ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG A1 MỤC LỤC Câu 1: Trình bày các định lý về động lượng của chất điểm Câu 2: Trình bày định lý về động lượng hệ chất điểm Câu 3: Khái niệm thế năng của chất điểm ? Câu 4: Động năng + định lý động năng Câu 5: Định nghĩa và các đặc điểm đại lượng nhiệt Câu 6: Thông số trạng thái, p.trình trạng thái Câu 7: Nội năng của một hệ nhiệt động Câu 8: Trạng thái cân bằng và quá trình cân bằng của một hệ nhiệt động Câu 9: Chu trình Cácnô Câu 10: Năng lượng của một hệ nhiệt động học Câu 11: Các giả thuyết Mắcxoen Câu 12: Khái niệm điện trường,định nghĩa véc tơ cường độ điện đường Câu 13: Khái niệm cường độ đường trường,thiết lập biểu thức rính cường dộ đường trường Câu 14: Công thức tính điện trường do mp vô hạn tích điện đều Câu 15: Công thức tính cường độ điện trường gay ra bởi quả cầu mang điện đều (điện tích Q) tại 1 điểm cách tâm cầu r Câu 16: Thông lượng cảm ứng điện gửi qua 1 diện tích S bất kì đặt trong 1 điện trg bất kỳ Câu 17:Mặt đẳng thế là gì,tính chất và hệ thức liên hệ. Câu 18:Công của lực tĩnh điện,tính chất của trường tĩnh điện Câu 19.Định lý ostogradsky Grauss Câu 20. Luận điểm I của Macxoen,phân biệt điện trường tĩnh E và điện trường xoáy Câu 21. Khái niệm từ thông là gì,định lý ostrogradskygaoss với từ trường Câu 1: Trình bày các định lý về động lượng của chất điểm Định lý I: Đạo hàm động lượng của chất điểm theo thời gian bằng tổng hợp ngoại lực tác dụng lên chất điểm trong khoảng thời gian F ⃗=(dK ⃗)dt Vectơ (K ) ⃗= mv ⃗ là véctơ động lượng Định lý II: Độ biến thiên động lượng của một c.điểm trong 1 khoảng tgian nào đó có giá trị bằng xung lượng của lực (t.hợp lực) td lên c.điểm trong khoảng tgian đó ∆K=K ⃗_2K ⃗_1¬ = ∫_t1t2▒〖F ⃗dt〗 (∫_t1t2▒〖F ⃗dt〗 được gọi là xung lượng của F ⃗ trong khoảng tgian đó)
Trang 1ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP VẬT LÝ
ĐẠI CƯƠNG A1
MỤC LỤC
Câu 1: Trình bày các định lý về động lượng của chất điểm
Câu 2: Trình bày định lý về động lượng hệ chất điểm
Câu 3: Khái niệm thế năng của chất điểm ?
Câu 4: Động năng + định lý động năng
Câu 5: Định nghĩa và các đặc điểm đại lượng nhiệt
Câu 6: Thông số trạng thái, p.trình trạng thái
Câu 7: Nội năng của một hệ nhiệt động
Câu 8: Trạng thái cân bằng và quá trình cân bằng của một hệ nhiệt động Câu 9: Chu trình Các-nô
Câu 10: Năng lượng của một hệ nhiệt động học
Câu 11: Các giả thuyết Mắc-xoen
Câu 12: Khái niệm điện trường,định nghĩa véc tơ cường độ điện đường Câu 13: Khái niệm cường độ đường trường,thiết lập biểu thức rính cường
dộ đường trường
Câu 14: Công thức tính điện trường do mp vô hạn tích điện đều
Câu 15: Công thức tính cường độ điện trường gay ra bởi quả cầu mang điện đều (điện tích Q) tại 1 điểm cách tâm cầu r
Câu 16: Thông lượng cảm ứng điện gửi qua 1 diện tích S bất kì đặt trong 1 điện trg bất kỳ
Câu 17:Mặt đẳng thế là gì,tính chất và hệ thức liên hệ.
Câu 18:Công của lực tĩnh điện,tính chất của trường tĩnh điện
Câu 19.Định lý ostogradsky - Grauss
Câu 20 Luận điểm I của Macxoen,phân biệt điện trường tĩnh E và điện trường xoáy
Câu 21 Khái niệm từ thông là gì,định lý ostrogradsky-gaoss với từ
trường
Trang 2Câu 1: Trình bày các định lý về động lượng của chất điểm
** Định lý I: Đạo hàm động lượng của chất điểm theo thời gian bằng tổng hợp ngoại lực tác dụng lên chất điểm trong
khoảng thời gian
Vec-tơ là véc-tơ động lượng
** Định lý II: Độ biến thiên động lượng của một c.điểm trong 1 khoảng tgian nào đó có giá trị bằng xung lượng của
lực (t.hợp lực) t/d lên c.điểm trong khoảng tgian đó
= ( được gọi là xung lượng của trong khoảng tgian đó)
** Trường hợp ko phụ thuộc tgian t : =
Câu 2: Trình bày định lý về động lượng hệ chất điểm
= Đạo hàm tổng động lượng hệ chất điểm theo tgian bằng tổng hợp lực t/d lên c.điểm trong khoảng tgian đó
** Hệ cô lập: = : + = const
+ = const
Câu 3: Khái niệm thế năng của chất điểm ?
** Đ/N: Thế năng của c.điểm trong trường lực thế là 1 hàm phụ thuộc vị trí của chất điểm sao cho: = -
** T/chất: Thế năng tại 1 vị trí được xác định sai khác 1 hằng số cộng nhưng hiệu thế năng giữa 2 vị trí hoàn toàn xác định
Giữa trường lực và thế năng có hệ thức sau: = = - Nếu cho c.điểm dịch chuyển theo 1 vòng kín thì hệ thức trên thành:
= 0
** Ý nghĩa: Thế năng là dạng năng lượng tượng trưng cho tương tác
Câu 4: Động năng + định lý động năng
** Động năng: phần cơ năng tương ứng với sự chuyển động của các vật
** Định lý động năng: - = A =
Độ biến thiên động năng của 1 c.điểm trong 1 qđường nào đó có g.trị bằng công của ngoại lực t/d lên c.điểm sinh ra trong q.đường đó
Câu 5: Định nghĩa và các đặc điểm đại lượng nhiệt
Trang 3** Hệ nhiệt động: Hệ được xác định hoàn toàn bởi 1 số các thông số vĩ mô độc lập nhau Tất cả các vật còn lại ngoài
hệ ta gọi là ngoại vật
Phân loại: Hệ cô lập
Hệ ko cô lập
** Nội năng: Phần năng lượng ứng với sự vận động bên trong của hệ Tùy theo tính chất chuyển động và tương tác giữa các phân tử cấu tạo nên hệ mà nội năng có thể là:
Động năng c.động hỗn loạn của các phần tử
Thế năng tương tác giữa các phân tử
Động năng và thế năng c.động, dao động của các nguyên tử trong phân tử
Năng lượng của các vỏ điện tử
++ Trường hợp riêng: Nội năng của khí lý tưởng = do c.động nhiệt của các phân tử cấu tạo nên hệ W = + + U
** Công và nhiệt:
Công: Đại lượng đo mức độ tao đổi năng lượng giữa các hệ
Là dạng truyền năng lượng làm tăng mức độ c.động có trận tự của 1 hệ Là hàm của quá trình
Nhiệt: Đại lượng đo mức độ tao đổi năng lượng giữa các hệ
Là dạg truyền n.lượg làm tăng mức độ c.động hỗn loạn các phân tử trong hệ Là hàm của quá trình
.=> Công có thể chuyển thành Nhiệt và ngược lại
Câu 6: Thông số trạng thái, p.trình trạng thái
** Các thông số trạng thái của hệ nhiệt động
Áp suất: Là 1 đại lượng vật lý có giá trị bằng lực nén vuông góc lên 1 đơn vị diện tích
p = Nhiệt độ: Là đại lượng đặc trưng cho mức độ c.động hỗn loạn phân tử của các vật
T = t + 273 ()
** Phương trình trạng thái hệ nhiệt động
F(p,V,T) = 0
Câu 7: Nội năng của một hệ nhiệt động
Trang 4** Đ/N: Phần năng lượng của một hệ ứng với sự chuyển động bên trong, gồm:
c.động hỗn loạn của các phân tử
tương tác giữa các phân tử
+ chuyển động dao động của các nguyên tử trong phân tử
W vỏ điện tử các nguyên tử và các ion năng lượng trong hạt nhân nguyên tử
W = + + U
** Đặc điểm: Cấu tạo như trên
** Tính chất: Khí lí tưởng: W =
Năng lượng của hệ = Nội năng của hệ Nội năng của hệ = 0 ở T= 0K
Câu 8: Trạng thái cân bằng và quá trình cân bằng của một hệ nhiệt động
** Trạng thái cân bằng của hệ nhiệt động: là trạng thái ko biến đổi theo tgian và tính bất biến đó ko phụ thuộc các quá trình của ngoại vật
** Quá trình cân bằng: Quá trình biến đổi gồm một chuỗi liên tiếp các trạng thái cân bằng
** Trong thực tế, không có quá trình hoàn toàn cân bằng, tuy nhiên cá quá trình diễn ra vô cùng chậm, hệ cần có tgian
để lặp lại 1 chuỗi liên tiếp các trạng thái cân bằng tạo thành quá trình cân bằng
Trang 5Câu 9: Chu trình Các-nô
** Đ/N: Chu trình Các-nô thuận nghịch là chu trình gồm 2 quá trình đẳng nhiệt thuận nghịch và 2 quá trình đoạn nhiệt thuận nghịch
=
** Trường hợp tác nhân là khí lý tưởng:
Hiệu suất động cơ η = 1 - η = 1 - =
: Nhiệt lượng tác nhân nhận được từ nguồn nóng
= Rln : Nhiệt lượng tác nhân nhả ra cho nguồn lạnh
= - = Rln
** Chu trình nghịch:
Hệ số làm lạnh: = =
** Định lý các-nô
Hiệu suất của các máy nhiệt thuận nghịch chạy theo chu trình Các-nô với cùng nguồn nóng nguồn lạnh đều bằng nhau và không phụ thuộc vào tác nhân cũng như cách chế tạo máy
Hiệu suất của máy nhiệt ko thuận nghịch nhỏ hơn hiệu suất của máy nhiệt thuận nghịch η 1 -
Dấu “=”: Q.trình thuận nghịch
Dấu “<”: QT ko thuận nghịch
Câu 10: Năng lượng của một hệ nhiệt động học
W = + + U
1 -> 2: Q.trình dãn đẳng nhiệt ở tác nhân thu nhiệt
2-> 3: Q.trình dãn đoạn nhiệt, nhiệt độ giảm từ xuống
=
3-> 4: Q.trình nén đẳng nhiệt ở , tác nhân tỏa nhiệt là
4-> 1: Q.trình nén đoạn nhiệt, nhiệt tăng từ lên
Trang 6** Nguyên lý I của nhiệt động học:
Trong 1 quá trình biến đổi vĩ mô, độ biến thiên năng lượng toàn phần của hệ bằng tổng công và nhiệt mà hệ nhận được trong q.trình đó
W = A + Q
** Ý nghĩa: Một động cơ muốn sinh công phải nhận năng lượng bên ngoài, ko thể có đ.cơ sinh công mà ko tiêu tốn năng lượng
Ko có động cơ vĩnh cửu loại I
Câu 11: Các giả thuyết Mắc-xoen
** Mọi từ trường biến thiên theo tgian đều sinh ra 1 điện trường xoáy
Điện trường xoáy là điện trường mà các đg sức từ bao quanh các đg cảm ứng từ
** Mọi điện trường biến thiên theo tgian đều sinh ra 1 từ trường xoáy
Từ trường xoáy là từ trường mà các đg cảm ứng từ bao quanh các đc sức của điện trg
** Dòng điện dẫn và dòng điện dịch – sự biến thiên của điện trg cũng sinh ra 1 từ trg như dòng điện nên điện trg biến thiên cũng có thể xem như là dòng điện, gọi là dòng điện dịch, dòng điện trong dây dẫn gọi là dòng điện dẫn
** Phương trình liên quan “điện trg xoáy”:
PT Mắc-xoen – Faraday
Dạng tích phân: =
Dạng vi phân: rot =
Câu 12: Khái niệm điện trường,định nghĩa véc tơ cường độ điện đường
** KN điên trường:
Không gian bao quanh mỗi điện tích là 1 điện trường
Điện trg làm nhân tố trung gian để lực tương tác tĩnh điện được truyền từ điện tích này đến điện tích kia với vận tốc hữu hạn
Mọi điện tích đặt trong điện trg đều bị điện trg đó t.d lực
** Đ/N Véc-tơ cường độ điện trg:
Đặt điện tích tại 1 điểm M trong điện trg, bị điện trường t/d 1 lực
= = const đặc trưng cho điện trg về mặt t/d lực, gọi là véc-tơ cg` độ điện trg
** Biểu thức tính Véc-tơ cường độ điện trg tại 1 điện tích điểm
Trang 7=
=
** Biểu thức tính Véc-tơ cường độ điện trg hệ điện tích điểm gây ra tại vị trí cách nó r
= =
Câu 13: Khái niệm cường độ đường trường,thiết lập biểu thức rính cường dộ đường trường
** Cường độ điện trường: tại 1 điểm là đại lg vật lý đặc trưng về phương diện t/d lực của điện trg tại điểm đó; xác định bằng thương số của độ lớn F (lực điện) t/d lên 1 điện tích thử q dương đặt tại điểm đó và độ lớn của q
E = E: cường độ điện trg (V/m)
F: lực điện trg (N) q: độ lớn điện tích (C)
** Thiết lập biểu thức tính cường độ điện trg dây ra bởi dây dẫn thẳng dài vô hạn
Dây - tích điện dương
- mật độ điện dài
Chia dây thành những đoạn vi phân dx nhỏ có điện tích điểm là dq = λdx
E = =
= > E = =
Mà dq = λdx
x = r tanα > dx = r
-> E = =
Câu 14: Công thức tính điện trường do mp vô hạn tích điện đều
dp gây ra tại M véc-tơ điện trường d có phương chiều như
hình vẽ
dE = Lấy tích phân: > =
Do tính đối xứng của vật mang điện nên do dây thẳng dài vô hạn
mang điện đều gây ra tại M có phương chiều như hình
Trang 8* Mặt phẳng vô hạn tích điện đều có mật độ điện mặt là > 0
Dễ dàng chứng minh được điện trường gây ra bởi mặt phẳng rộng vô hạn là điện trường đều
Để xác định điện trường tại điểm M, từ M ta vẽ một mặt trụ tròn có diện tích đáy = S
Áp dụng định lí O-G đối với mặt trụ:
= 2 +
Vì: = 0
-> = 2 = = 2 = = 2D = 2DS = S
-> E =
Câu 15: Công thức tính cường độ điện trường gay ra bởi quả cầu mang điện đều (điện tích Q) tại 1 điểm cách tâm cầu r
** Quả cầu tâm O, bán kính a, MO = r
+ M ngoài khối cầu (r > a)
Chọn (S) là mặt cầu tâm O đi qua M
Thông lượng điện gửi qua mặt Gaoss là
= = = D
-> =
Tổng điện tích
Q = = dV = V =
Có = -> =
-> E = =
=
+ M trong khối cầu (r < a)
Trang 9Chọn (S) là mặt cầu tâm O, bán kính r ( r < a)
Thông lượng gửi qua mặt Gaoss: =
Tổng điện tích: Q = V = (V là thể tích không gian chứa trong mặt Gaoss)
E = ; =
Câu 16: Thông lượng cảm ứng điện gửi qua 1 diện tích S bất kì đặt trong 1 điện trg bất kỳ
** Thông lượng của gửi qua điện tích là đại lượng vô hướng xác định bởi
= E =
phần tử điện tích đủ nhỏ trong điện trường
véc-tơ cường độ điện trg tại điểm thuộc
Véc-tơ pháp tuyến của
Đặc trưng cho số đường sức điện gửi qua điện tích nào đó:
=
=
** Oxtrogratxki-Gaox dạng vi phân
= dV (V là thể tích ko gian giới hạn bởi (S)
div = + +
Điện tích phân bố đều => = dV
=> dV = dV
div = Trong môi trường đẳng hướng có div =
=> Dạng vi phân có:
Câu 17:Mặt đẳng thế là gì,tính chất và hệ thức liên hệ.
** Mặt đẳng thế (MĐT): Tập hợp các điểm trog điện trg có cùng điện thế
Tính chất: Các MĐT ko cắt nhau
Khi điện tích di chuyển trên MĐT thì lực điện trg ko thực hiện côg Véc-tơ tại mọi điểm trên MĐT luôn vuông góc vs MĐT
(Đg sức điện trg phải vuông góc vs MĐT)
** Hệ thức lien hệ giữa Véc-tơ cường độ điện trg và điện thế
Trang 10d = Eds cosα = -dV ( = (,d) d hướng về nơi có điện thế cao (dV>0) => α > 90
=> hướng về nơi có điện thế thấp d hướng về nơi có điện thế thấp (dV<0) => α < 90
=> vẫn hướng về nơi có điện thế thấp
Câu 18:Công của lực tĩnh điện,tính chất của trường tĩnh điện
** Công của lực tĩnh điện:
Công của lực tĩnh điện làm dịch chuyển quãng đg d là
dA = d = d
=> A = - (1)
=> Công của lực tĩnh điện làm dịch chuyển từ M N trong điện trg của hệ điện tích điểm , , …, là:
** Tính chất của trường tĩnh điện:
Từ (1) và (2) => Công của lực tĩnh điện trong sự dịch chuyển điệ tích điểm qua 1 điện trg bất kỳ ko phụ thuộc vào dạng của đg cong dịch chuyển mà chỉ phụ thuộc vào điểm đầu và điểm cuối
=> Trường tĩnh điện là 1 trường lực thế
** Công của lực tĩnh điện trong trường lực thế
= -
Thế năng của điện tích điểm trong điện trg của điện tích điểm q
W = + C (Chọn gốc thế năng ở => C = 0)
19.Định lý ostogradsky - Grauss
Định lý ostogradsky – Grauss
Điện thông qua 1 mặt kín = ∑ đại số các điện tích chứa trong mặt kín ấy
Фe = d = (dạng tích phân) Hoặc d =
div = ρ (dạng vi phân ) – pt poat xông trong đó ρ là mật độ điện khối
Trường hợp mặt kín s bao quanh 1 điện tích điểm
Trang 11=
20 Luận điểm I của Macxoen,phân biệt điện trường tĩnh E và điện trường xoáy
Luận điểm I của Macxoen
Bất kỳ 1 từ trg nào biến đổi theo thời jan cx sinh ra 1 điện trg xoáy
Phân biệt
Điện trường tĩnh E:
+ Đường sức của điện trường tĩnh là đường cong hở
+ Là trường lực thế , có khả năng thế năng , điện thế
Điện trường xoáy :
+ Đường sức của điện trường xoáy là đường cong kín
+ K pải là trường lực thế ko có kn thế năng, điện thế
Pt maxoen, faraday
Xét 1 vòng dây dẫn khép nằm trong 1 từ trường đang biến đổi
Định luật cơ bản của hiện tg cảm ứng điện từ ,suất điện động c/ứ xuất hiện trog vòng dây:
E c = = = là từ thông gửi qua diện tích s giới hạn bởi vòng dây dẫn
là vecto dt phần 4 bề mặt tại )
Thiết lập pt maxoen faraday (tiếp)
Lại có Ec
= (pt maxoen – faraday dạng tích phân)
Phát biểu: lưu số của vecto cđộ điện trg xoáy dọc theo 1 đg cong kín bất kỳ thì = về giá trị tuyết đối nhưng trái dấu vs tốc độ biến thiên theo tg của từ thông gửi qua diện tích gh bởi đg cong đó
Lại có : = Mặt khác =
rot = -> Rot = (pt maxoen faraday dạng vi phân)
Trang 1221 Khái niệm từ thông là gì,định lý ostrogradsky-gaoss với từ trường
Khái niệm từ thông:
Xét dt ds đặt trong từ trg sao cho vecto c/ứ từ tại mọi điểm của diện tích ấy có thể coi là như nhau
Từ thông gửi qua ds
d= d
d véc-tơ nằm theo phương pháp tuyến với diện tích đang xét, chiều = chiều đường pháp tuyến; độ lớn = độ lớn ds
là vecto c ứ từ tại 1 điểm bất kỳ trên d
d =Bdscos α
d =Bd =
trong đó
d là hình chiếu vuông góc của ds trên phg của
o nếu d >0 => 0 < α <
o nếu d <0 =>
Định lý Ostrogradsky – gaoss vs từ trg
Xét mặt kín (s) bất kỳ đặt trong từ trg
Chia mặt kín (s) thành những phần nhỏ có diện tích là ds , từ thông gửi qua ds là : d =Bdscos α
Từ thông ứng vs các đg c/ứ từ đi vào mặt kín và đi ra mặt kín = nhau về trị số nhưng trái dấu
Định lý O-G:
Từ thông toàn phần gửi qua 1 mặt kín =0
= 0 (dạng tích phân)
= =0(dạng vi phân)
bất kỳ => div =0