hệ thống lý thuyết và các dạng bài tập vật lý 12 - Pdf 15

NguyÔn Quang §«ng. §H Th¸i Nguyªn Mobile: 0974974888

Trang 1


th¸I nguyªn - 2009
Nguyễn Quang Đông. ĐH Thái Nguyên Mobile: 0974974888

Trang 2
Mục lục Trang
Hớng dẫn chuẩn bị thi và thi trắc
nghiệm môn vật lý
3
CHƯƠNG I: dao động cơ
5
CHƯƠNG II: sóng cơ học và sóng âm
15
CHƯƠNG III: dòng điện xoay chiều
19
CHƯƠNG IV: dao động và sóng điện từ

I. Chuẩn bị kiến thức là quan trọng nhất
Có thể nói đối với hình thức thi trắc nghiệm khách quan, phần chuẩn bị kiến thức là quan trọng nhất, có
thể nói là khâu quyết định: Có kiến thức là có tất cả, còn việc làm quen với hình thức trắc nghiệm là hết sức
đơn giản. Học sinh nên dùng 99% thời gian cho chuẩn bị kiến thức và chỉ cần 1% làm quen với hình thức thi
trắc nghiệm.
1. Câu trắc nghiêm đợc sử dụng là loại câu trắc nghiệm nhiều lựa chọn, đây là loại câu trắc nghiêm gồm 2
phần:
Phần mở đầu (câu dẫn): Nêu nội dung vấn đề và câu hỏi phải trả lời.
Phần thông tin: Nêu các câu trả lời để giải quyết vấn đề. Trong các phơng án này, chỉ có duy nhất một
phơng án đúng, học sinh phải chỉ ra đợc phơng án đúng đó.
Trong những năm gần đây sẽ sử dụng loại câu trắc nghiệm có 4 lựa chọn: A, B, C và D và có duy nhất một
phơng án đúng. Các phơng án khác đợc đa vào có tác dụng gây nhiễu đối với thí sinh.
2. Nội dung câu trắc nghiệm có thể là lý thuyết hoặc bài toán.
3. Đề thi gồm nhiều câu, rải khắp chơng trình Vật lý lớp 12, không có trọng tâm, do đó cần học toàn bộ nội
dung của chơng trình môn học (Theo hớng dẫn ôn tập của Bộ giáo dục và đào tạo), không đợc bỏ qua một
nội dung nào, tránh đoán tủ, học tủ. Tuy nhiên không phải là học thuộc lòng toàn bộ các bài lý thuyết,
thuộc từng câu từng chữ nh trong việc thi tự luận trớc đây. Học để thi trắc nghiệm phải hiểu kĩ nội dung các
kiến thức cơ bản, ghi nhớ những định luật, định nghĩa, nguyên lý, công thức, tính chất, ứng dụng cơ bản Phải
nắm vững kĩ năng giải các dạng bài tập trong sách giáo khoa và sách bài tập.
4. Một số loại câu trắc nghiệm môn vật lý thờng gặp:
a. Câu lý thuyết chỉ yêu cầu nhận biết.
Đây là những câu trắc nghiệm chỉ yêu cầu thí sinh nhận ra một công thức, một định nghĩa, một định
luật, một tính chất, một ứng dụng đã học.
Ví dụ (Đề TSĐH 2009):
Bớc sóng là khoảng cách giữa hai điểm
A. trên cùng một phơng truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó ngợc pha.
B. gần nhau nhất trên cùng một phơng truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó cùng pha.
C. gần nhau nhất mà dao động tại hai điểm đó cùng pha.
D. trên cùng một phơng truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó cùng pha.
PP: Đối với những câu trắc nghiệm loại này, sau khi đọc xong phần dẫn thí sinh cần đọc ngay tất cả các phơng

LC
đến
2
2
LC
D. từ
1
4
LC
đến
2
4
LC

Khi tìm lời giải, nếu chỉ nhớ công thức tính chu kì dao động của con lắc lò xo T = 2
LC
thì cha đủ, phải
hiểu đợc mối quan hệ định lợng giữa các đại lợng có mặt trong công thức thì mới tìm đợc phơng án đúng.
PP: Với loại câu này, nếu có yêu cầu tính toán đơn giản nh ví dụ trên thì sau khi đọc xong phần dẫn, không
nên đọc ngay phần lựa chọn mà nên thực hiện các phép tính để tìm phơng án trả lời, sau đó mới so sánh
phơng án của mình với các phơng án trong phần lựa chọn của câu trắc nghiệm để quyết định phơng án cần
chọn.
c. Bài toán:
Khác với các bài toán trong đề tự luận, trong câu trắc nghiệm thờng là những bài toán chỉ cần từ dùng
1 đến 2 hoặc 3 phép tính, công thức là có thể tìm ra đáp số.
Ví dụ (Đề TSĐH 2009):
Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ và vật nhỏ dao động điều hòa theo phơng
ngang với tần số góc 10 rad/s. Biết rằng khi động năng và thế năng (mốc ở vị trí cân bằng của vật)
bằng nhau thì vận tốc của vật có độ lớn bằng 0,6 m/s. Biên độ dao động của con lắc là
A. 6 cm B.

ứng với câu trắc nghiệm đó. Tránh làm toàn bộ các câu của đề trên giấy nháp hoặc trên đề thi rồi mới tô vào
phiếu trả lời, vì dễ bị thiếu thời gian, tô vội vàng dẫn đến nhầm lẫn! Tránh việc tô 2 ô trở lên cho một câu trắc
ngiệm vì trong trờng hợp này sẽ câu đó không đợc chấm và sẽ không có điểm.
6. Thời gian là một thử thách khi làm bài trắc nghiệm. Thí sinh phải hết sức khẩn trơng, tiết kiệm thời gian,
phải tập trung cao, vận dụng kiến thức, kĩ năng để nhanh chóng quyết định câu trả lời đúng.
7. Nên để phiếu trả lời trắc nghiệm phía tay cầm bút (thờng là bên phải), đề thi trắc nghiệm phía kia (bên trái),
tay trái giữ ở vị trí câu trắc nghiệm đang làm, tay phải dò tìm số câu trả lời tơng ứng trên phiếu trả lời trắc
nghiệm và khi có phơng án đúng thì tô ngay vào ô trả lời đợc lựa chọn (tránh tô nhầm sang dòng của câu
khác).
8. Nên bắt đầu làm bài từ câu trắc nghiệm số một. Lần lợt lớt qua khá nhanh, quyết định làm những câu
cảm thấy dễ và chắc chắn, đồng thời đánh dấu trong đề thi những câu cha làm đợc. Lần lợt thực hiện đến
câu trắc nghiệm cuối cùng trong đề. Sau đó quay trở lại giải quyết những câu tạm thời bỏ qua. Khi thực hiện
vòng hai này cũng hết sức khẩn trơng: nên làm những câu tơng đối dễ hơn, một lần nữa bỏ qua những câu khó
để giải quyết trong đợt thứ ba, nếu còn thời gian. Không nên dành quá nhiều thời gian cho một câu nào đó, nếu
cha giải quyết đợc ngay thì nên chuyển sang câu khác, tránh để xảy ra tình trạng mắc ở một câu mà bỏ qua
cơ hội giành điểm ở những câu hỏi khác trong khả năng của mình ở phía sau.
9. Khi làm một câu trắc nghiệm, phải đánh giá để loại bỏ ngay những ph
ơng án sai và tập trung cân nhắc các
phơng án còn lại phơng án nào đúng. Thông thờng trong 3 phơng án nhiễu sẽ có một phơng án rất dễ
nhầm với phơng án đúng là khó phân biệt nhất. Do vậy cần loại ngay hai phơng án sai dễ nhận thấy, khi đó
nếu phải lựa chọn trong hai phơng án thì xác suất sẽ cao hơn (tăng từ 25% lên 50%). Cần chú ý có trong các
câu hỏi phần bài tập, có những câu không nhất thiết phải tính toán vẫn có thể chỉ ra đợc phơng án đúng nếu
tỉnh táo loại đi các phơng án sai.
10. Cố gắng trả lời tất cả các câu trắc ngiệm của đề thi để có cơ hội giành điểm cao nhất; không nên để trống
một câu nào không trả lời.
11. Để tránh sơ suất khi làm bài môn Vật lý, không sa vào bẫy của các phơng án nhiễu và chọn đợc đúng
câu cần chọn, cần lu ý:
- Đọc thật kĩ, không bỏ sót một từ nào của phần dẫn để có thể nắm thật chắc nội dung mà đề thi yêu cầu trả
lời.
- Khi đọc phần dẫn cần đặc biệt chú ý các từ phủ định nh không, không đúng, sai

biến đổi càng nhanh. phụ thuộc đặc tính của hệ dao động. Biết ta tính đợc chu kỳ T và tần số f:

- Chu kì T: Là khoảng thời gian ngắn nhất để vật trở lại vị trí cũ theo hớng cũ, nó cũng là thời
gian để vật thực hiện đợc 1 dao động toàn phần.
T =
2

=
t
n
(trong đó n là số dao động toàn phần vật thực hiện trong thời gian t)
Đơn vị của chu kì là giây (s).
- Tần số f: Là số dao động toàn phần thực hiện đợc trong 1 giây. Đơn vị là Héc (Hz).


f =
2

+ (t + ) : Pha của dao động tại thời điểm t đang xét. Pha của dao động là có thể dơng, âm hoặc
bằng 0. Nó cho phép xác định trạng thái dao động tại một thời điểm t nào đó.
+ : Pha ban đầu của dao động (rad). là hằng số có thể dơng, âm hoặc bằng 0. Dùng để xác định
trạng thái ban đầu của dđ. phụ thuộc việc chọn mốc thời gian.
Chú ý: Dao động điều hoà là trờng hợp riêng của dao động tuần hoàn, dao động tuần hoàn có thể
không điều hoà.
b. Vận tốc của vật dao động điều hoà:
v = x = -Asin(t + ) = Acos(t + +/2) (2)
=> |v|
max
= A ở VTCB. |v|
min

=> |a|
max
=
2
A ở vị trí biên, |a|
min
= 0 ở VTCB
=>
luôn hớng về vị trí cân bằng
a
r
=> So sánh (1) và (2) và (3) thấy a luôn nhanh pha

so với x (tức là ngợc pha x), a luôn nhanh pha
2

so
với v. Từ
(2) và (3) có hệ thức độc lập thời gian:
2
22 2
2
A = + v
a


d. Cơ năng (năng lợng) của vật dao động điều hoà:
22

1

22
t
m x m A cos t co t
s()


== +=

+

Chú ý: Dao động điều hoà có tần số góc là , tần số f, chu kỳ T thì động năng và thế năng biến thiên
với tần số góc 2, tần số 2f, chu kỳ T/2. Nếu chọ gốc thế năng ở VTCB thì cơ năng bằng động năng
cực đại (ở VTCB) hoặc bằng thế năng cực đại (ở vị trí biên).
- Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp động năng bằng thế năng là T/4.
- Động năng và thế năng trung bình trong thời gian nT/2 ( nN
*
, T là chu kỳ dao động) là:
22
W1
24
mA
=

e. Tổng hợp dao động điều hoà:
* Độ lệch pha giữa hai dao động cùng tần số:
x
1
= A
1
sin(t +

1
chậm pha hơn x
2
.
+ Các giá trị đặc biệt của độ lệch pha:
= 2k với k Z : hai dao động cùng pha
= (2k+1) với k Z : hai dao động ngợc pha
= (2k + 1)
2

với k Z : hai dao động ngợc pha
* Tổng hợp hai dao động điều hoà cùng phơng cùng tần số:
x
1
= A
1
cos(t +
1
) và x
2
= A
2
cos(t +
2
)
đợc một dao động điều hoà cùng phơng cùng tần số x = Acos(t + ).
Trong đó:
222
12 12 21
2os(


2
)
* Nếu = 2k

(x
1
, x
2
cùng pha) A
Max
= A
1
+ A
2
`
* Nếu = (2k+1)

(x
1
, x
2
ngợc pha) A
Min
= |A
1
- A
2
|
|A

112 2

nn
Acos A cos A cos


+
++
Chiếu xuống trục oy: A
y
=
112 2
sin sin sin
nn
AA A


+
++
Nguyễn Quang Đông. ĐH Thái Nguyên Mobile: 0974974888

Trang 7

=> Biên độ dao động tổng hợp:
22
xy
AAA
=+
Pha ban đầu của dao động tổng hợp:
y


+

+



- Có thể trực tiếp vẽ giản đồ véc tơ để thu đợc kết quả.
Một số dạng bài tập về dao động điều hoà:
Dạng 1: Tính thời gian để vật chuyển động từ vị trí x
1
đến x
2
:
B
1
: Vẽ đờng tròn tâm O, bán kính A. vẽ trục Ox nằm ngang hớng sang phải và trục vuông góc
với Ox tại O.
B
2
: Xác định vị trí tơng ứng của vật chuyển động tròn đều: Khi vật dao động điều hòa ở x
1
thì vật
chuyển động tròn đều ở M trên đờng tròn. Khi vật dao động điều hòa ở x
2
thì vật chuyển động tròn
đều ở N trên đờng tròn.
B
3
: Xác định góc quét

(v
1
và v
2
chỉ cần xác định dấu)
Phân tích: t
2
t
1
= nT + t (n N; 0 < t < T)
Quãng đờng đi đợc trong thời gian nT là S
1
= 4nA, trong thời gian t là S
2
.
Quãng đờng tổng cộng là S = S
1
+ S
2
Chú ý

: + Nếu t = T/2 thì S
2
= 2A
+ Tính S
2
bằng cách định vị trí x
1
, x
2


- Sử dụng mối liên hệ giữa dao động điều hoà
và chuyển đờng tròn đều.
A
M
M
1
2
O
P
x
x
O
2
1
M
M
-
A
A
P
2
1
P
2


2



nh 2
2(1 os )
2
Min
SAc


=

Chú ý

:: + Trong trờng hợp t > T/2
Tách
'
2
T
tn t
= +

trong đó
*
;0 '
2
T
nN t
<<

Trong thời gian
2
T

* Tính :
ax ax ax
max
2
2
AAv
mmm
vaa
f
T


== = = =

* Tính A:
2
2
ax ax ax min
2
2 chieu dai quy dao
22
mm m
va ll
vE
Ax
k


=+==== =



)
* Chuyển dạng sin => cos và ngợc lại:
+ Đổi thành cos: - cos = cos( + )
sin = cos(
/2)
m
+ Đổi thành sin: cos = sin( /2)
- sin = sin( + )
Dạng 5: Tính thời điểm vật đi qua vị trí đ biết x (hoặc v, a, Wt, Wđ, F) lần thứ n
* Giải phơng trình lợng giác lấy các nghiệm của t (Với t > 0 phạm vi giá trị của k )
* Liệt kê n nghiệm đầu tiên (thờng n nhỏ)
* Thời điểm thứ n chính là giá trị lớn thứ n
Chú ý

:+ Đề ra thờng cho giá trị n nhỏ, còn nếu n lớn thì tìm quy luật để suy ra nghiệm thứ n
Nguyễn Quang Đông. ĐH Thái Nguyên Mobile: 0974974888

Trang 9

+ Có thể giải bài toán bằng cách sử dụng mối liên hệ giữa dao động điều hoà và chuyển động
tròn đều
Dạng 6: Tìm số lần vật đi qua vị trí đ biết x (hoặc v, a, W
t
, W
đ
, F) từ thời điểm t
1
đến t
2

vì v < 0)
hoặc t + = - ứng với x đang tăng (vật chuyển động theo chiều dơng)
* Li độ và vận tốc dao động sau (trớc) thời điểm đó t giây là

x Acos( )
Asin( )
t
vt




=+


= +

hoặc
x Acos( )
Asin( )
t
vt




=


=


* x = a Acos
2
(t + ) (Hạ bậc và biến đổi)
Biên độ A/2; tần số góc 2, pha ban đầu 2.
4. Dao động tắt dần:
- Định nghĩa: là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian.
- Nguyên nhân: Nguyên nhân là do ma sát của môi trờng làm tiêu hao cơ năng của con lắc, làm cơ
năng chuyển dần thành nhiệt năng. Ma sát càng lớn, dao động sẽ tắt dần càng nhanh.
- ứng dụng: Trong giảm xóc, các thiết bị đóng cửa tự động
Chú ý: Một con lắc lò xo dao động tắt dần với biên độ A, hệ số ma sát
à
.
* Quãng đờng vật đi đợc đến lúc dừng lại là:
22
22
kA A
S
mg g

2
à
à
==

* Độ giảm biên độ sau mỗi chu kỳ là:
2
44
mg g
A

AkT
A
tNT
mg g


à
à
= = =
Nguyễn Quang Đông. ĐH Thái Nguyên Mobile: 0974974888

Trang 10

5. Dao động duy trì:
- Định nghĩa: là dao động đợc duy trì bằng cách giữ cho biên độ không đổi mà không làm thay đổi
chu kì dao động riêng.
- Nguyên tắc duy trì dao động: Cung cấp năng lợng đúng bằng phần năng lợng tiêu hao sau mỗi
nửa chu kỳ.
6. Dao động cỡng bức, cộng hởng.
- Định nghĩa: Dao động cỡng bức là dao động chịu tác dụng của 1 lực cỡng bức tuần hoàn. Biểu
thức lực cỡng bức có dạng: F = F
0
cos(t + ).
- Đặc điểm:
+ Biên độ: Dao động cỡng bức có biên độ không đổi.
+ Tần số: Dao động cỡng bức có tần số bằng tần số của lực cỡng bức.
+ Biên độ: Dao động cỡng bức có biên độ phụ thuộc vào biên độ của lực cỡng bức, ma sát và
độ chênh lệch giữa tần số của lực cỡng bức và tần số riêng của hệ dao động. Khi tần số của lực cỡng
bức càng gần tần số riêng thì biên độ dao động cỡng bức càng lớn.
- Hiện tợng cộng hởng: là hiện tợng biên độ của dao động cỡng bức tăng đến giá trị cực đại khi

k
m
k
m - Theo mặt phẳng nghiêng:
* Điều kiện xét: Bỏ qua ma sát, lực cản, bỏ qua khối lợng của lò xo (Coi lò xo rất nhẹ), xét trong giới
hạn đàn hồi của lò xo. Thờng vật nặng coi là chất điểm.
Câu hỏi 1: Tính toán liên quan đến vị trí cân bằng:
Gọi:
là độ biến dạng của lò xo khi treo vật ở vị trí cân bằng l
l
0
là chiều dài tự nhiên của lò xo
l
CB
là chiều dài của lò xo khi treo vật ở vị trí cân bằng

ở VTCB lò xo biến dạng một đoạn

l
Có: P. sin

= F
đh
=> mgsin

= k. l


l
CB
= l
0
+ l

Câu hỏi 2: Con lắc lò xo dao động điều hoà. Tính:
- Tần số góc:
k
m

=
;
- Chu kỳ:
2

1
và m
2
vào lò xo có độ cứng k
Chu kì con lắc khi treo cả m
1
và m
2
: m = m
1
+ m
2
là T
2
= + , vào vật khối lợng m = m
2
1
T
2
2
T
1
m
2

(m
1
> m
2
) đợc chu kỳ T

cb
+ A
+ Chiều dài cực tiểu khi lò xo dao động: l
min
= l
cb
A

l
CB
= (l
min
+ l
max
)/2; A= (l
max
- l
min
)/2
+ ở vị trí có li độ x , chiều dài lò xo là: l = l
CB
x


Chú ý: Trong một dao động (một chu kỳ) lò xo nén 2 lần
và giãn 2 lần

l

giãn

l A) đến x
2
= A.
Khi A >l (Với Ox hớng xuống) nh hình
- Thời gian lò xo nén 1 lần là thời gian ngắn nhất để vật đi
từ vị t x
1
= -

l đến x
2
= -A.
- Thời gian lò xo giãn 1 lần là thời gian ngắn nhất để vật đi
từ vị trí x
1
= -

l đến x
2
= A Câu hỏi 4: Tính động năng, thế năng, cơ năng.
- Thế năng: E
t
=
1
2
kx
2

2
= const .
Chú ý: Động năng và thế năng biến thiên điều hòa cùng chu kì T =
T
2
, cùng tần số f = 2f hoặc tần số
góc
=2

Câu hỏi 5: Tính lực tổng hợp tác dụng lên vật (Lực kéo về hay lực hồi phục):
Công thức: F
kv
= ma = -kx = -m
2
x
Độ lớn:
kv
F = m. a = k. x
m: kg, a: m/s
2
, k: N/m, x: m

ở vị trí biên
2
kv max
F = m. .A= k.A

ở VTCB
kvmin
F = 0

, k
2
, và chiều
dài tơng ứng là l
1
, l
2
, Tính k
1
, k
2
,
Ta có: l = l
1
+ l
2
+
kl = k
1
l
1
= k
2
l
2
=
Câu hỏi 8: Ghép lò xo:
* Nối tiếp:
12
111


= ; chu kỳ:
2
2
l
T
g



==
; tần số:
11
22
g
f
Tl


== =
Chú ý: Tại một nơi, chu kỳ dao động điều hòa của con lắc đơn khi thay đổi chiều dài:
Gọi T
1
và T
2
là chu kì của con lắc có chiều dài l
1
và l
2



2. Lực kéo về (hồi phục):

2
sin
s
Fmg mg mg ms
l


= = = =

3. Phơng trình dao động:
s = S
0
cos(t + ) hoặc

=
0

cos(t + ) với s =

l, S
0
=
0

l
v = s = -S
0

22
0
()
v
Ss
2

=+

*
2
22
0
v
g
l

=+

5. Cơ năng:
22 2 2 22 2
000
1111
W
2222
0


====
mg

với h
0
= (1 - cos
l
0
)
- ở VTCB : W = W
đmax
=
mv
0
2
2
với v
0
là vận tốc cực đại.
- ở vị trí bất kì : W = mgl(1 - cos) +
mv
2
2

- Vận tốc của con lắc khi qua VTCB : v
0
= 2g (1 - cos
0
)
l
- Vận tốc của con lắc khi qua vị trí có góc lệch : v = 2g (cos - cos
0
)

T'
T

Nếu
T'
T
> 1 thì đồng hồ chạy chậm (đồng hồ đếm giây sử dụng con lắc đơn)
Nếu
T'
T
< 1 thì đồng hồ chạy nhanh
* Tính thời gian đồng hồ chạy nhanh (chậm) trong một ngày đêm (24h = 86400s):
Nguyễn Quang Đông. ĐH Thái Nguyên Mobile: 0974974888

Trang 14 '
86400 1 ( )
T
s
T
=

Chú ý: - ở độ cao h:
2
0
'.
R
gg

- Lực quán tính:
Fm
=
a
u
rr
, độ lớn F = ma (
Fa


u
rr
)
Lu ý: + Chuyển động nhanh dần đều
a
v


r
r
(
v
r
có hớng chuyển động)
+ Chuyển động chậm dần đều
a
v


r

u
r
)

'
F
gg
m
=+
ur
uurur
gọi là gia tốc trọng trờng hiệu dụng hay gia tốc trọng trờng biểu kiến.
Chu kỳ dao động của con lắc đơn khi đó:
'2
'
l
T
g

=

* Các trờng hợp thờng gặp:
ur
*
F
có phơng ngang:
+ Tại VTCB dây treo lệch với phơng thẳng đứng một góc có:
tan
F
P

F
gg
m
=

Nguyễn Quang Đông. ĐH Thái Nguyên Mobile: 0974974888

Trang 15

CHƯƠNG II: sóng cơ và sóng âm
I. sóng cơ
1. Định nghĩa: Là dao động lan truyền trong một môi trờng.
Chú ý: - Sóng cơ không truyền đợc trong chân không.
- Một đặc điểm quan trọng của sóng là khi sóng truyền trong một môi trờng thì các phần tử
của môi trờng chỉ dao động quanh vị trí cân bằng của chúng mà không chuyển dời theo sóng. Chỉ có
pha dao động của chúng đợc truyền đi.
2. Các loại sóng:
- Sóng ngang: Phơng dao động của các phần tử của môi trờng vuông góc với phơng truyền

* Sóng truyền theo chiều dơng của trục Ox thì
u
M
= A
M
cos(t + -
x
v

) = A
M
cos(t + -
2
x


) =A
M
cos2

(
t
T
+ -
x

)
* Sóng truyền theo chiều âm của trục Ox thì
u
N

12 12
2
xx xx
v



= =

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

2
xx
v



= =

Lu ý: Đơn vị của x, x
1
, x
2
,

và v phải tơng ứng với nhau
II. sóng âm
1. Định nghĩa: Sóng âm là những sóng cơ truyền trong các môi trờng rắn, lỏng, khí. Nguồn âm là
các vật dao động phát ra âm.
- Sóng âm truyền đợc trong các môi trờng rắn lỏng và khí, không truyền đợc trong chân không.

r
2
)
Chú ý: Nếu năng lợng đợc bảo toàn:
2
12 2
11 2 2
21 1

IS r
W
IS IS
IS r

== =>==



- Mức cờng độ âm:

0
() lg
I
LB
I
=
Hoặc
0
()10.lg
I


- Đồ thị dao động âm (Phổ của âm):
Một nhạc cụ khi phát ra một âm có tần số f (Gọi là Âm cơ bản hay hoạ âm thứ nhất) thì đồng thời
cũng phát ra các hoạ âm có tần số 2f, 3f, 4f, (Gọi là các hoạ âm thứ hai, thứ ba, thứ t ). Biên độ
các hoạ âm cúng khác nhau. Tổng hợp đồ thị dao động của tất cả các hoạ âm của một nhạc âm ta đợc
đồ thị dao động của nhạc âm đó. Đồ thị không còn là đờng sin điều hoà mà là một đờng phức tạp có
chu kỳ.
4. các đặc trng sinh lý của âm:
- Độ cao: gắn liền với tần số. Âm có f càng lớn thì càng cao, f cành nhỏ thì càng trầm.
- Độ to: gắn liền với mức cờng độ âm
- Âm sắc: gắn liền với đồ thị dao động của âm
* Với x là khoảng cách từ M đến đầu bụng sóng thì biên độ:
III. GIAO THOA SóNG
1. Định nghĩa: Là sự tổng hợp của hai sóng kết hợp trong không gian, trong đó có những chỗ biên dộ
sóng tổng hợp đợc tăng cờng hay bị giảm bớt.
* Sóng kết hợp: Do hai nguồn kết hợp phát ra. Hai nguồn kết hợp là 2 nguồn dao động cùng phơng,
cùng chu kỳ (Tần số) và có hiệu số pha không đổi theo thời gian.
2. Giao thoa của hai sóng phát ra từ hai nguồn sóng kết hợp S
1
, S
2
cách nhau một khoảng l:
Xét điểm M cách hai nguồn lần lợt d
1
, d
2
Phơng trình sóng tại 2 nguồn
11
Acos(2 )
uft


=+

Phơng trình giao thoa sóng tại M: u
M
= u
1M
+ u
2M
12 12 12
2os os2
22
M
dd dd
uAc c ft





+


=++


+




ll
k




+ <<++

* Số cực tiểu:
11
(k Z)
22 22
ll
k




+ <<++

1. Hai nguồn dao động cùng pha (hai nguồn đồng bộ) (
12
0



==)
* Điểm dao động cực đại: d
1
d


<<

2. Hai nguồn dao động ngợc pha:(
12


= =)
* Điểm dao động cực đại: d
1
d
2
= (2k+1)
2

(kZ)
Số đờng hoặc số điểm (không tính hai nguồn):
11
22
ll
k


<<

* Điểm dao động cực tiểu (không dao động): d
1
d
2
= k (kZ)

và giả sử d
M
< d
N
.
+ Hai nguồn dao động cùng pha:
- Cực đại: d
M
< k < d
N
- Cực tiểu: d
M
< (k+0,5) < d
N
+ Hai nguồn dao động ngợc pha:
- Cực đại:d
M
< (k+0,5) < d
N
- Cực tiểu: d
M
< k < d
N
Số giá trị nguyên của k thoả mãn các biểu thức trên là số đờng cần tìm.
IV. sóng dừng
1. Định nghĩa: là sóng có các nút và bụng cố định trong không gian.
* Nguyên nhân: Sóng dừng là kết quả của sự giao thoa giữa sóng tới và sóng phản xạ, khi sóng tới và
sóng phản xạ truyền theo cùng một phơng. Khi đó sóng tới và sóng phản xạ là sóng kết hợp và giao
thoa tạo sóng dừng.
Chú ý:

=

Nguyễn Quang Đông. ĐH Thái Nguyên Mobile: 0974974888

Trang 18

Số bụng sóng = số bó sóng = k
Số nút sóng = k + 1
A
Bụng

t
* Một đầu là nút sóng còn một đầu là bụng sóng:
(2 1) ( )
4
lk kN

=+

Số bó sóng nguyên = k
P
Số bụng sóng = số nút sóng = k + 1

3. Phơng trình sóng dừng trên sợi dây AB (với đầu A cố định hoặc dao động nhỏ là nút sóng)
* Đầu B cố định (nút sóng):
Phơng trình sóng tới và sóng phản xạ tại B: os2
B
u
Ac ft


uu
=+
2 os(2 ) os(2 ) 2 sin(2 ) os(2 )
22
M
dd
uAc c ft A c ft
2





=+=

Biên độ dao động của phần tử tại M:
2os(2 )2sin(2 )
2
M
dd
AAc A




=+=

* Đầu B tự do (bụng sóng):
Phơng trình sóng tới và sóng phản xạ tại B: 'os2
BB

)
u
Ac c ft



=

Biên độ dao động của phần tử tại M:
2cos(2 )
M
d
AA

=

Chú ý: Với x là khoảng cách từ M đến đầu nút sóng thì biên độ:
2sin(2 )
M
x
AA

=

Nguyễn Quang Đông. ĐH Thái Nguyên Mobile: 0974974888

Trang 19

CHƯƠNG III: dòng điện xoay chiều


Với E
0
= NSB là suất điện động cực đại.

Chú ý: Khi khung dây quay một vòng (một chu kì) thì dòng điện chạy trong khung đổi chiều 2 lần.
+ Biểu thức điện áp tức thời và dòng điện tức thời:
u = U
0
cos(t +
u
) và i = I
0
cos(t +
i
)
Trong đó: i là giá trị cờng độ dđ tại thời điểm t; I
0
> 0 là giá trị cực đại của i; > 0 là tần số góc; (t
+
i
) là pha của i tại thời điểm t;
i
là pha ban đầu của dđ.
u là giá trị điện áp tại thời điểm t; U
0
> 0 là giá trị cực đại của u; > 0 là tần số góc; (t +
u
)
là pha của u tại thời điểm t;
u


2. Dòng điện xoay chiều i = I
0
cos(2ft +
i
)
* Mỗi giây đổi chiều 2f lần
* Nếu pha ban đầu
i
= 0 hoặc
i
= thì chỉ giây đầu tiên
đổi chiều 2f-1 lần.
3. Công thức tính thời gian đèn huỳnh quang sáng trong một chu kỳ
Khi đặt điện áp u = U
0
cos(t +
u
) vào hai đầu bóng đèn, biết đèn chỉ sáng lên khi u U
1
.
Nguyễn Quang Đông. ĐH Thái Nguyên Mobile: 0974974888

Trang 20 4
t



0
0
U
I
R
=

Lu ý: Điện trở R cho dòng điện không đổi đi qua và có
U
I
R
=

* Đoạn mạch chỉ có cuộn thuần cảm L: u
L
nhanh pha hơn i là

/2, (

=

u


i
=

/2)

L

/2)

C
U
I
Z
=

0
0
C
U
I
Z
=
với
1
C
Z
C

=
là dung kháng
Lu ý: Tụ điện C không cho dòng điện không đổi đi qua (cản trở hoàn toàn).
* Đoạn mạch RLC không phân nhánh

222 2 2
0000
() ( ) (
LC R LC R L C

LC

> > 0 thì u nhanh pha hơn i
+ Khi Z
L
< Z
C
hay
1
LC

< < 0 thì u chậm pha hơn i
+ Khi Z
L
= Z
C
hay
1
LC

= = 0 thì u cùng pha với i.
Lúc đó
Max
U
I=
R
gọi là hiện tợng cộng hởng dòng điện
Chú ý: - Nếu mạch gồm nhiều điện trở:
+ Mắc nối tiếp:

5. Công suất toả nhiệt trên đoạn mạch RLC:
P = UIcos = I
2
R.
6. Hệ số công suất:
cos =
P
UI
=
R
Z
=
U
R
U

- Công suất tiêu thụ của đoạn mạch phụ phuộc vào giá trị của cos, nên để sử dụng có hiệu quả điện
năng tiêu thụ thì phải tăng hệ số công suất (nghĩa là nhỏ). Bằng cách mắc thêm và mạch những tụ
điện có điện dung lớn. Qui định trong các cơ sở sử dụng điện cos 0,85.
Nguyễn Quang Đông. ĐH Thái Nguyên Mobile: 0974974888

Trang 21

Chú ý: + Với mạch LC thì cos = 0 , mạch không tiêu thụ điện! P = 0
7. Nhiệt lợng toả ra trên mạch (Điện năng tiêu thụ) trong thời gian t:
Q = A = P.t với A tính bằng J, P tính bằng W, t tính bằng s.
8. Cộng hởng điện:
I = I

; U
L
= U
C
- cos =
R
Z
= 1 => R = Z.

9. Đoạn mạch RLC có L thay đổi:
a. Z
min
, I
max
, U
Rmax
, U
Cmax
, U
Rcmax
, P
max
, cos

cực đại, u
R
cùng pha u
AB
: Z
L

hoặc L = L
2
thì U
L
có cùng giá trị thì U
Lmax
khi
12
12
12
2
111 1
()
2
LLL
LL
L
ZZZ L
=+=
L
+

d. Khi
22
4
2
CC
L
ZR
Z


* Khi
22
L
C
L
RZ
Z
Z
+
= thì
22
ax
L
CM
UR Z
U
R
+
=
* Khi C = C
1
hoặc C = C
2
thì U
C
có cùng giá trị thì U
Cmax
khi
12

U
RZ Z
=
+
Chú ý: R và C mắc liên tiếp nhau
11. Mạch RLC có thay đổi:
* Khi
1
LC

= thì I
Max
U
Rmax
; P
Max
còn U
LCMin
Lu ý: L và C mắc liên tiếp nhau
* Khi
2
11
2
C
LR
C

=

thì

RLCRC
=


* Với =
1
hoặc =
2
thì I hoặc P hoặc U
R
có cùng một giá trị thì I
Max
hoặc P
Max
hoặc U
RMax

khi

12


= tần số
12
ff
=
f

12. Các bài tập về công suất:
a. Nếu R, U = hằng số. Thay đổi C, L hoặc

2
U
R
khi R=
Lc
ZZ


c. Mạch R, L, C khi R biến đổi có hai giá trị R
1
, R
2
đều cho công suất P < P
max
:
2
22 2
22
.
(
()
LC
LC
RU
PPRURPZ
RZZ
)0
Z
=
=> + =

LC
ZZ
R

2

= (giả sử
1
>
2
)

1

2
=
12
12
tan tan
tan
1tan tan





=

+


- Từ thông gửi qua khung dây của máy phát điện = NBScos(t +) =
0
cos(t + )
Với
0
= NBS là từ thông cực đại, N là số vòng dây, B là cảm ứng từ của từ trờng, S là diện tích
của vòng dây, = 2f
- Suất điện động trong khung dây: e = NSBcos(t + -
2

) = E
0
cos(t + -
2

)
Với E
0
= NSB là suất điện động cực đại.
13. Máy phát điện xoay chiều ba pha:
- Máy phát điện xc ba pha là máy tạo ra ba sđđ xc hình sin cùng tần số, cùng biên độ và lệch nhau một
góc
2
3
(về thời gian là T/3)
- Cấu tạo:
+ Phần ứng là ba cuộn dây giống nhau gắn cố định trên một đờng tròn tâm 0 tại ba vị trí đối xứng, đặt
lệch nhau 1 góc 120
0
.

trong trờng hợp tải đối xứng thì :
10
20
30
os( )
2
os( )
3
2
os( )
3
iIc t
iIc t
iIc t





=
=
=+

* Các cách mắc:
+ Mắc hình sao
- Gồm 4 dây trong đó có ba dây pha và một dây trung
hòa.
- Tải tiêu thụ không cần đối xứng.
-
3.


B
1
A
3
A
1
- Hệ thống gồm ba dây
- Tải tiêu thụ phải thật đối xứng
-
3.
dp
II
=
- U
d
= U
p

+Ưu điểm dòng xoay chiều ba pha
- Tiết kiệm dây dẫn
- Dòng điện xoay chiều ba pha đối xứng cho hiệu suất cao hơn so với dòng điện xoay chiều
một pha.
- Tạo ra từ trờng quay dùng trong động cơ không đồng bộ ba pha dễ dàng.
14. Động cơ không đồng bộ ba pha:
- Hoạt động : Dựa trên hiện tợng cảm ứng điện từ và từ trờng quay.
- Cấu tạo: Gồm hai bộ phận chính là:
- Rôto (phần cảm): Là khung dây có thể quay dới tác dụng của từ trờng quay.
- Stato (phần ứng): Gồn 3 cuộn dây giống hệt nhau đặt tại 3 vị trí nằm trên 1 vòng tròn sao cho 3
trục của 3 cuộn dây ấy đồng qui tại tâm 0 của vòng tròn và hợp nhau những góc 120

====

+ Nếu k > 1: N
1
> N
2
<==> U
1
> U
2
: MBA hạ áp.
+ Nếu k < 1: N
1
< N
2
<==> U
1
< U
2
: MBA tăng áp.
- Hiệu suất máy biến áp: H =
P
2
P
1
=
U
2
I
2

l
R
S
=
là điện trở tổng cộng của dây tải điện (lu ý: dẫn điện bằng 2 dây)
=> Chỉ cần tăng điện áp ở đầu đờng dây tải điện lên k lần thì có thể giảm hao phí đi k
2
lần.
- Độ giảm điện áp trên đờng dây tải điện: U = R
d
I
- Hiệu suất tải điện:
P - P
H = (100%)
P


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status