TÓM TẮT LÍ THUYẾT VẬT LÍ 12 VÀ 11

Tài liệu tóm tắt ngắn gọn các kiến thức trọng tâm của khối 12,11, những công thức cơ bản dành cho kì thi THPTQG. Các nội dung được trình bày đơn giản, tập trung vào các kiến thức trọng tâm nhất giúp học sinh dễ dàng nắm bắt bài học.

1

MỤC LỤC KHỐI 11 3

CHƯƠNG I DAO ĐỘNG CƠ 9

CHƯƠNG II: SÓNG CƠ 15

CHƯƠNG III: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 20

CHƯƠNG V: SÓNG ÁNH SÁNG 27

CHƯƠNG VI LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG 31

CHƯƠNG VII HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ 34

2

3

KHỐI 11 CHƯƠNG 1: DIỆN TÍCH - ĐIỆN TRƯỜNG

r: khoảng cách giữa hai điện tích (tính từ tâm) (m)

II ĐIỆN TRƯỜNG

III CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ

Công của lực điện tác dụng vào điện tích q khi di chuyển từ M đến N trong điện trường đều E

A=qEd=qEs cosd: là hình chiếu của độ dời điện tích

Công thức định nghĩa hiệu điện thế:

CHƯƠNG 2: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI

I ĐỊNH LUẬT ÔM (OHM) ĐỐI VỚI ĐOẠN MẠCH CHỈ CÓ ĐIỆN TRỞ

- Công thức: I U

R

=

- Trong đó:

I(A): cường độ dòng điện;

U(V): hiệu điện thế;

Q>0

M

Q<0

M E

M

1

R

1R

1R

ñNếu mạch song song chỉ 2 điện trở:

1 2 td

1 2

R RR

=+

II ĐỊNH LUẬT OHM CHO TOÀN MẠCH

1 Cường độ dòng điện trong mạch kín:

tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần của mạch

r n R

E I

+

I:Cường độ dòng điện mạch chính ( CĐDĐ qua nguồn)

E: suất điện động của nguồn điện

Rn : điện trở mạch ngoài ( Ω)

r: điện trở trong của nguồn điện ( Ω)

(r + Rn ): điện trở toàn phần

5

F = B.I.l.sinα

Với: F: lực từ (N) , I: cường độ dòng điện (A) , l: chiều dài sợi dây

α: góc hợp bởi B và chiều dòng điện I

II CẢM ỨNG TỪ CỦA CÁC DÒNG ĐIỆN CÓ DẠNG ĐẶC BIỆT

1 Cảm ứng từ do dòng điện thẳng gây ra tại một điểm cách dây dẫn một đoạn r

B = 2.10-7 I

r

với I: cường độ dòng điện

r: khoảng cách từ dây dẫn tới điểm khảo sát

2 Cảm ứng từ tại tâm dòng điện tròn (khung dây tròn) có bán kính r, gồm N vòng dây

n:số vòng trên một mét chiều dài của ống dây (vòng/m)

N: số vòng dây của ống dây ( vòng ) ,

l: chiều dài ống dây (m)

* Nếu i > igh : xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần (ko còn tia khúc xạ nữa)

* Nếu i < igh : vẫn xảy ra hiện tượng khúc xạ ánh sáng

Tính góc giới hạn phản xạ toàn phần

sin nho

gh lon

n i n

=

CHƯƠNG 7: MẮT VÀ CÁC DỤNG CỤ QUANG HỌC

I CÔNG THỨC THẤU KÍNH:

f d

f d d f d

f d d d d

d d f

d d f

−

=

−

=+

'

;'

'.'

111

d: vị trí đặt vật d > 0: vật thật

d’: vị trí ảnh d’ > 0: ảnh thật; d’ < 0: ảnh ảo

f: tiêu cự của thấu kính: + f > 0: TKHT + f < 0: TKPK

Bảng tóm tắt tính chất ảnh qua thấu kính hôi tụ (TKHT):

7

Qua thấu kính phân kỳ, vật sáng luôn cho ảnh ảo, cùng chiều và nhỏ hơn vật

Số phóng đại:

k > 0: ảnh cùng chiều với vật (ành ào)

k < 0 : ảnh ngược chiều với vật (ảnh thật)

III KÍNH LÚP, KÍNH HIỂN VI, KÍNH THIÊN VĂN

Số bội giác của kính lúp khi ngắm chừng ở vô cực: G Đ

f

 =(Đ = OCc là khoảng nhìn rõ ngắn nhất, f là tiêu cự của kính)

Số bội giác của kính hiển vi khi ngắm chừng ở vô cực:

1 2

ĐG

8

9

CHƯƠNG I DAO ĐỘNG CƠ

I ĐẠI CƯƠNG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

1 Dao động:

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

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

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

2 Chu kì, tần số, tần số góc:

- Chu kì T là thời gian thực hiện một dao động toàn phần

- Tần số f là số dao động trong một giây

f = 1  = 1

T = t

N (t là thời gian để vật thực hiện N dđ)

3 Phương trình dao động điều hòa (li độ):

x = Acos(t + )

x: Li độ, đo bằng đơn vị độ dài cm hoặc m

A = xmax: Biên độ (luôn có giá trị dương)

: tần số góc (luôn có giá trị dương)



t+ : pha dđ (đo bằng rad)

: pha ban đầu (tại t = 0, đo bằng rad) (−   )   

L= 2A: Chiều dài quỹ đạo

4 Vận tốc trong dao động điều hòa:

5 Gia tốc trong dao động điều hòa

10

Lưu ý: Vật theo chiều dương v >0 thì φ < 0, Vật theo chiều dương v <0 thì φ > 0

6.Phương trình liên hệ giữa li độ,vận tốc và gia tốc (còn gọi là hệ thức độc lập với thời gian t)

Liên hệ giữa x , v, A Liên hệ giữa v, a, A Liên hệ giữa a và x Liên hệ giữa a và v

m

a = ; A= max2

max

v a

7 Đồ thị theo thời gian của các đại lượng trong dao động điều hòa

+ Đồ thị dao động điều hòa (li độ, vận tốc, gia tốc) là đường hình sin, vì thế người ta còn gọi dao động điều hòa là dao động hình sin

+ Đồ thị gia tốc – li độ: dạng đoạn thẳng nằm ở góc phần tư thứ 2 và thứ 4

=

2 Dạng toán liên quan đến chiều dài của lò xo trong quá trình dao động

- Gọi chiều dài tự nhiên của lò xo là l0

Chiều dài ở li độ x: l = l0 + Δl0 + x

a) Khi con lắc lò xo nằm ngang: (Δl0 = 0)

+ Lúc vật ở VTCB, lò xo không bị biến dạng,

+ Chiều dài cực đại của lò xo: lmax =l0 + A

+ Chiều dài cực tiểu của lò xo: lmin =l0 −A

b) Khi con lắc lò xo bố trí thẳng đứng treo ở dưới

+ Chiều dài cực đại của lò xo: lmax =l0 +l0 + A

+ Chiều dài cực tiểu của lò xo: lmin =l0 +l0 − A

3 Lực đàn hồi và lực phục hồi (lực kéo về) của con lắc lò xo

a) Lực đàn hồi:

- Mỗi lò xo có một chiều dài tự nhiên lo và có độ cứng k xác định

- Khi lò xo bị nén hay bị giãn (gọi chung là bị biến dạng) thì ở mỗi đầu lò xo xuất hiện một lực đàn hồi

- Lực đàn hồi có phương trùng với trục của lò xo, ngược hướng với biến dạng và có độ lớn tỉ lệ với độ biến dạng

- Công thức tính độ lớn của lực đàn hồi:

Khi A<Δl0 F dhmin =  −k( l0 A)

Trong quá trình dao động, lò xo luôn giãn

Khi A>Δl0 Trong quá trình dao động, lò xo ngoài giãn còn bị nén Lúc vật qua vị trí lò xo có chiều dài

- Công thức tính độ lớn của lực phục hồi: F v =k x

III CON LẮC ĐƠN

1 Phương trình dao động: (khi a ≤ 10 0 ):

s = S0cos(ωt + φ) hoặc α = α0cos(ωt + φ) với s = αl, S0 = α0l

=> v = s’ = -ωS0sin(ωt + φ) = -ωlα0sin(ωt +φ)

=> a = v’ = -ω2S0cos(ωt +φ) = -ω2lα0cos(ωt + φ) = -ω2s = -ω2αl

12

Lưu ý: S0 đóng vai trò như A còn s đóng vai trò như x

2 Chu kỳ và tần số của con lắc đơn

v S

 = +

4 Khi con lắc đơn dao động với a 0 bất kỳ

- Vận tốc: v= 2gl(cos−cos0)

- Lực căng của sợi dây: T = mg(3cosα – 2cosα0)

Lưu ý: - Các công thức này áp dụng đúng cho cả khi a0 có giá trị lớn

* Nhận xét:

-Khi con lắc đi qua vị trí cân bằng (α = 0) thì khi đó cả tốc độ và lực căng dây đều đạt giá trị lớn nhất:

)cos1

Tmin = mg(3cosα0 – 2cosα0) = mgcosα0

IV NĂNG LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA:

1 Năng lượng của con lắc lò xo:

1



2 Năng lượng của con lắc đơn:

Thế năng: Wt = mgl(1 - cosα)

+ Động năng và thế năng biến thiên tuần hoàn với tần số góc 2ω, tần số 2f, chu kỳ T/2

+ Thời gian liên tiếp giữa 2 lần động năng bằng thế năng là T/4

+ Với con lắc dđdh:

S A

Nếu  = (2k+1)π (x1, x2 ngược pha)  AMin = A1 - A2

Nếu  = (2k+1)π/2 (x1, x2 vuông pha)  A = √A21+ A22

 A1 - A2 ≤ A ≤ A1 + A2

VII DAO ĐỘNG TẮT DẦN – DUY TRÌ – CƯỠNG BỨC

- Khi không có ma sát con lắc dao động điều hòa với tần số riêng Gọi là tần số riêng vì nó chỉ phụ thuộc vào các đặc tính của con lắc

Dao động tắt dần:

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

- Nguyên nhân làm tắt dần dao động là do lực ma sát và lực cản của môi trường

Dao động duy trì

- Nếu ta cung cấp thêm năng lượng cho vật dao động có ma sát để bù lại sự tiêu hao vì ma sát mà không làm thay đổi chu kỳ riêng của nó thì dao động kéo dài mãi và gọi là dao động duy trì

Dao động cưỡng bức

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

- Dao động cưỡng bức có biên độ không đổi và có tần số bằng tần số lực cưỡng bức

14

- Cộng hưởng

+ Hiện tượng biên độ của dao động cưỡng bức tăng dần lên đến giá trị cực đại khi tần số f của lực cưỡng bức bằng tần số riêng f0 của hệ dao động gọi là hiện tượng cộng hưởng

+ Điều kiện f = f0 gọi là điều kiện cộng hưởng

+ Biên độ dao động phụ thuộc:

+ Biên độ ngoại lực tuần hoàn

+ Tần số ngoại lực tuần hoàn

+ Ma sát môi trường

Ma sát môi trường (1) > Ma sát môi trường (2)

+ Trong một môi trường vật chất, sóng truyền theo các phương với cùng một tốc độ v

+ Khi sóng truyền đi, chỉ có pha dao động (trạng thái dao động) truyền đi, còn phần tử vật chất của môi trường thì dao động tại chổ

+ Sóng dọc truyền được trong cả chất khí, chất lỏng và chất rắn

+ Sóng ngang truyền được trong chất rắn và trên bề mặt chất lỏng

+ Sóng cơ không truyền được trong chân không

4.Các đặc trưng của một sóng hình sin:

- Chu kì T: là chu kỳ dao động của một phần tử của môi trường khi có sóng truyền qua Đơn vị chu kì

Tại điểm O: uO = Acos(t + )

Tại điểm M cách O một đoạn x trên phương truyền sóng

6 Độ lệch pha giữa hai điểm

Nếu 2 điểm đó nằm trên một hướng truyền sóng và cách nhau một khoảng d thì:

Lưu ý: Đơn vị của x,d,  và v phải tương ứng với nhau

II HIỆN TƯỢNG GIAO THOA:

1 Định nghĩa: Hiện tượng giao thoa là hiện tượng hai hay nhiều sóng kết hợp khi gặp nhau thì có

những điểm chúng tăng cường hoặc triệt tiêu (giảm bớt) lẫn nhau

2 Điều kiện xảy ra hiện tượng giao thoa là:

- Hai sóng phải là hai sóng kết hợp

- Hai sóng kết hợp là hai sóng được gây ra bởi hai nguồn có cùng phương truyền sóng, cùng tần số, độ lệch pha (hiệu số pha) không đổi

3.Phương trình sóng tổng hợp tại một điểm M trong vùng có giao thoa:

- Giao thoa của hai sóng phát ra từ hai nguồn sóng kết hợp S1, S2 cách nhau một khoảng l:

- Xét điểm M cách hai nguồn lần lượt d1, d2

*Phương trình sóng của hai nguồn cùng pha:

+ Số giá trị k nguyên tính được bao giờ cũng là số lẻ

+ Cực đại trung tâm trùng với trung trực của đoạn S1S2

- Số cực tiểu trên đoạn thẳng nối hai nguồn:

- Nếu đầu phản xạ cố định thì sóng phản xạ ngược pha với sóng tới

- Nếu đầu phản xạ tự do thì sóng tới và sóng phản xạ cùng pha với nhau

1 Một số chú ý

* Đầu cố định hoặc đầu dao động nhỏ là nút sóng Đầu tự do là bụng sóng

* Hai điểm đối xứng với nhau qua nút sóng luôn dao động ngược pha

* Hai điểm đối xứng với nhau qua bụng sóng luôn dao động cùng pha

* Bề rông 1 bụng là 4A, A là biên độ sóng tới hoặc sóng phản xạ

* Khoảng thời gian giữa hai lần sợi dây căng ngang (duỗi thẳng) là nửa chu kỳ

2 Điều kiện để có sóng dừng trên sợi dây dài l:

- Khoảng cách giữa 2 nút hoặc 2 bụng liền kề là

- Khoảng cách giữa nút và bụng liền kề là

- Khoảng cách giữa hai nút (bụng, múi) sóng bất kỳ là : k

 2



k 2

Q

P

18

1 Sóng âm là sóng cơ truyền trong các môi trường khí, lỏng, rắn (Âm không truyền được trong chân

không)

- Trong chất khí và chất lỏng, sóng âm là sóng dọc

- Trong chất rắn, sóng âm gồm cả sóng ngang và sóng dọc

2 Âm nghe được có tần số từ 16Hz đến 20 000Hz mà tai con người cảm nhận được Âm này gọi là

- Trong mỗi môi trường nhất định, tốc độ truyền âm không đổi

- Tốc tốc truyền âm phụ thuộc vào tính đàn hồi, mật độ và nhiệt độ của môi trường

- Tốc độ: vrắn > vlỏng > vkhí Khi sóng âm truyền từ không khí vào nước thì vận tốc tăng bước sóng tăng

5 Các đặc trưng vật lý của âm (tần số, cường độ (hoặc mức cường độ âm) và đồ thị dao động của

âm)

a Tần số của âm: Là đặc trưng quan trọng Khi âm truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì tần số không đổi, tốc đô truyền âm thay đổi, bước sóng của sóng âm thay đổi

b Cường độ âm I =P

S : tại một điểm là đại lượng đo bằng lượng năng lượng mà sóng âm tải qua một

đơn vị diện tích đặt tại điểm đó, vuông góc với phương truyền sóng trong một đơn vị thời gian

Với sóng cầu thì S là diện tích mặt cầu S = 4πR2 → P 2

I =

4 R

Khi R tăng k lần thì I giảm k 2 lần

c Mức cường độ âm: Đơn vị của mức cường độ âm là Ben (B), thường dùng đềxiben (dB): 1B = 10dB

L(B) = log

0

II

0

IL(dB) 10lg

6 Đặc trưng sinh lí của âm: (3 đặc trưng là độ cao, độ to và âm sắc)

- Độ cao của âm gắn liền với tần số của âm (Độ cao của âm tăng theo tần số âm)

- Độ to của âm là đặc trưng gắn liền với mức cường đô âm (Độ to tăng theo mức cường độ âm)

19

- Âm sắc gắn liền với đồ thị dao động âm, giúp ta phân biệt được các âm phát ra từ các nguồn âm, nhạc

cụ khác nhau Âm sắc phụ thuộc vào tần số và biên độ của các hoạ âm

20

CHƯƠNG III: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

I ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

1 Suất điện động xoay chiều:

- Suất điện động xoay chiều là suất điện động biến đổi điều hòa theo thời gian:

2 Dòng điện xoay chiều:

- Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ biến thiên điều hoà theo thời gian:

i = I cos( t + ) 

i là giá trị cường độ dòng điện tại thời điểm t = cường độ tức thời

I0 là giá trị cực đại của i = Cường độ cực đại

ω là tần số góc của dòng điện

(ωt + φi) là pha của i tại thời điểm t

i là pha ban đầu của cường độ dòng điện

- Dòng điện xoay chiều:

+ Mỗi giây đổi chiều 2f lần

+ Nếu pha ban đầu i =

thì chỉ giây đầu tiên đổi chiều 2f-1 lần

3 Điện áp xoay chiều:

- Điện áp xoay chiều (hay hiệu điện thế xoay chiều) biến thiên điều hòa theo thời gian:

0

u = U cos( t +  u)

u là giá trị điện áp tại thời điểm t: điện áp tức thời

U0 là giá trị cực đại của u: Điện áp cực đại

ω là tần số góc

(ωt + φu ) là pha của u tại thời điểm t

u là pha ban đầu của điện áp u

- Độ lệch pha giữa điện áp u và cường độ dòng điện i:  = u − i

−  

 > 0: u nhanh pha hơn i ( i chậm pha hơn u )

 < 0: u chậm pha hơn i ( i nhanh pha hơn u )

 = 0: u cùng pha với i

4 Các giá trị hiệu dụng:

- Cường độ hiệu dụng I của dòng điện xoay chiều: Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều là đại lượng có giá trị bằng cường độ của một dòng điện không đổi, sao cho khi đi qua cùng một điện trở R thì công suất tiêu thụ trong R bởi dòng điện không đổi ấy bằng công suất trung bình tiêu thụ trong R bởi dòng điện xoay chiều nói trên

21

- Giá trị hiệu dụng bằng giá trị cực đại chia cho 2

+ Suất điện động hiệu dụng E0

E2

+ Điện áp hiệu dụng U0

U2

+ Cường độ dòng điện hiệu dụng I0

I2

=

II MẠCH ĐIỆN RLC:

1 Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch chỉ có R,L,C:

- Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R: u R cùng pha với i, ( = u – i = 0)

I U R

0

U I R

= và 0 0

L

U I Z

0

C

U I Z

R gọi là hiện tượng cộng hưởng dòng điện

III CÔNG SUẤT CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU:

L,r R C

22

2 2

Rcos

- Lưu ý: Mạch điện không có R => P = 0

- Nếu dây tải có điện trở r thì công suất hao phí trên đường dây tải bằng:

P = I2r

- Điện năng tiêu thụ của mạch xoay chiều: W = A = P.t

- Hiện tượng cộng hưởng:

d/ Sự biến đổi điện áp và cường độ dòng điện:

- Nếu điện trở của các cuộn dây có thể bỏ qua thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu mỗi cuộn dây tỉ lệ với số vòng dây: 2 2

N

N < 1: Máy hạ áp

- Nếu điện năng hao phí không đáng kể thì cường độ dòng điện qua mỗi cuộn dây tỉ lệ nghịch với điện

áp hiệu dụng ở hai đầu mỗi cuộn: 2 1

1 2

U = I

- Cuộn dây nào có dòng điện có cường độ lớn hơn thì tiết diện dây của cuộn đó lớn hơn

2 Truyền tải điện năng:

- Công suất hao phí trên đường dây tải điện là

2 2

P

(U cos )

 =

 Trong đó P là công suất phát từ nhà

máy; U là điện áp hiệu dụng từ nhà máy; R là điện trở của dây tải điện

- Biện pháp giảm hao phí: Tăng hiệu điện thế U

3 Máy phát điện xoay chiều

23

a/ Nguyên tắc hoạt động: dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ chuyển cơ năng thành điện năng

b/ Cấu tạo: có hai bộ phận chính là phần ứng và phần cảm

- Phần cảm : tạo ra từ thông biến thiên bằng các nam châm quay

- Phần ứng : gồm các cuộn dây giống nhau cố định trên một vòng tròn, nơi xuất hiện suất điện động cảm ứng

Suất điện động của máy phát điện được xác định theo định luật cảm ứng điện từ:

dt

d

e=− 

- Khi rôto quay, từ thông qua mỗi cuộn dây của stato biến thiên tuần hoàn với tần số f = p.n

Trong đó p là số cặp cực của nam châm, n là tốc độ quay của rôto tính bằng số vòng/giây c/ Máy phát điện xoay ba pha là máy tạo ra 3 suất điện động xoay chiều hình sin cùng tần số, cùng biên

2

32