Hình nền powerpoint đẹp

Lực đàn hồi là lực đưa vật về vị trí lò xo không biến dạng. Noù dao ñoäng vôùi bieân ñoä A=10cm.. Moät vaät coù m = 6kg treo vaøo loø xo thaúng ñöùng, keùo noù xuoáng döôùi vò trí caân b[r]

ÔN THI HỌC KỲ I

MÔN : VẬT LÝ 12

CON LẮC LỊ XO

1 Tần số gĩc:

k m

 

; chu kỳ:

2

T

k







; tần số:

k f



Điều kiện dao động điều hồ: Bỏ qua ma sát, lực cản và vật dao động trong giới hạn đàn hồi

2 Cơ năng:

W

2 m  A 2 kA

3 * Độ biến dạng của lị xo thẳng đứng khi vật ở VTCB:

mg

l

k

 



T

g

 



* Độ biến dạng của lị xo khi vật ở VTCB với con lắc lị xo

nằm trên mặt phẳng nghiêng cĩ gĩc nghiêng α:

sin

mg

l

k



 



2 sin

l T

g









+ Chiều dài lị xo tại VTCB: lCB = l0 + l (l0 là chiều dài tự nhiên)

+ Chiều dài cực tiểu (khi vật ở vị trí cao nhất): lMin = l0 + l – A

+ Chiều dài cực đại (khi vật ở vị trí thấp nhất): lMax = l0 + l + A

 lCB = (lMin + lMax)/2

+ Khi A >l (Với Ox hướng xuống):

- Thời gian lị xo nén 1 lần là thời gian ngắn nhất để vật đi

từ vị trí x1 = -l đến x2 = -A.

- Thời gian lị xo giãn 1 lần là thời gian ngắn nhất để vật đi

từ vị trí x1 = -l đến x2 = A,

Lưu ý: Trong một dao động (một chu kỳ) lị xo nén 2 lần

và giãn 2 lần

4 Lực kéo về hay lực hồi phục F = -kx = -m2x

Đặc điểm: * Là lực gây dao động cho vật.

* Luơn hướng về VTCB

* Biến thiên điều hồ cùng tần số với li độ

5 Lực đàn hồi là lực đưa vật về vị trí lị xo khơng biến dạng.

Cĩ độ lớn Fđh = kx* (x* là độ biến dạng của lị xo)

* Với con lắc lị xo nằm ngang thì lực kéo về và lực đàn hồi là một (vì tại VTCB lị xo khơng

biến dạng)

* Với con lắc lị xo thẳng đứng hoặc đặt trên mặt phẳng nghiêng

+ Độ lớn lực đàn hồi cĩ biểu thức:

* Fđh = kl + x với chiều dương hướng xuống

* Fđh = kl - x với chiều dương hướng lên

+ Lực đàn hồi cực đại (lực kéo): FMax = k(l + A) = FKmax (lúc vật ở vị trí thấp nhất)

+ Lực đàn hồi cực tiểu:

* Nếu A < l  FMin = k(l - A) = FKMin

* Nếu A ≥ l  FMin = 0 (lúc vật đi qua vị trí lị xo khơng biến dạng)

Lực đẩy (lực nén) đàn hồi cực đại: FNmax = k(A - l) (lúc vật ở vị trí cao nhất)

6 Một lị xo cĩ độ cứng k, chiều dài l được cắt thành các lị xo cĩ độ cứng k1, k2, … và chiều dài

tương ứng là l1, l2, … thì cĩ: kl = k1l1 = k2l2 = …

1 Một vật nặng có khối lượng m = 5kg gắn vào lò xo có K = 600N/m Nó dao động với biên độ

A=10cm Tính :

a) Năng lượng của hệ dao động

b) Vị trí của vật nặng tại nó Wđ = Wt

l

giãn O

x A

-A nén

l

giãn O

x A -A

Hình a (A < l) Hình b (A > l)

c) Vận tốc của vật nặng tại vị trí Wđ = Wt

2 Một vật có m = 6kg treo vào lò xo thẳng đứng, kéo nó xuống dưới vị trí cân bằng một khoảng 15cm rồi buông ra Chu kỳ dao động T = 0,5s Tính :

a) Độ cứng K

b) Năng lượng dao động

c) Wt, Wđ ở vị trí x = 10cm

3 Con lắc lò xo gồm 1 vật có m = 200g treo vào một lò xo Biết vận tốc khi qua vị trí cân bằng là 62,8 cm/s và gia tốc cực đại của vật là 4 m/s2

a) Tính tần số dao động và độ cứng K của lò xo

b) Viết phương trình dao động Chọn gốc thời gian lúc vật qua vị trí có x = - 5 √ 2 cm, theo chiều âm

4 Một vật dao động có phương trình li độ : x = 6 sin (4t + π

2 ) (cm) a) Tìm T, f, Vmax, amax

b) Xác định x, v, a tại t = 80 5 s

c) Tính W, Wt, Wđ tại t = 1 8 s Biết khối lượng vật m = 2kg

5 Một quả cầu có khối lượng m = 0,4kg gắn vào một lò xo có K = 16 N/m, kéo quả cầu theo phương đứng cách vị trí cân bằng một đoạn xo = 6cm rồi buông ra

a) Viết phương trình dao động con lắc

b) Tìm giá trị cực đại, cực tiểu của lực đàn hồi lò xo

c) Tại thời điểm con lắc có li độ x = xo

2 , nó có vận tốc bao nhiêu ?

6 Một con lắc đơn dao động tại nơi có g = 10 m/s2 với chu kỳ T = 2s

a) Tìm chiều dài dây treo

b) Kéo vật nặng lệch khỏi phương thẳng đứng 1 góc o = 8o rồi buông nhẹ Viết phương trình dao động theo góc lệch, theo cung lệch

c) Tính vận tốc, sức căng dây tại thời điểm dây treo hợp với phương đứng 1 góc  = 4o (Cho 1o = 0,017 rad ; m = 100g)

7 Tìm phương trình dao động tổng hợp Vẽ giản đồ vectơ

a) x1 = 2sint (cm) ; x2 = 2sin (t - π 2 ) (cm)

b) x1 = 3sint (cm) ; x2 = 4cost (cm)

c) x1 = 5sin (t + π 3 ) (cm) ; x2 = 5sin (t - π 6 ) (cm)

d) x1 = 3sin5t ; x2 = 8sin (5t + ) (cm)

SĨNG CƠ HỌC

1 Bước sĩng: l = vT = v/f

Trong đĩ: l: Bước sĩng; T (s): Chu kỳ của sĩng; f (Hz): Tần số của sĩng

v: Tốc độ truyền sĩng (cĩ đơn vị tương ứng với đơn vị của l)

2 Phương trình sĩng

Tại điểm O: uO = Acos(t + j)

Tại điểm M cách O một đoạn x trên phương truyền sĩng.

* Sĩng truyền theo chiều dương của trục Ox thì uM = AMcos(t +

O

x M

x

j -

x

v



) = AMcos(t + j - 2

x



l)

* Sóng truyền theo chiều âm của trục Ox thì uM = AMcos(t + j +

x v

 ) = AMcos(t + j +

2 x

l)

3 Độ lệch pha giữa hai điểm cách nguồn một khoảng x1, x2

v

l

Nếu 2 điểm đó nằm trên một phương truyền sóng và cách nhau một khoảng x thì:

v

l

Lưu ý: Đơn vị của x, x1, x2, l và v phải tương ứng với nhau

4 Trong hiện tượng truyền sóng trên sợi dây, dây được kích thích dao động bởi nam châm điện với

tần số dòng điện là f thì tần số dao động của dây là 2f.

II SÓNG DỪNG

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.

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

* Khoảng thời gian giữa hai lần sợi dây căng ngang (các phần tử đi qua VTCB) là nửa chu kỳ.

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

* Hai đầu là nút sóng:

*

2

l k  l k N 

Số bụng sóng = số bó sóng = k

Số nút sóng = k + 1

* Một đầu là nút sóng còn một đầu là bụng sóng: l (2k 1) (4 k N)

l

Số bó sóng nguyên = k

Số bụng sóng = số nút sóng = k + 1

3 Phương trình sóng dừng trên sợi dây CB (với đầu C cố định hoặc dao động nhỏ là nút sóng)

* Đầu B cố định (nút sóng):

Phương trình sóng tới và sóng phản xạ tại B: uB  Ac os2  ft và

u  Ac  ft  Ac  ft  

Phương trình sóng tới và sóng phản xạ tại M cách B một khoảng d là:

M

d

u Ac  ft 

l

d

l

Phương trình sóng dừng tại M: uM  uM  u 'M

M

Biên độ dao động của phần tử tại M:

2

M

* Đầu B tự do (bụng sóng):

Phương trình sóng tới và sóng phản xạ tại B: uB  u 'B  Ac os2  ft

Phương trình sóng tới và sóng phản xạ tại M cách B một khoảng d là:

M

d

u Ac  ft 

l

d

u Ac  ft 

l

Phương trình sĩng dừng tại M: uM  uM  u 'M

2 os(2 ) os(2 )

M

d

l



Biên độ dao động của phần tử tại M:

2 cos(2 )

M

d

l



Lưu ý: * Với x là khoảng cách từ M đến đầu nút sĩng thì biên độ:

2 sin(2 )

M

x

l



* Với x là khoảng cách từ M đến đầu bụng sĩng thì biên độ:

2 cos(2 )

M

d

l



II SÓNG CƠ :

1 Đầu A của một sợi dây cao su căng thẳng nằm ngang dài 20cm được rung cho dao động với tần số

f= 0,5Hz

a) Lúc t = 0, A bắt đầu động từ vị trí cân bằng theo chiều + của trục tọa độ và có biên 5cm Lập

biểu thức sóng tại A

b) Sau 2s sóng truyền được 10m Lập phương trình sóng tại các điểm cách A : 2,5cm ; 5cm ; 10m

c) Vẽ dạng của sơi dây t = 1s, t = 3,5s

2 Sợi dây AB = 57cm treo lơ lửng, đầu A gắn vào âm thoa thẳng đứng có f = 50Hz Khi âm thoa dao

động, trên AB có sóng dừng Khoảng cách từ B  nút thứ tư là 21cm

a) Tính l, v

b) Tính số nút, số bụng, số múi sóng

3 Dây cao su một đầu cố định, một đầu dao động với f = 100Hz Dây dài 2m, vận tốc truyền sóng

trên đây là 20m/s

a) Trên dây có sóng dừng Tính số bụng, số nút ?

b) Muốn dây rung thành một bó thì tần số dao động là bao nhiêu ?

ĐIỆN XOAY CHIỀU

1 Biểu thức điện áp tức thời và dịng điện tức thời:

u = U0cos(t + ju) và i = I0cos(t + ji)

Với j = ju – ji là độ lệch pha của u so với i, cĩ 2 2

j

2 Dịng điện xoay chiều i = I0cos(2ft + ji)

* Mỗi giây đổi chiều 2f lần

* Nếu pha ban đầu ji = 2





hoặc ji = 2

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

3 Cơng thức tính thời gian đèn huỳnh quang sáng trong một chu kỳ

Khi đặt điện áp u = U0cos(t + ju) vào hai đầu bĩng đèn, biết đèn chỉ

sáng lên khi u ≥ U1.

U

u

O

M'2

M2

M'1

M1

-U1 Sáng Sáng

Tắt

Tắt

4





 

Với

1 0

c

U

j

 

, (0 < j < /2)

4 Dịng điện xoay chiều trong đoạn mạch R,L,C

* Đoạn mạch chỉ cĩ điện trở thuần R: uR cùng pha với i, (j = ju – ji = 0)

U I R



và

0 0

U I R



Lưu ý: Điện trở R cho dịng điện khơng đổi đi qua và cĩ

U I R



* Đoạn mạch chỉ cĩ cuộn thuần cảm L: uL nhanh pha hơn i là /2, (j = ju – ji = /2)

L

U I Z



và

0 0

L

U I Z

 với ZL = L là cảm kháng

Lưu ý: Cuộn thuần cảm L cho dịng điện khơng đổi đi qua hồn tồn (khơng cản trở).

* Đoạn mạch chỉ cĩ tụ điện C: uC chậm pha hơn i là /2, (j = ju – ji = -/2)

C

U I Z



và

0 0

C

U I Z

 với

1

C Z

C





là dung kháng

Lưu ý: Tụ điện C khơng cho dịng điện khơng đổi đi qua (cản trở hồn tồn).

* Đoạn mạch RLC khơng phân nhánh

tan ZL ZC;sin ZL ZC; os R

c

j

+ Khi ZL > ZC hay

1

LC

 

 j > 0 thì u nhanh pha hơn i

+ Khi ZL < ZC hay

1

LC

 

 j < 0 thì u chậm pha hơn i

+ Khi ZL = ZC hay

1

LC

 

 j = 0 thì u cùng pha với i

Lúc đĩ Max

U

R gọi là hiện tượng cộng hưởng dịng điện

5 Cơng suất toả nhiệt trên đoạn mạch RLC:

* Cơng suất tức thời: P = UIcosj + UIcos(2t + ju+ji)

* Cơng suất trung bình: P = UIcosj = I2R.

6 Điện áp u = U1 + U0cos(t + j) được coi gồm một điện áp khơng đổi U1 và một điện áp xoay

chiều u=U0cos(t + j) đồng thời đặt vào đoạn mạch.

III ĐIỆN :

1 Mạch điện gồm R = 50 nối tiếp với cuộn dây có L = 1,2

π H Dòng điện i = 2 √ 2 sin 100t (A)

a) Tính hiệu điện thế hiệu dụng 2 đầu mạch ; Công suất tiêu thụ mạch

b) Viết biểu thức hiệu điện thế hai đầu mạch

c) Để cosj = 0,6, phải mắc nối tiếp thêm tụ C bao nhiêu ?

2 Mạch xoay chiều gồm RLC nối tiếp L = 0,8 π (H), C = 2,5 π 10-4F, U = 100V, f = 50Hz, I = 2A

a) Tính R

b) Hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu cuộn dây và tụ điện

c) Để u chậm pha hơn uL là π

4 thì phải thay vào mạch tụ C’ bằng bao nhiêu ?

3 Cho mạch như hình : A B

R = 50, r = 50, C = 2

3 π 10-2F, uAB = 400 √ 2 sin 100t (V) a) Tính L, UAM, UMN, UNB

b) Viết biểu thức i Tìm các thời điểm để I = 2 √ 3 (A)

c) Tìm C’ cần mắc thêm vào để uAB nhanh pha hơn uC 1 góc π 2

4 Mạch RLC nối tiếp R = 10 √ 3 () ; L = 0,3 π (H), C = 10−3

2 π (F) Đặt vào 2 đầu mạch u=100 √ 2 sin100t (V)

a) Tính Z

b) Viết i

c) Viết uR, uL, uC, uRL, uLC

d) Tính P, cosj

5 Cho mạch RLC nối tiếp : UR = 25V ; UL = 30V ; UC = 15,5V

a) Tính hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch

b) Tính độ lệch pha giữa u và i

6 Cho mạch như hình : A A B

uAB = 400 sin 100t (V), UBD = 250V

Ampe kế có điện trở không đáng kể và chỉ 2,5A, uAB sớm pha π 4 so với i

a) Tính R, L, C và lập uAN, uBD

b) Để u, i cùng pha thì thay cuộn L bằng cuộn L’ có giá trị bao nhiêu ?

7 Máy phát điện phần cảm có 2 cặp cực, phần ứng có 2 cuộn dây mắc nối tiếp tạo E = 220V, f=50Hz a) Tính vận tốc quay của Rôto

b) Tính số vòng dây ở 1 cuộn của phần cứng, biết o qua mỗi vòng dây là 5mV

8 Cuộn sơ máy biến thế có 1860 vòng, cuộn thứ có 62 vòng Hiệu điện thế 2 đầu cuộn sơ là 3000V a) Tính hiệu điện thế 2 đầu cuộn thứ

b) Nối 2 đầu cuộn thứ với R = 10 Tính cường độ hiệu dụng qua cuộn sơ, cuộn thứ

c) Nếu thay bằng một động cơ điện có công suất 1,37 KW và cosj = 0,707 Tính cường độ dòng điện qua cuộn thứ

9 Một mạch dao động có C = 15000 pF, L = 5H Hiệu điện thế cực đại 2 đầu tụ Uo = 1,2V

a) Tính năng lượng cực đại mạch LC

b) Tính cường độ hiệu dụng qua mạch

c) Tính năng lượng từ trong mạch khi hiệu điện thế 2 bản tụ U = 0,3V

L, r C

R

R

C