC cũng dao động với tất cả các tần số đó
Muốn thu sóng có tần số f xác định, ta điều chỉnh tụ C của mạch để dao động riêng của mạch có cùng tần
số , khi đó có hiện tượng cộng hưởng và trong mạch LC, dao động với tần số f có biên độ lớn hơn hẵn cácdao động khác, ta nói mạch LC đã chọn sóng
B CÁC CÔNG THỨC.
1 Dòng điện xoay chiều
Cảm kháng của cuộn dây: ZL = L
Dung kháng của tụ điện: ZC =
C
1.Tổng trở của đoạn mạch RLC: Z = 2
C L
2
o U
U ; UR = IR; UL = IZL; UC = IZC
L
Công suất: P = UIcos = I2R = 22
Z
R U
Hệ số công suất: cos =
Z R
Điện năng tiêu thụ ở mạch điện : W = A = P.t
Nếu i = Iosint thì u = Uosin(t + )
Nếu u = Uosint thì i = Iosin(t - )
ZL > ZC thì u nhanh pha hơn i ; ZL < ZC thì u chậm pha hơn i ;
ZL = ZC hay =
LC
1 thì u cùng pha với i, có cộng hưởng điện và khi đó: I = Imax =
đó là Pmax =
|
|.2
2
C
Z U
Trang 24Nếu trên đoạn mạch RLC có biến trở R và cuộn dây có điện trở thuần r, công suất trên biến trở cực đại khi R
= r2 (Z L Z C)2 và công suất cực đại đó là PRmax = 2 2
2
)(
)(
C
Z r R
R U
Z U
Z U
1
I
I
=1
2
N N
Công suất hao phí trên đường dây tải: P = RI2 = R(
Điện tích trên hai bản tụ: q = Qosin(t + )
Cường độ dòng điện trong mạch: i = Iosin(t + +
2
)Hiệu điện thế trên hai bản tụ: u = Uosin(t + )
Năng lượng điện trường, từ trường: Wđ =
2
1
Cu2 = 2
1
C
q2 ; Wt =
2
1
Li2 Năng lượng điện trường bằng năng lượng từ trường khi:
q = 2
o Q
hoặc i =
2
o I
Năng lượng điện từ: Wo = Wđ + Wt =
1CUo2 =
2
1LIo
Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường biến thiên điều hoà với tần số góc ’ = 2 =
LC
2, với
chu kì T’ =
2
T
= LC còn năng lượng điện từ thì không thay đổi theo thời gian
Liên hệ giữa Qo, Uo, Io: Qo = CUo =
o I
= Io LC
Bộ tụ mắc nối tiếp : 1 1 1
2 1
C C C
Bộ tụ mắc song song: C = C1 + C2 + …
C CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM.
1 Phát biểu nào sau đây là đúng với mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn thuần cảm hệ số tự cảm L, tần số góc
của dòng điện là ?
Trang 25A Tổng trở của đoạn mạch bằng
L
1
B Hiệu điện thế trể pha
2
so với cường độ dòng điện
C Mạch không tiêu thụ công suất
D Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch sớm pha hay trể pha so với cường độ dòng điện tuỳ thuộc vào thờiđiểm ta xét
2 Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp một hiệu điện thế xoay chiều u = Uosint thì độ lệch pha củahiệu điện thế u với cường độ dòng điện i trong mạch được tính theo công thức
C
C tg =
3 Cường độ dòng điện luôn luôn sớm pha hơn hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch khi
A đoạn mạch chỉ có R và C mắc nối tiếp
B đoạn mạch chỉ có L và C mắc nối tiếp
C đoạn mạch chỉ công suất cuộn cảm L
D đoạn mạch có R và L mắc nối tiếp
4 Đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp Điện trở thuần R = 10 Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L =
5 Tác dụng của cuộn cảm đối với dòng điện xoay chiều là
A gây cảm kháng nhỏ nếu tần số dòng điện lớn
B gây cảm kháng lớn nếu tần số dòng điện lớn
C ngăn cản hoàn toàn dòng điện xoay chiều
D chỉ cho phép dòng điện đi qua theo một chiều
6 Trong quá trình truyền tải điện năng, biện pháp lầm giảm hao phí trên đường dây tải điện được sử dụng
chủ yếu hiện nay là
A giảm công suất truyền tải B tăng chiều dài đường dây
C tăng hiệu điện thế trước khi truyền tải D giảm tiết diện dây
7 Một đoạn mạch gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L =
1
H mắc nối tiếp với điện trở thuần R = 100.Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế xoay chiều u = 100 2 sin100t (V) Biểu thức cường độ dòngđiện trong mạch là
A i = sin(100t -
4
) (A) B i = sin(100t +
2
) (A)
C i = 2 sin(100t + 4) (A) D i = 2 sin(100t - 6) (A)
8 Cho biểu thức của cường độ dòng điện xoay chiều là i = Iosin(t+) Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều đó là
9 Với cùng một công suất cần truyền tải, nếu tăng hiệu điện thế hiệu dụng ở nơi truyền tải lên 20 lần thì công
suất hao phí trên đường dây
A giảm 400 lần B giảm 20 lần C tăng 400 lần D tăng 20 lần
Trang 2610 Cho mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm L và tụ điện C =
C i = 5 2 sin100t) (A) D i = 5 2 sin(100t -
4
3
) (A)
11 Cho một đoạn mạch không phân nhánh gồm một điện trở thuần, một cuộn dây thuần cảm và một tụ điện.
Khi xảy ra cộng hưởng điện trong đoạn mạch đó thì khẳng định nào sau đây là sai ?
A Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch đạt giá trị lớn nhất
B Cảm kháng và dung kháng của mạch bằng nhau
C Hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu đoạn mạch cùng pha với hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu điện trở R
D Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu điện trở R nhỏ hơn hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch
12 Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ Cuọn dây có r = 10, L =
10
1
H Đặt vào hai đầu đoạn mạchmột hiệu điện thế dao động điều hoà có giá trị hiệu dụng U = 50V và tần số f = 50Hz Khi điện dung của tụđiện có giá trị là C1 thì số chỉ của ampe kế là cực đại và bằng 1A Giá trị của R và C1 là
A R = 50 và C1 =
310
2 F.B R = 50 và C1 =
4
10F
2 F
13 Một máy phát điện xoay chiều ba pha hình sao có hiệu điện thế pha bằng 220V Hiệu điện thế dây của
mạng điện là:
14 Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm thay đổi được Điện trở thuần
R = 100 Hiệu điện thế hai đầu mạch u = 200sin100t (V) Khi thay đổi hệ số tự cảm
của cuộn dây thì cường độ dòng điện hiệu dụng có giá trị cực đại là
A 2 A B 0,5A C
2
1
A D 2A
15 Đặt một hiệu điện thế xoay chiều u = 220 2 sin100t (V) vào hai đầu đoạn mạch R, L, C không phân
nhánh có điện trở R = 110V Khi hệ số công suất của mạch là lớn nhất thì công suất tiêu thụ của đoạn mạchlà
A 460W B 172,7W C 440W D 115W
16 Cho một mạch điện xoay chiều gồm một điện trở thuần R và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Hiệu
điện thế đặt vào hai đầu đoạn mạch là u = 100 2 sin100t (V), bỏ qua điện trở dây nối Biết cường độ dòngđiện trong mạch có giá trị hiệu dụng là 3 A và lệch pha
10 4F
17 Trong hệ thống truyền tải dòng điện ba pha đi xa theo cách mắc hình sao thì
A hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai dây pha lớn hơn hiệu điện thế hiệu dụng giữa một dây pha và dây trunghoà
Trang 27B cường độ dòng điện trong dây trung hoà luôn luôn bằng 0.
C dòng điện trong mỗi dây pha đều lệch pha
3
2
so với hiệu điện thế giữa dây pha đó và dây trung hoà
D cường độ dòng điện trong dây trung hoà bằng tổng các cường độ hiệu dụng của các dòng điện trong badây pha
18 Trong đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần, dòng điện luôn luôn
A nhanh pha
2
với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch
B chậm pha
2
với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch
C ngược pha với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch
D cùng pha với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch
19 Sau khi chỉnh lưu cả hai nữa chu kì của một dòng điện xoay chiều thì được dòng điện
A một chiều nhấp nháy B có cường độ bằng cường độ hiệu dụng
C có cường độ không đổi D một chiều nhấp nháy, đứt quãng
20 Đặt vào hai đầu đoạn mạch R, L C mắc nối tiếp một hiệu điện thế xoay chiều u = 200sin100t (V) Biết
R = 50, C =
2
10 4
F, L =
2
1
H Để công suất tiêu thụ của mạch đạt cực đại thì thì phải ghép thêm với
tụ điện C ban đầu một tụ điện Co bằng bao nhiêu và ghép như thế nào ?
10 4
F, ghép song song
21 Một máy biến thế có tỉ lệ về số vòng dây của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp là 10 Đặt vào hai đầu cuộn sơ
cấp một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng là 200V thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộnthứ cấp là
A 10 2 V B 10V C 20 2 V D 20V
22 Một máy biến thế gồm cuộn sơ cấp có 2500 vòng dây, cuộn thứ cấp có 100 vòng dây Hiệu điện thế hiệu
dụng hai đầu cuộn sơ cấp là 220 V Hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp là
thì phát biểu nào sau đây là sai ?
A Cường độ hiệu dụng của dòng điện trong mạch đạt giá trị cực đại
B Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu điện trở thuần bằng tổng hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộndây và tụ điện
C Công suất toả nhiệt trên điện trở R đạt giá trị cực đại
D Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu điện trở thuần đạt cực đại
24 Một máy phát điện xoay chiều một pha cấu tạo gồm nam châm có 5 cặp cực quay với tốc độ 24
vòng/giây Tần số của dòng điện là
A 120Hz B 60Hz C 50Hz D 2Hz
25 Trong đời sống dòng điện xoay chiều được sử dụng nhiều hơn dòng một chiều là do
A Sản xuất dễ hơn dòng một chiều
B Có thể sản xuất với công suất lớn
C Có thể dùng biến thế để tải đi xa với hao phí nho
D Cả ba nguyên nhân trên
Trang 2826 Cho đoạn mạch diện xoay chiều gồm hai phần tử X và Y mắc nối tiếp Khi đặt vào hai đầu đoạn mạch
hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng là U thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu phần tử X là 3 U,giữa hai đầu phần tử Y là 2U Hai phần tử X và Y tương ứng là
A tụ điện và điện trở thuần
B cuộn dây thuần cảm và điện trở thuần
C tụ điện và cuộn dây thuần cảm
D tụ điện và cuộn dây không thuần cảm
27 Một máy phát điện xoay chiều ba pha hình sao có hiệu điện thế pha bằng 220V Tải mắc vào mỗi pha
giống nhau có điện trở thuần R = 6, và cảm kháng ZL= 8 Cường độ hiệu dụng của dòng điện qua mỗitải là
A 12,7A B 22A C 11A D 38,1A
28 Cho đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh gồm cuôn dây thuần cảm có hệ số tự cảm L =
F và một điện trở thuần R Hiệu điện thế đặt vào hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng
điện qua đoạn mạch có biểu thức là u = Uosin100t (V) và i = Iosin(100t -
4
) (A) Điện trở R có giá trị là
A 400 B 200 C 100 D 50
29 Tần số của dòng điện xoay chiều là 50 Hz Chiều của dòng điện thay đổi trong một giây là
A 50 lần B.100 lần C 25 lần D 100 lần
30 Phát biểu nào sau đây đúng khi nói về hiệu điện thế dao động điều hòa?
A Hiệu điện thế dao động điều hòa là hiệu điện thế biến thiên điều hòa theo thời gian
B Hiệu điện thế dao động điều hòa ở 2 đầu khung dây có tần số góc đúng bằng vận tốc góc của khung dây
đó khi nó quay trong từ trường
C Hiệu điện thế dao động điều hòa có dạng u = U0sin(t + )
D A, B, C đều đúng
31 Với mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần
A Dòng điện qua điện trở và hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch luôn cùng pha
B Pha của dòng điện qua điện trở luôn bằng không
C Mối liên hệ giữa cường độ dòng điện và hiệu điện thế hiệu dụng là U =
32 Biểu thức cường độ dòng điện trong đoạn mạch xoay chiều AB là i = 4sin(100t + ) (A) Tại thời điểm t
= 0,325s cường độ dòng điện trong mạch có giá trị
A i = 4A B i = 2 2 A C i = 2 A D i = 2A
33 Phát biểu nào đúng khi nói về máy phát điện xoay chiều một pha
A Máy phát điện xoay chiều một pha biến điện năng thành cơ năng và ngược lại
B Máy phát điện xoay chiều một pha kiểu cảm ứng hoạt động nhờ vào việc sử dụng từ trường quay
C Máy phát điện xoay chiều một pha kiểu cảm ứng hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ
D Máy phát điện xoay chiều một pha có thể tạo ra dòng điện không đổi
34 Cho đoạn mạch xoay chiều gồm biến trở R, cuộn thuần cảm L =
1
H và tụ điện C =
4
10 3
F mắc nốitiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế xoay chiều u = 120 2 sin100t (V) Điện trở của biến trở phải
có giá trị bao nhiêu để công suất của mạch đạt giá trị cực đại? Giá trị cực đại của công suất là bao nhiêu ?
A R = 120, Pmax = 60W B R = 60, Pmax = 120W
Trang 29C R = 400, Pmax = 180W D R = 60, Pmax = 1200W.
35 Cho mạch điện như hình vẽ Biết cuộn dây có L =
4,1
H, r = 30; tụ điện có C = 31,8F ; R thay đổiđược ; hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là u = 100 2 sin100t (V) Xác định giá trị của R để công suấttiêu thụ của mạch là cực đại Tìm giá trị cực đại đó
H, r = 30; tụ điện có C = 31,8F ; R thay đổiđược ; hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là u = 100 2 sin100t (V) Xác định giá trị của R để công suấttiêu thụ trên điện trở R là cực đại
A R = 30 B R = 40 C R = 50 D R = 60
37 Cho mạch điện như hình vẽ Biết L =
4,1
H, R = 50 ; điện dungcủa tụ điện C có thể thay đổi được ; hiệu điện thế giữa hai đầu A, B là
u = 100 2 sin100t (V) Xác định giá trị của C để hiệu điện thế hiêu
dụng giữa 2 đầu tụ là cực đại
A 20F B 30F C 40F D 10F
38 Cho mạch điện RLC nối tiếp Trong đó R = 100 3 ; C =
2
10 4
F cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm Lthay đổi được Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là u = 200sin100t (V) Xác định độ tự cảm của cuộndây để hiệu điện thế hiệu dụng trên cuộn cảm L là cực đại
39 Trong máy phát điện xoay chiều có p cặp cực quay với tốc độ n vòng/giây thì tần số dòng điện phát ra là
p
n
60
40 Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm một cuộn dây có điện trở thuần r = 5 và độ tự cảm L =
35.10-2Hmắc nối tiếp với điện trở thuần R = 30 Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là u = 70 2 sin100t (V) Côngsuất tiêu thụ của đoạn mạch là
41 Một đoạn mạch xoay chiều gồm hai phần tử R, C hoặc cuộn thuần cảm L mắc nối tiếp Hiệu điện thế giữa
hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch có biểu thức u = 100 2sin100t (V) và i = 2sin(100t -
4
) (A) Mạch gồm những phần tử nào ? điện trở hoặc trở kháng tương ứng
là bao nhiêu ?
A R, L; R = 40, ZL = 30 B R, C; R = 50, ZC = 50
C L, C; ZL = 30, ZC = 30 D R, L; R = 50, ZL = 50
42 Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây một hiệu điện thế một chiều 9V thì cường độ dòng điện trong cuộn dây là
0,5A Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây một hiệu điện thế xoay chiều tần số 50Hz và có giá trị hiệu dụng là 9Vthì cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn dây là 0,3A Điện trở thuần và cảm kháng củacuộn dây là
A R = 18, ZL = 30 B R = 18, ZL = 24
C R = 18, ZL = 12 D R = 30, ZL = 18
Trang 3043 Cho một đoạn mạch xoay chiều gồm hai phần tử mắc nối tiếp Hiệu điện thế giữa 2 đầu mạch và cường
độ dòng điện trong mạch có biểu thức: u = 200sin(100πt - π/2) (V) ; i = 5sin(100πt-π/3) (A) Đáp án nào sau đây đúng?
2
F Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế u =100sin( 100 πt – π/4) (V) Biểu thức cường độ dòng điện qua đoạn mạch là:
A i = 2sin(100πt – π/2)(A) B i = 2sin(100 πt + π/4)(A)
C i = 2sin (100 πt)(A) C i = 2sin(100 πt)(A)
45 Cường độ dòng điện giữa hai đầu của một đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn thuần cảm L =
1
H vàđiện trở R = 100Ω mắc nối tiếp có biểu thức i = 2sin(100πt –
6
)(A) Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạchlà:
A 200 2sin(100 πt +
12
)(V) B 400sin(100 πt +
12
)(V)
C 400sin(100 πt +
6
5)(V) D 200 2sin(100 πt -
12
)(V)
46 Một máy biến áp có cuộn sơ cấp gồm 2000 vòng, cuộn thứ cấp gồm 100 vòng Điện áp và cường độ dòng
điện ở mạch sơ cấp là 120V, 0,8A Điện áp và công suất ở cuộn thứ cấp là
A 6V; 96W B 240V; 96W C 6V; 4,8W D 120V; 48W
47 Một máy phát điện xoay chiều có hai cặp cực, rôto của nó quay mỗi phút 1800 vòng Một máy phát điện
khác có 6 cặp cực Nó phải quay với vận tốc bằng bao nhiêu để phát ra dòng điện cùng tần số với máy thứnhất ?
A 600 vòng/phút B 300 vòng/phút
C 240 vòng/phút D 120 vòng/phút
48 Công suất hao phí dọc đường dây tải có hiệu điện thế 500kV, khi truyền đi một công suất điện 12000kW
theo một đường dây có điện trở 10 là bao nhiêu ?
A 1736kW B 576kW C 5760W D 57600W
Dùng dữ kiện sau để trả lời các câu 49 và 50.
Một máy phát điện xoay chiều ba pha có các cuộn dây phần ứng mắc theo kiểu hình sao, có hiệu điện thếpha là 220V Mắc các tải giống nhau vào mỗi pha, mỗi tải có điện trở R = 60, hệ số tự cảm L =
8,0
H Tần sốcủa dòng điện xoay chiều là 50Hz
49 Cường độ hiệu dụng qua các tải tiêu thụ là
A 2,2A B 1,55A C 2,75A D 3,65A
50 Công suất của dòng điện ba pha là
LC
2
1 D =
LC
1
52 Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về năng lượng của mạch dao động điện từ LC có điện trở thuần
không đáng kể ?
A Năng lượng điện từ của mạch dao động biến đổi tuần hoàn theo thời gian
B Năng lượng điện từ của mạch dao động bằng năng lượng từ trường cực đại ở cuộn cảm
Trang 31C Năng lượng điện từ của mạch dao động bằng năng lượng điện trường cực đại ở tụ điện.
D Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường cùng biến thiên tuần hoàn theo một tần số chung
53 Một mạch dao động điện từ có tần số f = 0,5.106Hz, vận tốc ánh sáng trong chân không là c = 3.108m/s.Sóng điện từ do mạch đó phát ra có bước sóng
C
Q o
2
2 D W =
L
Q o
2
2
55 Một mạch dao động có tụ điện C =
2.10-3F và cuộn dây thuần cảm L Để tần số điện từ trong mạch bằng500Hz thì L phải có giá trị là
10 3H
56 Trong dụng cụ nào dưới đây có cả máy phát và máy thu sóng vô tuyến ?
A Máy thu thanh B Chiếc điện thoại di động
C Máy thu hình (Ti vi) D Cái điều khiển ti vi
57 Trong mạch dao động điện từ LC, nếu điện tích cực đại trên tụ điện là Qo và cường độ dòng điện cực đạitrong mạch là Io thì chu kì dao động điện từ trong mạch là
A T = 2QoIo B T = 2
o
o Q
I
C T = 2LC D T = 2
o
o I
C biến thiên điều hoà với chu kì 2T D không biến thiên theo thời gian
59 Trong mạch dao động điện từ LC, khi dùng tụ điện có điện dung C1 thì tần số dao động là f1 = 30kHz, khidùng tụ điện có điện dung C2 thì tần số dao động là f2 = 40kHz Khi dùng hai tụ điện có các điện dung C1 vàC2 ghép song song thì tần số dao động điện từ là
o Q
2
o Q
2
o Q
62 Chọn câu trả lời sai Khi một từ trường biến thiên không đều và không tắt theo thời gian sẽ sinh ra:
A một điện trường xoáy B một từ trường xoáy
C một dòng điện dịch D Một dòng điện dẫn
63 Một mạch dao động điện tử có L = 5mH; C = 31,8μF, hiệu điện thế cực đại trên tụ là 8V Cường độ dòngF, hiệu điện thế cực đại trên tụ là 8V Cường độ dòng
điện trong mạch khi hiệu điện thế trên tụ là 4V có giá trị:
A 5mA B 0,25mA C 0,55A D 0,25A
64 Một mạch dao động LC có cuộn thuần cảm L = 0,5H và tụ điện C = 50μF, hiệu điện thế cực đại trên tụ là 8V Cường độ dòngF Hiệu điện thế cực đại giữa hai
bản tụ là 5V Năng lượng dao động của mạch và chu kì dao động của mạch là:
Trang 3265 Mạch dao động gồm cuộn dõy cú độ tụ cảm L = 30H một tụ điện cú C = 3000pF Điện trở thuần của
mạch dao động là 1 Để duy trỡ dao động điện từ trong mạch với hiệu điện thế cực đại trờn tụ điện là 6V phải cung cấp cho mạch một năng lượng điện cú cụng suất:
66 Một mạch dao động gồm tụ điện cú C = 125nF và một cuộn cảm cú L = 50H Điện trở thuần của mạch
khụng đỏng kể Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ điện U0 = 1,2V Cường độ dũng điện cực đại trongmạch là
A 6.10-2A B 3 2A C 3 2mA D 6mA
67 Maùch dao ủoọng ủieọn tửứ LC coự L = 0,1mH và C = 10-8F Bieỏt vận tốc của sóng điện từ là 3.108m/s thì bớcsóng của sóng điện từ mà mạch đó có thể phát ra là
A 60m B .103m C 600m D 6.103m
68 Mạch dao động của một mỏy thu vụ tuyến điện gồm cuộn dõy cú độ tự cảm L = 1mH và một tụ điện cú
điện dung thay đổi được Để mỏy thu bắt được súng vụ tuyến cú tần số từ 3MHz đến 4MHz thỡ điện dung của
tụ phải thay đổi trong khoảng:
A 1,6pF C 2,8pF B 2F C 2,8F.
C 0,16pF C 0,28 pF D 0,2F C 0,28F
69 Trong thông tin liên liên lạc dới nớc ngời ta thờng sử dụng
A soựng daứi B soựng trung C soựng ngaộn D soựng cửùc ngaộn
70 Mạch dao động gồm tụ điện cú điện dung 4500pF và cuộn dõy thuần cảm cú độ tự cảm 5μF, hiệu điện thế cực đại trờn tụ là 8V Cường độ dũngH Hiệu điện
thế cực đại ở hai đầu tụ điện là 2V Cường độ dũng điện cực đại chạy trong mạch là
A 0,03A B 0,06A C 6.10-4A D 3.10-4A
71 Hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu một đoạn mạch điện là u = 220sin(100t) (V) Tại thời điểm nào gần
nhất sau đú, hiệu điện thế tức thời đạt giỏ trị 110V ?
72 Một đoạn mạch RLC nối tiếp Biết UL = 0,5UC So với cường độ dũng điện i trong mạch hiệu điện thế u ởhai đầu đoạn mạch sẽ:
A cựng pha B sớm pha hơn C trể pha hơn D lệch pha
4
73 Trong mỏy phỏt điện xoay chiều
A phần cảm là bộ phận đứng yờn, phần ứng là bộ phận chuyển động
B phần ứng là bộ phận đứng yờn, phần cảm là bộ phận chuyển động
C cả phần cảm và phần ứng đều đứng yờn chỉ bộ gúp chuyển động
D nếu phần cảm đứng yờn thỡ phần ứng chuyển động và ngược lại
74 Nguyờn tắc hoạt động của động cơ khụng đồng bộ dựa trờn
A hiện tượng cảm ứng điện từ
B hiện tượng tự cảm
C hiện tượng cảm ứng điện từ và sử dụng từ trường quay
D hiện tượng tự cảm và sử dụng từ trường quay
75 Cho mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với cuộn thuần cảm L Khi giữ nguyờn giỏ
trị hiệu dụng nhưng tăng tần số của hiệu điện thế đặt vào hai đầu đoạn mạch thỡ cường độ dũng điện hiệudụng chạy qua đoạn mạch sẽ
A giảm B tăng C khụng đổi D chưa đủ điều kiện để kết luận
Trang 3376 Một đoạn mạch điện gồm tụ điện có điện dung C =
312
10 3
F mắc nối tiếp với điện trở R = 100, mắc
đoạn mạch vào mạng điện xoay chiều có tần số f Tần số f phải bằng bao nhiêu để i lệch pha
3
so với u ởhai đầu mạch
A f = 50 3 Hz B f = 25Hz C f = 50Hz D f = 60Hz
77 Một động cơ không đồng bộ 3 pha có công suất 3960W được mắc hình sao vào mạng điện xoay chiều ba
pha có hiệu điện thế dây 190V, hệ số công suất động cơ bằng 0,8 Cường độ dòng điện hiệu dụng chạy quatừng cuộn dây của động cơ là
78 Phát biểu nào sau đây là sai về sóng điện từ ?
A Sóng điện từ mang năng lượng tỉ lệ với luỷ thừa bậc 4 của tần số
B Sóng điện từ là sóng ngang
C Sóng điện từ có đầy đủ các tính chất giống sóng cơ
D Giống như sóng cơ, sóng điện từ cần môi trường vật chất đàn hồi để lan truyền
79 Một mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến gồm cuộn cảm L = 5H và một tụ xoay có điện dung biến
thiên từ 10pF đến 240pF Dãi sóng máy thu được là
A 10,5m – 92,5m B 11m – 75m
C 15,6m – 41,2m D 13,3 – 65,3m
80 Một mạch dao động điện từ có điện dung của tụ là C = 4F Trong quá trình dao động hiệu điện thế cực
đại giữa hai bản tụ là 12V Khi hiệu điện thế giữa hai bản tụ là 9V thì năng lượng từ trường của mạch là
A 2,88.10-4J B 1,62.10-4J C 1,26.10-4J D 4.50.10-4J
PHẦN III: QUANG HÌNH.
23 SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG - GƯƠNG PHẲNG
1 Định luật truyền thẳng của ánh sáng
Trong một môi trường trong suốt và đồng tính, ánh sáng truyền theo đường thẳng
2 Tính chất thuận nghịch của chiều truyền ánh sáng
Đường đi của ánh sáng không đổi khi đảo chiều truyền ánh sáng
3 Hiện tượng nhật thực, nguyệt thực
+ Hiện tượng nhật thực xảy ra ban ngày khi Mặt Trời, Mặt Trăng và Trái đất nằm trên một đường thẳng, MặtTrăng ở giữa, che khuất toàn bộ hay một phần các tia sáng từ Mặt Trời truyền đến Trái Đất, tạo ra hiện tượngnhật thực toàn phần hay nhật thực bán phần
+ Hiện tượng nguyệt thực xảy ra ban đêm khi Mặt Trời, Trái Đất và Mặt Trăng nằm trên một đường thẳng,Trái Đất ở giữa, che khuất toàn bộ hay một phần các tia sáng từ Mặt Trời truyền đến Mặt Trăng làm cho Mặttrăng không còn phát sáng để chiếu đến Trái Đất, tạo ra hiện tượng nguyệt thực toàn phần hay nguyệt thựcbán phần
4 Sự phản xạ ánh sáng
+ Hiện tượng phản xạ là hiện tượng ánh sáng bị đổi hướng, trở lại môi trường cũ khi gặp một bề mặt nhẵn
Trang 34+ Định luật phản xạ ánh sáng
- Tia phản xạ nằm trong mặt phẵng tới và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới
- Góc phản xạ bằng góc tới: i' = i
5 Đặc điểm ảnh và công dụng của gương phẵng
+ Đặc điểm ảnh: vật thật cho ảnh ảo, vật ảo cho ảnh thật, ảnh cùng chiều với vật và lớn bằng vật, ảnh và vậtđối xứng nhau qua gương
+ Công dụng: dùng làm gương soi, dùng trong một số dụng cụ quang học như kính tiềm vọng, gươngquay,
24 GƯƠNG CẦU
1 Định nghĩa, phân loại
+ Gương cầu là một phần của mặt cầu phản xạ được ánh sáng
+ Phân loại:
- Gương cầu lỏm là gương cầu mà mặt phản xạ là mặt lỏm
- Gương cầu lồi là gương cầu mà mặt phản xạ là mặt lồi
2 Cách vẽ ảnh của một điểm sáng qua gương cầu
+ Điều kiện tương điểm (vật là 1 điểm cho ảnh là 1 điểm)
- Góc mở của gương phải rất nhỏ
- Góc tới của các tia sáng trên mặt gương cũng phải rất nhỏ
+ Vẽ ảnh của một điểm: sữ dụng 2 trong 5 tia
- Tia tới qua tâm gương (với gương cầu lồi tia tới kéo dài qua tâm gương), tia phản xạ đi ngược lại trùng tiatới
- Tia tới song song trục chính, tia phản xạ qua (với gương cầu lồi, tia phản xạ kéo dài qua) tiêu điểm chính
- Tia tới qua tiêu điểm chính (với gương cầu lồi tia tới kéo dài qua tiêu điểm chính), tia phản xạ song songvới trục chính
- Tia tới qua đỉnh gương, tia phản xạ đối xứng tia tới qua trục chính
- Tia tới song song trục phụ, tia phản xạ đi qua (với gương cầu lồi tia phản xạ kéo dài qua) tiêu điểm phụ
3 Ảnh của một vật cho bởi gương cầu
+ Gương cầu lỏm
Vật đặt trước gương cách gương một khoảng d
- Khi d = (vật ở rất xa) gương cho ảnh thật, ngược chiều, rất nhỏ nằm tại tiêu diện của gương
- Khi d > 2f gương cho ảnh thật ngược chiều, nhỏ hơn vật
- Khi d = 2f gương cho ảnh thật ngược chiều và bằng vật
- Khi f < d < 2f gương cho ảnh thật ngược chiều, lớn hơn vật
- Khi d = f gương cho ảnh ở vô cực rất lớn so với vật
- Khi d < f gương cho ảnh ảo cùng chiều và lớn hơn vật
+ Gương cầu lồi: Ảnh của một vật thật cho bởi gương cầu lồi bao giờ cũng là ảnh ảo, cùng chiều với vật vànhỏ hơn vật
+ Các công thức của gương cầu
d d
+ Qui ước dấu: gương cầu lỏm: R > 0, f > 0 ; gương cầu lồi: R < 0, f < 0 ; vật thật: d > 0 ; vật ảo: d < 0 ;ảnh thật: d' > 0 ; ảnh ảo: d' < 0 ảnh và vật cùng chiều: k > 0 ; ảnh và vật ngược chiều: k < 0
4 Thị trường của gương cầu
Vùng không gian trước gương mà đặt vật tại đó, mắt quan sát thấy ảnh của vật gọi là thị trường củagương Đó là vùng không gian trước gương giới hạn bởi hình nón có đỉnh là ảnh của điểm đặt mắt và các mặtbên tựa lên đường rìa của gương
Thị trường của gương cầu lồi bao giờ cũng lớn hơn thị trường của gương phẳng hoặc gương cầu lỏm cùngkích thước bề mặt và ứng với cùng một vị trí đặt mắt của người quan sát
5 Công dụng của gương cầu:
+ Gương cầu lỏm
Trang 35Làm gương soi trong y khoa để tạo ảnh ảo lớn hơn vật.
Dùng trong đèn pha, đèn chiếu để tạo chùm tia phản xạ song song
Dùng trong kính thiên văn phản xạ để tạo ảnh của vật rất xa ở tiêu diện của gương
Dùng trong lò mặt trời để tập trung năng lượng của ánh sáng Mặt Trời ở tiêu điểm của gương
+ Gương cầu lồi
Làm kính chiếu hậu của ôtô, xe máy vì gương cầu lồi có thị trường lớn hơn gương phẵng cùng kích thước
+ Tia khúc xạ nằm trong mặt phẵng tới và ở bên kia pháp tuyến so với tia tới
+ Đối với một cặp môi trường trong suốt nhất định thì tỉ số giữa sin góc tới (sini) và sin góc khúc xạ (sinr)luôn luôn là một số không đổi, số không đổi này phụ thuộc vào bản chất của hai môi trường và gọi là chiếtsuất tỉ đối của môi trường chứa tia khúc xạ (môi trường 2) đối với môi trường chứa tia tới (môi trường 1) ; kíhiệu là n21 =
r
i
sin
sin
3 Chiết suất của môi trường
r
i
sinsin
+ Chiết suất tuyệt đối của một môi trường trong suốt là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chânkhông
+ Giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối của hai môi trường có mối liên hệ: n21 =
4 Liên hệ giữa chiết suất với vận tốc ánh sáng
+ Chiết suất tuyệt đối của môi trường trong suốt tỉ lệ nghịch với vận tốc truyền ánh sáng trong môi trường:
+ Chiết suất tuyệt đối của một môi trường cho biết vận tốc truyền của ánh sáng trong môi trường đó nhỏ hơnvận tốc truyền ánh sáng trong chân không bao nhiêu lần
5 Trường hợp tia sáng truyền qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt mà không bị khúc xạ.
Nếu tia tới vuông góc với mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau thì i = 0 và r = 0: tiasáng đi thẳng
Nếu hai môi trường trong suốt khác nhau nhưng chiết quang như nhau nghĩa là n2 = n1 thì i = r: tia sáng đithẳng
26 HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
1 Hiện tượng phản xạ toàn phần:
Hiện tượng phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ trở lại môi trường chứa tia tới của toàn bộ ánh sáng
chiếu tới mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.