HỆ THỐNG KIẾN THỨC VẬT LÝ 12 CƠ BẢN
Chương I: DAO ĐỘNG CƠ HỌC
I. DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ:
1. Phương trình li độ, vận tốc, gia tốc:
a. Li độ: x = Acos (t + ), li độ cực đại : x
max
= A ,
ở vị trí cân bằng x = 0, ở hai biên x = A
b. Vận tốc: v = x’= - Asin(t + ) = ωAcos(t + +
2
),
vận tốc cực đại: V
max
= A ( ở vị trí cân bằng), V = 0 (ở hai biên)
c. Gia tốc : a = -
2
Acos(t + ) = -
2
x,
gia tốc cực đại: a
max
=
2
A = V
max
(ở biên), a = 0 ( ở vị trí cân bằng)
d. liên hệ A, x, v, :
2
2
và ngược pha so với li độ.
2. Lập phương trình li độ: x = Acos (t + )
a. tìm :
)(2
2
N
t
Tf
T
N: là số dao động thực hiện trong thời gian Δt.
b. Tìm A:
2
22
v
xA
)
4. Tìm các thời điểm vật có li độ x. Phân biệt những lần đi theo chiều dương và chiều âm:
Thay giá trị x vào x = Acos (t + ) cos (t + ) = x / A = cos a t + = a + 2k
@ Nếu v >0 thì t + = - a + 2k ( chuyển động theo chiều dương)
@ Nếu v <0 thì t + = a + 2k ( chuyển động theo chiều âm)
5. Quãng đường đi trong dao động điều hoà:
@ Trong thời gian t = T/4 thì quãng đường đi là S = 1A( đi từ vị trí cân bằng ra biên và ngược lại)
@ Trong thời gian t = T/2 thì quãng đường đi luôn là S = 2A
@ Trong thời gian t = 3T/4 thì quãng đường đi là S = 3A ( đi từ vị trí cân bằng ra biên và ngược lại)
@ Trong thời gian t = T thì quãng đường đi luôn là S = 4A
@ Trong thời gian từ t
1
đến
t
2
chuyển động đi từ li độ x
1
đến x
2
:
Phân tích t = t
2
– t
1
= nT + Δt thì quãng đường đi trong thời gian nT là S
1
= 4A.n và quãng đường đi trong
thời gian Δt là S
2
1
và v
2
cùng dấu) thì
S
2
= 4A - x
2
– x
1
, còn nếu chuyển động đổi chiều ( v
1
và v
2
trái dấu) thì S
2
= 2A + x
2
+ x
1
6. Tìm tốc độ trung bình: V
tb
= S / t
@ Tính t = t
2
– t
1
theo dạng 4 và tính S theo dạng 5.
@ Nếu t = T/4 hoặc T/2, 3T/4, T thì Vtb = 4A/T
1
2
.
a. Thay đổi m, k không đổi:
@. Nếu m tăng n lần hoặc giảm n lần thì T tăng
n
lần hoặc giảm
n
lần.
@ Nếu m = m
1
+ m
2
thì T
2
= T
2
1
+ T
2
2
và m = m
1
- m
2
thì T
2
= T
2
2
2
21
2
1
2
2
2
2
2
1
2
1
mnmnTnTn
và T
2
= T
2
1
+ T
2
2
hoặc m = m
1
+ m
2
để tìm T
1
, T
21
21
.
111
kk
kk
k
kkk
Chu kỳ con lắc:
2
2
2
1
21
21
)(
22 TT
kk
kkm
k
m
T
@ Hai lò xo có độ cứng k
1
,
2
2
2
1
fff
2. Chiều dài lò xo con lắc treo đứng:( Đối với con lắc lò xo nằm ngang thì Δl = 0 )
@ Chiều dài ở vị trí cân bằng: lcb = l
0
+ Δl
@ Chiều dài cực đại: l
max
= l
cb
+ A = l
0
+ Δl + A
@ Chiều dài cực tiểu: l
min
= l
cb
- A = l
0
+ Δl - A
@ Chiều dài quĩ đạo : L = l
max -
l
min
= 2A
@ Điều kiện cân bằng: mg = k.Δl
3.Lực kéo về và lực đàn hồi của con lắc lò xo ngang:
F = - kx = - m
2
x . Độ lớn : F = k x = m
2
x
F
max
= kA = m
2
A ( ở biên ) ; F
min
= 0 ( ở vị trí cân bằng )
4. Lực đàn hồi của con lắc lò xo treo đứng: F = k.|Δl x | với k.Δl = m.g (lấy dấu + khi chọn chiều dương
hướng xuống, lấy dấu – khi chọn chiều dương hướng lên)
@ Lực đàn hồi cực đại: F
max
= k(Δl + A)
@ Lực đàn hồi cực tiểu: F
min
= k ( Δl – A) nếu Δl > A, và F
min
= 0 nếu Δl ≤ A
5. Năng lượng trong dao động điều hòa:
@ W = W
t
+ W
2
(t + )
@ Cho A, w, x . Tìm W , W
t
, W
đ
:
W
đ
= W – W
t
= ½ k ( A
2
– x
2
); W
t
= W – W
đ
= ½ m ( V
2
max
– V
2
)
@ Cho W
d
= n W
t
. Tìm x: W = ( n + 1) W
x
A
x
xA
Động năng và thế năng biền thiên tuần hoàn cùng tần số góc ’ = 2, f’ = 2f, T’= ½ T so với dđđh.
Sau thời gian t = T/4 thì động năng bằng thế năng trang 2
II. Con lắc đơn:
1 Tần số, chu kỳ, tần số góc:
g
l
T
l
g
f
T
2.2
2
@ Nếu trong cùng thời gian, con lắc dài l
1
có n
1
chu kỳ T
1
còn con lắc l
2
thì có n
2
chu kỳ T
2
Thì :
n
1
T
1
= n
2
T
2
2 2 2 2 2 2
1 1 2 2 1 1 2 2
n T n T n l n l
và T
2
= T
2
cos( t + ). Phương trình liên hệ:
2
2 2
0
v
S s
3. ph/trình li độ góc: α = α
0
cos( t + ) với α
0
= ( S
0
/ l ) biên độ góc ( rad )
4. Vận tốc con lắc đơn: )cos(cos2
0
glV
@ 2 biên: α = α
0
thì V = 0 @ Vị trí c/ b : α = 0 thì )cos1(2
0max
glV .
5.Lực căng dây: T = mg(3cosα – 2cosα
l
với l = l
0
(1+ αt). Nhiệt độ tăng, chiều dài tăng nên chu kỳ tăng, con
lắc chạy chậm.
Thời gian chạy chậm sau τ = 24h = 86400s : t = N. |∆T| = τ
T
T
= ½ τα|∆t| với
T
T
= ½ α| ∆t |
@ Theo độ cao : g = g
0
(
2
)
h
R
R
. Càng lên cao g càng giảm nên chu kỳ tăng, con lắc chạy chậm.
Thời gian chạy chậm sau τ = 24h = 86400s : t = τ
T
T
= τ
R
h
với
T
F
gagg '
Nếu
FP
thì g’ = g + a và
'g
cùng chiều
g
Nếu
FP
thì g’ = |g - a| và
'g
cùng chiều
g
nếu g > a
Nếu
FP
thì g’ =
22
ag và
'g
hợp với
g
1góc α và tanα = a/g
Ngoại lực thường gặp :
*Lực điện trường
0 ê
0 ê
q : F & E cung chi u
ngược hướng chuyển động
- Chuyển động chậm dần đều:
F
cùng hướng chuyển động
7. Hai con lắc trùng phùng : Thời gian θ giữa hai lần trùng phùng liên tiếp :
T
2
< T
1
thì θ = nT
1
= (n + 1)T
2
Với:
1 2
1 2
TT
T T
8. Cơ năng con lắc đơn:
2 2 2 2 2 2 2
0 0 0 0
1 1 1 1
W
2 2 2 2
)
Độ lệch pha hai dao động: Δ =
2
-
1
@ Nếu Δ > 0 thì
2
>
1
: x
2
sớm pha hơn x
1
@ Nếu Δ < 0 thì
2
<
1
: x
2
trể pha hơn x
1
@ Nếu Δ = 2k thì: x
2
cùng pha với x
1
@ Nếu Δ = (2k +1) thì: x
2
ngược pha với x
)
Biên độ tổng hợp: A =
)
2
(2
12
1
CosA
và pha ban đầu:
2
21
b. Nếu A
1
A
2
thì:
i. Biên độ dđ tổng hợp:
)(2
1221
2
2
2
1
2
@ Nếu Δ = (2k+1) thì biên độ tổng hợp nhỏ nhất: A = A
lớn
-A
nhỏ
và
coùAlôùn
@ Nếu Δ = (2k+1)/2 thì biên độ tổng hợp: A =
2
2
2
1
AA và
2211
2211
coscos
sinsin
tan
AA
AA
1 1 2 2
sin sin sin
y
A A A A
2 2
x y
A A A
và tan
y
x
A
A
với [
Min
;
Max
]
4.Dao động tắt dần, dao động cưỡng bức, sự cộng hưởng:
Con lắc lò xo dao động tắt dần với biên độ ban đầu là A, hệ số ma sát
Quảng đường vật đi được đến lúc dừng lại : S =
g
A
* Điều kiện để có cộng hưởng: f = f
0
T = T
0
* Vận tốc vật chuyển động là: V = S/ T
Chương II: SÓNG CƠ HỌC VÀ ÂM HỌC:
1. Vận tốc truyền sóng: V = S / t
2. Bước sóng, chu kỳ , tần số sóng: = V.T = V/ f
Nếu có n ngọn sóng thì có (n – 1) bước sóng, nên: d = (n – 1) và cũng có (n-1) chu kì nên: t = (n-1)T
3. Năng lượng sóng tỉ lệ A
2
4. Phương trình sóng:
Tại nguồn: u = acost
Tại điểm M cách sau nguồn một khoảng x theo chiều dương:
u
M
= Acos(t – 2 x / ) hoặc u
M
= Acos(t –x / v)
Tại điểm M phía trước nguồn một khoảng x theo chiều âm:
u
M
= Acos(t + 2 x / ) hoặc u
M
= Acos(t + x / v)
/ )
b. Độ lệch pha của hai sóng : = 2 ( d
2
– d
1
) / = 2 d/
c. Biên độ sóng tổng hợp : A
M
= 2Acos ( d
2
– d
1
) / | = 2Acos
2
* Nếu d = d
2
– d
1
= k thì A
max
= 2A ( điểm dao động cực đại )
* Nếu d = d
2
– d
1
= (k + ½ ) thì A
min
S
2
/ : số nguyên lớn nhất
f. Số cực tiểu giao thoa N’( điểm đứng yên) giữa hai nguồn S
1
và S
2
là:
* d
1
– d
2
= ( k+ 0,5) suy ra: - S
1
S
2
< ( k + ½ ) < S
1
S
2
hay – (S
1
S
2
/ ) – 0,5 < k < (S
1
S
2
/ ) - 0,5
a. Cường độ âm: I = P / S với P: công suất âm, mặt cầu S = 4R
2
, mặt nón S= 2Rh
b Mức cường độ âm:
L (B) = log ( I / I
0
) hay L( dB ) = 10 log ( I / I
0
) với I
0
= 10
-12
W/m
2
L
1
- L
2
= 10log (I
1
/I
0
) – 10log( I
2
/I
0
) = 10 log (I
1
/ I
)
d.Dòng điện qua các phần tử của mạch: i = I
0
cos(t +
i
) = I
0
cos ( pha u – φ)
@ Các giá trị hiệu dụng và biên độ:
2
,
2
,
2
000
I
I
U
U
E
E ;
Z
U
Z
U
Z
U
R
U
2.Bài toán hiệu điện thế:
a.
Z
U
Z
U
Z
U
Z
U
R
U
I
cd
cd
C
C
L
LR
và tổng trở:
22
)(
CL
ZZRZ
b. Điện áp hiệu dụng: U
2
= U
R
2
+ ( U
@ Hai đoạn mạch có cùng pha :
1
=
2 :
tg
1
= tg
2
( biểu hiện: U
AB
= U
AM
+ U
MB
)
@ Hai đoạn mạch vuông pha :
1
-
2
= ± / 2 thì : tg
1
.tg
2
= -1
1
+
2
= / 2 thì : tg
1
Công suất P
max
= RI
2
max = U
2
/R
4.Khảo sát công suất, hiệu điện thế cực đại:
a. P theo R: P = RI
2
=
22
2
)(
CL
ZZR
RU
, nếu cho P thì giải pt bậc 2:
2
2 2
( ) 0
L C
U
R R Z Z
P
. tìm R
* Có 2 giá trị R khác nhau thì R
1
R + r = |Z
L
– Z
C
lúc đó Pmax =
U
2
/ 2(R+r), Z =( R+ r)
2
và cos =
2
2
R thay đổi công suất trên R lớn nhất khi:
2 2
L C
R r (Z Z )
và P
MAX
= U
2
/ 2R
b. P theo L, C, f thay đổi( cộng hưởng) : P
max
khi Z
L
=Z
C
U
Lmax
khi, Z
L
=( R
2
+Z
C
2
)/ Z
C
lúc đó
2 2
ax
C
LM
U R Z
U
R
5. Máy phát điện, động cơ điện, máy biến thế, truyền tải điện năng:
a.Tần số dòng điện mà máy phát ra : f = n.p / 60 với n( vòng/ phút), p cặp cực. f = n.p với n là vòng/s
b. Máy phát mắc hình sao : U
d
= 3 U
P
và I
d
1
/ Z
1
@ Nếu động cơ mắc hình tam giác: U
1
= U
d
= 3 U
P
và I
1
= U
1
/ Z
1
6. Máy biến thế:
a.Biến đổi HĐT:
1 1
2 2
U N
U N
@ Nếu N
1
> N
2
thì U
1
e. Độ giảm thế trên đường dây: U = RI
Chương IV: SÓNG ĐIỆN TỪ
1. Điện tích tụ điện: q = q
0
cos (t + )
2. Hiệu điện thế hai bản tụ: u = U
0
cos ( t + ) với U
0
= q
0
/ C
3. Dòng điện qua cuộn cảm: i = q’= I
0
cos (t + + π /2) sớm pha /2 so với điện tích q và u
với I
0
= q
0
. = CU
0
= U
0
.
L
C
và U
0
= I
I
hay LC
2
= 1
6. Chu kỳ và tần số: T = 2 LC = 2
0
0
I
q
và f = 1/ T
7. Năng lượng điện từ trường : W = W
C
+ W
L
= ½ Cu
2
+ ½ Li
2
=
2
2
2
2
0
2
0
2
0
LICU
C
10. Nếu W
C
= nW
L
thì W = (n +1) W
L
nên I
0
= i
1
n
11. Nếu W
L
= nW
C
thì W = (n +1) W
C
nên U
0
= u
1
n
12. Thời gian để W
L
= W
và
1 2
2 2 2
2 2
1 2
1 2
1 1 1
b. Nếu C
1
song song C
2
: C = C
1
+ C
2
và
2 2 2
1 2
Chương V: TÍNH CHẤT SÓNG CỦA ÁNH SÁNG
2
A = r
1
+ r
2
D = ( n – 1)A
c. Điều kiện để có tia ló:
@ A 2i
gh
với sin i
gh
= 1/ n hoặc
@ i i
0
với sin i
0
= n sin(A – i
gh
)
d. Góc lệch cực tiểu:
@ i
1
= i
2
, r
1
= r
2
= A/ 2
@ D
ax
. Nếu d = kλ là vị trí vân sáng; d = ( k + ½ )λ là vân tối.
b. Khoảng vân và bước sóng:
D
ai
a
.D
i λ
λ
c. Vị trí vân sáng: x = k.i k = 0, ±1( bậc 1), ±2 ( bậc 2 ),
d. Vị trí vân tối: x = ( k + 0,5) i với k = 0 ( thứ 1), 1( thứ 2),
Số thứ vân tối (phần dương) = k +1
e. Điểm M có vị trí x thuộc vân sáng hay tối:
Nếu n
i
x
( nguyên) , thì M thuộc vân sáng bậc n.
Nếu n
i
x
+ 0,5 ( bán nguyên) , thì M thuộc vân tối thứ ( n +1)
f. Khoảng cách giữa các vân sáng và vân tối: Δx = x ( bậc lớn) – x ( bậc nhỏ)
Vân sáng thì: x = k. i, vân tối thì: x = ( k + 0,5) i
g . Số vân sáng và tối trong vùng giao thoa L trang 8
@ Số vân tối đa: n = [ L / i ] +1 ( phần nguyên của L/i cộng 1)
Nếu n là số lẻ thì đó là số vân sáng, số vân tối ít hơn một vân.
Nếu n là số chẳn thì đó là số vân tối, số vân sáng ít hơn một vân.
@ Số vân sáng : N = 2. [L / 2i ] + 1 ( hai lần phần nguyên L/2i cộng 1)
i
1
= k
2
i
2
k
1
λ
1
= k
2
λ
2
với k
1
≤ [
1
2i
L
]. Tìm k
2
lập bảng giá trị
Vị trí vân trùng x = k
1
i
1
hoặc k
2
i
x
.
mà: λ
t
≤ λ ≤ λ
đ
D
xa
d
.
≤ k ≤
D
xa
t
.
Tìm số bức xa k và các bước sóng λ.
c. Các bức xạ cho vân tối tại điểm M ( x) :
Dk
xa
a
D
kx
)5,0(
hc
hf với
c
fhay
f
C
2. Công thoát và giới hạn quang điện:
0
0
hc
A
A
hc
3. Động năng ban đầu cực đại của quang electron:
)
o
1
1
hc(A
ño
W
5. Hiệu điện thế hãm:
e
A
e
ño
W
ε
h
U
6. Cường độ dòng quang điện v à dòng quang điện bảo hoà:
bh
n.e
I I n.e
t
7. Công suất lượng tử:
hc
NNP trang 9
8. Hiệu suất lượng tử:
n
H
Hβ ( lam):
24
42
EE
hc
Hγ ( chàm):
25
52
EE
hc
Hδ ( tím):
26
62
EE
hc
213231
111
@ Dãy Pasen gồm các vạch nằm trong vùng hồng ngoại do electron chuyển từ quĩ đạo ngoài về quĩ
đạo M (3)
= 0
@ Bước sóng ngắn nhất của tia Rơnghen:
AK
e.U
hc
min
λ
min
λ
hc
ñ
W
max
ε
CHƯƠNG VII: VẬT LÝ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ
I SỰ PHÓNG XẠ:
1. Số nguyên tử và khối lượng chất phóng xạ ban đầu:
A
Nm
N
A0
0
, m
0
= N
0
A/ N
3. Số nguyên tử đã phóng xạ: )
2
1
1(
/
00
Tt
NNNN
4. Khối lượng chất phóng xạ còn lại:
Tt
m
m
/
0
2
hay
A
N
NA
m
.
hay
Tt
m
m
/
0
2
1
(tính %)
T(s)
0,693
0
N
0
H λ
8.Độ phóng xạ còn lại lúc t:
Tt
H
NH
/
0
2
Đơn vị của độ phóng xạ là: 1Bq = 1 phân rã/ 1s và 1Ci = 3,7.10
10
Bq trang 10 II PHẢN ỨNG HẠT NHÂN: A + B → C + D
1. Định luật bảo toàn số khối: A
A
+ A
B
= A
C
+ A
Z
A
Z 1
0
1
( tiến 1 ô)
5. Phóng xạ β
+
:
YeX
A
Z
A
Z 1
0
1
( lùi 1 ô )
6. Năng lượng nghỉ: E = m.c
2
7. Năng lượng liên kết cho 1 hạt nhân nguyên tử: W
lk
=
22
).(. cmNmZmcmE
B
).C
2
@ Cho năng lượng liên kết các hạt: W = W
lkC
+W
lkD
– W
lkA
– W
lkB
@ Năng lượng cho một mol của 1 chất : W
m
= N
A
.W
@ Năng lượng cho m
t
(g) chất tạo thành: W
m
= N. W =
W
A
Nm
t
At
.
D
+ W = 0
10. Định luật bảo toàn động lượng:
DCBA
PPPP
Trong đó: K =
m
Pmv
2
2
22
là động năng, còn: P = m.v là động lượng, hay P
2
= 2mK
a. Hạt B đứng yên thì động lượng và động năng bắng không:
A C D
p p p
b. Nếu A phóng xạ thì động lượng và động năng bắng không, nên P
C
= P
D
Suy ra: m
C
K
C
= m
và K
A
– K
C
– K
D
+ W = 0
d. Nếu hai hạt sinh ra hợp nhau một góc bất kỳ thì áp dụng hệ thức của tam giác.
CHÚC CÁC EM THÀNH CÔNG.