Tài liệu BÍ QUYẾT GIẢI NHANH ĐỀ THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ

BÍ QUYẾT GIẢI NHANH ĐỀ THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ Năm 2010-2011 Chương I ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN  Chuyển động của vật rắn quanh trục cố định , chiều quay không đổi  Toạ độ góc  ( rad )  Vận tốc góc  (rad/s )  Gia tốc góc  (rad/ s 2 )  Momen lực M  Fd  I (N.m )  Momen động lượng I (kg m 2 ) 1  Động năng quay Wd  I 2 (J) 2  Chuyển động quay đều :   Vận tốc góc   =hằng số t  Gia tốc  =0  Góc quay được   t   Số vòng quay được n  2  Toạ độ góc    0  t  Phương trình dao động lực học M  Fd  I  0  Chuyển động quay biến đổi đều :  Vận tốc góc tức thời    0  t  Vận tốc góc trung bình  Gia tốc góc   0   t Góc quay được 1    0 t  t 2 2     tb  a R   0 2   2 t2 ( dùng khi  0  0)   M F .R  I I  2   20 1 2   t ( dùng khi  0  0)   2 2 1  Toạ độ góc    0   0 t  t 2 2   Số vòng quay n  2  Phường trình động lực học L M  M  I M  FR t  Định luật bảo toàn mômen động lượng I 11  I 2 2 . Mômen quán tính của 1 số vật đồng chất và đối xứng : (có trục quay đi qua tâm )  Chất điểm & Vành tròn (vành xe ) : I  mR 2 1  Vật hình trụ (R.rọc , dĩa tròn … ) I  mR 2 2  Quả cầu I  2 mR 2 5 Sv:PHAN SỸ TÂN-ĐHDTĐN -1- [email protected] BÍ QUYẾT GIẢI NHANH ĐỀ THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ  I Thanh dài Năm 2010-2011 1 mR 2 12 1  Chú ý : Thanh dài mà có trục đi qua 1 đầu thanh , vuông góc với thanh : I  mR 2 3  Công thức tính Mômen quán tính của 1 vật đối với 1 trục  bất kì là : I   I G  md 2 ( G: là khối tâm , d: k/cách từ khối tâm đến trục quay )  Một số công thức khác : 1 1  Động năng của 1 vật chuyến động lăn Wd  I 2  mv 2 2 2 (m2  m1 ) g (m2  m1 ) g  Gia tốc vật trong máy A-tút : a   1 I m2  m1  M m2  m1  2 2 R Chương II DAO ĐỘNG CƠ I DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ    1 2 t   ( với n là số dao động thực hiện trong thời gian t ) f  n Phương trình dao động x  A cos(t   ) Phương trình vận tốc v  A sin(t   ) - Khi đi từ vị trí cân bằng đến vị trí biên thì tốc độ giảm dần (cđ nhanh dần ) - Khi vật đi từ vị trí biên đến vị trí cân bằng thì tốc độ nhanh dần ( cđ nhanh dần ) - Tại vị trí cân bằng tốc độ cực đại v max  A - Taị trí biên tốc độ bằng 0  - Vận tốc luôn sớm pha hơn li độ x 1 góc 2 Chu kì T   - Công thức tính vận tốc độc lập với thời gian : v   A 2  x 2 Phương trình gia tốc a   2 A cos(t   ) - Khi đi từ vị trí cân bằng đến vị trí biên thì độ lớn gia tốc tăng dần - Khi vật đi từ vị trí biên đến vị trí cân bằng thì độ lớn gia tốc giảm dần - Tại vị trí biên độ lớn gia tốc đạt cực đại a max  A 2 - Taị trí câng bằng độ lớn gia tốc bằng 0  - Vận tốc luôn sớm pha hơn li độ x 1 góc 2 2A - Công thức tính vận tốc độc lập với thời gian : a    2 1 Công thức độc lập với thời gian :  x  v      1  A   A  Biên độ  2 2 Sv:PHAN SỸ TÂN-ĐHDTĐN 2 2  a   v   2    1   A   A  [email protected] -2- BÍ QUYẾT GIẢI NHANH ĐỀ THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ 2 Năm 2010-2011 2 2E v 1 a l A A v2  2 ( E là cơ năng ) A  2  K 2    Nếu kéo vật ra xa vị trí cân bằng 1 đoạn x0 rồi thả nhẹ thì A = x0  Các giái trị đặc biệt về pha ban đầu cần nhớ:  - Tại vị trí cân bằng vật đi theo chiều dương thì    2  - Tại vị trí cân bằng vật đi theo chiều âm thì   2 - Vật ra biên dương thì   0 - Vật ra biên dương thì     A - Khi t  0, x  , v  0    2 3  A - Khi t  0, x  , v  0    2 3  2 A - Khi t  0, x   , v  0    2 3 2 A - Khi t  0, x   , v  0    2 3  A - Khi t  0, x  2, v  0    2 4  A - Khi t  0, x  2, v  0    2 4  3 A 2, v  0    - Khi t  0, x   2 4 3 A 2, v  0    - Khi t  0, x   2 4  A - Khi t  0, x  3, v  0     2 6  A - Khi t  0, x  3, v  0    2 6 5 A 3, v  0     - Khi t  0, x   2 6 5 A 3, v  0    - Khi t  0, x   2 6  Thời gian ngắn nhất vật đi từ : A T - Vị trí cân bằng đến li độ x   là 2 12 A T - Vị trí cân bằng đến li độ x   2 là 2 8 A T - Vị trí cân bằng đến li độ x   3 là 2 6 T  Thời gian ngắn nhất để Wt  Wd là 4  Chú ý : Trong 1 chu kì vật đi được quãng S=4A nên: A  x2  Sv:PHAN SỸ TÂN-ĐHDTĐN (l là là chiều dài quỹ đạo) [email protected] -3- BÍ QUYẾT GIẢI NHANH ĐỀ THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ Tốc độ trung bình trong 1 chu kì v  Năm 2010-2011 4A ( cũng chính bằng tốc dộ trung bình trong nữa chu kì ) T Vận tốc trung bình vTB  0  Đặc điểm về năng lượng 1  Thế năng Wt  Kx 2 2 1 1  Động năng Wd  mv 2  K ( A 2  x 2 ) 2 2 1  Cơ năng là hằng số W  Wt  Wd  KA 2 2  Động năng , thế năng dao động tuần hoàn với tần số góc  Liên hệ giữa động năng là thế năng  '  2 , f '  2 f .T '  T / 2 Wd A2  x 2  Wt x2 - Tại x =  A thì 2 Wd  3Wt - Tại x =  1 Wt  W 4 3 Wd  W 4 A thì Wd  Wt 2  Đặc điểm về lực hồi phục : Fhp   kx   kA cos(t   ) Biến thiên điều hoà theo thời gian , luôn hướng về vị trí cân bằng . II. CON LẮC LO XO 1/ Con lắc lo xo treo thẳng đứng mg m gT  Độ giãn lo xo khi vật ở vị trí cân bằng : l   2  K  4 2 K  m g l  Tần số góc   Chu kì: T  m g 2  2  2 K l  Tần số : f   1  2 2 K 1  m 2 l g  Chú ý : Chu kì phụ thuộc vào đặc điểm của con lắc lo xo , không phu thuộc các yếu tố bên ngoài như: cách kich thích dao động , biên độ dao động…  Chiều dài con lắc lo xo ở vị trí cân bằng : l CB  l 0  l ( l 0 là chiều dài tự nhiên )  Chiều dài cực đại của con lắc lo xo : l Max  l CB  A  l 0  l  A      Chiề dài cực tiếu của con lắc lo xo : l Min  lCB  A  l 0  l  A l Max  l Min 2 Lực đàn hồi cực đại : FMax  K (l  A) Lực đàn hồi cực tiểu : FMin  K (l  A) ( Nếu l  A) - FMin  0 Chú ý : lực hồi phục có độ lớn khác lực đàn hồi Biên độ dao động A  Sv:PHAN SỸ TÂN-ĐHDTĐN (Nếu l  A) [email protected] -4- BÍ QUYẾT GIẢI NHANH ĐỀ THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ Năm 2010-2011 2/ Con lắc lo xo đặt nằm ngang Đối với con lắc lo xo đặt nằm ngang :lực hồi phục luôn bằng lực đàn hồi và luôn hướng về vị trí cân bằng III. CON LẮC ĐƠN :  Dây treo có chiều dài l (bỏ qua khối lượng ).vật nặng có khối lượng m ( bỏ qua kich thước ). Con lắc đơn dao động điều hoà khi góclệch   10 0 và bỏ qua ma sát của môi trường g 1 g l f    T  2 l g 2 l T 2g 4 2  Chiều dài sợ dây treo : l   Chu kì con lắc có l  l1  l 2 : T  T12  T22  Vận tốc tại vị trí bất kỳ : v  2 gl (cos   cos  0 )  Vận tốc qua vị trí cân bằng: v  2 gl (1  cos  0 ) Chu kì con lắc có l  l1  l 2 : T  T12  T22 Lực căng dây treo tại vị tri bất kỳ : T  mg (3 cos   2 cos  0 ) +Lực căng dây treo ở vị trí biên: TMin  mg cos  0 +Lực căng dây treo ở vị trí cân bằng : TMax  mg (3  2 cos  0 )  Năng lượng dao động điều hoà của con lắc đơn  W 2 2 m 2 S 0 mgl 0  2 2 +Thế năng Wt  : m 2 s 2 2  mgl 2 2 2 mv 2  Năng lượng con lắc đơn :(Chọn gốc thế năng ở vị trí cân bằng ) +Động năng Wd  +Cơ năng +Động năng Wd  +Thế năng : +Ở vị trí cân bằng O   mv 2 2 WO  WdMax  2 mv0 2 Wt  mgl (1  cos  ) +Ở biên B : W  Wt  Wd WB  WtMax  mgl (1  cos  0 ) +Ở vị trí bất kì W A  mgl (1  cos  )  mv 2 2 2 mv0 mv 2 Như vậy cơ năng của con lắc : W A  mgl (1  cos  )   mgl (1  cos  0 )  2 2 R 2 Gia tốc tốc trọng trường ở độ cao h : g  g 0 ( ) ( Với g 0 : gia tốc trọng trường ở mặt đất) hR +Vậy càng lên cao g càng giảm  T tăng  đồng hồ chạy chậm h +Thời gian chạy chậm trong 1 giây là : t  .24.3600 Rh h +Thời gian chạy chậm trong 1ngày là: t  Rh Chiều dài dây treo kim loại ở nhiệt độ t : Sv:PHAN SỸ TÂN-ĐHDTĐN [email protected] -5- BÍ QUYẾT GIẢI NHANH ĐỀ THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ Năm 2010-2011 + l  l 0 (1  t ) , ( l 0 :chiều dài treo ở 0 C ) Vậy khi nhiệt độ tăng  l tăng  T tăng  đồng hồ chạy chậm 1 +Thời gian chậy chậm trong 1 chu kì là : t  T0 t  t 0 2  DAO ĐỘNG TẮT DẦN Một con lắc lo xo dao động tắt dần với biên độ A , hệ số ma sát  0     kA 2 2mg 4 mg 4 g Độ giảm biên độ sao mỗi chu kì là: A   2 k  A Ak 2A Số dao động thực hiện được : N    A 4mg 4g AkT A Thời gian vật dao động dừng lại: t  NT   ( Nếu coi dao động tắt dần có tính tuần hoàn với 4 mg 2g 2 chu kì T  )  Quang đường vật đi được đến lúc dừng lại là: S  IV. CON LẮC VẬT LÍ : Là một vật rắn quay quanh 1 trục nằm ngang cố định ( Trục quay không đi qua trọng tâm ) mgd I + Tần số góc :   Chu kì : T  2 I mgd V. TỔNG HỢP DAO ĐỘNG :  Nếu   1   2  2k thì A  A1  A2  Nếu   1   2  (2k  1) thì A  A1  A2  2 thì A  A12  A2 2 2 2  Tổng quát : A  A1  A2  2 A1 A2 cos  ,  Nếu   1   2  (2k  1) A1  A2  A  A1  A2 A1 sin 1  A2 sin  2 A1 cos 1  A2 cos  2   2  Nếu A1  A2 thì   1 2  Chú ý : đổi với dạng toán mà đề bài bảo xác định phương trình tổng hợp thì ta sử dụng máy tính để giải là nhanh nhất Chương III SÓNG CƠ HỌC  tan    Định nghĩa :Sóng cơ là những dao động cơ học lan truyền trong môi trường vật chất :  Sóng ngang: là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng.  Sóng dọc :là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng.  Những điểm cách nhau nguyên lần bước sóng trên phương truyền thì dao động cùng pha với nhau d  k    2k Sv:PHAN SỸ TÂN-ĐHDTĐN [email protected] -6- BÍ QUYẾT GIẢI NHANH ĐỀ THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ  Năm 2010-2011 Những điểm cách nhau một số lẻ nữa bứơc sóng trên phương truyền sóng thì dao động ngược pha với nhau 1 d  (k  )    (2k  1) 2  Hai dao động vuông pha khi : 1   d  (k  )    (2k  1) 2 2 2  Các đại lượng đặc trưng của sóng :  Bước sóng : là khoảng cách giữa 2 điểm trên phương truyền sóng gần nhau nhất và dao động cùng pha với nhau Là quãng đường mà sóng truyền được trong 1 chu kì  Chu kì sóng : Chu kì dao độnh của các phần tử vật chất mà sóng cơ học truyền qua đều như nhau và bằng với chu kì dao động của nguồn , đó là chu kì sóng.  Vận tốc truyền sóng : Vận tốc truyền pha dao động gọi là vận tốc sóng v  f  Biên độ sóng : Biên độ dao động của các phần tử sóng .  Năng lượng sóng : Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng .Truyền càng xa thì năng lượng và biên độ càng giảm.  Phương truyền sóng - Phương trình sóng tại nguồn O : u  A cos(t   ) 2d - Phương trình sóng tại M cách O 1 đoạn d : u M  A cos(t    )  2d d - Độ lệch pha giữa sóng tại O và sóng tại M là     v  Giao thoa sóng : */Sóng kết hợp - Hai nguồn dao động cùng tần số ,có độ lệch pha không đổi theo thời gian gọi là 2 nguồn kết hợp - Sóng mà do 2 nguồn kết hợp phat ra gọi là 2 sóng kết hợp */Hiện tượng gia thoa : - Định nghĩa : Hiện tượng giao thoa là hiện tượng 2 sóng kết hợp khi gặp nhau thì có những điểm có đó chúng luôn tăng cường lẫn nhau , có những điểm ở đó chúng luôn triệt tiêu lẫn nhau - Hai nguồn A, B cùng pha , uufng biên độ a thì biên độ sóng tổng hợp tại điểm M là : d  d2 A  2a cos  1  */Cực đại dao thoa : Tập hơp các điểm có hiệu đường đi của 2 sóng tới đó bằng 1 số nguyên lần bước sóng d 2  d1  k ( k  0,1,2,.....) d 2  d1  Điểm M có biên độ dao động cực đại nếu :  số nguyên  Tập hợp các điểm có độ lệch pha của 2 sóng tới đó bằng 1 số chẳn lần  .  2k */Cực tiểu dao thoa : Tập hơp các điểm có hiệu đường đi của 2 sóng tới đó bằng 1 số bán nguyên lần bước sóng 1  d 2  d 1   k   ( k  0,1,2,.....) 2  Sv:PHAN SỸ TÂN-ĐHDTĐN [email protected] -7- BÍ QUYẾT GIẢI NHANH ĐỀ THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ Năm 2010-2011 d 2  d1  số bán nguyên  Tập hợp các điểm có độ lệch pha của 2 sóng tớI đó bằng 1 số chẳn lần  .  2k  1  Điểm M có biên độ dao động cực tiểu nếu : */Cách tìm số điểm dao động biên độ cực đại trên đoạn S1 S 2 S1 S 2  a, b  o Số điểm dao động cực đại : n  2a  1 o Số điểm đứng yêu : n  2a  2 ( Nếu b>=5 ) n  2a ( Nếu b<5) o Lập thương số Sóng dừng : Định nghĩa : Sóng dừng có các nút và bụng cố định trong không gian - Điểm bụng : Tại đó sóng tới và sóng phản xạ cùng pha . - Điểm nút : Tại đó sóng tới và sóng phản xạ ngược pha. - K/cách giữa 2 bụng sóng gần nhau nhất bằng k/cách giữa 2 nút sóng gần nhau nhất . */Sóng dừng có 2 đầu cố định : - Điều kiện có sóng dừng trên dây ( chiều dài là L )có 2 đầu cố định  Lk (k  1,2,3....) 2 2L 2L v  f    và  Max  2 L f k k - Số bụng = số bó = k - Số nút =k+1 */Sóng dừng có 1 đầu tự do: - Nếu điểm phản xạ tự do thì tại điểm phản xạ , sóng phản xạ luôn cung pha với sóng tới và tăng cương lẫn nhau . 1  - Điều kiện có sóng dừng trên dây có 1 đầu tự do : L   k   2 2  - Số bó = k - Số nút = số bụng =k+1  Sóng âm : */Sóng âm và cảm giác âm :  Sóng âm: Sóng cơ học có 16Hz  f  20.000Hz.Gây cảm giác âm ở tai nghe.  Sóng âm là sóng dọc  Sóng hạ âm : Sóng cơ học có tần số f<16Hz  Sóng siêu âm :Sóng cơ học có tần số f>20.000Hz (Tai người không nghe được sóng siêu âm và sóng hạ âm ) */Sự truyền âm-Vận tốc âm:  Âm truyền được trong môi trường rắn , lỏng và khí  Vận tốc âm phụ thuộc vàp tính đàn hồi, nhiệt độ và mật độ môi trường  Vận tốc âm trong chất rắn > vận tốc âm trong chất lỏng > vận tốc âm trong chất khí */Một số khái niệm:  Cường độ âm I .Đơn vị ¦ W/m 2  Mức cường dội âm L :gồm 130 mức Sv:PHAN SỸ TÂN-ĐHDTĐN [email protected] -8- BÍ QUYẾT GIẢI NHANH ĐỀ THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ L(dB)  10 lg I  I  10 I0 L ( dB ) 10 Năm 2010-2011 I0 I 0 : cường độ âm chuẩn ( I 0  10 12 ¦ W/m 2 )  Ngưỡng nghe: Cường độ âm nhỏ nhất còn gây cảm giác âm  Ngưỡng đau: Cường độ âm lớn nhất còn gây cảm giác âm nhưng làm đau tai .  Miền nghe được : Nằn giữa ngưỡng nghe và ngưỡng đau */Ba đặc tính sinh lí của âm:  Độ cao của âm: là 1 đặc tính sinh lí của âm , nó dựa vào 1 đặc tính vật lí của âm là tần số  Âm sắc : là 1 đặc tính sinh lí của âm , được hình thành trên cơ sở các đặc tính vật lí của âm tần số và biên độ  Độ to của âm :là 1 đặc tính sinh lí của âm , được dựa vào đặc tính vật lí của âm là biên độ (Chú ý :cùng biên độ âm , nhưng âm có tần số cao nghe rõ hơn âm có tân số thấp)  Hiệu ứng đốp-ple: Tổng Quát : f ' v  vt f v  vn f' là tần số máy thu được , f là tần số máy phát ( nguồn) phát ra khi đứng yên v là tốc độ truyền sóng trong môi trường v t là tốc độ của máy thu , v n là tốc độ của nguồn  Trong công thức trênmáy thu hay nguồn phát đứng yên thì tốc độ tương ứng bằng 0 và áp dụng cho nguồn và máy thu chuyển động cùng phương truyền sóng.  v và v t ngược chiều ứng với "+" , v và vt cùng chiều ứng với dấu "-"  v và v n ngược chiều ứng với "+" , v và v n cùng chiều ứng với dấu "-"  Chú ý : Khi sóng phản xạ thì tần số sóng không thay đổi Khi gặp vật cản cố định trở thành nguồn âm mới có tần số bằng tần số khi đến vật cản nhận được Chương IV DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ 1. DAO ĐỘNG & SÓNG ĐIỆN TỪ:  Chu kì , tần số riêng trong mạch dao động: 1 1 T  2 LC f  LC 2 LC  Các đại lượng biến thiên điều hoà vớicùng tần số f:  Điện tích trong mạch : q  q 0 cos(t   )  Cường độ dòng điện: i  q'  q0 sin(t  )  Hiệu điện thế 2 bản tụ điện: q q u   0 cos(t   ) C C  Điện trường tập trung ở tụ điện và từ trường tập trung ở cuộn cảm cũng biến thiên điều hoà vưới tần số f.  Năng lượng trong mạch dao động:  Năng lượng điện trường tập trung ở tụ điện C và biến thiên tuần hoàn với  ,  2 , f '  2 f .  WC   1 1 Q02 qu  cos 2 (t   ) 2 2 C Năng lượng điện trường cực đại : Sv:PHAN SỸ TÂN-ĐHDTĐN WC  Max  1 1 Q02 CU 02  2 2 C [email protected] -9- BÍ QUYẾT GIẢI NHANH ĐỀ THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ  Năng lượng từ trường tập trung ở cuộn cảm L và biến thiên tuần hoàn với  ,  2 , f '  2 f . WL   Năm 2010-2011 1 2 1 Q02 Li  sin 2 (t   ) 2 2 C Năng lượng từ trường cực đại: W L  Max   1 2 1 Q 02 LI 0  2 2 C Năng lượng toàn phần trong mạch dao động : Nếu mạch có R=0 thì dao động trong mạch là dao dộng điều hoà và năng lượng được bảo toàn ( ko phụ thuộc t ) 1 1 W  WC  WL  Li 2  Cu 2 2 2 Q02 LI 02 CU 02 W   = Khônh thay đổi 2C 2 2 2.ĐIỆN TỪ TRƯỜNG & SÓNG ĐIỆN TỪ  Điện trường và từ trường biến thiên :  Từ trường biến thiên theo thời gian sẽ sinh ra điện trường xoáy.  Điện trường biến thiên theo thời gian sẽ sinh ra từ trường xoáy.  Điện trường và từ trường xoáy là những đường cong khép kín.  /Điện từ trường : Điện trường và từ trường đông thoèi tồn tại , chúng là 2 mặt thể hiện khác nhau của 1 trường duy nhất gọi là trường điện từ.  Sóng điện từ: Sóng điện từ là 1 sóng ngang , từ trường và điện trường biến thiên cùng tần số , cùng pha . 3. MỘT SO CÔNG THỨC THƯỜNG GẶP    I0 Q0  Cường độ hiệu dụng qua mạch I  U C L I0  U0 C L  Cường độ cực đại qua mạch  Nếu mạch điện có C1 ,C 2 mắc song song thì:  Nếu mạch điện có C1 ,C 2 mắc nối tiếp thì T  T12  T22 f  f 12  f 22 f  T f1 f 2 f 12  f 22 T1 T2 T12  T22  Thời gian ngắn nhất vật đi từ : - Q0 T là 2 12 Q T Vị trí cân bằng đến li độ q   2 2 là 2 8 Q T Vị trí cân bằng đến li độ q   0 3 là 2 6 Vị trí cân bằng đến li độ q    Thời gian ngắn nhất từ giữa 2 lần Wt  Wd là T 4 Chương V DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU  CÁC CÔNG THỨC VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU: Sv:PHAN SỸ TÂN-ĐHDTĐN [email protected] - 10 - BÍ QUYẾT GIẢI NHANH ĐỀ THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ Năm 2010-2011 HỆ THỐNG HOÁ CCONG THỨC VỀ MẠCH ĐIỆN CÓ R, L, C MẮC NỐI TIẾP: Mạch có R, L, C nối tiếp Mạch chỉ có R Sơ đồ mạch điện: 1/ u = uR cùng pha với i =0 và pha của u = pha của i B o 1/ Biểu thức điện áp hai đầu mạch và biểu thức cường độ dòng điện: 2 cost = Uocost  i = I 2 cos(t - ) = Iocos(t - ) + Nếu i = I 2 cost = Iocost  u = U 2 cos(t + ) = Uocos(t + ) = ZL >0>0 R U R 4/ P = UI = RI2 5/ cos = 1  1/ u = uL sớm pha so với i 2  =+ 2  pha của uL = pha của i + 2 Cảm kháng: ZL = L ; Dung kháng: ZC = và U = U  (U L  U C ) 2 4/ Độ lệch pha của u so với i: U  U C Z L  ZC tan = L  UR R 6/ Hệ số công suất: Cos = Mạch chỉ có C  so với i 2 pha của uC = pha của i - 1 2/ Z = ZC = C U 3/ I = ZC 4/ P = 0 5/ cos = 0 Sv:PHAN SỸ TÂN-ĐHDTĐN 1 hay LC2 = 1 C  Z = Zmin = R  UR = U  I = Imax = U R  u cùng pha với i ZC <0   < 0 R 3/ I = 2 R 2  ZC U U  2 Z R 2  ZC 2 U 2  UC R 4/ URC = 5/ P = UIcos = RI2 6/ cos = R UR  Z U 1/ u = uLC lệch pha U R  so với 2 i  2   ZL < Z C   = 2 2/ Z = ZL  ZC  ZL > Z C   = + 3/ I = 2  Công suất cực đại: P max =  Mạch chỉ có L, C 7/ Cộng hưởng điện: Khi ZL = ZC thì trong mạch có hiện tượng cộng hưởng điện. Khi có cộng hưởng:  ZL = ZC hay L =  2 R UR  Z U R UR  Z U Mạch chỉ có R, C 1/ u = uRC trễ pha với i tan = 2/ Z =  ZL > ZC  tan > 0   > 0 : u sớm pha so với i  ZL < ZC  tan < 0   < 0 : u trễ pha so với i  ZL = ZC  tan = 0   = 0 : u cùng pha với i 5/ Công suất: P = UIcos = RI2 (P L = 0,P C = 0) 4/ P = 0 5/ cos = 0  =2 1 C  U = IZ (hay Uo = IoZ) 2/ Z = ZL = L U 3/ I = ZL 1 2 ) C U U (hay Io = o ) Z Z 2 R U2  U2 R L 4/ URL = 6/ cos = R 2  ( Z L  Z C ) 2  R 2  ( L  3/ Định luật Ôm: I = U U  2 2 Z R  ZL 5/ P = UIcos = RI2 Mạch chỉ có L 1/ u = uC trễ pha 3/ I = Tổng quát: pha của u = pha của i +   pha của i = pha của u -  2/ Tổng trở: Z= R 2  Z2 L 2/ Z = + Nếu u = U 2/ Z = R 3/ I = C L R A o Mạch chỉ có R, L 1/ u = uRL sớm pha với i tan U Z 4/ ULC = UL  UC 5/ P = 0 6/ cos = 0 [email protected] - 11 - BÍ QUYẾT GIẢI NHANH ĐỀ THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ Năm 2010-2011 Một số trường hợp thường gặp trong đề thì : Mạch điện RLC, điện áp hiệu dụng U ở hai đầu mạch không đổi.  R biến đổi, khi điều chỉnh R có 2 giá trị R1 và R2 (biết) thì công suất tiêu thụ của mạch đều là P. Tìm P Ta có P = U2 R1  R 2  R biến đổi, tìm R để công suất tiêu thụ của mạch là P (biết). Ta có R (2 giá trị) là nghiệm của phương trình: PR2 – U2R + P(ZL – ZC) = 0  R biến đổi. Tìm R để công suất tiêu thụ của mạch cực đại. Ta có:R = |ZL – ZC| và Pmax = U2 U2  2R 2 ZL  ZC ; khi đó cosφ = 2 2 Chú ý: a) Trường hợp R không đổi, mạch có cộng hưởng (ZL = ZC) thì Pmax = U2 R và cosφ = 1 b) Nếu mạch có biến trở R nối tiếp với r (không đổi) và L, C thì công suất tiêu thụ trên R cực đại khi: R = r 2  (ZL  ZC )2  Dạng toán thay đổi để hiệu điện thế giữa 2 đầu đoạn cuộn dây thuần cảm đạt cực đạ:, :  Đoạn mạch U ,f , R , C, R không đổi  Điều chỉnh L để hiệu điện thế trên cuôn dây thuần cảm đạt cực đại (tức UL-Max ) lúc đó: ZL = 2 2 R 2  ZC U R 2  ZC ; ULmax = ZC R  Dạng toán thay đổi để hiệu điện thế giữa 2 đầu đoạn cuộn dây thuần cảm đạt cực đạ:, :  Đoạn mạch U ,f , R , C, R không đổi  Điều chỉnh C để hiệu điện thế trên cuôn dây thuần cảm đạt cực đại (tức UC-Max ) lúc đó: ZC = 2 R 2  ZL ZL ; UCmax = 2 U R 2  ZL R  ω thay đổi, khi điều chỉnh có 2 giá trị ω1 và ω2 mà công suất P hoặc I không đổi (như nhau) thì giá trị của ω để P hay I cực đại (có cộng hưởng) là: ω = 1 .2  Xét trong đoạn mạch AM và đoạn NB ở trên cùng mạch điện AB: Biểu thức điện áp ở 2 đầu A,M là: u1  U 01 cos(t   ) Biểu thức điện áp ở 2 đầu B,N là: u 2  U 02 cos(t   )  Khi 1   2 : u1 cùng pha với u 2  tan 1  tan  2   Khi 1   2  : u1 vuông pha với u 2  tan 1 . tan  2  1 2   Khi 1   2   : hai góc lệch pha của I so vớI u 2 đầu 2 đoạn mạch là hai góc phụ nhau 2  tan 1 . tan  2  1  Khi u R,L vuông pha vớ\i u R,L thì : R 2  Z L Z C  Xác định tần số : f 1  f 2 ZL ZC f1 : tần số dòng điện không có cộng hưởng f 2 : tần số dòng điện xảy ra cộng hưởng . Xác định C: Sv:PHAN SỸ TÂN-ĐHDTĐN [email protected] - 12 - BÍ QUYẾT GIẢI NHANH ĐỀ THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ Năm 2010-2011 Dạng toán cho biết C  C1 và C  C 2 thì cường độ hiệu dụng qua R có giá trị bằng nhau, Để cường độ hiệu 2 1 1 dụng qua R có giá trị cực đạI thì tụ điện có điện dung vớI :   C C1 C 2 II/ MÁY BIẾN ÁP :  Biến đổi điện áp : U 1 N1  k U2 N2 - k>1 : máy hạ áp - k<1 : máy tăng áp U 1 I1  : Máy tăng áp thì giảm cường độ dòng điện và ngược lai U2 I2 P U I  Hiệu suất máy biến áp H  2  2 2 P1 U 1 I 1  Khi P1  P2 và cos 1  cos  2  III/ TRUYỀN TẢI ĐIỆN : - P :Công suất truyền tải . R : Điện trở của đường dây truyền tải. - Công suất hao phí trên đường dây tải: điện P  RI 2  R - U được tăng lên n lần thì P tăng lên n 2 lần. Công hao phí trên đường dây tải điện : A  Pt  KWh A  Công hao phí : P  t P  P H Hiệu suất truyền tải : P - P2 (U cos  ) 2 IV/ MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU . Nguyên tắc hoạt động :  Từ thông:   0 cos(t ) (  0  BS )  Suất điện động cảm ứng điện từ trong cuộn dây có N vòng giống hệt nhau là: d e  N  N 0 sin(t ) dt Đặt E 0  N 0  NBS thì: e  E 0 sin(t )  E0 cos(t   ) 2 . Máy phát điện xoay chiều 1 pha :  Tần số dòng điện : f  np - n: số vòng/1 giây - p:số cặp cực nam châm. np  Tần số dòng điện: f  60 - n: số vòng/1 phút - p:số cặp cực nam châm. Sv:PHAN SỸ TÂN-ĐHDTĐN [email protected] - 13 - BÍ QUYẾT GIẢI NHANH ĐỀ THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ Năm 2010-2011 Chương V SÓNG ÁNH SÁNG I/ HIỆN TƯỢNG TÁN SẮC ÁNH SÁNG:  Khi qua lăng kính:  Tia đỏ lệch ít nhất  Tia tím lệch nhiều nhất.  Ánh sáng đơn sắc : là ánh sáng không bị tán sắc mà chỉ bị lệch khi đi qua lăng kính.  Ánh sáng trắng : là hổn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc , có nhiều màu biến thiên liên tục , từ đỏ đến tím  Giải thích hiện tượng tán sắc:  Góc lệch tia sáng qua lăng kính D  A(n  1)  Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đơn sắc tím là lớn nhất, đối với ánh sáng đơn sắc đỏ là nhỏ nhất. d  t  nd  nt  Công thức thường dùng: 1 v1 n2   2 v 2 n1 II/ GIAO THOA ÁNH SÁNG:  Giao thoa ánh sáng :  Điều kiện để có giao thoa ánh sáng :Hai chùm sáng giao thoa phải là 2 cùm sáng kết hợp .  Ứng dụng : Giải thích mà sắc rực rỡ trên váng dầu mỡ , màn bong bóng xà phòng….  Công thức : ax  Hiệu lộ trình 2 sóng tại vị trí x: d 2  d1  D  Hiệu lộ trình tại vân sáng : d 2  d1  k (Số nguyên lần bước sóng )  Hiệu lộ trình tại vân tối: d 2  d1  k  0,5 (Số bán nguyên lần bước sóng )  d 2  d 1  2k  1 (S ố lẻ lần nửa bước sóng ) 2 D a  Khoảng vân : i   K/cách giữa 2 khe I-âng : a  K/cách từ 2 khe đến màn      Bước sóng: i  D a D ia D ia a D ( Bề rộng quang phổ bậc K chỉ có trong bài toán giao thoa á/s trắng) a D Vị trí vân tối bậc k: x  k  0,5i  k  0,5 a D Độ rộng quan phổ bậc k: x  K d  t  a Xác định vị trí là vân sáng hay vân tối x  Tính k   a, b i  Nếu b=0 :tại x là vân sáng  Nếu b=5 :tại x là vân tối. Khi vị trí vân sáng bậc k1 của bước sóng 1 trùng với vị trí vân sáng bậc k 2 của bước sóng 2 : k11  k 2 2 Vị trí vân sáng bậc k: x  ki  k Sv:PHAN SỸ TÂN-ĐHDTĐN [email protected] - 14 - BÍ QUYẾT GIẢI NHANH ĐỀ THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ      Năm 2010-2011 Khi vị trí vân sáng bậc k1 của bước sóng 1 trùng với vị trí vân tối bậc k 2 của bước sóng 2 : k11  k 2  0,52 v Khi làm thí nghiệm I-âng trong chất lỏng có chiết suất n thì khoảng vân I và  tăng lên n lần: i  i'  '  n n Bài toán tìm số vân sáng trong trường giao thoa L ( có vân trung tâm nằm đúng chính giữa vung L) L  Lấy  a, b 2i  Số vân sáng : N s  2a  1 (Số lẽ )  Số vân tối: N t  2a (b<5) N t  2a  2 (b>=5) Bài toán tìm k/cách ngắn nhất giữa 2 vân sáng cùng màu với vân trung tâm: k  x  Tính : 1  1  phân số tối giản k 2 2 y  Chọn k1 = x D  Tính x  k1 1 a Bài toán tìm các bước sóng của các vân sáng tại 1 vị trí x0 trên màn .( Trong giao thoa ánh sáng trắng có  d    t ) : D ax   a kD  Thay số a , x , D , vào tính   f k   Cho  d  f k   t  a  k  b  Chọn k là số nguyên .Có bao số nguyên thì có bấy nhiêu vân sáng tại x 0  Bài toán tìm các bước sóng của các vân tối tại 1 vị trí x0 trên màn ( Trong giao thoa ánh sáng trắng có  d    t ) : D ax  Cho x  (k  0,5)   a (k  0,5) D  Các bước làm tương tự bài toán trên .  Cho x  k Chương V    LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG Công thức bài tập tia X: hc eU hc hc f Max  hf Max   eU AK  Min  U AK  eU eh e Min  Min Động năng electron khi đập vào catốt: Wd  eU AK Công thức và các dạng toán về hiện tượng quang điện . h  6,625.10 34 Js c  3.10 8 m / s me  9,1.10 31 kg 1eV  1,6.10 19 J  Công thức Anh-xtanh: 1 2 hc hf   A  mv0 Max  2 Sv:PHAN SỸ TÂN-ĐHDTĐN 1MeV  10 6.1,6.10 19 J  1,6.10 13 J hc hc   eU h  0 [email protected] - 15 - BÍ QUYẾT GIẢI NHANH ĐỀ THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ  Khi dòng quang điện triệt tiêu thì : e.U h   Xác định năng lượng phôtôn:   hf   Tính bước sóng phôtôn:   Năm 2010-2011 1 2 mv0 2 hc  c f hc ( n P : số phôtôn trong chùm sáng )   Cường độ dòng quang điện bão hoà : I bh  ne .1,6.10 19  Công suất chùm sáng P  n P hf  n P  Tính số electron quang điện khi biết dòng quang điện bão hoà: ne   Tính hiệu suất quan điện : H  I bh I bh  e 1,6.10 19 Ne Ihc .100%  100% NP e P hc hc (J) A  (eV) 0 0 e hc hc  Giới hạn quan điện :  m    AJ  AeV .1,6.10 19  Công thoát electron : A   Tính vận tốc cức đại ban đầu : V0 Max  2hc 1 1 (  ) m  0 2 hc (  A) m  2eU h m  Động năng electron khi đến Anốt: Wd  W0 Max  eU V0 Max   Bài toán cho V01  V02 : 2hc 1 1 2hc 1 1 (  )n (  ) m  2 0 m 1 0 0  n 1 n2 1  1 2 2  n2 1 hc   2 1 A  2 n 1     Bài toán elẻcton chuyển động trong từ trường đều B: electron sẽ chuyển tròn đều với bán kính R V02 mV0 mV0 BeV0  m  R  B R Be Re  Quang phổ vạch nguyên tử hyđrô:  Dãy Lai-man: -Tạo thành khi electron chuyển từ quỹ đạo dừng bên ngoài về quỹ đạo K - Thuộc miền tử ngoại -Vạch thứ nhất của dãy Lai-man có các tên gọi sau +Vạch có năng lượng thấp nhất của dãy +Vạch có bước sóng dài nhất của dãy . Sv:PHAN SỸ TÂN-ĐHDTĐN [email protected] - 16 - BÍ QUYẾT GIẢI NHANH ĐỀ THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ +Vạch có bước sóng  21   Năm 2010-2011 hc E 2  E1 Dãy Ban-me: -Tạo thành khi electron chuyển từ quỹ đạo dừng bên ngoài về quỹ đạo L - Thuộc miền tử ngoại và ánh sáng nhìn thấy. - 4 vạch nhìn thấy là : + H  :màu đỏ .Vạch có bước sóng là còn gọi là 32 vạch thứ nhất của dãy ban-me + H  : màu lam .Vạch có bước sóng là . còn gọi là 42 vạch thứ 2 của dãy ban-me + H  : màu chàm .Vạch có bước sóng là . còn gọi là 52 vạch thứ 3 của dãy ban-me + H  : màu tím .Vạch có bước sóng là . còn gọi là 62 vạch thứ 4 của dãy ban-me  Dãy Pa-sen: -Tạo thành khi electron chuyển từ quỹ đạo dừng bên ngoài về quỹ đạo M - Thuộc miền hồng ngoại - Vạch thứ nhất của Pa-sen: có các tên gọi sau +Vạch có năng lượng thấp nhất của dãy +Vạch có bước sóng dài nhất của dãy . hc +Vạch có bước sóng  21  E 4  E3  Một số bước sóng thường gặp 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1          21 31 32 31 32  21  43  42 32 32  43  43  Một số kiến thức cần ghi nhớ: R0  5,3.10 11 13,6 R n  n 2 R0 En  n 2 E 0 En   2 eV  n E1  13,6eV  Đây cũng chính là năng lượng ion hoá nguyên tử hyđrô từ trạng thái cơ bản 13,6 , eV   3,4eV  E3   1326 eV   1,51eV  2 2 3 21  0,122m , 31  0,103m , 32    0,656m ,  42     0,486 m , 43  1,875m E2   Chương IX     HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ Kích thướt hạ nhân : xem hạt nhân là quả cầu bán kính R thì R  1,2.10 15 3 A (m) Đơn vị khối lượng nguyên tử : 1 1 12 g   u  m12 C    1,66.10  27 kg 6 12 12 N A  1u  931,5Mev / c 2  uc 2  931,5Mev Độ hụt khối: m  m0  m  Zm P  ( A  Z )mn  m Năng lượng liên kết riêng: Sv:PHAN SỸ TÂN-ĐHDTĐN [email protected] - 17 - BÍ QUYẾT GIẢI NHANH ĐỀ THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ Năm 2010-2011   Là năng lượng liên kết có 1 nuclon đó là Wlk A  Hạt nhân có năng lượng càng lớn thì hạt càng bền vững.   có giá trị từ 1  8,8MeV  Định luật phóng xạ : t k T : Chu kì bán rã t: Thời gian phóng xạ T ln 0,693  Hằng số phóng xạ :    T T N0 2k m  k0 2  Số hạt nhân còn lại sau thời gian t: N  N 0 e  t   Khối lượng con lại sau thời gian t: m  m0 e  t  Những số liệu cần nhớ k Khối lượng phân rã Khối lượng còn lại 1 50% m m 0 2 50% m m 0 2 2 75% 3m0 m 4 25% m m 0 4 3 87,5% 7 m0 m 8 12,5% m m 0 8 4 93,75% 15m0 m 16 6,25% m m 0 16  Độ phóng xạ : Độ phóng xạ là đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của một lượng chất phóng xạ Độ phóng xạ ban đầu : H 0  N 0 Độ phóng xạ còn lại sau thời gian t: H N H  k0 H  N   k0 H   N 0 e  t 2 2  Đơn vị độ phóng xạ Trong hệ SI là electron ; kí hiệu Bq , 1 Bq = số phân rã /giây  Đơn vị khác là curi - kí hiệu là Ci ( xấp xỉ bằng độ phóng xạ 1g rađi )  Một số công thức liên quan : N  Tính khố lượng khi biết số hạt : m  A NA  Tính số hạt khi biết khối lượng : N  m N A A * Hạt A phóng xạ hạt X và biến đổi thành Y: A  X  Y  E : Năng lượng toả ra của một phản ứng E  (m A  m X  mY )c 2  Số hạt nhân A bị phân rã sau thời gian t bừng số hạt nhân X (hay Y ) sinh ra: m 1 1 N  N 0 (1  k )  0 N A (1  k ) A 2 2 Sv:PHAN SỸ TÂN-ĐHDTĐN [email protected] - 18 - BÍ QUYẾT GIẢI NHANH ĐỀ THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ Năm 2010-2011 1 ) 2k A 1  Khối lượng chất mới tạo thành sao thời gian t m X  X m0 (1  k ) A 2 1 1  K X : động năng hạt nhân X. K X  m X V X2 K Y : động năng hạt nhân Y K Y  mY VY2 2 2  Liên kết hệ giữa động năng và khối lượng: KX m K X m X  K Y mY   Y KY mX  Liên kết giữa động năng và năng lượng toả ra: mY mX KX  E KY  E m X  mY m X  mY  Khối lượng chất A bị phân rã sau thời gian t : m  m0  m  m0 (1   Vận tốc của mỗi hạt : V  2K m  Tỉ số giữa khối lượng hạt nhân sinh ra và hạt nhân còn lại là sau phóng xạ là : mX A  (2 k  1) X m A m0 N H ) ln( 0 ) ln( 0 ) m T N T H T  Thời gian phóng xạ : t  ln 2 ln 2 ln 2 ln 2 ln 2 ln 2  Chu kì bán rã T  t t t m0 N0  H0  ln( ) ln( ) ln  m N  H  ln(  Năng lượng trong phản ứng hạt nhân : A B  C  D m0  m A  m B m  mC  m D E  (m0  m ).c 2  Nếu m0  m : Phản ứng toả năng lượng .( E  0 )  Nếu m0  m : Phản ứng toả năng lượng .( E  0 )  Hai loại phản ứng phân hạch toả năng lượng:  Sự phân hạch : 1 235 0 n  92 U  X  Y  kn  Q Q: khoảng 200 MeV ( Năng lượng toả ra tồn tại dưới dạng động năng các hạt sinh ra )  Phản ứng nhiệt hạch .( Tổng hợp hạt nhân ) 2 1 2 H  1 H  3 He  1 n  4MeV 2 0 3 1 2 H  1 H  4 He  1 n  17,5MeV 2 0 Nhiệt độ cần cung cấp để phản ứng nhiệt hạch xảy ra vào khoảng 10 7  10 8 K ********** Sv:PHAN SỸ TÂN-ĐHDTĐN  *********** [email protected] - 19 -