Ôn tập kiến thức môn Vật lý

Chuyên mục 'Diễn đàn Vật Lý' bởi lightphantom, 2 Tháng chín 2012.

  1. Tổng quan chương trình luyện thi môn vật lý lớp 12

    • Chuyên đề Dao Động Cơ Học

    Dao động cơ học gồm 3 phần lớn:

    + Tổng quan về dao động điều hòa

    + Con lắc đơn

    + Con lắc lò xo

    • Phần Tổng quan về dao động điều hòa sẽ gồm các dạng như sau:

    + Trước khi tính cần xác định rõ thuộc góc phần tư thứ mấy của đường tròn lượng giác (thường lấy -π < ≤ π)

    • Lập Phương trình dao động: x = Acos(t + ) : nguyên tắc : tìm A, , . Chúng ta phải dựa vào đề bài để tìm các yếu tố này. Các bước lập phương trình dao động dao động điều hoà:

    * Tính

    * Tính A

    * Tính dựa vào điều kiện đầu: lúc t = t0 (thường t0 = 0)

    Lưu ý:
    + Vật chuyển động theo chiều dương thì v > 0, ngược lại v < 0

    + Trước khi tính cần xác định rõ thuộc góc phần tư thứ mấy của đường tròn lượng giác (thường lấy -π < ≤ π)

    • Li độ, vận tốc, gia tốc Dao động Điều hoà có tần số góc là , tần số f, chu kỳ T. Thì động năng và thế năng biến thiên Tuần hoàn với tần số góc 2, tần số 2f, chu kỳ T/2


    • Động năng và thế năng trung bình trong thời gian nT/2 ( nN*, T là chu kỳ dao động) là:

    • Khoảng thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí có li độ x1 đến x2
    với và ()

    • Quãng đường vật đi được từ thời điểm t1 đến t2.

    Xác định: (v1 và v2 chỉ cần xác định dấu)

    Phân tích: t2 – t1 = nT + t (n N; 0 ≤ t < T)

    Quãng đường đi được trong thời gian nT là S1 = 4nA, trong thời gian t là S2.

    Quãng đường tổng cộng là S = S1 + S2

    Lưu ý:
    + Nếu t = T/2 thì S2 = 2A

    + Tính S2 bằng cách định vị trí x1, x2 và chiều chuyển động của vật trên trục Ox

    + Trong một số trường hợp có thể giải bài toán bằng cách sử dụng mối liên hệ giữa dao động điều hoà và chuyển động tròn đều sẽ đơn giản hơn.

    + Tốc độ trung bình của vật đi từ thời điểm t1 đến t2: với S là quãng đường tính như trên.

    • Bài toán tính quãng đường lớn nhất và nhỏ nhất vật đi được trong khoảng thời gian 0 < t < T/2.

    Vật có vận tốc lớn nhất khi qua VTCB, nhỏ nhất khi qua vị trí biên nên trong cùng một khoảng thời gian quãng đường đi được càng lớn khi vật ở càng gần VTCB và càng nhỏ khi càng gần vị trí biên.

    Sử dụng mối liên hệ giữa dao động điều hoà và chuyển đường tròn đều.

    Góc quét = t.

    Quãng đường lớn nhất khi vật đi từ M1 đến M2 đối xứng qua trục sin (hình 1)

    Quãng đường nhỏ nhất khi vật đi từ M1 đến M2 đối xứng qua trục cos (hình 2)

    Lưu ý: + Trong trường hợp t > T/2

    Tách

    trong đó

    Trong thời gian quãng đường

    luôn là 2nA

    Trong thời gian t’ thì quãng đường lớn nhất, nhỏ nhất tính như trên.

    + Tốc độ trung bình lớn nhất và nhỏ nhất của trong khoảng thời gian t:

    và với SMax; SMin tính như trên.

    Các bước giải bài toán tính thời điểm vật đi qua vị trí đã biết x (hoặc v, a, Wt, Wđ, F) lần thứ n


    * Giải phương trình lượng giác lấy các nghiệm của t (Với t > 0 phạm vi giá trị của k )

    * Liệt kê n nghiệm đầu tiên (thường n nhỏ)

    * Thời điểm thứ n chính là giá trị lớn thứ n

    Lưu ý:+ Đề ra thường cho giá trị n nhỏ, còn nếu n lớn thì tìm quy luật để suy ra nghiệm thứ n

    + Có thể giải bài toán bằng cách sử dụng mối liên hệ giữa dao động điều hoà và chuyển động tròn đều

    Các bước giải bài toán tìm số lần vật đi qua vị trí đã biết x (hoặc v, a, Wt, Wđ, F) từ thời điểm t1 đến t2.

    * Giải phương trình lượng giác được các nghiệm

    * Từ t1 < t ≤ t2 Phạm vi giá trị của (Với k Z)

    * Tổng số giá trị của k chính là số lần vật đi qua vị trí đó.

    Lưu ý: + Có thể giải bài toán bằng cách sử dụng mối liên hệ giữa dao động điều hoà và chuyển động tròn đều.

    + Trong mỗi chu kỳ (mỗi dao động) vật qua mỗi vị trí biên 1 lần còn các vị trí khác 2 lần.

    Các bước giải bài toán tìm li độ, vận tốc dao động sau (trước) thời điểm t một khoảng thời gian t.

    Biết tại thời điểm t vật có li độ x = x0.

    * Từ phương trình dao động điều hoà: x = Acos(t + ) cho x = x0

    Lấy nghiệm t + = với ứng với x đang giảm (vật chuyển động theo chiều âm vì v < 0)

    hoặc t + = - ứng với x đang tăng (vật chuyển động theo chiều dương)

    * Li độ và vận tốc dao động sau (trước) thời điểm đó t giây là

    hoặc

    Dao động có phương trình đặc biệt

    * x = a Acos(t + ) với a = const

    Biên độ là A, tần số góc là , pha ban đầu

    x là toạ độ, x0 = Acos(t + ) là li độ.

    Toạ độ vị trí cân bằng x = a, toạ độ vị trí biên x = a A

    Vận tốc v = x’ = x0’, gia tốc a = v’ = x” = x0”

    Hệ thức độc lập: a = -2x0

    * x = a Acos2(t + ) (ta hạ bậc)

    Biên độ A/2; tần số góc 2, pha ban đầu 2.

    + Tương tự với các dạng trong phần con lắc lò xo và con lắc đơn

    • Chuyên đề Sóng Cơ:

    Sóng cơ học chúng ta lại chia thành các phần lớn như : Sóng Cơ học, Giao Thoa Sóng, Sóng Dừng, Sóng âm.

    Xin đưa ra cụ thể một phần như sau:

    Phần giao thoa sóng:

    Tổng quát : Giao thoa của hai sóng phát ra từ hai nguồn sóng kết hợp S1, S2 cách nhau một khoảng l:
    Xét điểm M cách hai nguồn lần lượt d1, d2

    Phương trình sóng tại 2 nguồn lệch pha: và

    Phương trình sóng tại M do hai sóng từ hai nguồn truyền tới:


    Phương trình giao thoa sóng tại M: uM = u1M + u2M

    Biên độ dao động tại M: với

    Chú ý: * Số cực đại:

    * Số cực tiểu:

    ĐKCĐ. d2-d1= k -

    ĐKCT. d2-d1= (k+) -

    1. Hai nguồn dao động cùng pha ()

    * Điểm dao động cực đại: d2 – d1 = k (kZ)

    Số đường hoặc số điểm trên khoảng S1S2(không tính hai nguồn):

    * Điểm dao động cực tiểu trên khoảng S1S2 (không dao động): d2 – d1 = (2k+1) (kZ)

    Số đường hoặc số điểm trên khoảng S1S2 (không tính hai nguồn):

    2. Hai nguồn dao động ngược pha:()

    * Điểm dao động cực đại: d2 – d1 = (2k+1) (kZ)

    Số đường hoặc số điểm trên khoảng S1S2 (không tính hai nguồn):

    * Điểm dao động cực tiểu trên khoảng S1S2 (không dao động): d2 – d1 = k (kZ)

    Số đường hoặc số điểm trên khoảng S1S2 (không tính hai nguồn):

    Chú ý: Với bài toán tìm số đường dao động cực đại và dao động giữa hai điểm M, N cách hai nguồn lần lượt là d1M, d2M, d1N, d2N.

    Đặt dM = d1M - d2M ; dN = d1N - d2N và giả sử dM < dN.

    + Hai nguồn dao động cùng pha:

    Cực đại: dM < k < dN

    Cực tiểu: dM < (k+0,5) < dN

    + Hai nguồn dao động ngược pha:

    Cực đại:dM < (k+0,5) < dN

    Cực tiểu: dM < k < dN

    + Hai nguồn dao động lệch pha:

    Cực đại: dM < k - < dN

    Cực tiểu: dM < (k+0,5) - < dN

    Số giá trị nguyên của k thoả mãn các biểu thức trên là số đường cần tìm.

    +Có thể điểm N trùng với điểm S1 thì dBB=dBN=0

    Loại toán tìm khoảng cách ngắn nhất từ S1,S2 đến 1 điểm trên dao động tổng hợp tại M để 2 điểm đó cùng pha hoặc ngược pha:Cách làm như sau:thì độ lệch pha sẽ là Nếu Cos

    Còn . Nếu Cos

    Cùng pha thì cho =2k .Ngược pha thì cho=(2k+1)=> d nhỏ nhất =>k nhỏ nhất

    • Chuyên Đề Dao Động và Sóng Điện Từ:

    Phần này bao gồm các phần lớn như: Dao động điện từ, Sóng điện từ

    1. Dao động điện từ

    * Điện tích tức thời q = q0cos(t + )

    * Hiệu điện thế (điện áp) tức thời

    * Dòng điện tức thời i = q’ = -q0sin(t + ) = I0cos(t + +)

    * Cảm ứng từ:

    *Điện trường

    Thân:q,u dao động cùng pha.i nhanh pha u,q

    E,B,I dao động cùng pha với nhau

    Trong đó: là tần số góc riêng

    là chu kỳ riêng

    là tần số riêng

    * Năng lượng điện trường:

    * Năng lượng từ trường:

    * Năng lượng điện từ:

    Chú ý: + Mạch dao động có tần số góc , tần số f và chu kỳ T thì Wđ và Wt biến thiên với tầnsố góc 2, tần số 2f và chu kỳ T/2

    +Năng l ượng TT dao động lệch pha so với NLĐT

    + Mạch dao động có điện trở thuần R 0 thì dao động sẽ tắt dần. Để duy trì dao động cần cung cấp cho mạch một năng lượng có công suất:

    + Khi tụ phóng điện thì q và u giảm và ngược lại

    + Quy ước: q > 0 ứng với bản tụ ta xét tích điện dương thì i > 0 ứng với dòng điện chạy đến bản tụ mà ta xét.

    +Năng lượng điện từ: và Năng lượng từ trường dao động cùng tần số 2f nhung không cùng pha

    2. Sóng điện từ

    Vận tốc lan truyền trong không gian v = c = 3.108m/s

    Máy phát hoặc máy thu sóng điện từ sử dụng mạch dao động LC thì tần số sóng điện từ phát hoặc thu được bằng tần số riêng của mạch.

    Bước sóng của sóng điện từ

    Lưu ý: Mạch dao động có L biến đổi từ LMin LMax và C biến đổi từ CMin CMax thì bước sóng của sóng điện từ phát (hoặc thu)

    Min tương ứng với LMin và CMin

    Max tương ứng với LMax và CMax

    Các chuyên đề còn lại như:

    + Cơ học vật rắn

    + Dòng Điện Xoay Chiều

    + Sóng Ánh Sáng

    + Lượng Tử Ánh Sáng

    + Thuyết tương đối hẹp

    + Vật lý hạt nhân


    Chúc các bạn 1 kỳ nghỉ thật vui để chuẩn bị cho năm học mới.