Möùc Cöôøng ñoä aâm : Möùc cöôøng ñoä aâm L laø ñaïi löôïng ñeå so saùnh ñoä to cuûa aâm nghe ñöôïc coù cöôøng ñoä I vôùi ñoä to cuûa aâm chuaån coù cöôøng ñoä I 0.. Ñaëc tröng sinh[r]
Trang 2VẬT LÝ 12 TẬP 1
DAO ĐỘNG CƠ
PHẦN A: KIẾN THỨC CƠ BẢN
1 Định nghĩa dao động điều hòa:
Dao động
Dao động tuần hoàn
Dao động điều hòa
2 Phương trình dao động: cos( ) x A t o A:
Trang 4VẬT LÝ 12 TẬP 1
6 Liên hệ x, v, a:
2
7 Liên hệ a max , v max
a v 2ax
max
m
8 Nhận xét về sự biến thiên của x, v, a:
o Li độ, vận tốc, gia tốc biến thiên điều hòa cùng
o Vận tốc nhanh pha hơn li độ
o Gia tốc sớm pha hơn vận tốc
o Gia tốc ngược pha
o Vectơ vận tốc luôn cùng chiều
Vectơ gia tốc luôn hướng về
9 Pha ban đầu – Mốc thời gian
Tìm : Gốc thời gian (t = 0) lúc vật đi qua vị trí
Trang 510 Con lắc lò xo treo thẳng đứng:
g f
Trang 6VẬT LÝ 12 TẬP 1
11 Năng lượng trong dao động điều hòa
Động năng:
Thế năng:
Cơ năng:
Nhận xét: o Khi động năng tăng
o Cơ năng
o W( ax) 1 W 2 t m Wđ = 0:
o Wđ(max) 1 W W 0 : 2 t
o Thế năng và động năng của vật biến thiên điều hoà
Trang 712 Lực kéo về - lực đàn hồi
Lực kéo về:
Lực kéo về F k luôn và có độ lớn độ lớn của li độ
k
F kx F k k x
k
F x
ax m k F kA x
Lực đàn hồi: Độ lớn lực đàn hồi:
Fđh(max) =
Fđh(min) =
Fđh(min) =
Vẽ hình:
Trang 8VẬT LÝ 12 TẬP 1
13 Con lắc đơn dao động điều hoà: ( 0 10o, bỏ
qua mọi lực cản)
Chu kì và tần số:
Chu kì và tần số chỉ phụ thuộc
Thế năng
Cơ năng:
Mối liên hệ giữa CLLX và CLĐ:
Chú ý:
Trang 914 Tổng hợp dao động:
Biên độ dao động tổng hợp:
o Hai dao động cùng pha:
o Hai dao động ngược pha
Chú ý: Amin A A max
Pha ban đầu của dao động tổng hợp:
Trang 10VẬT LÝ 12 TẬP 1
Tổng hợp dao động bằng máy tính
B1: nhấn MoDe 2
B2: nhập A1; nhấn shift (-) ; nhấp pha ban đầu
dao động thứ nhất
B3: nhấn + ; nhập A2; nhấn shift (-) ; nhấp pha
ban đầu dao động thứ hai
B4: nhấn shift +
B5: nhấn = ra A
B6: nhấn shift = ra pha tổng hợp
+ Nếu có nhiều dao động ta nhập thêm từ B3 + Nếu cho x1 và x thì x2 = x − x1 nhập như trên nhưng thay dấu + bằng dấu − ở B3
Trang 1115 Dao động tắt dần – cưỡng bức, sự cộng hưởng :
a Dao động tắt dần:
Dao động tắt dần là
Nguyên nhân:
Sự tắt dần của dao động có khi có lợi
b Dao động duy trì : o Dao động duy trì là
o Trong dao động duy trì, tần số của hệ
c Dao động tự do
Trang 12VẬT LÝ 12 TẬP 1
d Dao động cưỡng bức:
Dao động cưỡng bức là
Đặc điểm : o Dao động cưỡng bức là
o Dao động cưỡng có tần số bằng ………
và biên độ
o Biên độ của dao động
e Cộng hưởng: o Điều kiện: Tần số riêng f 0 =
Trang 13PHẦN B: CHUYÊN ĐỀ NÂNG CAO Chuyên đề 1: Sử dụng VLG để tính thời gian, quãng đường trong dao động điều hịa:
Trang 14
VẬT LÝ 12 TẬP 1
Bài toán 1: tính Δ𝑡 từ x1 đến x2
Bài toán 2: có x1, sau x1 một khoảng Δ𝑡 tính x2
Bài toán 3: Tính số lần qua một vị trí trong khoảng thời gian Δ𝑡
Trang 15
Hệ quả:
Bài toán 5: Tính smax và smin
Hệ quả:
Trang 16
VẬT LÝ 12 TẬP 1
Bài toán 6: Tính thời gian vật đi quãng đường s
Vận tốc trung bình
Tốc độ trung bình
Chuyên đề 2: Sự thay đổi chu kì của con lắc lò xo:
Chú ý: Lò xo mắc song song:
Trang 17
Chuyên đề 3: Sự thay đổi chu kỳ của con lắc đơn:
Chiều dài sợi dây thay đổi:
Trang 18
'
A
F g g g a
Trang 19 Con lắc đơn treo trong thang máy:
Thang máy đi lên nhanh dần đều (hoặc đi xuống
chậm dần đều) với gia tốc a: g'g
Thang máy đi lên chậm dần đều (hoặc đi xuống nhanh dần đều) với gia tốc a: g'g
Xe đang chuyển động theo phương ngang với gia tốc a: g' g2 a2
Xe chuyển động sao cho góc lệch của dây treo hợp với phương thẳng đứng là 𝛼:
Trang 20VẬT LÝ 12 TẬP 1 Chuyên đề 4: Sự thay đổi chu kì của con lắc đơn theo
nhiệt độ và độ cao (tham khảo)
Thời gian đồng hồ chạy sai trong một ngày đêm:
T
o 0: Đồng hồ chạy chậm
o 0: Đồng hồ chạy nhanh
Thay đổi theo nhiệt độ: l l0(1 t)
12
T
: hệ số nở dài
Thay đổi theo độ cao:
R
R: bán kính của trái đất
Thay đổi theo cả độ cao và nhiệt độ:
t
R
h t
Trang 21Chuyên đề 5: Con lắc đơn dao động tuần hoàn (𝜶𝟎 > 1𝟎𝒐)
Trang 22 Nếu lực cản là lực ma sát trượt : F c mg ( là hệ số ma
sát)
Trang 23SÓNG CƠ
1 Đại cương về sóng cơ
Sóng cơ là
Sóng ngang:
Sóng ngang truyền được trong chất rắn và trên bề mặt chất lỏng
Sóng dọc:
Sóng dọc truyền được trong chất rắn, lỏng, khí
Sóng cơ không truyền được trong
Đại lượng không đổi khi sóng cơ truyền qua các
môi trường:
Đại lượng thay đổi khi sóng cơ truyền qua các môi
trường:
Chu kì (T), tần số (f) và biên độ (a) của sóng là chu
kì, tần số và biên độ của dao động
Trang 24VẬT LÝ 12 TẬP 1
2 Bước sóng :
o Quãng đường sóng truyền được trong
o Khoảng cách ngắn nhất
Một số chú ý:
o Quãng đường sóng truyền đi được trong thời gian t:
o Khoảng cách giữa n gợn lồi (đỉnh sóng) liên tiếp là d:
Trang 253 Quá trình truyền sóng:
Quá trình truyền sóng là
Khi sóng truyền đi, chỉ có
(trạng thái dao động) được truyền đi còn các phần tử
vật chất của môi trường thì
4 Độ lệch pha:
Độ lệch pha: 2 d
Các trường hợp đặc biệt:
o Hai điểm dao động CÙNG PHA:
Trang 26
VẬT LÝ 12 TẬP 1
5 Phương trình sóng:
6 Giao thoa sóng:
Điều kiện giao thoa:
Giao thoa là
Trang 277 Kết quả giao thoa: (2 nguồn cùng pha)
Phương trình sóng tổng hợp tại M:
o Phương trình sóng của nguồn: u1 u2 acos t
o Phương trình sóng tại M do S1 truyền tới:
o Phương trình sóng tại M do S1 truyền tới:
o Độ lệch pha của hai sóng tại M:
o Phương trình sóng tổng hợp tại M
o Biên độ sóng tổng hợp:
Trang 28
Số cực đại trên đoạn S1S2:
CỰC TIỂU: (2 nguồn dao động CÙNG PHA)
Trang 29Chú ý: Nếu 2 nguồn dao động NGƯỢC PHA
Hình ảnh giao thoa:
Đường trung trực là
Đối xứng qua đường trung trực là
Trên đoạn S1S2, khoảng cách giữa hai cực đại liên tiếp =
Trang 30VẬT LÝ 12 TẬP 1
8 Phản xạ sóng – Sóng dừng
Phản xạ sóng:
Sóng tới gặp vật cản bị phản xạ lại tạo
Vật cản cố định
Vật cản tự do
Sóng dừng
Sóng dừng
Nút sóng
Bụng sóng
Khoảng cách giữa 2 nút hoặc 2 bụng liên tiếp
Khoảng cách giữa nút và bụng liên tiếp
Khoảng thời gian giữa 2 lần sợi dây duỗi thẳng là
Trang 31 Sợi dây với hai đầu là NÚT
2
l n
Sợi dây với một đầu là NÚT và một đầu là BỤNG:
Trang 32VẬT LÝ 12 TẬP 1
Sóng âm là
Cảm giác về âm phụ thuộc vào
Âm nghe được có tần số từ
Hạ âm có tần số
Siêu âm có tần số
Tai người không nghe được
Nhạc âm Tạp âm
Sóng âm truyền tốt
Sóng âm không
10 Các đặc trưng vật lý của âm
Cường độ âm I :
Trang 33
Mức Cường độ âm : Mức cường độ âm L là đại
lượng để so sánh độ to của âm nghe được có cường độ I với độ to của âm chuẩn có cường độ I0
11 Đặc trưng sinh lý của âm:
Độ cao của âm phụ thuộc vào
Âm cao (hoặc thanh) có Âm thấp (hoặc trầm) có
Độ to của âm: phụ thuộc vào
Hai âm có cùng mức cường độ âm, âm nào có tần số lớn hơn
Trang 34VẬT LÝ 12 TẬP 1
12 Giao thoa sóng âm:
Dây đàn hai đầu cố định:
Âm cơ bản: 0
2
v f
l
(họa âm bậc 1)
Họa âm bậc n: 0
Ống sáo hở hai đầu:
Âm cơ bản: 0
2
v f
l
(họa âm bậc 1)
Họa âm bậc m (lẻ): 0 m=1,3,5
Ống sáo hở một đầu:
Âm cơ bản: 0
4
v f
l
(họa âm bậc 1)
Họa âm bậc m (lẻ): 0 m=1,3,5
Chú ý: Đối với ống sáo hở 1 đầu, đầu kín sẽ là 1 nút,
đầu hở sẽ là bụng sóng nếu âm nghe to nhất và sẽ là
Trang 35DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
1 Đại cương về dòng điện xoay chiều:
Dòng điện xoay chiều là
Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều:
Biểu thức điện áp:u U0cos( t u)
Biểu thức cường độ dòng điện: i I0cos( t i)
2 Từ thông, suất điện động cảm ứng:
Biểu thức của từ thông: Từ thông cực đại 0 NBS
Suất điện động xoay chiều: e E0sin( t)
Trang 36 Soá chæ cuûa Ampe keá
Soá chæ cuûa Voân keá:
Trang 374 Mạch RLC mắc nối tiếp:
(1) Sơ đồ mạch
(4) Độ lệch pha
(5) Nhận xét về
pha
Trang 38VẬT LÝ 12 TẬP 1
5 Các loại mạch mắc nối tiếp:
Mạch RL Mạch RC Mạch LC
Trang 396 Mạch điện CHỈ CÓ MỘT PHẦN TỬ:
Trang 419 Biến thiên R, C, L, f, 𝝎
1) Thay đổi R để Pmax:
2) Thay đổi C để UC(max):
3) Thay đổi L để UL(max) :
4) R R1 và R R2 thì P1 = P2:
5) C C1 và C C2 thì P1 = P2 (hoặc I1 = I2):
Trang 42
VẬT LÝ 12 TẬP 1 6) L L1 và L L2 thì P1 = P2 (hoặc I1 = I2):
11) Thay đổi 𝜔 để UC(max):
12) Thay đổi 𝜔 để UL(max):
13) Thay đổi C để URC(max):
Trang 4310 Các dụng cụ điện:
a Máy biến thế – Truyền tải điện năng
Định nghĩa:
Cấu tạo: + Lõi biến áp: Là khung bằng sắt non có pha silic + Hai cuộn dây dẫn: quấn cách điện quanh lõi biến áp với số vòng dây khác nhau
Cuộn sơ cấp nối với mạng điện xoay chiều Cuộn thứ cấp nối với tải tiêu thụ
Nguyên tắc hoạt động:
Công thức máy biến áp lý tưởng:
Trang 44VẬT LÝ 12 TẬP 1
b Truyền tải điện năng:
Công suất hao phí trên đường dây truyền tải:
2
hp
P R P
c Máy phát điện xoay chiều một pha:
Nguyên tắc hoạt động:
Cấu tạo: gồm 2 phần
Phần cảm
Trang 45d Máy phát điện xoay chiều ba pha:
Máy phát điện xoay chiều 3 pha gồm hai phần:
Phần cảm: là nam châm NS có thể quay quanh trục
O với tốc độ quay không đổi
Phần ứng: Là stato, gồm 3 cuộn dây giống nhau
quấn quanh 3 lõi sắt đặt lệch nhau 1200 trên vòng tròn
e Dòng điện xoay chiều 3 pha:
Dòng điện xoay chiều ba pha
Biểu thức các suất điện động tương ứng:
Ứng dụng quan trọng của dòng điện xoay chiều ba
Trang 46VẬT LÝ 12 TẬP 1
Cách mắc dòng điện 3 pha:
Mắc hình sao: Mắc 4 dây gồm 3 dây pha và một dây trung hoà
U d = 3 U p ; I d = I p
Mắc hình tam giác : Mắc 3 dây Ud = U p ; I d = 3 I p
f Động cơ không đồng bộ 3 pha:
Định nghĩa:
Nguyên tắc hoạt động:
Cấu tạo:
Roto: là khung dây dẫn có thể quay dưới tác dụng
của từ trường
Stato: là bộ phận tạo nên từ trường quay, gồm ba
cuộn dây giống hệt nhau đặt lệch nhau 120o trên vòng tròn
Trang 47g Bài toán về động cơ không đồng bộ:
Công suất tiêu thụ: P UI cos
Công suất hao phí: P hp RI2
Công suất có ích = công suất cơ = 𝑷 − 𝑷𝒉𝒑
Hiệu suất: Pcơ P P hp
H
Trang 48VẬT LÝ 12 TẬP 1
Trang 49CHUYÊN ĐỀ 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
(1) Li độ: x Acos( t) xmax A xmin A L2A
(2) A: biên độ; 𝝎: tần số góc; 𝝋: pha ban đầu; (𝝎𝒕 + 𝝋): pha dao động
Trang 51(20) Ghi nhớ về thời gian trong dao động điều hòa:
Trang 532 1
1arccos x arccos x
Tính góc quét: t xác định số lần qua điểm M
Trang 54
6
T t
Trang 55(25) Sự thay đổi chu kì của con lắc đơn dưới tác dụng của lực điện
trường, lực đẩy Acsimet:
Con lắc đơn khi chịu tác dụng của lực lạ: 2
Trang 57 Nhắc lại một số công thức:
(1) Lực ma sát trượt khi vật chuyển đông
trên phương ngang Fmst mg
(2) Lực ma sát trượt khi vật chuyển động
trên mặt phẳng nghiêng góc 𝛼 Fmst mg cos
(6) Độ biến thiên cơ năng W2W1 A ms
(7) Điều kiện không trượt
ms
F mg
(8) Định lý động năng Wñ2Wñ1 A12
(9) Độ biến thiên cơ năng W2 W1 Ams
(10) Chuyển động thẳng biến đổi đều
2 0
12
Trang 58VẬT LÝ 12 TẬP 1
LÝ THUYẾT CHƯƠNG DAO ĐỘNG CƠ
(1) Dao động điều hòa:
Có li độ biến thiên theo hàm Sin hoặc Cosin theo thời gian 𝑥 =𝐴𝑐𝑜𝑠(𝜔𝑡 + 𝜑)
(𝜔𝑡 + 𝜑): pha dao động; 𝜑: pha ban đầu
Đồ thị là đường hình Sin, quỹ đạo là đoạn thẳng
Vectơ vận tốc luôn cùng chiều chuyển động
Vectơ gia tốc và lực kéo về luôn hướng về VTCB
Vận tốc sớm pha hơn li độ góc 𝜋2 (vuông pha)
Gia tốc sớm pha hơn vận tốc góc 𝜋2 (vuông pha)
Gia tốc ngược pha với li độ
(4) Năng lượng:
𝑓đ = 𝑓𝑡 = 2𝑓 ; 𝑇đ= 𝑇𝑡 = 𝑇2
𝑊đ tăng thì 𝑊𝑡 giảm và ngược lại, nhưng 𝑊 luôn được bảo toàn (không đổi)
𝑊 tỉ lệ với bình phương biên độ dao động
Chú ý: Cơ năng CLLX không phụ thuộc vào m, nhưng cơ năng CLĐ
Trang 60VẬT LÝ 12 TẬP 1 (4) Giao thoa sóng, 2 nguồn CÙNG PHA:
Trang 62VẬT LÝ 12 TẬP 1
LÝ THUYẾT CHƯƠNG SÓNG CƠ
(1) Sóng cơ:
Là dao động cơ lan truyền trong môi trường
Sóng ngang: phương dđ ⊥ phương truyền sóng
Sóng dọc: Phương dđ cùng phương phương truyền sóng
Khi truyền qua các môi trường khác nhau: tần số và chu kì không đổi Bước sóng thay đổi
Sóng cơ không truyền được trong chân không
Là quãng đường sóng truyền được trong một chu kì
(3) Giao thoa sóng (2 nguồn cùng pha):
Điều kiện: cùng tần số, độ lệch pha không đổi
Hai sóng kết hợp gặp nhau: tăng cường nhau (cực đại), triệt tiêu nhau (cực tiểu)
Đường trung trực là dãy cực đại
Điểm cực đại: hiệu đường đi bằng số nguyên lần bước sóng
Điểm cực tiểu: hiệu đường đi bằng số bán nguyên lần bước sóng
(4) Phản xạ sóng:
Sóng tới gặp vật cản, tạo sóng phản xạ
Vật cản cố định: sóng tới và sóng phản xạ ngược pha
Vật cản tự do: sóng tới và sóng phản xạ cùng pha
(5) Sóng dừng:
Trang 63Cường độ âm (I): Lượng năng lượng truyền qua 1 đơn vị diện tích đặt vuông góc với phương truyền sóng trong 1s Đơn vị W/m2
(7) Mức cường độ âm (L): là đại lượng so sánh độ to của âm có cường
độ I và độ to của âm có cường độ âm chuẩn I0
(8) Đặc trƣng vật lý của âm: tần số, cường độ, đồ thị
(9) Đặc trƣng sinh lý của âm:
Độ cao phụ thuộc vào tần số
Độ to phụ thuộc vào mức cường độ âm và tần số
Âm sắc phụ thuộc vào đồ thị dao động âm
Trang 651
c c
Trang 66VẬT LÝ 12 TẬP 1 Chủ đề 3: Mạch điện có nhiều phần tử
U
Z
Trang 67tieâuthuï tieâuthuï
hp
P H
Trang 68VẬT LÝ 12 TẬP 1 Chủ đề 6: sự biến thiên R,L,C, 𝒇, 𝝎
(1) Thay đổi R để Pmax
L
R Z Z
P1 = P2 (hoặc I1 = I2)
2
C C L
Trang 69(9)
Thay đổi C để UL(max)
hoặc thay đổi L để
2 2
0 2 2
C
R L
(12) Thay đổi 𝜔 đến 𝜔𝐿 thì
UL(max)
2 1
1 2
Trang 70VẬT LÝ 12 TẬP 1 Chủ đề 7: Máy biến áp – truyền tải điện năng
Cơng suất cĩ ích mà khu dân cư nhận được Pcó ích Pnhà máy Phao phí
Trang 71LÝ THUYẾT DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
(1) Dòng điện xoay chiều: cường độ biến thiên điều hòa theo thời
gian
(2) Máy biến áp:
Biến đổi điện áp xoay chiều, không thay đổi tần số
Hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ
Tăng áp: U2 > U1 (N2>N1); Hạ áp:U2<U1 (N1>N2)
(3) Máy phát điện xoay chiều:
Hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ
Phần cảm: tạo ra từ trường; phần ứng: lấy ra dòng điện
(4) Dòng điện xoay chiều 3 pha: là hệ thống gồm ba dòng dòng điện
xoay chiều một pha, cùng biên độ, cùng tần số nhưng lệch pha nhau
2𝜋
3 (hoặc 13𝑇)
(5) Động cơ không đồng bộ: Tần số của rôto luôn nhỏ hơn tần số của
từ trường
(6) Máy phát điện, động cơ điện và máy biến áp đều hoạt động dựa trên
hiện tượng cảm ứng điện từ