LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ
Email:
1
HỆ THỐNG LÝ THUYẾT VÀ CÁC DẠNG BÀI TẬP VẬT LÝ 10
* Tóm tắt lý thuyết
* Công thức tính nhanh
* Các dạng bài tập và phương pháp giải I. ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1. Chuyển động cơ
+ Chuyển động của một vật là sự thay đổi vị trí của vật đó so với các vật khác theo thời gian.
+ Những vật có kích thước rất nhỏ so với độ dài đường đi (hoặc với những khoảng cách mà ta đề cập đến), được
coi là chất điểm. Chất điểm có khối lượng là khối lượng của vật.
+ Hệ qui chiếu bao gồm vật làm mốc, hệ tọa độ, gốc thời gian và đồng hồ.
2. Chuyển động thẳng đều
+ Tốc độ trung bình của một chuyển động cho biết mức độ nhanh, chậm của chuyển động: v
tb
=
t
s
; đơn vị của tốc
độ trung bình là m/s.
vv
=
t
v
; đơn vị của gia tốc là m/s
2
.
Trong chuyển động thẳng biến đổi đều véc tơ gia tốc
a
không thay đổi theo thời gian.
+ Vận tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều: v = v
0
+ at.
+ Đường đi trong chuyển động thẳng biến đổi đều: s = v
0
t +
2
1
at
2
.
+ Phương trình chuyển động: x = x
0
hay
0
0
av
(véc tơ gia tốc cùng phương ngược chiều với
véc tơ vận tốc).
+ Đồ thị tọa độ - thời gian: có dạng là 1 phần đường parabol
4. Sự rơi tự do
+ Sự rơi tự do là sự rơi chỉ dưới tác dụng của trọng lực.
+ Chuyển động rơi tự do là chuyển động thẳng nhanh dần đều theo phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống dưới.
+ Tại một nơi nhất định trên Trái Đất và ở gần mặt đất, mọi vật đều rơi tự do với cùng gia tốc g.
+ Gia tốc rơi tự do g phụ thuộc vào vĩ độ địa lý trên Trái Đất. Người ta thường lấy g 9,8 m/s
2
hoặc g 10 m/s
2
.
+ Các công thức của sự rơi tự do: v = gt; s =
2
1
gt
2
.
+ Liên hệ giữa v, g, s:
2v gS
+ Quãng đường đi được trong giây thứ n: ∆ =
t
; đơn vị tốc độ góc là rad/s.
Tốc độ góc của chuyển động tròn đều là đại lượng không đổi.
+ Liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc: v = r.
+ Chu kỳ T của chuyển động tròn đều là thời gian để vật đi được một vòng. T =
2
; đơn vị của chu kỳ là giây
(s).
+ Tần số f của chuyển động tròn đều là số vòng mà vật đi được trong 1 giây. f =
T
1
; đơn vị của tần số là vòng/s
hoặc héc (Hz).
+ Gia tốc trong chuyển động tròn đều luôn hướng vào tâm quỹ đạo nên gọi là gia tốc hướng tâm; gia tốc hướng
tâm có độ lớn:
=
=
6. Tính tương đối của chuyển động - Công thức cộng vận tốc
cùng phương, ngược chiều thì v
1,3
= |v
1,2
- v
2,3
|
+ Khi
2,1
v
và
3,2
v
vuông góc với nhau thì v
1,3
=
2
3,2
2
2,1
vv
.
B. CÁC DẠNG BÀI TẬP1. Lập phương trình – Vẽ đồ thị tọa độ của chuyển động thẳng đều
- Vẽ đồ thị tọa độ bằng cách vẽ đường thẳng hoặc các đoạn thẳng, nữa đường thẳng qua từng cặp điểm đã xác
định.
+ Tìm vị trí theo thời điểm hoặc ngược lại: Từ thời điểm hoặc vị trí đã cho dựng đường vuông góc với trục tọa độ
tương ứng đến gặp đồ thị, từ điểm gặp đồ thị dựng đường vuông góc với trục còn lại, đường này gặp trục còn lại ở
vị trí hoặc thời điểm cần tìm.
+ Tìm thời điểm và vị trí các vật gặp nhau: Từ điểm giao nhau của các đồ thị tọa độ hạ các đường vuông góc với
các trục các đường này sẽ gặp các trục tọa độ tại các thời điểm và vị trí mà các vật gặp nhau.
2. Tốc độ trung bình của chuyển động
* Các công thức
+ Đường đi: s = vt.
+ Tốc độ trung bình: v
tb
=
n
nn
n
n
ttt
tvtvtv
ttt
sss
t
s
0
)
2
.
+ Phương trình chuyển động: x = x
0
+ v
0
(t – t
0
) +
2
1
a(t – t
0
)
2
.
+ Liên hệ giữa vận tốc, gia tốc và đường đi: v
2
– v
0
2
= 2as.
* Phương pháp giải
+ Để tìm các đại lượng trong chuyển động thẳng biến đổi đều ta viết biểu thức liên hệ giữa những đại lượng đã
biết và đại lượng cần tìm từ đó suy ra và tính các đại lượng cần tìm. Để các biểu thức ngắn gọn ta thường chọn gốc
thời gian sao cho t
0
= 0 và nếu chỉ có một chuyển động thì mặc nhiên chọn chiều dương là chiều chuyển động, khi
+ Phương trình tọa độ: h = h
0
+ v
0
(t – t
0
) +
2
1
g(t – t
0
)
2
;
(Chọn chiều dương hướng xuống g lấy giá trị dương; chọn chiều dương hướng lên g lấy giá trị âm).
* Phương pháp giải
Để tìm các đại lượng trong chuyển động rơi tự do ta viết biểu thức liên hệ giữa những đại lượng đã biết và đại
lượng cần tìm từ đó suy ra và tính các đại lượng cần tìm.
Với bài toán có hai vật (rơi hoặc ném thẳng đứng lên, ném thẳng đứng xuống) ta chọn hệ quy chiếu để viết các
phương trình tọa độ rồi giải tương tự bài toán hai vật chuyển động thẳng biến đổi đều.
5. Chuyển động tròn đều
* Các công thức
+ Tốc độ góc, tốc độ dài, chu kì, tần số:
=
t
r
v
2
=
2
r.
* Phương pháp giải
Để tìm các đại lượng trong chuyển động tròn ta viết biểu thức liên hệ giữa những đại lượng đã biết và đại
lượng cần tìm từ đó suy ra và tính các đại lượng cần tìm.
6. Tính tương đối của vận tốc
* Công thức
Công thức cộng vận tốc:
3,22,13,1
vvv
Khi
2,1
v
và
3,2
v
cùng phương, cùng chiều thì v
1,3
= v
F
F
Khi
2,1
v
và
3,2
v
vuông góc với nhau thì v
1,3
=
2
3,2
2
2,1
vv
.
* Phương pháp giải
+ Xác định từng vật và vận tốc của nó so với vật khác (chú ý đến phương, chiều của các véc tơ vận tốc).
+ Viết công thức (véc tơ) cộng vận tốc.
+ Dùng qui tắc cộng véc tơ (hoặc dùng phép chiếu) để chuyển biểu thức véc tơ về biểu thức đại số.
+ Giải phương trình đại số để tìm đại lượng cần tìm.
F F F F F
+ Điều kiện cân bằng của một chất điểm là hợp lực của các lực tác dụng lên nó phải bằng không:
F
=
1
F +
2
F +
+
n
F
=
0
.
+ Phân tích lực là phép thay thế một lực bằng hai hay nhiều lực có tác dụng giống hệt như lực đó. Các lực thay
thế này gọi là các lực thành phần.
+ Chỉ khi biết một lực có tác dụng cụ thể theo hai phương nào thì mới phân tích lực theo hai phương ấy.
2. Ba định luật Niu-tơn
+ Định luật I Niu-tơn: Nếu không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng của các lực có hợp lực bằng
không, thì vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên, đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều.
+ Quán tính là tính chất của mọi vật có xu hướng bảo toàn vận tốc cả về hướng và độ lớn.
+ Chuyển động thẳng đều được gọi là chuyển động theo quán tính.
+ Định luật III Niu-tơn: Trong mọi trường hợp, khi vật A tác dụng lên vật B một lực, thì vật B cũng tác dụng lại
vật A một lực. Hai lực này có cùng giá, cùng độ lớn, nhưng ngược chiều:
BAAB
FF
.
+ Trong tương tác giữa hai vật, một lực gọi là lực tác dụng còn lực kia gọi là phản lực.
LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ
Email:
6
Cặp lực và phản lực có những đặc điểm sau đây:
- Lực và phản lực luôn luôn xuất hiện (hoặc mất đi) đồng thời.
- Lực và phản lực là hai lực trực đối.
- Lực và phản lực không cân bằng nhau vì chúng đặt vào hai vật khác nhau.
3. Lực hấp đẫn. Định luật vạn vật hấp dẫn
+ Định luật vạn vật hấp dẫn: Lực hấp dẫn giữa hai chất điểm bất kì tỉ lệ thuận với tích hai khối lượng của chúng và
tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.
F
hd
= G
2
21
r
mm
; với G = 6,67.10
-11
GM
.
Khối lượng và bán kính Trái Đất: M = 6.10
24
kg và R = 6400 km.
4. Lực đàn hồi của lò xo. Định luật Húc
+ Lực đàn hồi của lò xo xuất hiện ở cả hai đầu của lò xo và tác dụng vào vật tiếp xúc (hay gắn) với nó làm nó biến
dạng. Khi bị dãn, lực đàn hồi của lò xo hướng vào trong, còn khi bị nén lực đàn hồi của lò xo hướng ra ngoài.
+ Định luật Húc: Trong giới hạn đàn hồi, độ lớn của lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo:
F
đh
= - k|l|.
k : Độ cứng hay hệ số đàn hồi của lò xo ( N/m.); |l| Độ : biến dạng của lò xo (m)
l
: chiều dài lò xo khi biến dạng(m);
0
l
: chiều dài tự nhiên của lò xo (m)
+ Đối với dây cao su, dây thép, …, khi bị kéo lực đàn hồi được gọi là lực căng.
+ Đối với các mặt tiếp xúc bị biến dạng khi ép vào nhau, lực đàn hồi có phương vuông góc với mặt tiếp xúc.
5. Lực ma sát trượt
+ Xuất hiện ở mặt tiếp xúc của vật đang trượt trên một bề mặt;
+ Có hướng ngược với hướng của vận tốc;
+ Có độ lớn tỉ lệ với độ lớn của áp lực: F
Ta có:
ms
kéo
FFNPF
Về độ lớn: F = F
kéo
- F
msLUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ
Email:
7
gmF
amF
ms
kéo
.
Ta có:
0
PNF
Kéo
0. PNSinF
kéo
SinFPN
kéo
.
Vật chuyển động trên mặt phẳn nghiêng.
F
ms
N
P F
hợp lực Vật chịu tác dụng của 3 lực: =>
(1)
Theo định luật II Niu-ton: F
hợp lực
=
am.gmP .
Từ (1)
CosgmSingmam
).(
CosSinga
6. Lực hướng tâm
Lực (hay hợp lực của các lực) tác dụng vào một vật chuyển động tròn đều và gây ra gia tốc hướng tâm gọi là
lực hướng tâm.
F
ht
= ma
ht =
: + giai đoạn 1: đi lên chậm dần đều. (
,v a
ngược chiều)
+ giai đoạn 2 : đi xuống nhanh dần đều (
,v a
cùng chiều)
- Chọn : + gốc tọa độ tại vị trí ném vật.
+ gốc thời gian lúc ném vật.
*Gia tốc của vật
Ox:a 0
:
x
y
a
Oy a g
*Gia tốc chuyển động của vật : a =
y
a
= -g
Phương trình chuyển động của vật
Độ lớn vận tốc của vật tại thời điểm t:
2 2
x y
v v v
* Phương trình quỹ đạo của vật :
2
2
0
(tan )
2 os
gx
y h x
v c
* y = 0 (vật đang ở tại mặt đất)
* Thời điểm vật trở về mặt đất :
0
2
2 sin
v
t
g
* Tầm bay xa :
2
ax
sin 2
o
m
v
L x
g
Vê bình (v^2) sin lưỡng anpha (sin2
)
gt
2
. O
Độ cao:
g
h
t
tg
h
2
2
.
2
y
v
v
0
0
0
0
x
t
y h
F
x
F F
x
x
F
x
F F
x
y
F F
y
y
F F
y
0
x
F
x
+ Thời gian chuyển động bằng thời gian rơi của vật được thả cùng độ cao: t =
g
h2
.
+ Tầm ném xa: L = v
0
t = v
0
g
h2
.
B. CÁC DẠNG BÀI TẬPPHƯƠNG PHÁP ĐỘNG LỰC HỌC
Bước 1:
Chọn vật (hệ vật) khảo sát.
Bước 2: Chọn hệ quy chiếu ( Cụ thể hoá bằng hệ trục toạ độ vuông góc; Trục toạ độ Ox luôn trùng với phương
chiều chuyển động; Trục toạ độ Oy vuông góc với phương chuyển động)
Bước 3: Xác định các lực và biểu diễn các lực tác dụng lên vật trên hình vẽ (phân tích lực có phương không
song song hoặc vuông góc với bề mặt tiếp xúc).
Bước 4: Viết phương trình hợp lực tác dụng lên vật theo định luật II Niu Tơn.
( Nếu có lực phân tích thì sau đó viết lại phương trình lực và thay thế 2 lực phân tích đó cho lực ấy luôn).
1 2
1. Tổng hợp, phân tích lực – Vật chuyển động chỉ dưới tác dụng của một lực
* Các công thức
+ Lực tổng hợp:
21
FFF
+ +
n
FLUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ
Email:
10
+ Quy tắc hình bình hành: Nếu hai lực đồng quy làm thành hai cạnh của một hình bình hành, thì đường chéo kẻ từ
điểm đồng quy biểu diễn hợp lực của chúng:
21
cùng phương, cùng chiều ( = 0
0
) thì F = F
1
+ F
2
.
Khi
1
F
và
2
F
cùng phương, ngược chiều ( = 180
0
) thì F = |F
1
- F
2
|
Khi
1
F
và
2
F
2. Vật chuyển động dưới tác dụng của nhiều lực
* Các công thức
+ Định luật II Niu-tơn: m
n
FFFa
21
.
+ Trọng lực:
gmP
.
+ Định luật III Niu-tơn:
BAAB
FF
.
+ Lực ma sát: F
ms
= N.
* Phương pháp giải
+ Vẽ hình, xác định các lực tác dụng lên vật.
+ Viết biểu thức (véc tơ) của định luật II Niu-tơn cho vật.
+ Dùng phép chiếu để chuyển biểu thức véc tơ về biểu thức đại số.
+ Giải phương trình hoặc hệ phương trình để tìm các ẩn số.
3. Lực hấp dẫn – Trọng lực, gia tốc rơi tự do ở độ cao h
h
= mg
h
=
2
)(
hR
MmG
; g
h
=
2
)(
.
hR
MG
M = 6.10
24
kg và R = 6400 km là khối lượng và bán kính Trái Đất.
* Phương pháp giải
Để tìm các đại lượng liên quan đến lực hấp dẫn và sự phụ thuộc của trọng lực, gia tốc rơi tự do vào độ cao so
với mặt đất ta viết biểu thức liên hệ giữa những đại lượng đã biết và đại lượng cần tìm từ đó suy ra để tính đại
lượng cần tìm. LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ
.
+ Áp lực ôtô đè lên mặt cầu khi ôtô chạy với tốc độ v qua điểm cao nhất của cầu vồng (cong lên): N = m(g -
r
v
2
).
+ Áp lực ôtô đè lên mặt cầu khi ôtô chạy với tốc độ v qua điểm thấp nhất của cầu võng (cong xuống): N = m(g +
r
v
2
).
* Phương pháp giải
Để tìm các đại lượng liên quan đến lực hướng tâm ta viết biểu thức liên hệ giữa những đại lượng đã biết và đại
lượng cần tìm từ đó suy ra để tính đại lượng cần tìm.
6. Chuyển động của vật ném ngang
* Kiến thức liên quan
+ Chọn hệ trục tọa độ xOy (gốc O tại vị trí ném, trục Ox hướng theo vận tốc đầu
0
v
, trục Oy hướng theo véc tơ
trọng lực
P
):
Chuyển động theo trục Ox có: a
x
= 0; v
0
g
h2
.
* Phương pháp giải
+ Chọn hệ trục tọa độ, gốc thời gian.
+ Viết các phương trình vận tốc, phương trình chuyển động, phương trình tọa độ theo các số liệu đã cho có liên
quan đến các đại lượng cần tìm.
+ Giải phương trình hoặc hệ phương trình để tìm các đại lượng cần tìm. III. TĨNH HỌC VẬT RẮN
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1. Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và ba lực không song song
LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ
Email:
12
+ Điều kiện cân bằng của một vật rắn chịu tác dụng của hai lực là hai lực đó phải cùng giá, cùng độ lớn và ngược
chiều:
1
F = -
2
F .
+ Dựa vào điều kiện cân bằng của một vật rắn chịu tác dụng của hai lực ta có thể xác định được trọng tâm của các
lớn của hai lực ấy.
F = F
1
+ F
2
;
2
1
F
F
=
1
2
d
d
(chia trong).
4. Các dạng cân bằng của một vật có mặt chân đế
+ có ba dạng cân bằng là cân bằng bền, cân bằng không bền và cân bằng phiếm định.
+ Khi kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng một chút mà trọng lực của vật có xu hướng:
- kéo nó về vị trí cân bằng, thì đó là vị trí cân bằng bền;
- kéo nó ra xa vị trí cân bằng, thì đó là vị trí cân bằng không bền;
- giữ nó đứng yên ở vị trí mới, thì đó là vị trí cân bằng phiếm định.
Ở dạng cân bằng không bền, trọng tâm ở vị trí cao nhất so với các vị trí lân cận. Ở dạng cân bằng bền, trọng tâm
ở vị trí thấp nhất so với các vị trí lân cận. Ở dạng cân bằng phiếm định, vị trí trọng tâm không thay đổi hoặc ở một
độ cao không đổi.
+ Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế là giá của trọng lực phải xuyên qua mặt chân đế (hay trọng tâm
“rơi” trên mặt chân đế).
+ Muốn tăng mức vững vàng của vật có mặt chân đế thì hạ thấp trọng tâm và tăng diện tích mặt chân đế của vật.
5. Chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay của vật rắn
B. CÁC DẠNG BÀI TẬP
1. Cân bằng của vật chịu tác dụng của các lực không song song
* Công thức
Điều kiện cân bằng của vật chịu tác dụng của các lực không song song:
1
F
+
2
F
+ … +
n
F
=
0
* Phương pháp giải
+ Vẽ hình, xác định các lực tác dụng lên vật;
+ Viết phương trình (véc tơ) cân bằng;
+ Dùng phép chiếu để chuyển phương trình véc tơ về phương trình đại số;
+ Giải phương trình hoặc hệ phương trình để tìm các lực cần tìm.
2. Cân bằng của một vật có trục quay cố định
* Các công thức
+ Mô men lực: M = F.d.
* Phương pháp giải
Để tìm các đại lượng liên quan đến hợp lực của các lực song song ta viết biểu thức liên hệ giữa những đại
lượng đã biết và đại lượng cần tìm từ đó suy ra và tính đại lượng cần tìm.
4. Chuyển động tịnh tiến của vật rắn
* Công thức
Biểu thức xác định gia tốc của vật chuyển động tịnh tiến:
m
a
=
1
F
+
2
F
+ … +
n
F
.
* Phương pháp giải
+ Vẽ hình, xác định các lực tác dụng lên vật.
+ Viết biểu thức định luật II Niu-tơn (dạng véc tơ).
+ Chuyển biểu thức véc tơ về biểu thức đại số bằng phép chiếu.
+ Giải phương trình hoặc hệ phương trình để tìm các ẫn số
F
t =
p
.
+ Chuyển động bằng phản lực là chuyển động của một vật mà một phần của nó được phóng đi theo một hướng
khiến cho phần còn lại chuyển động theo hướng ngược lại.
2. Công và công suất
+ Nếu lực không đổi
F
có điểm đặt chuyển dời một đoạn s theo hướng hợp với hướng của lực một góc thì công
của lực
F
được tính theo công thức: A = Fscos.
Đơn vị công là jun (J).
+ Công suất đo bằng công sinh ra trong một đơn vị thời gian.
P =
t
A
Đơn vị công suất là oát (W): 1 W =
s
J
1
1
.
3. Động năng
phụ thuộc vào vị trí của vật trong trọng trường.
+ Nếu chọn gốc thế năng tại mặt đất thì công thức thế năng trọng trường của một vật có khối lượng m đặt tại độ
cao z là: W
t
= mgz.
+ Thế năng đàn hồi là dạng năng lượng của một vật chịu tác dụng của lực đàn hồi.
Công thức tính thế năng đàn hồi của một lò xo ở trạng thái có biến dạng l là: W
t
=
2
1
k(l)
2
.
5. Cơ năng
+ Cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của trọng lực bằng tổng động năng và thế năng trọng trường của
vật.
+ Cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của lực đàn hồi bằng tổng động năng và thế năng đàn hồi của vật.
+ Khi vật chuyển động chỉ dưới tác dụng của trong lực hoặc chỉ dưới ác dụng của lực đàn hồi thì trong quá trình
chuyển động, cơ năng của vật là một đại lượng bảo toàn.
LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ
Email:
15
W
1
= W
2
hay W
n
v
= m
1
'
1
v
+ m
2
'
2
v
+ … + m
n
'
n
v
.
+ Khi hình chiếu lên một phương nào đó của tổng các ngoại lực tác dụng lên hệ bằng 0 thì hình chiếu theo phương
ấy của tổng động lượng của hệ bảo toàn (bảo toàn động lượng theo phương đó).
+ Dạng khác của định luật II Niu-tơn:
F
t =
p = m
A
=
tp
ci
P
P
.
* Phương pháp giải
Để tìm các đại lượng trong chuyển động của vật liên quan đến công và công suất ta viết biểu thức liên hệ giữa
những đại lượng đã biết và đại lượng cần tìm từ đó suy ra và tính các đại lượng cần tìm.
3. Động năng và định lí động năng
* Các công thức
Động năng: W
đ
=
2
1
mv
2
.
Định lí động năng: A
12
= W
đ
=
2
1
mv
+ W
t
=
2
1
mv
2
+ mgz = hằng số;
hay
2
1
mv
2
1
+ mgz
1
=
2
1
mv
2
2
+ mgz
2
=
* Phương pháp giải
Để tìm các đại lượng trong chuyển động của vật trong trọng trường khi bỏ qua ma sát trước hết ta chọn mốc
thế năng rồi xác định thế năng, động năng của vật ở từng vị trí sau đó viết biểu thức của định luật bảo toàn cơ
năng, từ đó suy ra và tính đại lượng cần tìm.
mv
2
1
+
2
1
kx
2
1
=
2
1
mv
2
2
+
2
1
kx
2
2
.
* Phương pháp giải
Để tìm các đại lượng trong chuyển động của vật khi chịu tác dụng của lực đàn hồi ta viết biểu thức liên hệ giữa
các đại lượng cần tìm và các đại lượng đã biết rồi suy ra và tính đại lượng cần tìm.
V. CHẤT KHÍ
C).
+ Quá trình đăng nhiệt là quá trình biến đổi trạng thái khi nhiệt độ không đổi.
+ Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ôt: Trong quá trình đẵng nhiệt của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể
tích.
p
V
1
pV = hằng số
+ Trong hệ trục tọa độ OpV đường đẵng nhiệt là đường hypebol.
3. Quá trình đẵng tích. Định luật Sác-lơ
+ Quá trình biến đổi trạng thái khi thể tích không đổi là quá trình đẵng tích.
+ Định luật Sác-lơ: Trong quá trình đẵng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt
đối.
p T
T
p
= hằng số
+ Trong hệ trục tọa độ OpT đường đẵng tích là đường thẳng mà nếu kéo dài sẽ đi qua góc tọa độ.
4. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng
+ Phương trình trạng thái của khí lí tưởng:
2
22
1
11
T
Vp
T
Vp
p
=
2
2
T
p
= = hằng số.
+ Đẵng áp:
2
2
1
1
T
V
T
V
= … = hằng số.
* Phương pháp giải
Để tìm các thông số trạng thái của một lượng khí trong các đẵng quá trình ta viết biểu thức của đẵng quá trình
liên hệ giữa đại lượng cần tìm và các đại lượng đã biết từ đó suy ra và tính đại lượng cần tìm.
Khi sử dụng các phương trình của các quá trình đẵng tích hoặc đẵng áp thì nhớ đổi
0
C ra
0
K (nếu có).
2. Phương trình trạng thái của chất khí
* Các công thức
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT1. Nội năng và sự biến thiên nội năng
+ Trong nhiệt động lực học, nội năng của một vật là tổng động năng và thế năng của các phần tử cấu tạo nên vật.
Nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật: U = f(T, V).
+ Có thể làm thay đổi nội năng bằng các quá trình thực hiện công, truyền nhiệt.
+ Số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình tuyền nhiệt là nhiệt lượng.
+ Nhiệt lượng mà một chất rắn hoặc chất lỏng thu vào hay tỏa ra khi thay đổi nhiệt độ được tính bằng công thức:
Q = mct.
2. Các nguyên lí của nhiệt động lực học
+ Nguyên lí I nhiệt động lực học: Độ biến thiên nội năng của hệ bằng tổng công và nhiệt lượng mà hệ nhận được.
U = A + Q
Quy ước về dấu: Q > 0: hệ nhận nhiệt lượng; Q < 0: hệ truyền nhiệt lượng; A > 0: hệ nhận công; A < 0: hệ thực
hiện công.
+ Nguyên lí II nhiệt động lực học: Nhiệt không thể tự truyền từ một vật sang vật nóng hơn.
+ Động cơ nhiệt không thể chuyển hóa tất cả nhiệt lượng nhận được thành công cơ học.
+ Hiệu suất của động cơ nhiệt: H =
1
21
1
||||
Q
QQ
Q
A
).
+ Hiệu suất của động cơ nhiệt: H =
1
21
1
||||
Q
QQ
Q
A
< 1.
* Phương pháp giải
+ Để tính các đại lượng trong quá biến đổi nội năng ta viết biểu thức của nguyên lý I từ đó suy ra để tính các đại
lượng theo yêu cầu bài toán. Trong biểu thức của nguyên lí I lưu ý lấy đúng dấu của A và Q.
+ Để tính các đại lượng có liên quan đến hiệu suất động cơ nhiệt ta viết biểu thức hiệu suất động cơ từ đó suy ra
để tính các đại lượng theo yêu cầu bài toán. LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ
Email:
19
VII. CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG. SỰ CHUYỂN THỂ
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
đoạn đương này và tiếp tuyến với bề mặt chất lỏng, có chiều làm giảm diện tích bề mặt chất lỏng và có độ lớn f tỉ
lệ thuận với độ dài l của đoạn đường đó: f = l.
là hệ số căng bề mặt (suất căng bề mặt), đơn vị N/m. Giá trị của phụ thuộc vào nhiệt độ và bản chất và nhiệt
độ của chất lỏng: giảm khi nhiệt độ tăng.
+ Bề mặt chất lỏng ở sát thành bình chứa nó có dạng mặt khum lỏm khi thành bình bị dính ướt và có dạng mặt
khum lồi khi thành bình không bị dính ướt.
+ Hiện tượng mức chất lỏng trong các ống có đường kính nhỏ luôn dâng cao hơn, hoặc hạ thấp hơn so với bề mặt
chất lỏng ở bên ngoài ống gọi là hiện tượng mao dẫn. Các ống nhỏ trong đó xảy ra hiện tượng mao dẫn gọi là ống
mao dẫn.
4. Sự chuyển thể của các chất
+ Quá trình chuyển từ thể rắn sang thể lỏng gọi là sự nóng chảy. Quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể rắn gọi là
sự đông đặc.
+ Chất rắn kết tinh (ứng với một cấu trúc tinh thể) có nhiệt độ nóng chảy không đổi xác định ở mỗi áp suất cho
trước. Các chất rắn vô định hình không có nhiệt độ nóng chảy xác định.
+ Nhiệt lượng Q cung cấp cho chất rắn trong quá trình nóng chảy gọi là nhiệt nóng chảy: Q = m; là nhiệt nóng
chảy riêng; đơn vị J/kg.
+ Quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí (hơi) ở trên bề mặt chất lỏng gọi là sự bay hơi. Quá trình chuyển từ
thể khí sang thể lỏng gọi là sự ngưng tụ. Sự bay hơi xảy ra ở nhiệt độ bất kỳ và luôn kèm theo sự ngưng tụ.
Khi tốc độ bay hơi lớn hơn tốc độ ngưng tụ, áp suất hơi tăng dần và hơi ở phía trên bề mặt chất lỏng là hơi khô.
Hơi khô tuân theo định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt.
Khi tốc độ bay hơi bằng tốc độ ngưng tụ, hơi ở phía trên bề mặt chất lỏng là hơi bảo hòa có áp suất đạt giá trị
cực đại gọi là áp suất hơn bảo hòa. Áp suất hơi bảo hòa không phụ thuộc thể tích và không tuân theo định luật
Bôi-lơ – Ma-ri-ốt, nó chỉ phụ thuộc vào bản chất và nhiệt độ của chất lỏng.
+ Quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí (hơi) xảy ra ở cả bên trong và trên bề mặt chất lỏng gọi là sự sôi.
Mỗi chất lỏng sôi ở nhiệt độ xác định và không đổi.
Nhiệt độ sôi của chất lỏng phụ thuộc vào áp suất khí ở trên bề mặt của chất lỏng. Áp suất khí càng lớn, nhiệt độ
sôi của chất lỏng càng cao.
LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ
B. CÁC DẠNG BÀI TẬP1. Sự nở vì nhiệt của vật rắn
* Các công thức
+ Độ nở dài của vật rắn: l = l – l
0
= l
0
t.
+ Độ nở diện tích của vật rắn: S = S – S
0
= 2S
0
t
+ Độ nở khối của vật rắn: V = V – V
0
= V
0
t; với 3.
* Phương pháp giải
Để tìm những đại lượng có liên quan đến sự nở vì nhiệt của của vật rắn ta viết biểu thức liên hệ giữa những đại
lượng đã biết và đại lượng cần tìm từ đó suy ra và tính đại lượng cần tìm.
2. Lực căng bề mặt của chất lỏng
* Công thức
Lực căng mặt ngoài: f = l. Với (N/m) là hệ số căng mặt ngoài; l là đường giới hạn mặt ngoài. Trường hợp
một khung dây mãnh hoặc một thanh mãnh có chu vi l nhúng vào trong chất lỏng thì nó sẽ chịu tác dụng một lực
căng mặt ngoài là f = 2l vì lực căng mặt ngoài tác dụng vào cả hai phía của khung hoặc thanh.
V
.
+ Độ ẩm cực đại (ở một nhiệt độ nhất định): A =
ax
m
m
V
.
Độ ẩm tuyệt đối và độ ẩm cực đại thường được tính ra g/m
3
.
+ Độ ẩm tương đối (ở một nhiệt độ nhất định): f =
a
A
%.
* Phương pháp giải
Để tìm các đại lượng có liên quan đến độ ẩm khí quyển ta viết biểu thức liên quan đến những đại lượng đã biết
và đại lượng cần tìm từ đó suy ra và tính đại lượng cần tìm.