TRỤC PHÂN BỐ THỜI GIAN 2 2 QUÃNG ĐƯỜNG NHỎ NHẤT, LỚN NHẤT TRONG THỜI GIAN Δt Trường hợp 1: t T → S 2Asin t và S 2A 1 cos 2 max T min T Trường hợp 2: t T , tách: t n. T t, t T S n.2A S . 2 2 2 max min(t) maxmin(t ) CÁC ĐẠI LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG Các đại lượng dao động x, v, a, F: Biểu thức li độ: x Acost Biểu thức vận tốc: v x Acos t 2 Biểu thức gia tốc: a v x 2Acost Biểu thức lực kéo về: F ma m2Acost → Quan hệ các biên: xmax = A; vmax = ωA; amax = ω2A; Fmax = mω2A. x 2 v 2 v 2 a 2 → Quan hệ pha: 1 ; 1 ; F ma m2x xmax vmax Năng lượng trong dao động: Thế năng W 1 m2 x2 vmax amax Động năng W 1 mv2 t 2 ® 2 Động năng, thế năng biến thiên tuần hoàn với tần số gấp đôi tần số của vật dao động và chu kì bằng một nửa Cơ năng W W W 1 m2 A2 1 mv2 → Công thức liên hệ: W nW x A ® t 2 2 Liên hệ đáng chú ý khác: max ® t n 1 Tốc độ trung bình trong một chu kì vtb(T) và tốc độ cực đại vmax của vật dao động: v 4A 2A 2vmax Cứ sau khoảng thời gian ngắn nhất T thì vật lại có Wđ = Wt. 4 tbT T
Trang 1TỔNG HỢP KIẾN THỨC Luyện Thi THPTQG 2018 - Thầy Đỗ Ngọc Hà - Viện Vật Lí
2
QUÃNG ĐƯỜNG NHỎ NHẤT, LỚN NHẤT TRONG THỜI GIAN Δtt
Trường hợp 1: t T → S 2Asin t và S 2A 1 cos
Trường hợp 2: t T
, tách: t n. T t, t T
CÁC ĐẠI LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG
Các đại lượng dao động x, v, a, F:
Biểu thức li độ: x Acost Biểu thức vận tốc: v x' Acos t 2
Biểu thức gia tốc: a v' x'' 2 Acost
Biểu thức lực kéo về: F ma m 2
Acost
→ Quan hệ các biên: xmax = A; vmax = ωA; aA; amax = ωA; a2A; Fmax = mωA; a2A
x 2 v 2
v 2 a 2
→ Quan hệ pha: 1 ; 1 ; F ma m2
x
xmax vmax
Năng lượng trong dao động:
Thế năng W 1 m2 x2
vmax amax
Động năng
t
2
Động năng, thế năng biến thiên tuần hoàn với tần số gấp đôi tần số của vật dao động và chu kì bằng một nửa!
Cơ năng W W W 1 m2 A2 1 mv2
→ Công thức liên hệ: W nW x A
Liên hệ đáng chú ý khác:
n 1
Tốc độ trung bình trong một chu kì vtb(T) và tốc độ cực đại vmax của vật dao động: v
4AA
2 A
2vmax
Cứ sau khoảng thời gian ngắn nhất T
thì vật lại có Wđ = Wt
4A
CHUYÊN ĐỀ: DAO ĐỘNG CƠ
2
3
3 3
4A
4A 5
6
6
A 3 A 2 A
A
2 2
12 24A
T 24A
T 12
T 12
T 24A
T 24A
A 3 2
T 12
A 0 x
5
6
3
4A
3 3
Trang 2TỔNG HỢP KIẾN THỨC Luyện Thi THPTQG 2018 - Thầy Đỗ Ngọc Hà - Viện Vật Lí
tb T T
Trang 3g c o s
0
2
Cơ năng:
W 1
mg 2
0 g
<
100;
Con Lắc Đơn Dao Động Trong Trường Ngoại Lực Không Đổi:
Các trường hợp
ngoại lực
Ngoại lực có phương thẳng đứng Ngoại lực có phương ngang Treo trong thang
máy chuyển động với gia tốc a
Con lắc có điện tích q đặt trong điện trường đều E
có phương thẳng đứng
Treo trong ô tô chuyển động nằm ngang với gia tốc a
Con lắc có điện tích q đặt trong điện trường đều E
có phương ngang
Vị trí cân bằng Dây treo thẳng đứng
Dây treo hợp phương thẳng đứng góc α
Fqt a tan
F q E tan ®
P mg
Chu kì T 2
g a T 2 g q E
m
T 2
g2
a2
T 2
q E 2
g2
m
Con lắc treo trong ôtô chuyển động tự do xuống dưới mặt phẳng nghiêng với góc nghiêng α thì T 2 ;
Ở VTCB, dây treo vuông góc với mặt phẳng nghiêng và hợp với phương thẳng đứng góc α!
TỔNG HỢP DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
A2
A2 A2 2A A cos ; §k:k: A A A A A
A sin A sin
tan 1 1 2 2 ,
CON LẮC LÒ XO TREO THẲNG ĐỨNG
cb o
mg g
k 2
A
vmax 0 g
max mg3 2 cos
0
0
mgcos
min
Lực kéo về: Fkv mg
0
Lực căng dây: mg3cos 2 cos
0
2 2
2
Tốc độ v g
Li độ dài: s → s0 0
k A
®h max F
A
max cb o
Fđh và Fkv cùng chiều (hướng lên)
Lò xo dãn
Vị trí cân bằng
Fđh và Fkv ngược chiều
Fđh hướng lên
Fkv hướng xuống
Vị trí lò xo tự nhiên
Lò xo nén Fđh (hướng xuống)và Fkv cùng chiều
Điểm treo lò xo
o
kA nÐn ®iÓm treo
max F
min cb
A2
Trang 4A B
M d
1
2
0
2
SỰ TRUYỀN SểNG
Súng cơ: là sự lan truyền dao động cơ cho cỏc phần tử trong mụi trường
Súng ngang: là súng trong đú cỏc phần tử của mụi trường dao động theo phương vuụng gúc với phương truyền súng Thực nghiệm chứng tỏ, súng ngang truyền được trong chất rắn và bề mặt chất lỏng Vớ dụ: súng trờn mặt nước, súng trờn sợi dõy cao su
Súng dọc: là súng trong đú cỏc phần tử của mụi trường dao động theo phương trựng với phương truyền súng Thực nghiệm chứng tỏ, súng dọc truyền được cả trong chất rắn, lỏng và khớ Vớ dụ: súng õm, súng trờn một lũ xo
Phương trỡnh súng trờn phương truyền súng Ox là: u A cost 2x .
Độ lệch pha giữa hai phần tử trờn phương truyền súng là: 2d , d là khoảng cỏch vị trớ cõn bằng của hai phần tử
Hai điểm dao động cựng pha nếu k2
2d
d k
Hai điểm dao động ngược pha nếu 2k 1
2d
d 2k 1
2
Hai điểm dao động vuụng pha nếu d 2k 1
GIAO THOA SểNG
Biờn độ dao động tổng hợp tại M: A
2a cos (d1 d2 ) .
→ Điểm cú biờn độ cực đại khi: d d d k
→ Điểm cú biờn độ cực tiểu khi: d d d 2k 1 (k 0, 5)
Số điểm cực đại, cực tiểu trờn đoạn thẳng nối hai nguồn AB :
Số điểm cực đại: 2 AB 1 ; vớ i AB
chính là số dãy cưc đaị mụṭ phía của đườ ng trung trưc ̣
Số điểm cực tiểu: 2 AB 0, 5; vớ i AB 0, 5chính là số dãy cưc tiờ̉u mụṭ phía của đườ ng trung trưc ̣
Số điểm cực đại, cực tiểu trờn đoạn MN (nếu MN vuụng gúc AB thỡ chia đoạn xột trường hợp)
Số điểm cực đại là số giỏ trị k thoả món: ΔddM ≤ kλ ≤ ΔddN
Số điểm cực tiểu là số giỏ trị k thoả món: ΔddM ≤ (k – 0,5)λ ≤ ΔddN
Sự dao động cỏc điểm trờn đường trung trực của hai nguồn: điểm M nằm trờn đườ ng trung
trư
c củ a AB cỏch A và B một đoạn là d thỡ luụn
chõm
pha so vớ i hai nguồn một lượng: 2d
SểNG DỪNG
Phương trỡnh súng dừng nếu chọn gốc tọa độ O là nỳt:
u A sin cost b
Súng dừng thường gặp
Súng dừng hai đầu cố định Súng dừng một đầu cố định, một đầu tự do Điều kiện xảy
ra súng dừng
n
2 n là số bụng sóng
; trong đó:
số nút là n + 1
f n v
2
(2n 1)
; trong đó:
số nút cũng là n
f (2n 1) v
SểNG ÂM
Súng õm là cỏc dao động cơ truyền trong cỏc mụi trường khớ, lỏng, rắn Súng õm trong chất khớ là súng dọc!
Tốc độ truyền õm trong cỏc mụi trường: vkhớ < vlỏng < vrắn
Âm nghe được (õm thanh) cú tần số trong khoảng từ 16 Hz đến 20 000 Hz Âm cú tần số trờn 20 000 Hz gọi là siờu õm
Âm cú tần số dưới 16 Hz gọi là hạ õm
C
CHUYấN ĐỀ: SểNG CƠ
Trang 5P 4Ar
I 10L B
Độ cao của âm là một đặc trưng sinh lí của âm gắn liền với đặc trưng vật lí tần số âm
Độ to của âm là một đặc trưng sinh lí của âm gắn liền với đặc trưng vật lí mức cường độ âm Âm càng to khi mức cường
độ âm càng lớn
Âm sắc là một đặc trưng sinh lí của âm, giúp ta phân biệt âm do các nguồn âm khác nhau phát ra Âm sắc có liên quan mật thiết với đồ thị dao động âm
Trang 6U0C
U0
φ
U0L
uR uL uC
u
0
Z
u
L
1 2 0 L C
MẠCH RLC
Biểu thức dũng điện i I cost
R L C
Biểu thức cỏc điện ỏp
u U cost ; u U cos t ; u U cos t ; uu u u U cost
→ Quan hệ biờn: I0
U0R
U0L
U0C
U0
U U Z Z
→ Độ lệch pha (u, i): tan tan( ) 0L 0C
L C
Dụng cụ đo điện (ampe kế, vụn kế) đo được giỏ trị được gọi là giỏ trị hiệu dụng:
Giá trị hiệu dụng = Giá trị cực đại
Mạch Cú Tớnh Cảm
Khỏng Z L > Z C
Cụng suất: P UI cos I2
R
R Hệ số cụng suất : cos U0R R
R2
Z 2
Cộng hưởng ZL ZC hay → PCH
Mạch RLC R thay đổi
2
- Khi R = R0 ZL ZC thỡ cụng suất cực đại Pmax
2
Mạch Cú Tớnh Dung
Khỏng Z L < Z C
U2
- Khi R = R1 và R = R2 mà R R R2 Z Z thỡ cụng suất 2 trường hợp bằng nhau P P 1 2
R R và tổng độ lệch pha (u,i) trong 2 trường hợp:
L, C thay đổi thay đổi
1 2
R2 Z2
- Khi L = L0 mà Z C thỡ UL đạt cực đại
L0
ZC
U0
U0Lmax
U0R
I0
U0C
U0RC
- Khi L = L1; L = L2 mà 2 1
1 thỡ UL bằng nhau
Lo L1 L2
Z Z2 4AR2
- Khi L cú giỏ trị thỏa món Z C C thỡ
L
2
UZ 4AR2 Z2
U RL max C C
2R
R2 Z2
- Khi C = C0 mà Z L thỡ UC đạt cực đại
C0
ZL
U0RL
U0L
I0
U0R
U0Cmax
U0
- Khi C = C1; C = C2 mà C1 C2 2C0 thỡ UC bằng nhau
Z Z2 4AR2
- Khi C cú giỏ trị thỏa món Z L L thỡ
C
2
UZ 4AR2 Z2
U L L
RC max
2R
Mạch RLC cú tần số thay đổi
- Khi 2 thỡ UL cực đại
L
2LC R2
C2
- Khi ; mà 1 1
2 thỡ UL bằng nhau
2 2 2
2LC R2C2
- Khi C thỡ UC cực đại
2L2C2
- Khi ; mà 2 2 22 thỡ UC bằng nhau
CHUYấN ĐỀ: DềNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
U
20R 0L 0C
U
U
2
R2
Z Z
2
L C
2 Z
Z
L C
U0L
U0R
φ
U0
U0C
I0
U
Trang 7 1
: cộng hưởng điện → quan hệ đáng nhớ: 2
LC
Trang 8
MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU
góc với trục quay, nhờ hiện tượng cảm ứng điện từ tạo ra dòng điện cảm ứng trên khung dây!
Biểu thức từ thông qua khung dây: = NBScos(góc hợp bởi n và B ) = 0cos(ωA; at + φ); ωA; a = 2πn.n
Biểu thức suất điện động cảm ứng: e = – ’ = E0cos(ωA; at + φ – ) ; E0 = ωA; a0 = ωA; aNBS
2
2 e 2
→ , e vuông pha:
E 1
0 0
Cấu tạo
- Phần cảm: tạo ra từ thông biến thiên bằng các nam châm quay; đó là một vành tròn có đặt p cặp cực nam châm xếp xen
kẽ cực bắc, cực nam đều nhau
- Phần ứng: gồm các cuộn dây giống nhau; xếp cách đều nhau trên một vòng tròn
→Một trong đứng yên, phần còn lại quay, bộ phận đứng yên gọi là stato, bộ phận quay gọi là rôto.
Đặc điểm
- Tốc độ quay của roto là n vòng/giây → tần số máy phát là f = np (Hz)
- Suất điện động cực đại máy phát điện tạo ra: E0 = 2πn.f.NBS [số cuộn dây trên phần ứng]
Thay đổi tốc độ quay n của roto cuả máy phát điện để mạch ngoài RLC có I hay UR cực đại (tương tự như tần số để UL cực đại trong mạch RLC đã nghiên cứu phần trước)
- Khi tốc độ n = n0 thỏa mãn 2n p
thì I hay UR cực đại
- Khi tốc độ n = n1 và n = n2 mà 1
1
2 thì I hay UR bằng nhau trong hai trường hợp!
n2 n2 n2
Cấu tạo
- Phần cảm: thường là nam châm điện, là roto.
- Phần ứng: gồm 3 cuộn dây giống nhau quấn quanh lõi thép, đặt cách nhau 1 vòng tròn trên thân của stato
3
Dòng 3 pha: gây ra bởi 3 suất điện động trên 3 cuộn dây có cùng tần số, biên độ nhưng lệch pha nhau2 .
3
Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ và sử dụng từ trường quay
Biến đổi điện năng thành cơ năng
Khung dây dẫn đặt trong từ trường quay sẽ quay theo từ trường đó với tốc độ góc nhỏ hơn của từ trường quay
MÁY BIẾN ÁP, TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG
Máy biến áp (không thay đổi tần số): U2 N2
m¸ylÝ tëng I1
Truyền tải điện năng đi xa:
1 H
PtruyÒn t ¶ i 1 H2 .Pti ªu thô 1
truyÒn t¶i hao phÝ tiªu thô
R.P2
UIcos
I2
R truyÒn t¶i 1 H truyÒn t ¶i tiªu thô
Gi÷ P : 1 = 2
U2
cos2
H.U2 cos2
truyÒn t ¶ i
1 H
U1
2
H = t i ª u thô
1 h a o p h Ý
H
H1 U1
2 2 L
C
R
2
C
2
1
2 2
Trang 9|Facebook: Đỗ Ngọc Hà SĐT: 0168.5315.249| |Trang 6/10|
CHUYÊN ĐỀ: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ
TỔNG HỢP KIẾN THỨC
L C
Luyện Thi THPTQG 2018 - Thầy Đỗ Ngọc Hà - Viện Vật Lí
MẠCH DAO ĐỘNG LC
Ba đaị lươṇ g dao đôṇ g điều hoà trong mac̣ h LC: q, u, i với tần số góc 1
Trang 10
L C
0
Quan hệ các biên: q CU ; I q ; U
I
q 2 i 2
u 2 i 2
Quan hệ tức thời: q, u cùng pha; i nhanh pha so vớ i q và u → q = Cu; 1; 1
2 qo Io Uo Io
SÓNG ĐIỆN TỪ
l ên n trường biến thiên và từ trường biến thiên, điện từ n n t ên và t trường biến thiên và từ trường biến thiên, điện từ n n t ên n t trường biến thiên và từ trường biến thiên, điện từn
Tại một nơi có từ trường biến thiên theo thời gian thì tại
đó xuất hiện điện trường xoáy (điện trường xoáy là điện
trường có đường sức khép kín)
Tại một nơi có điện trường trường biến thiên theo thời gian thì tại đó xuất hiện từ trường (đường sức từ trường bao giờ
cũng khép kín)
Điện từ trường: là một trường thống nhất gồm hai thành phần: điện trường biến thiên và từ trường biến thiên.
Sóng điện từ
Định nghĩa sóng điện từ: là điện từ trường biến thiên lan truyền trong không gian.
Các đặc điểm và tính chất của sóng điện từ:
- Truyền trong mọi môi trường vật chất và truyền trong cả chân không
- Sóng điện từ là sóng ngang vì E B v Hai thành phần của sóng điện từ là điện
trường E và từ trường B luôn biến thiên cùng tần số, cùng pha
- Sóng điện từ tuân theo định luật truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ như ánh sáng
- Sóng điện từ mang năng lượng, nhờ đó khi sóng điện từ truyền đến anten sẽ làm
cho các electron tự do trong anten dao động
THU PHÁT SÓNG VÔ TUYẾN
Một mạch dao động LC trong máy phát hay máy thu sẽ thu hay phát được sóng điện từ có chu kì và tần số bằng chu kì và tần số riêng của mạch: f 1 c
2c
một máy phát thanh và máy thu thanh vô tuyến đơn t một máy phát thanh và máy thu thanh vô tuyến đơná p át t n và một máy phát thanh và máy thu thanh vô tuyến đơná t u t n vô tu n n n
1
Sơ đồ
Micrô: Tạo ra dao động điện từ âm tần Anten thu: Thu sóng điện từ cao tần biến điệu
Mạch phát sóng điện từ cao tần: Phát sóng điện Mạch khuyếch đại dao động điện từ cao tần:
từ có tần số cao (cỡ MHz) khuyếch đại dao động điện từ cao tần Các bộ
phận cơ
Mạch biến điệu: Trộn dao động điện từ cao tần với dao động điện từ âm tần Mạch tách sóng: tách dao động điện từ âm tần ra
khỏi dao động điện từ cao tần
bản Mạch khuyếch đại: Khuyếch đại dao động điện Mạch khuyếch đại dao động điện từ âm tần:
từ cao tần đã được biến điệu Khuyếch đại dao động điện từ âm tần từ mạch tách
Anten phát: Tạo ra điện từ trường cao tần lan sóng gởi đến
truyền trong không gian Loa: Biến dao động điện thành dao động âm
Sóng vô tuyến và sự truyền sóng vô tuyến:
Định nghĩa: là sóng điện từ có bước sóng từ vài cm tới vài chục km dùng trong thông tin liên lạc.
Phân loại: sóng cực ngắn, sóng ngắn, sóng trung và sóng dài
- Sóng dài: có năng lượng thấp, bị các vật trên mặt đất hấp thụ mạnh nhưng nước lại hấp thụ ít, do đó sóng dài và cực dài được dùng trong thông tin liên lạc dưới nước như liên lạc giữa các tàu ngầm,
- Sóng ngắn: có năng lượng lớn, bị phản xạ nhiều lần giữa tầng điện ly và mặt đất Do đó một đài phát sóng ngắn có công suất lớn có thể truyền sóng tới mọi điểm trên Trái Đất Sóng ngắn thường được dùng trong liên lạc vô tuyến hàng hải và hàng không, các đài phát thanh,
- Sóng cực ngắn: không bị tầng điện li hấp thụ hay phản xạ, nó xuyên qua tầng điện li vào vũ trụ Sóng cực ngắn thường được dùng trong việc điều khiển bằng vô tuyến, trong vô tuyến truyền hình, trong thông tin vũ trụ,
L
LC
E
v B
0
Trang 11|Facebook: Đỗ Ngọc Hà SĐT: 0168.5315.249| |Trang 7/10|
CHUYÊN ĐỀ: SÓNG ÁNH SÁNG
TỔNG HỢP KIẾN THỨC Luyện Thi THPTQG 2018 - Thầy Đỗ Ngọc Hà - Viện Vật Lí
Trang 12d 1
S 1
d 2 D
S 2
; xp và xQ là toạ độ của P và Q
0
d
d
Bước sóng λ
CÁC LOẠI TIA: TIA HỒNG NGOẠI, TIA TỬ NGOẠI, TIA X
Nguồn
phát
Mọi vật có nhiệt độ cao
hơn 0K đều phát ra tia
hồng ngoại
Những vật có nhiệt độ cao (từ 2000oC trở lên) đều phát tia tử ngoại
Nguồn phát thông thường: hồ quang điện, Mặt trời, phổ biến là đèn hơi thuỷ ngân
Ống Cu-lít-giơ (hay ống tia X): Chùm electron có năng luợng lớn đập vào kim loại nguyên tử lượng lớn → phát ra tia X
B.sóng Từ 760 nm đến vài mm Từ vài nanomet đến 380 nm Từ 10-12 m đến 10-9 m
Tính
chất
Tính chất nổi bật là tác
dụng nhiệt rất mạnh
Gây một số phản ứng
hoá học
Có thể biến điệu như
sóng điện từ cao tần
Tác dụng lên phim ảnh
Kích thích sự phát quang nhiều chất
Kích thích nhiều phản ứng hoá học
Làm ion hoá không khí và nhiều chất khí
Tác dụng sinh học
Bị thuỷ tinh hấp thụ mạnh
Thạch anh, nước hấp thụ mạnh
Tầng ozon hấp thụ hầu hết các tia tử ngoại bước sóng dưới 300nm
Tính chất nổi bật và quan trọng nhất là khả năng đâm xuyên Tia X có bước sóng càng ngắn thì khả năng đâm xuyên càng lớn (càng cứng)
Làm đen kính ảnh
Làm phát quang một số chất
Làm ion hoá không khí
Có tác dụng sinh lí
Công
dụng
Sấy khô, sưởi ấm…
Chụp ảnh hồng ngoại,
ống nhòm hồng ngoại
Điều khiển hồng ngoại
Trong y học: tiệt trùng, chữa bệnh còi xương
Trong CN thực phẩm: tiệt trùng thực phẩm
CN cơ khí: tìm vết nứt trên bề mặt các vật bằng kim loại
Trong y học: Chẩn đoán bệnh, chữa bệnh ung thư
CN cơ khí : kiểm tra khuyết tật trong sản phẩm đúc
Được sử dụng trong giao thông để kiểm tra hành lí của hành khách đi máy bay
ĐẶC ĐIỂM SÓNG ĐIỆN TỪ TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG
Ánh sáng đơn sắc f khi truyền từ môi trường này tới môi trường khác thì chu kì, tần số, màu sắc của nó không đổi!
Trong chân không hay không khí, tốc độ truyền sóng c = 3.108 m/s và bước sóng
Trong môi trường trong suốt chiết suất là n (đối với ánh sáng đơn sắc này) thì tốc độ và bước sóng v c , 0
n
Chiết suất một môi trường đối với các ánh sáng đơn sắc: nđỏ < n
cam < n vàng < n lục < n lam < n chàm < n tím Chiết suất càng lớn thì tốc độ ánh sáng truyền càng nhỏ : vđỏ > v cam > v vàng > v lục > v lam > v chàm > v tím
CÁC MÔ HÌNH TÁN SẮC ÁNH SÁNG
mt
n
K.khí Đỏ
Tím
CÁC LOẠI QUANG PHỔ
H 2 O
Đỏ
GIAO THOA KHE Y-ÂNG
Điểm có vân sáng bậc k
d
x
2 1
k.i
M
k
x
Điểm có vân tối thứ k d2 1
xt
k 0,5i
Sóng Vô Tuyến Tia Hồng Ngoại ASNT Tia Tử Ngoại Tia X (Rơnghen) Tia Gamma
Đỏ K.khí
H 2 O
s