CHUONG TRINH PHU DAO 12

 Neâu ñöôïc ba ñaëc tröng vaät lí cuûa aâm laø taàn soá aâm , cöôøng ñoä aâm vaø möùc cöôøng ñoä aâm ,ñoà thò dao ñoäng aâm , caùc khaùi nieäm: aâm cô baûn vaø hoïa aâm .Cöôøng ñoä a[r]

CHƯƠNG TRÌNH PHỤ ĐẠO VẬT LÝ KHỐI 12 (CƠ BẢN) - HỌC KÌ I I>Yêu cầu chung: Mỗi chương trong giáo án thầy cơ cần:

- Tĩm tắt lí thuyết (ở dạng câu hỏi) và hệ thống cơng thức chuẩn để học sinh tự học

- Cung cấp cho học sinh một số dạng bài tập ở 4 mức độ nhận thức: Biết, hiểu, áp dụng thấp, áp dụng cao (chủ yếu là Trắc nghiệm ở 3 mức: Biết, hiểu, áp dụng thấp)

- Cho bài tập về nhà để hs tự ơn tập chương (ít nhất là 40 câu trắc nghiệm)

II> Phân phối chương trình:

- Từ tuần 3  tuần 7: Chương 1

- Từ tuần 8  tuần 12: Chương 2

- Từ tuần 13  tuần 16: Chương 3

- Từ tuần 17  tuần 18: Ơn tập

III>Tĩm tắt lí thuyết ở dạng câu hỏi và hệ thống cơng thức chuẩn ở các chương (thầy cơ tham khảo hoặc sử dụng ở địa chỉ: quanghanh09.violet.vn)

ƠN CHƯƠNG I: DAO ĐỢNG CƠ

I> TĨM TẮT LÝ THUYẾT VÀ CƠNG THỨC:

1/ Lí thuyết: Cần học thuộc và hiểu các vấn đề chính sau:

-Các định nghĩa: d động đhồ, chu kì, tần số, lực kéo về,dao động tắt dần, dao động duy trì, dao động cưỡng bức,hiện tượng cộng hưởng?

- Điều kiện để cĩ cộng hưởng?

- Giải thích tại sao cĩ dao động tắt dần ?

- Nêu sự cĩ lợi và cĩ hại của cộng hưởng, tắt dần?

- Dao động tổng hợp của 2 dao động điều hồ cùng phương, cùng tần số là 1 dao động thế nào?

- Biết vẽ giản đồ Fre-nen

2/ Các cơng thức cơ bản (25 cơng thức):

A- Cơng thức về x, v, a, T, f, lực kéo về F(14cthức)

- Phương trình dao động: x = Acos(t + ) (1)

Trong đĩ : x: li độ ; A: biên độ ; : tần số gĩc (rad/s) ; t +  : pha dao động ; : pha ban đầu (rad)

- Chu kỳ dao động điều hòa: T =

2

 (2) , Tần số f =

1

T = 2



 (3)

- Vận tốc: v = x’ = -Asin(t + ) (4)

- Gia tốc: a = v’ = – 2Acos(t + ) = – 2x (5)

- Liên hệ giữa x, v, A: A2 = x2 +

2 2

v

 (6)

- Chu kì con lắc lò xo theo đặc tính cấu tạo

+ Tần số gĩc:  =

k







k : độ cứng của lò xo (N/m)

m : khối lượng của vật nặng (kg) + Chu kỳ: T = 2

m

k (8)

+ Tần số: f = 

- Cơng thức tính tần số gĩc, chu kì và tần số dao động của con lắc đơn:

+ Tần số gĩc:  = 

g (10) với







2

g : gia tốc trọng trường tại nơi treo con lắc (m/s )

: chiều dài của con lắc đơn (m)

+ Chu kỳ: T = 2



g (11)

+ Tần số: f = 

1

g (12)

- Lực kéo về F luơn hướng về vị trí cân bằng:

+ Con lắc lò xo: F = -kx (13)

+ Con lắc đơn với biên độ nhỏ: F = -mgs/l (14)

B- Cơng thức về năng lượng(3 cthức)

- Năng lượng dao động của con lắc lò xo:

+ Thế năng: Et =

1

2 kx2 (15)

+ Động năng: Eđ =

1

2mv2 (16)

+ Cơ năng : E = Et + Eđ = Et max = Eđ max =

1

2 kA2 =

1

2m2A2 = const (17)

C- Cơng thức về tổng hợp dao động(8 cthức)

Độ lệch pha giữa hai dao động cùng tần số: x1 = A1cos(t + 1) và x2 = A2cos(t + 2) + Độ lệch pha giữa dao động (1) so với d động (2):  = 1 − 2 (18)

Nếu  > 0  1 > 2 thì dao động (1) sớm pha so với d động (2) hay dao động (2) trễ pha so với d động (1)

Nếu  < 0  1 < 2 thì dao động (1) trễ pha so với d động (2) hay dao động (2) sớm pha so với d động (1)

+ Các giá trị đặc biệt của độ lệch pha:

(19)  = 2k với k  Z → hai dao động cùng pha 2 vectơ ⃗A1 , ⃗A2 cùng chiều (20)  = (2k+1) với k  Z → hai dao động ngược pha 2 vectơ ⃗A1 , ⃗A2 ngược chiều

(21)  = (2k + 1) 2

 với k  Z → hai dao động vuông pha 2 vectơ ⃗A1 , ⃗A2 vuông góc

+ Phương trình dao động tổng hợp: x = x1 + x2 = Acos(t + )

- Biên độ dao động tổng hợp: A2 = A12+ 2

2

A + 2A

1A2cos(2 – 1) (22)

- Chú ý: A1 – A2  A  A1 + A2

(23) Amax = A1 + A2 khi hai dao động thành phần cùng pha

(24) Amin = A1 – A2 khi hai dao động thành phần ngược pha

- Pha ban đầu:

tg

 

*Chú ý: Nếu vật dao động điều hoà với chu kỳ T, tần số f thì động năng vật và thế năng vật sẽ

biến thiên tuần hoàn cùng chu kì T’ =

T

2 hoặc cùng tần số f’ = 2f

II> CÁC DẠNG BÀI TẬP :

Dạng 1 : Đại cương về dao động điều hòa

1/ Các kiến thức mở rộng:

vmax = A khi x = 0 (tại VTCB)

v = 0 khi x =  A (tại vị trí biên)

amax = 2A khi x =  A (tại vị trí biên)

a = 0 khi x = 0 (tại VTCB)

*Các hệ quả:

+ Quỹ đạo dao động điều hòa là 2A

+ Thời gian ngắn nhất để đi từ biên này đến biên kia là

T 2 + Thời gian ngắn nhất để đi từ VTCB ra VT biên hoặc ngược lại là

T 4 + Thời gian ngắn nhất để vật đi :

- từ x = 0 đến x = A/2 (hoặc ngược lại) là T/12

- từ x = 0 đến x = - A/2 (hoặc ngược lại) là T/12

- từ x = A/2 đến x = A (hoặc ngược lại) là T/6

- từ x = - A/2 đến x = - A (hoặc ngược lại) là T/6

+ Quãng đường vật đi được trong một chu kỳ là 4A

+ Vật chuyển động từ biên về vị trí cân bằng là cđộng nhanh dần

+ Vật chuyển động từ vị trí cân bằng ra biên là cđộng chậm dần

+ Vận tốc luôn vuông pha với li độ và sớm pha hơn li độ( tức là vận tốc cực đại thì li độ bằng 0)

+ Gia tốc luôn ngược pha (ngược dấu) với li độ

+ Gia tốc luôn vuông pha với vận tốc và sớm pha hơn vận tốc( tức là gia tốc cực đại thì vận tốc bằng 0)

+ Gia tốc, vận tốc, li độ đều biến thiên điều hoà vói cùng tần số (hoặc cùng tần số góc)

2/ BT ( thầy cô tự ra)

Dạng 2: Bài tập về con lắc lò xo

1/ Một số công thức mở rộng

a/ Gọi T1 và T2 là chu kì của con lắc khi lần lượt treo vật m1 và m2 vào lò xo có độ cứng k Chu kì con lắc khi treo cả m1 và m2: m = m1 + m2 là T2 = T12+ 2

2

T b/Chiều dài lò xo

*Con lắc lò xo thẳng đứng:

+ Gọi lo :chiều dài tự nhiên của lò xo

lo : độ dãn của lò xo ở vị trí cân bằng: lo =

mg k + Chiều dài lò xo ở VTCB: lcb = lo + lo

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

+ Chiều dài cực tiểu của lò xo: lmin = lcb – A

 hệ quả:

max min cb

max min

2 A

2

















* Con lắc nằm ngang:

Sử dụng các công thức về chiều dài của con lắc lò xo thẳng đứng nhưng với lo = 0

c/Lực đàn hồi của lò xo

*Con lắc lò xo thẳng đứng:

Lực đàn hồi do lò xo tác dụng lên vật ở nơi có li độ x:

Fđh = klo + x  khi chọn chiều dương hướng xuống

hay Fđh = klo – x  khi chọn chiều dương hướng lên

Lực đàn hồi cực đại: Fđh max = k(lo + A)

Lực đàn hồi cực tiểu:

Fđh min = 0 khi A  lo (vật ở VT lò xo có chiều dài tự nhiên)

Fđh min = k(lo - A) khi A < lo (vật ở VT lò xo có chiều dài cực tiểu)

*Con lắc nằm ngang:

Sử dụng các công thức về lực đàn hồi của con lắc lò xo thẳng đứng nhưng với lo = 0

2/ Bài tập (tự ra):

Dạng3: Bài tập về con lắc đơn (thầy cô tự soạn)

Dạng4 Bài tập vềDao động tắt dần,dao động duy trì,dao động cưỡng bức Tổng hợp dao động(thầy cô tự soạn)

Dạng 5: Viết phương trình dao động điều hòa

1>

Phương pháp :

+ Tìm 

+ Tìm A: sử dụng công thức A2 = x2 +

2 2

v

 hoặc các công thức khác

+ Tìm : Từ điều kiện kích thích ban đầu: t = 0,

o

o

x x

v v









 , giải phương trình lượng giác để tìm 

ℓ o ℓ cb

ℓ o

O (VTCB)

Chú ý: nếu v > 0 thì nhận giá trị  âm

nếu v < 0 thì nhận giá trị  dương

Một số trường hợp đặc biệt của 

khi t = 0, x = 0, v > 0  φ = -/2

khi t = 0, x = 0, v < 0  φ = /2

khi t = 0, x = A (v = 0)  φ = 0

khi t = 0, x =  A (v = 0)  φ = 

2/ BT (tự ra)

CHƯƠNG II: SĨNG CƠ GIAO THOA SĨNG DỪNG SĨNG ÂM

A/ Cơng thức cơ bản chương 2 (17cơng thức)

1/ Bước sóng: (1)

v vT f

2/Cách viết pt sóng do 1 nguồn phát ra: Nếu phương trình sóng tại nguồn 0 là:

0

2

T





thì phương trình sĩng tại điểm M cách O một đoạn d cĩ dạng:

u = a cos (ωt - 2 πd

λ ) (2)

3/ Chú ý :- Muốn viết pt sĩng tại 1 điểm phải dựa vào phương trình tại 1 điểm cho trước, nơi nào

sĩng đến sau thì trễ pha hơn sĩng đến trước

- Khi sóng truyền từ O đến M thì sóng ở M trễ pha hơn sóng ở O góc ∆φ = -2πdM /λ (3)

- Độ lệch pha của sóng ở N so với sóng ở M là

∆φ = - 2π( d N - d M )/λ (4)

4/Đặc điểm của sóng do 1 nguồn phát ra : Trên cùng 1 phương truyền sóng do 1 nguồn phát

ra thì những điểm cách nhau

a một số nguyên lần bước sóng thì dao động cùng pha (d=kλ) (5)

b một số nửa nguyên lần bước sóng thì dao động ngược pha

d=(k+1/2)λ (6)

c khoảng cách giữa 2 đỉnh sóng (hay 2 gợn lồi liên tiếp) la øλ (7)

d khoảng cách giữa n đỉnh sóng (hay n gợn lồi liên tiếp) là L = (n-1)λ (8)

5/Giao thoa

a) Vị trí các cực đại giao thoa :

d2 d1k

(9 ) ; ( k o  ; 1; 2 ) (Hiệu đường đi = một số nguyên lần bước sóng )

 Quỹ tích các điểm này là những đường Hypebol có 2 tiêu điểm là S 1 và S 2 gọi là những vân giao thoa cực đại.

 Khi k = 0  d1 = d2

Quỹ tích là đường trung trực của S 1 S 2

b) Ví trí các cực tiểu giao thoa :

1 2

d  d k 

  (10); (k   0; 1; 2 ) (Hiệu đường đi = một số nửa nguyên lần bước sóng )

 Quỹ tích các điểm này là những đường Hypebol có 2 tiêu điểm là S 1 và S 2 gọi là những vân giao thoa cực tiểu

a) Khoảng cách giữa 2 nút ( hoặc 2 bụng liên tiếp ) bằng 2



(11) b) Khoảng cách giữa nút bụng liên tiếp bằng λ/4 (12)

c) Điều kiện để có sóng dừng :

- Với hai đầu dây cố định:

M

k 2







(13) k = 1,2,3,

k : số bụng, Số nút = k+1(kể luôn 2 nút ở 2 đầu)

- Với dây có một đầu cố định , một đầu tự do:

(2 1)

4



(14) k= 0,1,2 ,3 số bụng = k+ 1 (kể luon 1 bụng ở đầu tự do )

số nút = k +1

7/ Sóng âm Mức cường độ âm ( L ): là lôga thập phân tỉ số I và I0

0

lg I

L

I



(15)

I 0 = 10 -12 W/m 2 là cường độ âm chuẩn có f = 1000 Hz

( ) 10 lg I

L dB

I



(16) dB ( đêxiben) Độ biến thiên mức cường độ âm:

∆L(B) = L’ – L = lg(I’/I) (17)

B/ Tóm tắt lí thuyết và các dạng toán phần sóng cơ + giao thoa

I/ Tóm tắt lý thuyết:

SÓNG CƠ+GIAO THOA:

*Định nghĩa sóng cơ –Sóng dọc-sóng ngang và các đặc điểm của chúng- Cho VD Biết chiều truyền đỉnh sóng là chiều truyền sóng

 Tốc độ truyền sóng -chu kỳ -tần số -bước sóng –năng lượng sóng

 Viết được phương trình sóng Pt sóng có tính tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ T và tuần hoàn theo không gian với bước sóng λ

* Mô tả được hiện tượng giao thoa của 2 sóng mặt nước và nêu được các điều kiện để có sự giao thoa

* Viết được công thức xác định vị trí của cực đai và cực tiểu giao thoa

* Chú ý: Trong hiện tượng giao thoa sóng trên mặt nước, khoảng cách giữa hai cực đại (hoặc 2 cực tiểu) liên tiếp nằm trên đường nối hai tâm sóng bằng nửa bước sóng

SÓNG DỪNG:

 Mô tả được hiện tương sóng dừng trên một sợi dây

 Giải thích được hiện tượng sóng dừng

 Chú ý:

- Khi phản xạ trên vật cản cố định , sóng phản xạ luôn luôn ngược pha với sóng tới ở điểm phản xạ

- Khi phản xạ trên vật cản tự do , sóng phản xạ luôn luôn cùng pha với sóng tới ở điểm phản xạ

SÓNG ÂM:

A/ Đặc trưng vật lý:

 Trả được cân hỏi :Sóng âm là gì ? Âm nghe được ( âm thanh ) ,hạ âm , siêu âm là gì , tần số bao nhiêu?

 Tốc độ âm phụ thuộc các yếu tố nào?Nêu được ví dụ về các môi trường truyền âm khác nhau

 Nêu được ba đặc trưng vật lí của âm là tần số âm , cường độ âm và mức cường độ âm ,đồ thị dao động âm , các khái niệm: âm cơ bản và họa âm Cường độ âm là gì?

B/Đặc trưng sinh lý:

 Nêu được ba đặc trưng sinh lí của âm là : độ cao , độ to và âm sắc

 Nêu được ba đặc trưng vật lí của âm tương ứng với ba đặc trưng sinh lí của âm

 Giải thích được các hiện tượng thực tế liên quan đến các đặc trưng sinh lí của âm

II- Các dạng bài tập phần sóng cơ + giao thoa :

1/ Dạng 1: Xác định các đại lượng đặt trưng của sóng (λ, v, f, khoảng cách giữa 2 điểm dao

dộng cùng pha, ngược pha, vuông pha)

Cách giải: Dùng công thức ( 1) và kiến thức mục ở mục 4 – phần A ở trên

2/ Dạng 2: Viết pt sóng tại 1 điểm do 1 nguồn (o) truyền đến M (OM =dM ), đến N ( ON=d N ) Cách giải: Dùng công thức (2) và các kiến thức liên quan

3/ Dạng 3: Viết pt sóng giao thoa ( sóng tổng hợp)

Cách giải: Viết 2 pt sóng thành phần rồi cộng lại

4/ Dạng 4: Tìm số cực đại, cực tiểu trên S1 S 2 = L khi 2 nguồn cùng pha

 Cách tìm số điểm dao động với biên độ cực đại ( hay số vân giao thoa cực đại) là giải bất phương trình k < L/ λ  k max  N CĐ = 2k max + 1

 Cách tìm số điểm dao động với biên độ cực tiểu ( hay số vân giao thoa cực tiểu) là giải bất phương trình - L/ λ < k+1/2 < L/λ  số giá trị k chính là số điểm dao động với biên độ cực tiểu ( hay số vân giao thoa cực tiểu) cần tìm

III- Các bài tập: (t ự ra)

CHƯƠNG III DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU, MẠCH R, L, C NỐI TIẾP,

TRUYỀN TẢI ĐIỆN MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỘNG CƠ ĐIỆN

I- Kiến thức c ơ b ả n :

 Phát biểu được các định nghĩa dòng điện xoay chiều, cường độ hiệu dụng

 Viết được biểu thức cường độ, điện áp, suất điện động, ở các giá trị tức thời, hiệu dụng, cực đại của dòng điện xc

 Viết biểu thức công suất tiêu thụ ( trung bình), hệ số công suất

* Phát biểu được độ lệch pha của điện áp với dòng điện và định luật Ơm đối với đoạn mạch xoay

chiều :chỉ cĩ điện trở thuần ; chỉ cĩ tụ điện ;chỉ cĩ cuộn cảm thuần và với mach RLC nối tiếp.

 Nêu biểu thức và ý nghĩa của dung kháng, cảm kháng, tổng trở, điều kiện để cĩ cộng hưởng, những hiện tượng đi kèm khi cĩ cộng hưởng

 Vẽ giãn đồ vectơ cho đoạn mạch RLC

 Tại sao phải tăng thế trước khi truyền tải điện năng đi xa? Biểu thức liên hệ giữa hiệu điện thế, cường độ dòng điện và số vòng dây ở cuộn sơ và cuộn thứ? Điều kiện số vòng dây ở cuộn sơ và cuộn thứ để MBA tăng áp, hạ áp? Ứng dụng biến áp? Cách giảm hao phí khi truyền tải? Nguyên tắc hoạt động, cấu tạo của máy biến thế?

 Máy phát điện xoay chiều một pha, ba pha (nguyên tắc hoạt động, cấu tạo)

 Động cơ khơng động bộ ba pha:nguyên tắc hoạt động

II- Cơng thức cơ bản : (20 c/t )

-Giả sử lúc t = 0: n⃗   B  0

-Lúc t > 0 :  t   NBScos NBScost

(1)

A.

Biểu thức suất điện độngcảm ứng và i trong cuộn dây ở hình trên :

Theo định luật Fa-ra-dây:

sin

d



, e = E 0 sint (2)

với E 0 = NBS

cường độ d đ ở trong vòng dây trên: i= I 0 sint (3)

với I 0 = ωNBS/ R

B.Mạch R, L, C nối tiếp:

1/Định luật Ôm

B

Nếu chọn φ i =0 thì i I 0cost (3), từ đĩ ta có điện áp tức thời:

- 2 đầu R : u R U ORcost(4) , 2 đầu L : cos( )

2

u U t

(5),

- 2 đầu C : cos( )

2

u U t 

(6) -Điện áp tức thời hai đâu đoạn mạch AB : u u Ru Lu C

hay u U 0cos(t)

(7) ( do

φ i =0 φ u = φ )

-Theo giản đồ : U2 U R2(U LU C)2

(8)

( L C)

I

Z

(9)

(10)

2)

Độ l ệ ch pha gi ữ a đ i ệ n áp và d đ i ệ n : φ = φu - φ i (11)

R

(12) Nếu Z L > Z C   0:u sớm pha hơn i ( mạch cĩ tính cảm kháng ), Nếu Z L < Z C  0:u trễ pha hơn i ( mạch cĩ tính dung kháng )

 Nếu : Z L = Z C  0: u đồng pha vói i ( cộng hưởng điện )

3) C ộ ng h ưở ng đ i ệ n :

a) ĐKCH : ZL = Z C

2

1

LC



(13)

b) Khi có cộng hưởng thì : I= max min

I

(14), u đồng pha vói i , công suất tiêu thụ đạt max: P = RI 2

max , U L = U C

4) Bi ể u th ứ c h ệ s ố công su ấ t :

(15) ,

* Công suất tiêu thụ (trung bình) P = UIcos = RI2 (16)

* Điện năng tiêu thụ : W = Pt (17)

* Các trường hợp đặt biệt :

  0 cos 1 P max=UI : đoạn mạch chỉ có R(hoặc đoạn mạch xảy ra cộng hưởng điện.



2



 P = 0 : đoạn mạch chỉ có L ( hoặc C hoặc LC ) > lúc này mạch không tiêu thụ điện

C Truyền tải điện năng :

MBA lí tưởng : (r 1 = r 2 =0, hao phí từ khơng đáng kể)

(18)

U N I ==> U

1 I 1 = U 2 I 2 _ppph

+



L

U

R

U

C

U

S

O U 

voi N 1 là số vòng dây của cuộn sơ cấp, N 2 là số vòng dây cuộn thứ cấp, N 1 <N 2 : máy tăng áp, N 1 >N 2 : máy hạ áp h T

> Dùng MBA tăng điện áp lên bao nhiêu lần thì cường độ dòng điện giảm xuống bấy nhiêu lần và ngược lại

+ Công thức hao phí trên đường dây tải: P’ = rI 2 = r.P 2 /U 2 (19)

D Máy phát điện 1 pha, 3 pha:

M- Máy phát điện 1 pha : tần số dòng điện phát ra f = np (20) , với n : số vòng quay của roto trong 1s,

p : số đôi cực Nếu n là số vòng quay rôto trong 1 phút thì f = np/60

K ooo

III> Các dạng bài tập : ( 2 dạng có bản – 3 dạng nâng cao)

- Dạng 1 : bài tập về lí thuyết, bài tập viết i, u ; Tính R, L, C, P, số chỉ (A), (V), Cộng hưởng điện (cơ bản)

- Dạng 2 : Bài tập về máy điện, truyền tải ( cơ bản)

- Dạng 3: Khảo sát sự thay đổi Công suất tiêu thụ theo L ( hoặc C, hoặc f ) ( nâng cao)

- Dạng 4: Khảo sát sự thay đổi công suất tieu thụ theo R ( nâng cao)

- Dạng 5: Toán sử dụng giãn đồ vectơ, hộp đen ( nâng cao)

IV> Bài tập (tự ra):