Trường THPT Nguyễn Văn Tiếp
Vật lý 12 Cơ bản
Chương I: DAO ĐỘNG CƠ
Bài 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ
GV: Nguyễn Văn Kim Trường Trang 1 Lưu hành nội bộ
Trường THPT Nguyễn Văn Tiếp
Vật lý 12 Cơ bản
GV: Nguyễn Văn Kim Trường Trang 2 Lưu hành nội bộ
I. Dao động cơ
1. Thế nào là dao động cơ
- Là những chuyển động qua lại ……………………… ………
…………………………………………………………………………
- VTCB: …………………………………………….……………….
2. Dao động tuần hoàn
- Là dao động mà sau những khoảng thời gian bằng nhau,
gọi là chu kì, ………………………………………………………
……………………………………………………… ………………
II. Phương trình của dao động điều hoà
1. Ví dụ
- Giả sử một điểm M chuyển động tròn đều trên đường tròn
theo chiều dương (ngược chiều kim đồng hồ) với tốc độ góc ω.
- P là hình chiếu của M lên Ox.
- Giả sử lúc t = 0, M ở vị trí M
0
với
·
1 0
POM
ϕ
=
(rad)
Pha là đại lượng xác định vị trí và chiều của chuyển động của
Ví dụ:……………………
……………………………
………………………………
…………………………
Ví dụ:… …………………
………………………………
…………………………
………………………………
………………………………
………………………………
………………………………
………………………………
………………………………
………………………………
………………………………
………………………………
MÔ HÌNH DAO ĐỘNG:
………………………………
…………………………
Bài 7 trang 9 SGK………
…………………………
…………………………
Bài 9 trang 9 SGK
…………………………
…………………………
…………………………
M
M
1. Cấu tạo:
Con lắc lò xo gồm ………………………………… ……………
………………………………………………………….…………….
……………………………………………………………………….
……………………………………………………………………….
2. Đặc điểm chuyển động:
- VTCB: là vị trí khi …………………………………………
- Khi đưa vật ra khỏi VTCB rồi thả nhẹ thì vật sẽ dao động
qua lại quanh VTCB.
II. Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực
học
1. Chọn trục toạ độ x song song với trục của lò xo, chiều
dương là chiều tăng độ dài l của lò xo. Gốc toạ độ O tại
VTCB, giả sử vật có li độ x.
- Lực đàn hồi của lò xo
F k l
= − ∆
r
r
→ F = -kx
2. Hợp lực tác dụng vào vật:
P N F ma
+ + =
r r r
r
- Vì
0P N
+ =
r r
→
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
Trong đó:
ω:…………………………
m:…………………………
k:…………………………
T:…………………………
GV: Nguyễn Văn Kim Trường Trang 3 Lưu hành nội bộ
k
m
N
r
P
r
F
r
v = 0
k
F = 0
m
N
r
P
r
3. Cơ năng của con lắc lò xo. Sự bảo toàn cơ năng
a. Cơ năng của con lắc lò xo là tổng của động năng và thế
năng của con lắc.
……………………………………………………………….
……………………………………………………………….
b. Khi không có ma sát:
ω
= = =
2 2 2
1 1
2 2
W kA m A const
- Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình phương biên độ dao
động .
- Khi không có ma sát, cơ năng của con lắc lò xo được bảo
toàn.
- Khi vật đi từ VT biên VTCB thì W
đ
tăng , W
t
giảm ( tức
là thế năng biến đổi thành động năng) và ngược lại.
……………………………………………………………….
……………………………………………………………….
……………………………………………………………….
…………………………
* Chú ý:
- Cần phân biệt giữa F
đh
và F
* Giá trị của W
đ
, W
t
, W
không âm, luôn dương.
Bài 5 trang 13 SGK
………………………….
…………………………
…………………………
Bài 6 trang 13 SGK
…………………………
…………………………
GV: Nguyễn Văn Kim Trường Trang 4 Lưu hành nội bộ
Trường THPT Nguyễn Văn Tiếp
Vật lý 12 Cơ bản
……………………………………………………………….
……………………………………………………………….
…………………………
Bài 3: CON LẮC ĐƠN
I. Thế nào là con lắc đơn
1.Cấu tạo
Con lắc đơn gồm …………………………………… ……
……………………………………………………… ……….
…………………………………………………… ………….
2. Đặc điểm chuyển động
- VTCB: ……………………………………… …………
………………………………………………… …………….
- Kéo nhẹ vật cho dây treo lệch khỏi VTCB một góc nhỏ rồi
thả nhẹ, con lắc sẽ dao động quanh VTCB trong mặt phẳng
t
P
r
là lực kéo về có giá
trị: ……………………………………………………………….
NX: Dao động của con lắc đơn nói chung không phải là dao
động điều hoà.
- Nếu α nhỏ thì sinα ≈ α (rad), khi đó thành phần
t
P
r
là lực
kéo về có giá trị: ……………………………………………
……………………………………………………………….………
Vậy, khi dao động nhỏ (sinα ≈ α (rad)), con lắc đơn dao
động điều hoà theo pt:
s = s
0
cos(ωt + φ)
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
= lα
0
là biên độ dao động.
Với chu kì: ………………………………………………………
………………………………………………………………………
Vậy đối với các dao động nhỏ chu kì con lắc đơn chỉ phụ
thuộc vào l và g mà không phụ thuộc vào biên độ A và
khối lượng vật nặng m. Tại một điểm treo (g không đổi)
dao động con lắc đơn là dao động tự do.
III. Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt năng lượng
1. Động năng của con lắc
………………………………………………………………
………………………………………………………………
2. Thế năng trọng trường của con lắc đơn (chọn mốc thế
năng là VTCB)
………………………………………………………………
………………………………………………………………
3. Nếu bỏ qua mọi ma sát, cơ năng của con lắc đơn được
bảo tồn
………………………………………………………………
………………………………………………………………
………………………………………………………………
IV. Ứng dụng: Xác định gia tốc rơi tự do
Đo gia tốc rơi tự do
2
2
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
GV: Nguyễn Văn Kim Trường Trang 6 Lưu hành nội bộ
Trường THPT Nguyễn Văn Tiếp
Vật lý 12 Cơ bản
………………………………………………………………
………………………………………………………………
………………………………………………………………
…………………………
Bài 4 : DAO ĐỘNG TẮT DẦN. DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC
Khi không có ma sát con lắc dao động điều hoà với tần số riêng
(f
0
). Gọi là tần số riêng vì nó chỉ phụ thuộc vào các đặc tính của
con lắc.
I. Dao động tắt dần
1. Thế nào là dao động tắt dần
………………………………………………………….……………
…………………………
…………………………
Bài 5 trang 21 SGK
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
GV: Nguyễn Văn Kim Trường Trang 7 Lưu hành nội bộ
Trường THPT Nguyễn Văn Tiếp
Vật lý 12 Cơ bản
1. Thế nào là dao động cưỡng bức
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………… ……
…………………………………………………………………… …
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
2. Ví dụ ( )
3. Đặc điểm
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
Bài 6 trang 21 SGK
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
GV: Nguyễn Văn Kim Trường Trang 8 Lưu hành nội bộ
Trường THPT Nguyễn Văn Tiếp
Vật lý 12 Cơ bản
1
cos(ωt + ϕ
1
)
x
2
= A
2
cos(ωt + ϕ
2
)
- Li độ của dao động tổng hợp: x = x
1
+ x
2
2. Phương pháp giản đồ Fre-nen
a. - Vectơ
OM
uuuur
là một vectơ quay với tốc độ góc ω quanh O.
- Mặc khác: OM = OM
1
+ OM
2
→
OM
uuuur
biểu diễn phương trình dao động điều hoà tổng hợp:
x = Acos(ωt + ϕ)
Vậy, ……………………………………………………….……
1
ϕ
2
ϕ
M
1
M
2
M
A
A
1
A
2
Trường THPT Nguyễn Văn Tiếp
Vật lý 12 Cơ bản
……………………………………………………………………
……………………………………………………………………
……………………………………………………………………
……………………………………………………………………
b. Biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp:
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
3. Ảnh hưởng của độ lệch pha
- Nếu các dao động thành phần cùng pha
∆ϕ = ϕ
1
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
Bài 4 trang 25 SGK
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
…………………………
Lực tác dụng
*Do tác dụng của nội lực
tuần hoàn
*Do tác dụng của
lực cản
( do ma sát)
*Do tác dụng của
ngoại lực tuần hoàn
Biên độ A
* Phụ thuộc điều kiện
ban đầu
* Giảm dần theo
thời gian
*Phụ thuộc biên độ của
ngoại lực và hiệu số
0
( )
cb
f f−
Chu kì T
(hoặc tần số
f)
* Chỉ phụ thuộc đặc tính
riêng của hệ, không phụ
thuộc các yếu tố bên
ngoài.
*Không có chu kì
hoặc tần số do
không tuần hoàn
Nếu là dao động tắt
*Chế tạo các loại nhạc
cụ
GV: Nguyễn Văn Kim Trường Trang 11 Lưu hành nội bộ
Trường THPT Nguyễn Văn Tiếp
Vật lý 12 Cơ bản
Chương II: SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM
Bài 7: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ
I. Sóng cơ
1. Thí nghiệm
a. Mũi S cao hơn mặt nước, cho cần rung dao động mũi S
không chạm mặt nước, ta thấy……… ….…………………….
………………………………………………….…………………
b. S vừa chạm vào mặt nước tại O, cho cần rung dao động,
ta thấy ………. ………………………….………………………
…………………………………………… …………………….
Vậy, …………………………………… ………………………
…………………………………………………………………….
2. Định nghĩa:
Sóng cơ …………………………….…………………………….
…………………………………………………………………….
* Chú ý: sóng cơ không truyền được trong chân không .
Sóng cơ gồm hai loại là sóng ngang và sóng dọc
3. Sóng ngang:
………… ………………………………………………………
…………………………………………………………………
……………………… …………………………………………
4. Sóng dọc:
……………………………………………………………………
………………….…………………………………………………
……………………………………………………………………
λ = PP
1
= v.t
- Sóng truyền với tốc độ v, bằng tốc độ truyền của biến
dạng.
- Hai đỉnh liên tiếp cách nhau một khoảng
λ
không đổi, λ
gọi là bước sóng.
- Hai điểm cách nhau một khoảng
λ
thì dao động cùng
pha.
2. Các đặc trưng của một sóng hình sin
+ Biên độ sóng A là …………………………………………
…………………………………………………….………………
…………………………………………………… ………………
+ Chu kì T, tần số f của sóng:
…………………………………………………………… ……
……………………………………………………… …………
…………………………………………………… …………….
…………………………………………………………………….
+ Tốc độ truyền sóng v: …………………………………………
……………………………………………………….……………
* Đối với mỗi môi trường, v không đổi. v phụ thuộc vào
môi trường và nhiệt độ môi trường.
+ Bước sóng
λ
: ………………………………………………
…………………………………………………………………….
vật chất nằm trên phần sóng
có chiều hướng xuống thì nó
sẽ chuyển động đi lên và
ngược lại.
Trường hợp chiều truyền sóng
hướng từ Phải sang Trái thì
ngược lại với trường hợp trên.
Trả lời câu C2……………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
GV: Nguyễn Văn Kim Trường Trang 13 Lưu hành nội bộ
Trường THPT Nguyễn Văn Tiếp
Vật lý 12 Cơ bản
3. Phương trình sóng
- Giả sử phương trình dao động của đầu O của dây là:
…………………………………………………….
- Điểm M cách O một khoảng x. Sóng từ O truyền đến M
mất khoảng thời gian
x
t
v
∆ =
.
- Phương trình dao động của M là:
tại một điểm M bất kì (cách O một đoạn là x) và dao động
trước O ( nằm trước O theo chiều truyền sóng) là:
2
2cos( ) cos( ) cos ( )
M
x x t x
u A t A t A
v T
π
ω ω π
λ λ
= + = + = +
( lấy dấu (+) vì M dao động với thời gian nhiều hơn O)
+ Nếu O là không phải nguồn sóng thì phương trình sóng
tại một điểm M bất kì (cách O một đoạn là x) và dao động
……………………………….
……………………………….
……………………………….
Trả lời câu C3……………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
Bài 6 trang 40 SGK………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
Bài 7 trang 40 SGK………….
……………………………….
……………………………….
( lấy dấu (-) vì M dao động với thời gian ít hơn O)
……………………………………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
Bài 8: GIAO THOA SÓNG
I. Hiện tượng thoa của hai sóng mặt nước
- Gõ cho cần rung nhẹ: Trên mặt nước xuất hiện những loạt
gợn sóng cố định có hình các đường hypebol, có cùng tiêu
điểm S
1
và S
2
. Trong đó:
* Có những điểm đứng yên hoàn toàn không dao động.
* Có những điểm đứng yên dao động rất mạnh.
- Hiện tượng giao thoa: …… ………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………… …………………………
…………………………………… ……………………………….
- Hiện tượng giao thoa là một hiện tượng đặc trưng của
sóng.
- Các đường hypebol gọi là vân giao thoa của sóng mặt nước
II. Cực đại và cực tiểu
1. Dao động của một điểm trong vùng giao thoa
- Hai nguồn kết hợp: …………………………………………
………………………………………….…………………………
……………………………………….….…………………………
…………………………………………….………………………
1
S
2
S
1
S
2
S
1
S
2
d
2
d
1
M
Trường THPT Nguyễn Văn Tiếp
Vật lý 12 Cơ bản
+ Phương trình sóng tại S
1
và S
2
:
2
cos
π
= =
1 2S S
t
u u A
d
2
– d
1
= kλ Với k = 0, ±1, ±2…
Quỹ tích những điểm này …………………
…………………….
…………………………………………………………
……………
……………………………………………………………………….
.
b. Những điểm đứng yên, hay là có dao động triệt tiêu (cực
tiểu giao thoa) là ………………………………………………
…………………………………………… ……………… ……….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
Trả lời câu C2…………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
Quỹ tích những điểm này ………………………………….….
………………………………………………………………….…
……………………………………………………………………
c. Với mỗi giá trị của k, quỹ tích của các điểm M được xác định
bởi: d
2
– d
1
= hằng số
Đó là một hệ hypebol mà hai tiêu điểm là S
1
và S
2
.
III. ĐK GIAO THOA – SÓNG KẾT HỢP
- Điều kiện : Hai nguồn kết hợp -Dao động cùng phương ,
cùng tần số, có hiệu số pha không đổi theo thời gian.
-Hai nguồn kết hợp phát ra 2 sóng kết hợp.
-Hiện tượng giao thoa là một hiện tượng đặc trưng của
sóng. Quá trình vật lý nào gây ra được hiện tượng giao
thoa là một quá trình sóng .
…………….
…………………………………………………………
* Trường hợp hai nguồn dao động ngược pha ……………
…………….…………………………………………………………
…………….…………………………………………………………
…………….…………………………………………………………
…………….…………………………………………………………
…………….…………………………………………………………
…………….…………………………………………………………
……………………………….
………………………………
……………………………….
……………………………….
……………………………….
………………………………
……………………………….
……………………………….
……………………………….
………………………………
……………………………….
……………………………….
……………………………….
GV: Nguyễn Văn Kim Trường Trang 17 Lưu hành nội bộ
Trường THPT Nguyễn Văn Tiếp
Vật lý 12 Cơ bản
…………………………………………………… ………… …
…………………………………………………….……….……
…………………………………………………… ……… ……
…………………………………………………………… ……
…………………………………………………….…….………
…………………………………………………….… …………
………………………………………………………… …………
………………………………………………………… ……….….
……………………………………………………… …………….
…………….…………………………………………………………
…………….…………………………………………………………
…………….…………………………………………………………
………………………………
……………………………….
bụng dao động (tại đó sóng tới và sóng phản xạ cùng pha)
- Sóng truyền trên sợi dây trong trường hợp xuất hiện các nút và
bụng dao động gọi là sóng dừng.
1. Sóng dừng trên sợi dây có hai đầu cố định (hình vẽ)
a. Hai đầu A và P là
b. Vị trí các nút:
- Các nút nằm cách đầu A và đầu P những khoảng bằng ……….
………………………………………………………………………
2
d k
λ
=
- Hai nút liên tiếp ………………………………………………….
……………………………………………………………………….
c. Vị trí các bụng
- Các bụng nằm cách hai đầu cố định những khoảng bằng …….
……………………………………………………………………….
Trả lời câu C1……………….
……………………………….
Bài 7 trang 49 SGK ……….
……………………………….
……………………………….
Trả lời câu C2……………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
N
B B B B
4
λ
2
λ
A
P
N
N N N
B B B B
Trường THPT Nguyễn Văn Tiếp
Vật lý 12 Cơ bản
Bài 10: ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂM
GV: Nguyễn Văn Kim Trường Trang 20 Lưu hành nội bộ
Trường THPT Nguyễn Văn Tiếp
Vật lý 12 Cơ bản
GV: Nguyễn Văn Kim Trường Trang 21 Lưu hành nội bộ
I. Âm, nguồn âm
1. Âm là gì
- Sóng âm là ……………………………………………………
……………………………………………………………………
……………………………………………………………………
- Tần số của sóng âm cũng là …………………………………
2. Nguồn âm
- Một vật dao động phát ra âm là ……………………………
- Tần số âm phát ra bằng ………………………………………
…………………………………………………………………….
3. Âm nghe được, hạ âm và siêu âm
- Âm nghe được (âm thanh) là ………………………………
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
Trả lời câu C1
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
“ nghe“
được hạ âm.
……………………………có thể
“nghe“ được siêu âm.
Bài 6 trang 55 SGK
……………………………….
……………………………….
……………………………….
Trả lời câu C2……………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
Trả lời câu C3……………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
tần số 880 Hz cao gấp đôi âm
có tần số 440 Hz
……………………………….
Bài 5 trang 59 SGK ……….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
Bài 6 trang 59 SGK ……….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
Bài 7 trang 59 SGK ……….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
Chương III.DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Bài 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
I. Khái niệm về dòng điện xoay chiều
- Dòng điện xoay chiều hình sin (gọi tắt là dòng điện xoay
chiều) ………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
Trong đó:
* i: ……………………………………………………………………
Trả lời câu C1…………….
……………………………….
……………………………….
có phương ⊥ với trục quay.
- Giả sử lúc t = 0, α = 0
- Lúc t > 0 → α = ωt, từ thông qua cuộn dây cho bởi :
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
với N là số vòng dây, S là diện tích mỗi vòng.
-Vì từ thông Φ biến thiên theo thời gian t nên trong cuộn dây
xuất hiện suất điện động cảm ứng:
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
- Nếu cuộn dây kín có điện trở R thì cường độ dòng điện cảm
ứng cho bởi:
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
Vậy, trong cuộn dây xuất hiện dòng điện xoay chiều với tần số
góc ω và cường độ cực đại:
…………………………………………………………………………
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
Trả lời câu C3…………….
……………………………….
Trường THPT Nguyễn Văn Tiếp
Vật lý 12 Cơ bản
…………………………………………………………………………
Nguyên tắc: dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ .
III. Giá trị hiệu dụng
- Cho dòng điện xoay chiều i = I
0
cos(ωt + ϕ) chạy qua R, công
suất tức thời tiêu thụ trong R: p = Ri
2
= RI
2
0
cos
2
(ωt + ϕ)
- Giá trị trung bình của p trong 1 chu kì:
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
- Kết quả tính toán, giá trị trung bình của công suất trong 1 chu
kì (công suất trung bình):
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
- Đưa về dạng giống công thức Jun cho dòng điện không đổi:
P = RI
2
Nếu ta đặt:
=
2
2
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
Bài 3 trang 66 SGK ……….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
Bài 4 trang 66 SGK ……….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
GV: Nguyễn Văn Kim Trường Trang 24 Lưu hành nội bộ
Giá trị hiệu dụng =
Giá trị cực đại
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
……………………………….
Bài 13: CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
- Nếu cường độ dòng điện xoay chiều trong mạch:
i = I
0
cosωt = I
2
cosωt
→ điện áp xoay chiều ở hai đầu mạch điện:
u = U
0
cos(ωt+ ϕ) = U
2
cos(ωt+ ϕ)