Hdedu tài liệu ôn tập vật lý 12 in

— Kéo khỏi vị trí cân bằng một đoạn rồi buông thả Þ vị trí đó có x = A— Kéo khỏi vị trí cân bằng một đoạn rồi truyền vận tốc v Þ vị trí đó là x — Dao động điều hòa được xem là hình chiếu

TÔI LÀM ĐƯỢC

2020

MỤC LỤC

3 17 24 34 38 43 49

Chuyển động qua lại quanh một vị trí đặc biệt, gọi làvị trí cân bằng.

Sau những khoảng thời gian bằng nhau gọi là chu kì, vật trở lại vị trí cũ theohướng cũ

là dao động trong đó li độ của vật là một hàm cosin (hay sin) của thời gian

— x: Li độ, đo bằng đơn vị độ dài cm hoặc m — w: tần số góc (luôn có giá trị dương)

— A = xmax: Biên độ (luôn có giá trị dương) — (wt + j): pha dao động (đo bằng rad)

— Gốc thời gian (t = 0) tại vị trí biên dương: j = 0

— Gốc thời gian (t = 0) tại vị trí biên âm: j = p

— Gốc thời gian (t = 0) tại vị trí cân bằng theo chiều âm: j = p/2

— Gốc thời gian (t = 0) tại vị trí cân bằng theo chiều dương: j = –p/2

— Quỹ đạo là một đoạn thẳng dài: L = 2A

— Mỗi chu kì vật qua vị trí biên 1 lần và qua các vị trí khác 2 lần (1 lần (+) và 1 lần (–))

cos sin sin cos

— Vật cđ theo chiều dương thì v > 0, theo chiều âm thì v < 0

vr –A O A x

|v|min |v|max |v|min

— luôn hướng về vị trí cân bằng;

— Vật ở VTCB: x = 0; |v|max = wA; |a|min= 0 — Vật ở biên: x = ±A; |v|min = 0; |a|max= w2A

ar

–A O A x

|a|max |a|min |a|max

— Dao động cơ đổi chiều khi lực đạt giá trị cực đại — Lực hồi phục luôn hướng về vị trí cân bằng

— Kéo khỏi vị trí cân bằng một đoạn rồi buông (thả) Þ vị trí đó có x = A

— Kéo khỏi vị trí cân bằng một đoạn rồi truyền vận tốc v Þ vị trí đó là x

— Dao động điều hòa được xem là hình chiếu của một chất điểm chuyển động tròn đều trên một

trục nằm ngang trong mặt phẳng quỹ đạo

– Chiều quay: Ngược chiều kim đồng hồ

– Chiều dương: từ trái sang phải

– Chiều âm: từ phải sang trái

Xác định góc quét trên đường tròn:

t

Dj = w D

— Đồ thị liên hệ gia tốc theo li độ là đoạn thẳng đi qua gốc tọa độ

— Đồ thị liên hệ vận tốc theo li độ là Elip

— Đồ thị liên hệ vận tốc theo gia tốc là Elip

.Xác định vị trí của vật trên đường tròn ứng với 2 vị trí và

Căn cứ vào đường tròn biện luận góc quét Dj nhỏ nhất

Xác định thời gian:

.Tt

— Thời gian vật quét được 1 vòng tròn là 1 chu kì (1T)

— Thời gian vật quét được nửa vòng tròn là nửa chu kì (0,5T)

— Thời gian vật đi từ VTCB ra biên hoặc ngược lại là 0,25T

Tách số lần:

— Nếu đề bài cho n là số lẻ thì tách : n = 2 + 1 (Ví dụ: 2013 = 2012 + 1)

— Nếu đề bài cho n là số chẵn thì tách : n = 2 + 2 (Ví dụ: 2014 = 2012 + 2)Biện luận:

— Ứng với 2 lần vật đi qua vị trí x0 thì có t1 = T

— Ứng với số lần còn lại (1/n lẻ hoặc 2/n chẵn) thì vẽ đường tròn ra và xác địnhgóc quét rồi tìm thời gian t2 giống loại 1

— Ứng vớin–1 lần vật đi qua vị trí x0 thì có t1 = (n–1).T

— Ứng với số lần còn lại thì vẽ đường tròn ra và xác định góc quét rồi tìmthời gian t2 giống loại 1

Kết luận: t = t1 + t2

DTìm Dt = t2 –t1

Tách góc quét và biện luận quãng đường:

–A O A x(cos)

M

x1 x2Dj

S = 4A + S0

Tìm S0 trên đường tròn lượng giác:

— Xác định vị trí và chiều chuyển động tại thời điểm t1

— Căn cứ góc quét Dj' trên đường tròn chiếu xuống

min

S

–A O A x(cos)

M Dj

max

S

Dj

= S là quãng đường đi được trong thời gian t

t là thời gian đi được quãng đường STốc độ trung bình trong một chu kì: 4A 2vmax

vT

p

— Vận tốc trung bình: tb

xvt

D

= Dx là độ biến thiên độ dời trong thời gian t

t là thời gian thực hiện được độ dời DxVận tốc trung bình trong một chu kì: vtb = 0

Ứng với góc Dj' thì xác định trên đường tròn quét bao nhiêu lần

Xác định thời gian biến thiên Dt

– Nếu không cho chiều chuyển động thì phải chia 1 trường hợp vật chuyển động theochiều dương và 1 trường hợp vật chuyển động theo chiều âm

– Nếu cho sẵn chiều chuyển động thì xác định luôn

— Xác định vị trí ứng với thời điểm t:

— Căn cứ vào góc quét xác định vị trí ứng với thời điểm t'

— Tỉ lệ thuận căn bậc hai của m; tỉ lệ nghịch căn bậc hai của k

— Chỉ phụ thuộc vào m và k; không phụ thuộc vào A (kích thích ban đầu)

Một lò xo có độ cứng k, chiều dài l được cắt thành các lò xo có độ cứng k1, k2 và chiều dài tương ứng là

l1; l2 thì có:

1 1 2 2

k.l k l= =k l =

l0, k0 l1, k1 l2, k2 l3, k3

— Ghép nối tiếp (giảm độ cứng, tăng chu kì):

Lò xo có chiều dài ngắn bao nhiêu lần thì độ cứng tăng bấy nhiêu lần

là nguyên nhân làm cho vật dao động, luôn hướng về vị trí cân bằng và biến thiênđiều hòa cùng tần số với li độ

Fhp = –kx = (Fhpmin = 0; Fhpmax = kA)

— Lực hồi phục là lực đàn hồi khi CLLX đặt nằm ngang

— Lực hồi phụckhông là lực đàn hồi khi CLLX treo thẳng đứng

xuất hiện khi lò xo bị biến dạng và đưa vật về vị trí lò xo không biến dạng.

— VTCB là vị trí mà lò xo không biến dạng

— Lực đàn hồi: (với x = Dx là độ biến dạng)

— Lực đàn hồi cực đại và cực tiểu:

— Chiều dài cực đại (ở vị trí thấp nhất): lmax = lcb + A

— Chiều dài cực tiểu (ở vị trí cao nhất): lmin = lcb – A

— Dl là độ giãn của lò xo tại VTCB: l mg

k

D =

Trong một chu kì lò xo nén 2 lần và giãn 2 lần

— Lò xo bắt đầu nén từ vị trí –Dl tới biên –A và từ –A về

vị trí –Dl.

— tnén = T – Tgiãn

— Cơ năng = Động năng cực đại = Thế năng cực đại.

— Khi vmax thì Wđmax; khi xmax thì Wtmax

— Khoảng thời gian giữa 2 lần liên tiếp động năng bằng thế năng:

Tt4

D =

— Vị trí động năng bằng thế năng:

A 2x

2

=

– Động năng và thế năngdao động tuần hoàn với chu kì:

— Công thức độc lập thời gian:

Chu kì của con lắc đơn

— ứng dụng đo gia tốc rơi tự do (gia tốc trọng trường g)

Bỏ qua ma sát, lực cản và a0<< 1 rad hay S0 << l

Với s = αl, S0 = α0l Þ v = s’ = wS0sin(wt + j) = -wlα0sin(wt + j)

— Điều kiện dao động điều hoà: Bỏ qua ma sát, lực cản và a0<< 1 rad hay S0 << l

— Với con lắc đơn lực hồi phục tỉ lệ thuận với khối lượng

— Với con lắc lò xo lực hồi phục không phụ thuộc vào khối lượng

Tại cùng 1 nơi:

Con lắc đơn có chiều dài l1 có chu kì T1;

Con lắc đơn có chiều dài l2 có chu kì T2;

Con lắc đơn có chiều dài l =l1 +l2 có chu kì T; ì í

s S cos( t ) v S sin( t ) a S cos( t )

— Thế năng, động năng và cơ năng:

— vmax và Tmax khi a = 0; vmin và Tmin khi a = a0

— Độ cao cực đại của vật so với VTCB:

2 max max

vh

+

=

1 T 2 2

-Trong đó: – T1 là chu kì của con lắc 1(T1>T2)

– T2 là chu kì của con lắc 2– q là thời gian trùng phùng– n là số chu kì đến lúc trùng phùng mà con lắc 1 thực hiện– n + 1 là số chu kì con lắc 2 thực hiện để trùng phùng

0

v = 2gl(cosa -cosa )

— Biểu thức: F = |q|E với E = U/d;

E là cường độ điện trường (V/m); U là điện áp giữa 2 bản tụ điện (V); d là khoảng cách giữa 2 bản tụ (m)

— Đặc điểm: Khi q > 0 thì F và E cùng chiều biểu diễn; khi q < 0 thì F và E ngược chiều biểu diễn

q > 0, hướng thẳng đứng xuống dướiEr

q < 0, hướng thẳng đứng xuống dướiEr

-q > 0, hướng thẳng đứng lên trênEr

q < 0, hướng thẳng đứng lên trênEr

— Cho 2 dao động điều hòa sau:x1 = A1cos(wt + j1) vàx2 = A2cos(wt + j1)

— Gọi Dj là độ lệch pha của hai dao động: Þ Dj = j2 – j1

Dj = (2k+1)p/2 Þ 2 dao động vuông pha

— Cho 2 dao động điều hòa sau:x1 = A1cos(wt + j1) vàx2 = A2cos(wt + j1)

y

A

1 x

Là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian do lực cản môi trường

— Dao động tắt dần càng nhanh nếu môi trường càng nhớt (lực cản càng lớn)

— Ứng dụng: giảm xóc trên xe cộ, cửa tự đóng…

— Để dao động của một hệ không bị tắt dần, cần bổ sung năng lượng cho nó một cách đều đặntrong từng chu kì để bù vào phần năng lượng mất đi do ma sát Dao động của hệ khi đó được gọi

là dao động duy trì

— Đặc điểm:

– Biên độ không đổi

– Tần số dao động bằng tần số riêng (fo) của hệ

— Là dao động của hệ dưới tác dụng của ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn

— Đặc điểm:

– Biên độ không đổi, tỉ lệ thuận với biên độ của ngoại lực và phụ thuộc vào tần số ngoại lực – Tần số dao động bằng tần số của lực cưỡng bức(f)

— Khi f = fo thì biên độ dao động cưỡng bức đạt giá trị cực đại ÞHiện tượng cộng hưởng

— Điều kiện cộng hưởng: f = f0 hay w = w0 hay T = T0

— Dao động tắt dần là dđ có biên độ giãm dần theo thời gian

— Dao động cưỡng bức chịu tác dụng của ngoại lực lực biến thiên tuần hoàn

— Dao động duy trì giữ biên độ không đổi mà không làm chu kì thay đổi

– Tòa nhà, cầu, máy, khung xe, là những hệ dao động có tần số riêng Không để cho chúng chịu tác dụng của các lực cưởng bức, có tần số bằng tần số riêng để tránh cộng hưởng, dao động mạnh làm gãy, đổ

– Hộp đàn của đàn ghi ta, là những hộp cộng hưởng làm cho tiếng đàn nghe to, rõ

Lực tác dụng Do tác dụng của nội lực

tuần hoàn

Do tác dụng của lực cản(do ma sát)

Do tác dụng của ngoạilực tuần hoàn

đầu

Giảm dần theo thời gian Phụ thuộc biên độ của

ngoại lực và hiệu số (fcb –

f0)Chu kì T

(hoặc tần số f)

Chỉ phụ thuộc đặc tínhriêng của hệ, không phụthuộc các yếu tố bênngoài

Không có chu kì hoặctần số do không tuầnhoàn

Bằng với chu kì ( hoặctần số) của ngoại lực tácdụng lên hệ

Hiện tượng đặc biệt

trong dao động

ma sát quá lớn

Sẽ xãy ra HT cộng hưởng(biên độ A đạt max) khitần số fcb = f0

Đo gia tốc trọng trườngcủa trái đất

Chế tạo lò xo giảm xóctrong ôtô, xe máy

– Chế tạo khung xe, bệmáy phải có tần số khác

xa tần số của máy gắnvào nó

– Chế tạo các loại nhạccụ

— Quãng đường vật đi được tới khi dừng lại:

— Số dao động thực hiện được:

— Thời gian vật dao động đến lúc dừng lại:

ANA

=DT.A

là dao động dao động cơ lan truyền trong một môi trường

— Khi sóng cơ lan truyền, các phân tử vật chất chỉ dao động tại chổ, pha dao động và năng lượngsóng chuyển dời theo sóng

— Trong môi trường đồng tính và đẳng hướng, tốc độ không đổi

là sóng cơ có phương dao động với phương truyền sóng Sóng dọc truyền được trongchất khí, lỏng, rắn Ví dụ: Sóng âm trong không khí

là sóng cơ có phương dao động góc với phương truyền sóng Sóng ngang truyềnđược trong chất rắn và trên mặt chất lỏng Ví dụ: Sóng trên mặt nước

là biên độ dao động của một phần tử có sóng truyền qua

là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường;

l(m):

Qúa trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng

v vT f

— Khoảng cách giữa hai ngọn sóng liên tiếp là l

— Quãng đường truyền sóng: S = v.t

— Phương trình sóng tại M cách nguồn 1 khoảng d:

— Độ lệch pha giữa điểm M và nguồn trên phương truyền sóng:

lThời gian sóng thực hiện ứng với quãng đường sóng thực hiện

— Nếu phương trình của điểm M cách nguồn khoảng d = OM thì phương trình sóng phản xạ tại M:

• Khi điểm M là vật cản cố định: [ngược chiều]

ì í

î• Khi điểm M là vật cản tự do: [cùng chiều]

— Độ lệch pha của 2 dao động tại 2 điểm cách nguồn lần lượt d1 và d2:

— Khoảng cách giữa 2 điểm dao động cùng pha: d = l k (k Î ¢ )

— Khoảng cách giữa 2 điểm dao động ngược pha: d = (k + 0,5) (k l Î ¢ )

Nếu nguồn kích thích bằng dòng điện có tần số f thì sóng dao động với 2f

Hai điểm gần nhau nhất cùng pha cách nhau 1 bước sóng

Hai điểm gần nhau nhất ngược pha cách nhau nửa bước sóng

Hai điểm gần nhau nhất vuông pha cách nhau một phần tư bước sóng

có những chỗ biên độ sóng được tăng cường (cực đại giao thoa) hoặc triệt tiêu (cực tiểu giao thoa)

Hiện tượng giao thoa là hiện tượng đặc trưng của sóng

— Dao động cùng phương, cùng chu kì (tần số)

— Có hiệu số pha không đổi theo thời gian

— Điều kiện tại dao động cực tiểu (không dao động):

— Số đường hoặc số điểm (không tính 2 nguồn)

■ Dj = (2k 1) + p

— Điều kiện M dao động cực đại:

— Số đường hoặc số điểm (không tính 2 nguồn)

— Điều kiện tại dao động cực tiểu (không dao động):

— Số đường hoặc số điểm (không tính 2 nguồn)

— Khoảng cách giữa hai hyperbol cực đại cách nhau λ

— Những gợn lồi (cực đại giao thoa, đường dao động mạnh)

— Những gợn lõm (cực tiểu giao thoa, đường đứng yên)

— Khoảng cách giữa hai đường cực đại hoặc cực tiểu liên tiếp bằng λ/2

— Khoảng cách giữa đường cực đại và cực tiểu gần nhau nhất bằng λ/4

— k = 0 thì cực đại dao động là đường thẳng là trung trực của S1S2

— Hai nguồn S1S2 cùng pha nhau thì tại trung trực là cực đại giao thoa

— Hai nguồn S1S2 ngược pha nhau thì tại trung trực là cực tiểu giao thoa

-í

ïD < D î

— Số dao động:

• Cực đại:

ì í

— Hai nguồn cùng pha: AM=2a

— Hai nguồn ngược pha: AM=0

— Hai nguồn vuông pha:AM=a 2

— Hai nguồn lệch pha p/3:AM=a 3

— Hai nguồn:u1=u2 =acos( t)w

— M nằm trên đường trung trực của AB nên: d1 = d2 = d

— Nếu hai nguồn không phải cực đại/cực tiểu:

(N0CĐ là số cực đại xác định được trên đoạn thẳng nối hai nguồn)(N0CT là số cực tiểu xác định được trên đoạn thẳng nối hai nguồn)

— Khi phản xạ trên vật tự do, sóng phản xạ cùng tần số ,cùng

P Q

P Q

P Q

P Q

— Sóng tới và sóng phản xạ truyền theo cùng một phương, thì

có thể giao thoa với nhau, và tạo ra một hệ sóng dừng

— Trong sóng dừng có một số điểm luôn luôn đứng yên gọi là

nút, và một số điểm luôn luôn dao động với biên độ cực đại

gọi là bụng sóng

P QBụng

Nút

— Sóng dừng không truyền tải năng lượng

— Biên độ dđ của phần tử vật chất ở mỗi điểm không đổi theo thời gian

— Khoảng cách giữa hai nút liên tiếp (2 bụng) liên tiếp thì bằng nửa bước sóng (l/2)

— Khoảng cách giữa một nút và một bụng kề nhau bằng một phần tư bước sóng

— Số bó sóng nguyên = k

— Số bụng sóng = số nút sóng = k + 1

Để đo bước sóngKhi trên dây có sóng dừng thì

— Đầu cố định hoặc đầu dđ 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

— Các điểm trên dây đều dao động với biên độ không đổi Þ năng lượng không truyền đi

— Khoảng thời gian giữa hai lần sợi dây căng ngang hay duỗi thẳng (các phần tử đi qua VTCB) là

— Bề rộng bụng sóng là 4a (a là biên độ)

— Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp một điểm thuộc bụng sóng đi qua VTCB là

— Nếu dây được nối với cần rung được nuôi bằng dòng điện xoay chiều có tần số của dòng điện

là f thì dây sẽ rung với tần số 2f

là sóng cơ truyền trong các môi trường khí, lỏng, rắn (Âm 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

có tần số từ 16Hz đến 20000Hz mà tai con người cảm nhận được Âm này gọi là

âm thanh

là sóng âm có tần số > 20 000Hz: là sóng âm có tần số < 16Hz

m là các vật dao động phát ra âm

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

— Tốc độ trong: vrắn> vlỏng > vkhí

Gồm: tần số, cường độ (hoặc mức cường độ âm), năng lượng và đồ thị dao động của âm

Là đặc trưng quan trọng Khi âm truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì ,tốc đô truyền âm thay đổi, bước sóng của sóng âm thay đổi.

Là đại lượng đo bằng năng lượng mà sóng âm tải qua một đơn vị diện tích đặt tại điểm đó, vuông gócvới phương truyền sóng trong một đơn vị thời gian;

2 2 1

RI

— W [J] là năng lượngnguồn âm, P [W] là công suất nguồn âm

— S [m2] là diện tích măt vuông góc với phương truyền âm

— Với sóng cầu thì S là diện tích mặt cầu: S = 4pR2

0

IL(B) lg

I

0

IL(dB) 10lg

– I0 là cường độ âm chuẩn (thường I0 = 10–12 W/m2 có tần số 1000 Hz)

– Đơn vị mức cường độ âm là Ben (B) Trong thực tế người ta dùng

đơn vị là đexiben (dB): 1B = 10dB

Là đồ thị của tất cả các họa âm trong một nhạc cụ gọi là đồ thị dao động âm

độ cao, độ to và âm sắc)

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

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

— gắn liền với đồ thị dao động âm, giúp ta phân biệt được các âm phát ra từ cácnguồn âm, nhạc cụ khác nhau Âm sắc phụ thuộc vào tần số và biên độ của các hoạ âm

— Nhạc âm là âm có tần số xác định

— Tạp âm là âm có tần số không xác định

— Một đầu bịt kín Þ ¼ bước sóng

— Hai đầu bịt kín Þ 1 bước sóng

— Hai đầu hở Þ 1 bước sóng

— Khoảng cách giữa 2 điểm cùng pha bất kì là một số nguyên lần bước sóng

— Khoảng cách giữa 2 điểm ngược pha bất kì là một số lẻ nửa bước sóng

Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ biến thiên điều hòa theo thời gian.

Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ

2

w

1fT

=

— Mỗi giây đổi chiều dòng điện 2f lần

— Nếu ji = ± p/2 thì chỉ giây đầu tiên đổi chiều 2f – 1 lần

là vectơ cảm ứng từ vuông góc trục quay D

w là vậnt ốc góc không đổi của khung quay

=

Cho cả dòngđiện 1 chiều

và xoay chiềuqua

u và i cùngpha nhau

Trường hợp đoạn mạch chỉ có R có đặc điểm đặc biệt đó là pha của dòng điện bằng pha củahiệu điện thế Dựa vào đặc điểm này mà nhiều bài toán xác định giá trị hiệu dụng hoặc tức thời ta

có thể dễ dàng giải được

0 0

Kí hiệu Tổng trở Đặc điểm CT ĐL Ôm Độ lệch pha

Chỉ cản trởdòng điệnxoay chiều

u sớm phahơn i góc p/2

L

Ir

L

UUI

— Cuộn dây thuần cảm khi cho dòng một chiều qua thì chỉ có tác dụng như một dây dẫn

— Cuộn dây thuần cảm khi cho dòng một chiều qua thì chỉ có tác dụng như một điện trở r

— Tại thời điểm t, điện áp ở hai đầu cuộn cảm thuần là u và cường độ dòng điện qua nó là i

Chỉ cho dòngđiện xoaychiều đi qua

C

=w

0

UUI

R L C

A BGiả sử trong mạch có dòng điện:

• UR cùng pha với I nên:

— Hiệu điện thế tức thời tại hai đầu mạch: u = uR + uL + uC

— Hiệu điện thế cực đại và hiệu dụng giữa hai đầu mạch:

UURcos

Mạch có tính (ZL > ZC)

Ir

Trong đó: và Trong đó: vàU0C= I Z0 C Trong đó: vàU0R = I R0

Cho đoạn mạch RLC, biết phương trình hiệu điện thế:

Þ Phương trình cường độ dòng điện trong mạch:

= w + j - j +p ¶ Phải luôn nhớ uL luôn nhanh pha hơn i góc

90o và uC chậm pha hơn i góc 90o; uR cùng pha