TUYỂN TẬP TÀI LIỆU HAY, BÀI TẬP, GIÁO TRÌNH, BÀI GIẢNG, ĐỀ THI
PHỔ THÔNG, ĐẠI HỌC, SAU ĐẠI HỌC
LUẬN VĂN-KHOÁ LUẬN-TIỂU LUẬN NHIỀU LĨNH VỰC KHOA HỌC

BÀI TẬP ÔN THI THPT QUỐC GIA
MÔN VẬT LÝ
Có tóm tắt Lý thuyết
Có Bài tập vận dụng, kèm hướng dẫn

1


+

t

O

M0
P1

xP
M

Chương I. DAO ĐỘNG CƠ
I. DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ
1. Dao động điều hoà:
- Chuyển động của vật lặp đi lặp lại quanh một vị trí đặc biệt (VTCB) gọi là dao động cơ.
- Nếu sau những khoảng thời gian bằng nhau gọi là chu kì, vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ thì
dao động của vật đó là dao động tuần hoàn.
- Dao động điều hoà là dao động trong đó li độ của một vật là một hàm côsin (sin) của thời

+ Ở vị trí cân bằng: x = 0 thì a = 0
(Véc tơ gia tốc a luôn hướng về vị trí cân bằng)

x

0

t
T

 GHI NHỚ:
+ x, v, a biến đổi điều hòa cùng tần số, cùng chu kì
+ vận tốc v sớm pha /2 so với li độ x
+ gia tốc a sớm pha /2 so với vận tốc v
+ gia tốc a sớm pha so với li độ x (a và x ngược pha)
5. Đồ thị dao động điều hoà :
Đthị biểu diễn sự phụ thuộc của x vào t là một đường hình sin

3


II. CON LẮC LÒ XO(Điều kiện khảo sát: Lực cản môi trường và lực ma sát không đáng kể)
1. Con lắc lò xo:
Con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng m gắn vào lò xo có khối lượng không đáng kể, độ cứng
k, một đầu gắn vào điểm cố định.VTCB: là vị trí khi lò xo không bị biến dạng.
2. Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học:
- Lực tác dụng: Lực đàn hồi của lò xo: F = - kx
= - ω2x

- Áp dụng ĐL II Niutơn:

Thế năng lớn nhất: Tại biên
- Cơ năng của con lắc lò xo:



Tại vị trí cân bằng:



Tại biên:
- Sự bảo toàn cơ năng: Cơ năng của con lắc được bảo toàn (nếu không có ma sát)
= hằng số
Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình phương biên độ dao động
Cơ năng của con lắc được bảo toàn nếu bỏ qua ma sát và lực cản
 GHI NHỚ:
 x, v, và a biến đổi điều hòa cùng chu kì T, cùng tần số f
 Động năng và thế năng biến đổi điều hòa cùng chu kì T’ = T/2, cùng tần số f’=2f,
ω’=2ω
Kết luận:
- Trong quá trình dđđiều hoà, có sự biến đổi qua lại giữa động năng và thế năng. Động năng
tăng thì thế năng giảm và ngược lại. Nhưng cơ năng của vật luôn bảo toàn.
4


- Động năng và thế năng của con lắc biến điều hoà theo thời gian với chu kì giảm phân nửa và
tần số tăng gấp đôivà so với li độ x. (T’ = T/2; f’ = 2f,

5

)


-

Tần số góc:

- Chu kỳ dao động:

Tần số:

phụ thuộc vào chiều dài

và gia tốc rơi tự do g

(không phụ thuộc khối lượng)
CHÚ Ý: Ở một nơi trên Trái Đất (g không đổi), chu kì dao động T của con lắc đơn chỉ phụ
thuộc vào chiều dài của con lắc đơn.
3. Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt năng lượng:(Chỉ khảo sát định tính)

4. Ứng dụng: Xác định gia tốc rơi tự do:
IV. DAO ĐỘNG TẮT DẦN. DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC
1. Dao động tự do (dao động riêng):
-Dao động của hệ xảy ra chỉ dưới tác dụng của nội lực gọi là dao động tự do hay dao động riêng
- Dao động riêng có chu kì chỉ phụ thuộc vào các yếu tố trong hệ mà không phụ thuộc vào cách kích
thích dao động. Trong quá trình dao động, tần số dao động riêng không đổi gọi là tần số riêng của dao
động, kí hiệu f0

6


- Dao động con lắc lò xo là dao động tự do:

(Htượng
cộng
+
hưởng có thể có
hại như làm
hỏng cầu cống,
M
các công trình
xây dựng, các
chi tiết máy
x
móc...
Nhưng
cũng thể có có
lợi, như hộp cộng hưởng dao động âm thanh của đàn ghita, viôlon,...)
V. TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ CÙNG PHƯƠNG, CÙNG TẦN SỐ
PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN
1. Vectơ quay:
Một dao động điều hòa có phương trình x = Acos(ωt + ϕ) được biểu diễn bằng véctơ quay có
các đặc điểm sau:
+ Có gốc tại gốc tọa độ của trục Ox.
+ Có độ dài bằng biên độ dao động OM = A.
+ Hợp với trục Ox một góc bằng pha ban đầu ϕ và quay đều quanh O với tốc độ góc ω. (với
chiều quay là chiều dương của đường tròn lượng giác, ngược chiều kim đồng hồ).

7


A2
A1

1

y2
x1

8

y1

x2

).

của dao động tổng hợp được xác định bằng công thức

cũng


3. Ảnh hưởng của độ lệch pha
Độ lệch pha của hai dao động thành phần là:
 Nếu 2 dao động thành phần cùng pha:
∆ϕ = ϕ2 - ϕ1 = 2nπ (n = 0, ±1, ±2,…)⇒ A = Amax = A1 + A2

 Nếu 2 dao động thành phần ngược pha:
∆ϕ = (2n + 1)π

(n = 0, ±1, ±2,…)⇒

 Nếu hai dao động thành phần vuông pha:
 Nếu A1 = A2 thì

a=0
Fđhmin = 0

amax =
Fđhmax = k.A

+A

amax = Fđhmax = - k.A
Wđ = 0

Wđ = 0

Wđmax
MỘT SỐ GIÁ TRỊ THƯỜNG GẶP
WtminVỀ
= 0PHA BAN ĐẦU CỦA DAO ĐỘNG

O

-A

A

 XÁC ĐỊNH THỜI GIAN VẬT ĐI TỪ X1 ĐẾN X2:

-A

 CÔNG THỨC LIÊN HỆ GIỮA T, f và ω



Lưu ý: + x, v, và a biến đổi điều hòa cùng chu kì T, cùng tần số f
+ vận tốc v sớm pha /2 so với li độ x
+ gia tốc a sớm pha /2 so với vận tốc v
+ gia tốc a sớm pha so với li độ x (a và x ngược pha)
+ Động năng và thế năng biến đổi điều hòa cùng chu kì T’ = T/2, cùng tần số f’ = 2f
Con lắc lò xo nằm ngang

Con lắc lò xo treo thẳng đứng

Con lắc đơn

+ Tần số góc:
+ Chu kì:
+ Tấn số
Chiều dài dây treo:
Gia tốc rơi tự do:
+ Động năng:
Wđmax
+ Thế năng đàn hồi:

+ Cơ năng:

+

Lực đàn hồi:

+ Cực đại:
+ Cực tiểu:


2. Các đặc trưng của một sóng hình sin:
- Biên độ sóng: là biên độ dao động của một phần tử môi trường có sóng truyền qua.
- Chu kì T (hoặc tần số f): là chu kì (hoặc tần số) dao động của một phần tử môi trường có sóng
truyền qua.
- Tốc độ truyền sóng v: là tốc độ truyền dao động trong môi trường. Tốc độ truyền sóng phụ
thuộc vào bản chất môi trường như: độ đàn hồi, mật độ vật chất, nhiệt độ,…
- Bước sóng λ:Là quãng đường mà sóng truyền được trong một chu kì.
Hay bước sóng là kh/cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng dao động cùng
pha.
 Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng dao động cùng pha là

 K/cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng mà dao động ngược pha là
- Tần số sóng f: là số lần dao động mà phần tử môi trường thực hiện trong 1 giây khi sóng
truyền qua. Đơn vị là hec (Hz).
- Năng lượng sóng: Năng lượng dao động của các phần tử của môi trường có sóng truyền qua.
Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng.
- Công thức liên hệ giữa chu kì T, tần số f, tốc độ v và bước sóng

, là:

3. Phương trình sóng:
- Giả sử phương trình sóng tại nguồn O có dạng uO = Acosωt. Sau khoảng thời gian ∆t, dao động
từ O truyền đến M cách O một khoảng x = v.∆t
- Phương trình dao động của phần tử môi trường tại điểm M bất kì có tọa độ x là:

- Phương trình này cho biết li độ u của phần tử có toạ độ x vào thời điểm t. Đó là một hàm vừa
tuần hoàn theo thời gian, vừa tuần hoàn theo không gian.
- Độ lêch pha giữa hai điểm cách nhau một đoạn d trên phương truyền:

14

d2

S11
S2
: khoảng cách từ điểm M đến nguồn S2
- Những điểm dao động với biên độ cực đại:d2 – d1 = kλ Với k = 0, ±1, ±2…
Những điểm dao động có biên độ cực đại là những điểm mà hiệu đường đi của hai sóng từ
nguồn truyền tới bằng một số nguyên lần bước sóng .
- Những điểm dao động với biên độ cực tiểu:
Với (k = 0, ±1, ±2…)
Những điểm dao động triệt tiêu là những điểm mà hiệu đường đi của hai sóng từ nguồn truyền
tới bằng một số bán nguyên lần bước sóng .
III. SÓNG DỪNG
1. PHẢN XẠ CỦA SÓNG:
- Khi sóng truyền đi nếu gặp vật cản thì nó có thể bị phản xạ. Sóng phản xạ cùng tần số và cùng
bước sóng với sóng tới.
+ Nếu đầu phản xạ cố định: Tại điểm phản xạ, sóng phản xạ ngược pha với sóng tới và chúng
triệt tiêu lẫn nhau.
+ Nếu vật cản tự do: Tại điểm phản xạ, sóng phản xạ cùng pha với sóng tới và chúng tăng
cường lẫn nhau
- Sóng tới và sóng phản xạ, nếu truyền theo cùng một phương, thì có thể giao thoa với nhau, và tạo
thành sóng dừng.
2. SÓNG DỪNG:
- Xét một sợi dây đàn hồi PQ có đầu Q cố định. Giả sử cho đầu P dao động liên tục thì sóng tới
và sóng phản xạ liên tục gặp nhau và giao thoa với nhau, vì chúng là các sóng kết hợp. Trên sợi
dây xuất hiện những điểm luôn luôn đứng yên (gọi là nút) và những điểm luôn luôn dao động với
biên độ lớn nhất (gọi là bụng).
15
15


b. kin cú súng dngtrờn si dõy cú mt u c nh
u t do:
Chiu di ca si dõy phi bng mt s l ln
S bng = s nỳt = k + 1

P
N

mt N

P
B

:

N

B

N

B

N

B

(k = 0, 1, 2, )

IV. C TRNG VT L CA M

16
16


+ Thực tế, người ta thường dùng đơn vị đêxiben (dB):
c. Âm cơ bản và hoạ âm (đồ thị dao độngâm):
- Khi một nhạc cụ phát ra âm có tần số f0 thì cũng đồng thời phát ra một loạt âm có tần số 2f0, 3f0, 4f0
… có cường độ khác nhau.
+ Âm có tần số f0 gọi là âm cơ bản hay hoạ âm thứ nhất.
+ Các âm có tần số 2f0, 3f0, 4f0 … gọi là các hoạ âm thứ hai, thứ ba, thứ tư…
- Tổng hợp đồ thị của tất cả các hoạ âm ta được đồ thị dao động của nhạc âm đó.
V. ĐẶC TRƯNG SINH LÍ CỦA ÂM
Các đặc trưng sinh lí của âm gồm: Độ cao, độ to và âm sắc.
1. Độ cao: gắn liền với đặc trưng vật lí tần số âm. Âm càng cao khi tần số càng lớn.
2. Độ to: gắn liền với đặc trưng vật lí mức cường độ âm. Âm càng to khi mức cường độ âm càng
lớn.
Lưu ý: Ta cũng không thể lấy mức cường độ âm làm số đo độ to của âm.
3. Âm sắc: Âm sắc giúp ta phân biệt âm do các nguồn khác nhau phát ra. Âm sắc có liên quan mật
thiết với đại lượng vật lý đồ thị dao động âm.
VD: - Một chiếc đàn ghita, một chiếc đàn viôlon, một chiếc kèn săcxô cùng phát ra một nốt la
ở cùng một độ cao. Tai nghe phân biệt được ba âm đó vì chúng có âm sắc khác nhau. Nếu ghi
đồ thị của ba âm đó thì thấy các đồ thị đó có dạng khác nhau (tuy có cùng chu kỳ). Như vậy
những âm sắc khác nhau thì đồ thị dao động cũng khác nhau.
- Hộp đàn của các đàn ghita, viôlon,... là những hộp cộng hưởng được cấu tạo sao cho
không khí trong hộp có thể dao động cộng hưởng với nhiều tần số khác nhau của dây đàn. Như
vậy, hộp cộng hưởng có tác dụng làm tăng cường âm cơ bản và một số hoạ âm, tạo ra âm tổng
hợp phát ra vừa to, vừa có một âm sắc đặc trưng cho loại đàn đó.

17
17

1.Xác định trạng thái dao động của 1 điểm M trong miền giao thoa giữa 2 sóng:
Xét:
. Nếu k là số nguyên thì M dao động với Amax, nếu k là số bán nguyên thì M
dao động với Amin=0
2. Tìm số điểm dao động cực đại, cực tiểu trong miền giao thoa (S1 và S2 cùng pha):
Cách 1:
* Xác định số khoảng vân trong nửa vùng S1S2:
* Số cực đại:

(n: phần nguyên)

(kể cả S1, S2)

* Số cực tiểu:
Cách 2:
*Điểm dao động với Amax :
Kết quả: có bao nhiêu giá trị nguyên của k
k = 0)
1S2

18
18

có bấy nhiêu cực đại (có gợn thẳng trung trực của S-


* Điểm dao động vớiAmin = 0:
Kết quả: suy ra các giá nguyên của k

có bấy nhiêu cực tiểu


19
19


Chương III. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
I. ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
1. Khái niệm về dòng điện xoay chiều:
- Là dòng điện có cường độ biến thiên điều hoà theo thời gian theo quy luật của hàm sin (hay
cosin) với dạng tổng quát:
: giá trị của cường độ dòng điện tại thời điểm t (cường độ dòng điện tức thời)
I0: giá trị cực đại của (cường độ dòng điện cực đại) (I0> 0)
ω: tần số góc (ω> 0)
ϕ: pha ban đầu
: pha của

ở thời điểm t

: chu kì và

: tần số của

- Biểu thức của điện áp tức thời cũng có dạng:
2. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều:
Người ta tạo ra dòng điện xoay chiều bằng máy phát điện xoay chiều dựa trên cơ sở hiện tượng
cảm ứng điện từ
3. Giá trị hiệu dụng:

Giá trị hiệu dụng=


0

- Biểu thức định Luật Ôm:
- Kết luận:Nếu đoạn mạch chỉ có điện trở thuần thì cường độ dòng điện trong mạch cùng pha
với điện áp giữa hai đầu mạch.
20
20

i


2. Mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện:
a. Tác dụng của tụ điện đối với dòng điện:
+ Tụ điện không cho dòng điện một chiều đi qua (tụ sẽ tích điện).
+Tụ điện cho dòng điện xoay chiều “đi qua” nó.
b. Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện:
+ Giả sử BT cường độ dđiện tức thời:
u trễ pha
+ BT điện áp tức thời:
+ Biểu thức định Luật Ôm:
Với:
+ Nếu

so với i
0

i

Uc


+ Nếu

L: Độ tự cảm (H)
ZL: cảm kháng (Ω)

0

i

⇒

Kết luận:Nếu đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần thì cường độ dòng điện trễ pha
so với
điện áp.
Ý nghĩa của cảm kháng ZL:
• Là đại lượng biểu hiện sự cản trở dòng điện xoay chiều của cuộn cảm. Nếu Z L càng nhỏ thì
dòng điện xoay chiều bị cản trở càng ít.
• Nếu độ tự cảm L và tần số góc ω càng lớn thì ZL càng lớn ⇒ dòng điện sẽ bị cản trở nhiều
dòng điện cao tần qua cuộn cảm khó hơn dòng điện tần số thấp.
21
21


• ZL cũng có tác dụng làm cho i trễ pha π/ 2 so với u.

22
22


III. MẠCH CÓ R, L, C MẮC NỐI TIẾP


⇒ϕ> 0: u sớm pha hơn i



ZL< ZC hay

⇒ϕ< 0: u trễ pha hơn i

(-π/2

ϕ π/2)

Mạch có tính cảm kháng
Mạch có tính dung kháng

LƯU Ý: Công thức tính độ lệch pha của i đối với u:



c. Cộng hưởng điện: Khi ZL = ZC⇒ = 0: i cùng pha với u ⇒ HT cộng hưởng điện
Hiện tượng cộng hưởng có những đặc điểm:
+ Tổng trở của mạch đạt cực tiểu: Zmin = R → Cường độ dòng điện hiệu dụng đạt giá trị cực đại:
→
+ Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch biến đổi cùng pha với cường độ dòng điện.
+ Điện áp tức thời giữa hai bản tụ điện và hai đầu cuộn cảm có biên độ bằng nhau nhưng ngược
pha nên triệt tiêu nhau. Điện áp giữa hai đầu điện trở bằng điện áp hai đầu đoạn mạch.

 Đkiện để có htượng cộng hưởng:


→
+ Nếu cosϕ nhỏ → Php sẽ lớn, ảnh hưởng đến sản xuất kinh doanh của công ty điện lực
Nhận xét: Với U và Pkhông đổi để giảm hao phí trong quá trình tải điện thì cách tốt nhất là tăng
cosϕ (tối thiểu bằng 0,85).
V. MÁY BIẾN ÁP
1. Bài toán truyền tải điện năng đi xa:
Công suất máy phát: P phát = UphátI

Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây: P hp =
Giảm hao phí có 2 cách:
+ Giảm r: cách này rất tốn kém chi phí
+ Tăng U: Bằng cách dùng máy biến áp, cách này có hiệu quả
2. Máy biến áp:
Máy biến áp là thiết bị có khả năng biến đổi điện áp xoay chiều
a. Cấu tạo và nguyên tắc của máy biến áp:
 Cấu tạo: Máy biến áp gồm hai cuộn dây có số vòng khác nhau,
quấn trên một lõi sắt từ khép kín (làm bằng thép silic). Cuộn dây
nối với nguồn điện gọi là cuộn sơ cấp. Cuộn dây nối với tải tiêu
thụ gọi là cuộn thứ cấp.
U1 D1
D2
 Nguyên tắc hoạt động: Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ:
Dòng điện xoay chiều trong cuộn sơ cấp gây ra biến thiên từ thông
trong cuộn thứ cấp làm phát sinh dòng điện xoay chiều
b. Khảo sát thực nghiệm một máy biến áp:
N1, U1, I1 là số vòng dây, hiệu điện thế và cường độ dòng điện hiệu dụng cuộn sơ cấp.
N2, U2, I2 là số vòng dây, hiệu điện thế và cường độ dòng điện hiệu dụng cuộn thứ cấp.

U2


5. Những ưu việt của dòng ba pha:
+ Truyền tài điện năng đi xa bằng dòng 3 pha tiết kiệm được dây dẫn so với dòng 1 pha
+ Cung cấp điện cho các động cơ 3 pha, dùng phổ biến trong các nhà máy, xí nghiệp.
VII. ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA
1. Nguyên tắc chung của động cơ điện xoay chiều:
+ Nguyên tắc hoạt động của động cơ điện không đồng bộ ba pha dựa trên hiện tượng cảm ứng
điện từ và tác dụng của từ trường quay.
+ Khung dây dẫn đặt trong từ trường quay sẽ quay theo từ trường đó với tốc độ nhỏ hơn.
Động cơ hoạt động theo nguyên tắc này gọi là động cơ không đồng bộ
2. Cấu tạo cơ bản của động cơ không đồng bộ:
+ Cấu tạo của máy gồm hai bộ phận chính:
- Stato: gồm 3 cuộn dây giống nhau đặt lệch 1200 trên 1 vòng tròn
- Rôto: Khung dây dẫn, có thể quay dưới tác dụng của từ trường quay. Để tăng hiệu quả người
ta ghép nhiều khung dây dẫn giống nhau có trục quay chung tạo thành cái lồng hình trụ gọi là
rôto lồng sóc
+ Nguyên tắc hoạt động: Khi có dòng ba pha đi vào ba cuộn dây thì xuất hiện từ trường quay tác
dụng vào rôto làm chi rôto quay với tốc độ góc nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường. Chuyển động
quay của rôto được sử dụng để làm quay các máy khác.

25
25