ñoäng naêng vaø naêng löôïng nghæ): Toång naêng löôïng toaøn phaàn cuûa caùc haït töông taùc baèng toång naêng löôïng toaøn phaàn cuûa caùc haït saûn phaåm. o Ñònh luaät baûo toaøn [r]
Trang 1• ðiện tích tức thời của tụ điện:q Q c= 0 os(ω ϕt+ ) (C)
Q 0: ðiện tích cực đại của tụ điện (điện tích ban đầu được nạp
1 10 1 = 10 1n = 10 1p = 10 1k = 10 1M 10
1 ðịnh nghĩa dao động điều hịa:
bằng
•Dao động tuần hồn là dao động mà trạng thái dao động
được lặp lại như cũ sau những khoảng thời gian bằng nhau
•Dao động điều hịa là chuyển động cĩ phương trình tuân
theo quy luật sin hoặc cosin theo thời gian Chú ý: Hình chiếu
của một chuyển động trịn đều lên một trục đi qua mặt phẳng quỹ
đạo cũng là một dao động điều hịa
2 Phương trình dao động:
cos
x = A ω ϕ t +
o A: Biên độ dao động
- ðộ dời lớn nhất của vật so với vị trí cân bằng
- Phụ thuộc vào cách kích thích dao động
- Thời gian thực hiện một dao động tuần hồn
- Thời gian ngắn nhất vật lấy lại trạng thái ban đầu
o (ω ϕt+ ): Pha dao động, đặc trưng cho trạng thái dao động tại thời điểm t
Trang 2Biên soạn: Võ Mạnh Hùng (chuyên LTðH_0906138106) Trang 2
3 Vận tốc, gia tốc
Vận tốc: v = x’ = - Aωsin(ωt + ϕϕϕϕ)
• vmax = Aω khi x = 0 (tại VTCB):
Khi vật qua VTCB độ lớn vận tốc cực đại
• v = 0 khi x = ± A (tại vị trí biên):
Khi vật ở vị trí biên, vận tốc bằng khơng
Gia tốc: a = v’ = x’’ = – ω2 Acos(ωt + ϕϕϕϕ) = – ω2 x
• amax = ω2
A khi x = ± A (tại vị trí biên):
Khi vật ở vị trí biên độ lớn gia tốc cực đại
Biên soạn: Võ Mạnh Hùng (chuyên LTðH_0906138106) Trang 23
• Công thức (*) cho thấy, để giảm công suất hao phí ta tăng
hiệu điện thế khi truyền tải
Trang 3d Động cơ không đồng bộ 3 pha:
• Thiết bị điện biến điện năng của dòng điện xoay chiều
thành cơ năng
• Nguyên tắc hoạt động: Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện
từ và từ trường quay
• Cách tạo từ trường quay: 2 cách:
* Cho nam châm quay
* Tạo bằng dòng xoay chiều 3 pha (hay dùng)
• Tốc độ quay nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường (quay
không đồng bộ)
e Máy biến thế – Truyền tải điện năng
• Thiết bị dùng để biến đổi điện áp xoay chiều mà không
làm thay đổi tần số của nó
• Cấu tạo: 2 phần
+ Một lõi thép gồm nhiều lá thép kĩ thuật mỏng ghép
cách điện để tránh dòng điện Phucô
+ Hai cuộn dây đồng quấn cách điện quanh lõi thép với
số vòng dây khác nhau Cuộn sơ cấp có N1 vòng dây nối với
mạng điện xoay chiều Cuộn thứ cấp có N2 vòng dây nối với tải
o Li độ, vận tốc, gia tốc biến thiên điều hịa cùng tần số
o Vận tốc nhanh pha hơn li độ một gĩc
2
π
o Li độ ngược pha với gia tốc
o Vector vận tốc luơn cùng chiều chuyển động, vector gia
tốc luơn hướng về vị trí cân bằng
Trang 4Biên soạn: Võ Mạnh Hùng (chuyên LTðH_0906138106) Trang 4
5 Pha ban đầu – gốc thời gian
• Tìm ϕ: Gốc thời gian (t = 0) lúc vật đi qua vị trí x = x 0
và theo chiều dương v >0 (chiều âm v < 0):
( )
0 0
os
x c
ϕϕ
• Cĩ ϕ => trạng thái ban đầu (vật ở đâu và di chuyển
theo chiều nào)
x(t = 0) = x 0
v(t = 0) = v 0 > 0 (< 0)
6 Thời điểm – thời gian:
theo chiều dương (âm)
-A
2 2
T
6 T 12
T
12 T
Biên soạn: Võ Mạnh Hùng (chuyên LTðH_0906138106) Trang 21
b Dòng điện xoay chiều 3 pha:
Dòng điện xoay chiều ba pha là một hệ thống gồm ba dòng điện xoay chiều, gây bởi ba suất điện động xoay chiều có cùng tần số, cùng biên độ nhưng lệch pha nhau từng đôi một là
23
π hay về thời gian là 1/3 chu kỳ T
Biểu thức các suất điện động tương ứng:
Ưùng dụng quan trọng của dòng điện xoay chiều ba pha là
tạo từ trường quay
c Máy phát điện xoay chiều ba pha:
Cấu tạo:
Máy phát điện xoay chiều 3 pha gồm hai phần:
- Phần cảm: Là rôto, thường là nam châm điện
- Phần ứng: Là stato, gồm 3 cuộn dây giống nhau quấn quanh 3 lõi sắt đặt lệch nhau 1200 trên vòng tròn
Cách mắc dòng điện 3 pha:
* Mắc hình sao: Mắc 4 dây gồm 3 dây pha và một dây
trung hoà Ud = 3 Up ; Id = Ip
* Mắc hình tam giác : Mắc 3 dây Ud = Up ; Id = 3Ip
Trang 5a Máy phát điện xoay chiều một pha:
• Nguyên tắc hoạt động:
Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ
• Cấu tạo: Gồm 2 phần phần cảm (Phần tạo ra từ trường) và
phần ứng (Phần tạo ra dòng điện)
• Hoạt động: Máy phát điện xoay chiều một pha có thể hoạt
động theo hai cách:
Cách 1: Phần ứng quay (rôto), phần cảm cố định (stato)
Cách 2: Phần ứng cố định (stato), phần cảm quay (rôto)
• Để dẫn dòng điện ra ngoài máy phát điện, ta dùng bộ góp
điện gồm 2 vành khuyên và 2 chổi quét
• Tần số dòng điện xoay chiều: f np
Trang 6Biên soạn: Võ Mạnh Hùng (chuyên LTðH_0906138106) Trang 6
Biên soạn: Võ Mạnh Hùng (chuyên LTðH_0906138106) Trang 19
6 Cuộn dây không thuần cảm:
• Hiệu ñiện thế hiệu dụng hai ñầu cuộn dây: Ud =I.Zd
và cường ñộ dòng ñiện tức thời trong mạch:
L d 0
Z tan
R
B
Trang 74 Công suất – hệ số công suất:
•Công suất của mạch ñiện xoay chiều: P=I R2 =UI cosϕ
0
U U R cos
UP
W = mglα ; α0là biên ñộ góc, tính bằng rad
Trang 8Biên soạn: Võ Mạnh Hùng (chuyên LTðH_0906138106) Trang 8
11 Dao ñộng tắt dần – cưỡng bức, sự cộng hưởng :
• Dao ñộng cưỡng bức là dao ñộng của vật do chịu tác dụng
của ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn
• ðặ c ñiểm :
o Dao ñộng cưỡng bức là dao ñộng ñiều hòa
o Dao ñộng cưỡng bức khi ổn ñịnh có tần số bằng tần số
của lực cưỡng bức
o Biên ñộ của dao ñộng cưỡng bức không chỉ phụ thuộc
vào biên ñộ của lực cưỡng bức, mà còn phụ thuộc vào cả
tần số của ngoại lực Khi tần số của lực cưỡng bức càng
gần với tần số riêng thì biên ñộ của lực cưỡng bức càng
lớn
c Cộng hưởng:
o ðiều kiện: Tần số riêng f 0 của hệ bằng tần số ngoại lực f
o ðặc ñiểm:Biên ñộ dao ñộng ñạt giá trị cực ñại
Biên soạn: Võ Mạnh Hùng (chuyên LTðH_0906138106) Trang 17
3 ðộ lệch pha giữa ñiện áp và dòng ñiện:
• ðộ lệch pha cuả ñiện áp so với cường ñộ dòng ñiện:
Trang 9DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
1 ðại cương về dòng ñiện xoay chiều:
cảm ứng ñiện từ (cho khung dây quay trong một từ trường
1 ðại cương về sóng cơ
vật chất theo thời gian
• Sóng ngang: Sóng có phương dao ñộng vuông góc với
số không thay ñổi
truyền sóng
Bước sóng :
o Khoảng cách ngắn nhất giữa 2 ñiểm trên phương truyền sóng mà dao ñộng cùng pha
T
λ λ
= =
Trang 10Biên soạn: Võ Mạnh Hùng (chuyên LTðH_0906138106) Trang 10
Quá trình truyền sóng:
lượng
dao ñộng (pha dao ñộng)
o Khi sóng truyền ñi, chỉ có pha dao ñộng (trạng thái dao
ñộng) ñược truyền ñi còn các phần tử vật chất của môi trường
thì dao ñộng tại chổ
2 ðộ lệch pha – phương trình truyền sóng:
• ðộ lệch pha giữa hai ñiểm trên phương truyền sóng cách
λ
∆ =
1 2
Biên soạn: Võ Mạnh Hùng (chuyên LTðH_0906138106) Trang 15
• Cường ñộ âm I tại một ñiểm là ñại lượng ño bằng lượng
năng lượng mà sóng âm tải qua một ñơn vị diện tích ñặt tại ñiểm ñó, vuông góc với phuơng truyền sóng trong một
ñơn vị thời gian ðơn vị cường ñộ âm là W/m2
nguồn
• Mức Cường ñộ âm : Mức cường ñộ âm L là ñại lượng ñể
so sánh ñộ to của âm nghe ñược có cường ñộ I với ñộ to của
âm chuẩn có cường ñộ I0
0
( ) = 10 lg I
L db
• Âm cơ bản và hoạ âm : Sóng âm do một người hay một
nhạc cụ phát ra là tổng hợp của nhiều sóng âm phát ra cùng một lúc Các sóng này có tần số là f, 2f, 3f, … Âm có tần
số f gọi là hoạ âm cơ bản, các âm có tần số 2f, 3f, … gọi là các hoạ âm thứ 2, thứ 3, … Tập hợp các hoạ âm tạo thành phổ của nhạc âm nói trên
• ðộ cao của âm: Phụ vào tần số của âm Âm cao (hoặc
thanh) có tần số lớn, âm thấp (hoặc trầm) có tần số nhỏ
• ðộ to của âm: Gắn liền với ñặc trưng vật lý mức cường ñộ
âm
• Âm sắc: Giúp ta phân biệt âm do các nguồn khác nhau phát
ra Âm sắc có liên quan mật thiết với ñồ thị dao ñộng âm
Trang 11• Sợi dây với một ñầu là nút một ñầu là bụng (một ñầu dao
ñộ ng tự do) thì chiều dài của sợi dây phải bằng một số lẻ
41
5 Sóng âm:
• Sóng âm là những sóng cơ truyền trong môi trường khí,
lỏng, rắn Sóng âm có cùng tần số với nguồn âm
• Cảm giác về âm phụ thuộc vào nguồn âm và tai người nghe
• Âm nghe ñược có tần số từ 16Hz ñến 20000Hz và gây ra
cảm giác âm trong tai con người
• Hạ âm có tần số nhỏ hơn 16Hz, tai người không nghe ñược
• Siêu âm có tần số lớn hơn 20000Hz, tai người không nghe
ñược
• Nhạc âm có tần số xác ñịnh Tạp âm không có tần số xác
ñịnh
• Sóng âm truyền tốt trong chất rắn, rồi ñến chất lỏng và sau
cùng là chất khí Sóng âm không truyền ñược trong chân
không
• Khi âm truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì
tần số không thay ñổi
3 Giao thoa sóng:
• ðiều kiện giao thoa: Hai nguồn thõa ñiều kiện kết hợp:
Cùng tần số, cùng phương dao ñộng, có ñộ lệch pha không
ñổi theo thời gian
• Giao thoa là sự tổng hợp của hai hay nhiều sóng kết hợp trong không gian, trong ñó có những chổ cố ñịnh mà biên
ñộ sóng ñược tăng cường hoặc bị giảm bớt
(các kết quả dưới ñây ñược áp dụng cho hai nguồn cùng pha)
2
πϕλ
+ Vị trí cực ñại bậc n ứng với k = n n = 0; ±1; ± 2
1 2
+ Hiệu ñường ñi bằng số bán nguyên lần bước sóng + Vị trí cực tiểu thứ n ứng với k = n - 1 n = 1; 2…
Trang 12Biên soạn: Võ Mạnh Hùng (chuyên LTðH_0906138106) Trang 12
Hình ảnh giao thoa:
o Ở vị trí ñường trung trực của S1 và S2 luôn là gợn lồi
kẽ nhau hình dạng Hypecbol
Số dãy cực ñại, cực tiểu
• Số cực ñại trên ñoạn S1S2: S S1 2 S S1 2
• Khoảng cách giữa hai cực ñại liên tiếp bằng khoảng cách
giữa hai cực tiểu liên tiếp trên ñoạn S1S2 và bằng
2
λ
4 Sóng dừng
cản cố ñịnh, sóng tới và sóng phản xạ ngược pha
• Sóng dừng là do sự giao thoa giữa sóng tới và sóng phản xạ
của chính sóng tới ñó, xuất hiện các nút và các bụng trong
khong gian
Biên soạn: Võ Mạnh Hùng (chuyên LTðH_0906138106) Trang 13
• Sợi dây với hai nút ở hai ñầu (hai ñầu cố ñịnh hoặc một
ñầ u cố ñịnh một ñầu dao ñộng với biên ñộ nhỏ) thì chiều
dài của sợi dây phải bằng một số nguyên lần nửa bước sóng
2λ
4λ
Trang 13Phản ứng phân hạch:
o Một hạt nhân nặng vỡ thành hai mãnh nhẹ hơn
o Phản ứng phân hạch dây chuyền:
Số nơtron trung bình k ở phản ứng trên còn lại sau mỗi phân
hạch (hệ số nhân nơtron)
- Nếu k < 1 thì phản ứng dây chuyền không xảy ra
- Nếu k = 1 thì phản ứng dây chuyền xảy ra với mật độ
nơtron không đổi Đó là phản ứng dây chuyền điều khiển
được (dùng trong nhà máy điện hạt nhân)
- Nếu k > 1 thì dòng nơtron tăng liên tục theo thời gian,
dẫn tới vụ nổ nguyên tử Đó là phản ứng dây chuyền không
điều khiển được (dùng chế tạo bom nguyên tử)
Phản ứng nhiệt hạch:
Hai hạt nhân rất nhẹ (có số khối A < 10) như hiđrô, hêli, …
kết hợp với nhau thành một hạt nhân nặng hơn Vì sự tổng hợp
hạt nhân chỉ có thể xảy ra ở nhiệt độ cao nên phản ứng này gọi
là phản ứng nhiệt hạch
- Phản ứng nhiệt hạch trong lòng Mặt Trời và các ngôi
sao là nguồn gốc năng lượng của chúng
o ðiện áp tức thời u và điện tích tức thời q cùng pha
2 Năng lượng của mạch dao động:
Trang 14Biên soạn: Võ Mạnh Hùng (chuyên LTðH_0906138106) Trang 26
Nhận xét:
cùng tần số và chu kỳ
với tần số bằng hai lần tần số của điện tích trên tụ điện
và ngược lại nhưng tổng năng lượng điện trường và từ
trường luơn khơng đổi (mạch LC lí tưởng) và phụ thuộc vào
điện tích mà tụ điện C được nạp ban đầu (Q0)
4
bằng năng lượng từ trường
• Vùng khơng gian chứa điện trường và từ trường biến
thiên theo thời gian gọi là điện từ trường (trường điện
từ)
• ðiện trường xốy và từ trường xốy cĩ đường sức là
những đường cong khép kín
Biên soạn: Võ Mạnh Hùng (chuyên LTðH_0906138106) Trang 47
4 Phản ứng hạt nhân
• Phản ứng hạt nhân là mọi quá trình dẫn đến sự biến đổi hạt nhân
• Phóng xạ cũng là một phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng
• Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân
o Định luật bảo toàn số nuclôn (số khối A): Trong phản ứng hạt nhân, tổng số nuclôn của các hạt tương tác bằng tổng số nuclôn của các hạt sản phẩm
o Định luật bảo toàn điện tích: Tổng đại số điện tích của các hạt tương tác bằng tổng đại số các điện tích của các hạt sản phẩm
o Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần (bao gồm động năng và năng lượng nghỉ): Tổng năng lượng toàn phần của các hạt tương tác bằng tổng năng lượng toàn phần của các hạt sản phẩm
o Định luật bảo toàn động lượng: Véc tơ tổng động lượng của các hạt tương tác bằng véc tơ tổng động lượng của các hạt sản phẩm
Năng lượng trong phản ứng hạt nhân
Xét phản ứng hạt nhân: A + B → C + D
o M 1 > M 2: Phản ứng tỏa ra một năng lượng:
Etỏa = (M 1 – M 2 )c 2
o M 1 < M 2: Phản ứng thu năng
Ethu = (M 2 – M 1 )c 2
Trang 15Yù nghĩa các đại lượng:
gian t
λ =
T T
693 , 0 2 ln
Số hạt nhân:
Độ phóng xạ :
• Độ phóng xạ của một lượng chất phóng xạ tại thời điểm t
bằng tích của hằng số phóng xạ và số lượng hạt nhân
phóng xạ chứa trong lượng chất phóng xạ vào thời điểm
• Độ phóng xạ của một lượng chất phóng xạ giảm theo thời
gian theo cùng quy luật hàm mũ giống như số hạt nhân
(số nguyên tử) của nó
• Sĩng điện từ là sĩng ngang Trong quá trình truyền sĩng
điện từ, vector điện trường
E và vector cảm ứng từ
B
vuơng gĩc với nhau và vuơng gĩc với phương truyền sĩng
• Sĩng điện từ cĩ bước sĩng là: λ=c T =c2π LC (c: Vận tốc ánh sĩng điện từ trong chân khơng, T: chu kì sĩng sĩng
điện từ)
SĨNG ÁNH SÁNG
1 Hiện tượng tán sắc ánh sáng:
khơng những bị khúc xạ về phía đáy của lăng kính, mà cịn
bị tách ra thành nhiều chùm ánh sáng cĩ màu sắc khác nhau
biến thiên từ đỏ đến tím Tia tím bị lệch nhiều nhất, tia đỏ
bị lệch ít nhất
• Hiện tượng tán sắc ánh sáng: Sự phân tích chùm sáng phức tạp thành các chùm sáng đơn sắc khác nhau
• Nguyên nhân: Do chiết suất của một mơi trường trong suốt
đối với các ánh sáng đơn sắc cĩ màu sắc khác nhau là khác
nhau
Trang 16Biên soạn: Võ Mạnh Hùng (chuyên LTðH_0906138106) Trang 28
Bước sĩng của ánh sáng tỉ lệ nghịch với chiết suất mơi
đơn sắc
Ánh sáng trắng Là ánh sáng được tổng hợp từ vơ số ánh
sáng đơn sắc khác nhau cĩ màu sắc biến thiên liên tục từ đỏ
đến tím 7 màu cơ bản (đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím)
• Ứng dụng của hiện tượng tán sắc:
Nhiễu xạ ánh sáng: Hiện tượng ánh sáng khơng tuân theo
định luật truyền thẳng, quan sát được khi ánh sáng qua lỗ
nhỏ, hoặc gần mép những vật trong suốt hoặc khơng trong
suốt
Biên soạn: Võ Mạnh Hùng (chuyên LTðH_0906138106) Trang 45
Các tia phóng xạ
o Tia αααα: Là chùm hạt nhân hêli 4
2He, gọi là hạt α, tia α chỉ đi được tối đa 8cm trong không khí và không xuyên qua được tờ bìa dày 1mm
o Tia ββββ: Tia β có thể đi được quãng đường hàng trăm mét trong không khí và có thể xuyên qua được lá nhôm dày cỡ vài mm Có hai loại tia β:
tia ββββ- Đó chính là các electron (kí hiệu 0
Định luật phóng xạ :
o Trong quá trình phân rã, số hạt nhân phóng xạ giảm theo thời gian theo định luật hàm mũ
o Sau mỗi chu kỳ bán rã T, một nửa (50%) chất phóng xạ biến đổi thành chất khác
Công thức theo số nguyên tử: N = N o T