TRNG ĐI HC PHM VĂN ĐỒNG
KHOA CBN
B MÔN VẬT LÝ
Biên son: Nguyễn Đình Đức (chủ biên)
VẬT LÝ ĐI CNG 1
Tháng 6-2015
LU HÀNH NI B
TRNG ĐI HC PHM VĂN ĐỒNG
KHOA CBN
B MÔN VẬT LÝ
Nguyễn Đình Đức (Chủ biên), Nguyễn Th Kiều Thu,
Nguyễn Th Thu Thủy, Trần Th Thu Thủy, Đ Mi
VẬT LÝ ĐI CNG 1
1. C hc
2. Nhiệt hc
3. Điện từ hc
4. Quang hc sóng
VT LÝ ĐI CNG 1
3
MC LC
Phn 1: C HC
Chng 1: C HC CHT ĐIM
1.1. Đng hc cht đim ......................................................................................................... 10
1.1.1.Những khái niệm mở đầu ................................................................................................ 10
1.1.2. Một số dng chuyển động đặc biệt ................................................................................. 13
1.2.Đng lc hc cht đim ................................................................................................... 17
1.2.1.Các định lut Newton ....................................................................................................... 17
1.2.2.Các định lý về động lợng ............................................................................................... 19
1.2.3.Ý nghĩa động lợng vƠ xung lợng ................................................................................. 20
1.2.4.Định lut bảo toƠn động lợng ........................................................................................ 20
1.2.5.ng dụng các định lut Newton để kháo sát chuyển động ............................................. 21
1.2.6.Chuyển động tng đối vƠ nguyên lý tng đối Galileo ................................................. 23
1.3.Năng lng ........................................................................................................................ 25
1.3.1.Công. Công suất .............................................................................................................. 25
1.3.2.Năng lợng. Động năng .................................................................................................. 26
1.3.3.Trờng lực thế. Thế năng trong trờng lực thế .............................................................. 28
1.3.4.Định lut bảo toƠn c năng trong trờng lực thế ........................................................... 29
1.4.Trng hp dn ................................................................................................................ 30
1.4.1.Lực vn vt hấn dn ........................................................................................................ 30
1.4.2.Định lut Newton vƠ các ng dụng .................................................................................. 30
1.4.3.Trờng hấp dn ............................................................................................................... 31
1.4.4.Chuyển động ca vt trong trờng hấp dn ca trái đất ................................................. 32
1.4.5.Các định lut Keple .......................................................................................................... 33
BƠi tp ....................................................................................................................................... 33
Chng 2: ĐNG LC HC H CHT ĐIM - VT RN
2.1. Khối tơm ca h cht đim .............................................................................................. 39
2.1.1. Định nghĩa ....................................................................................................................... 39
2.1.2. Vị trí vƠ vn tốc khối tơm trong hệ to độ Oxyz .............................................................. 39
2.1.3. Phng trình chuyển động ca khối tơm ........................................................................ 40
2.2. Chuyn đng ca vt rn ................................................................................................ 40
2.2.1. Các chuyển động c bản ............................................................................................... 40
2.2.2. Phng trình c bản trong chuyển động quay ca vt rắn ........................................... 40
2.3. Đnh lut bo toƠn moment đng lng ...................................................................... 43
2.3.1.Moment động lợng ca một hệ chất điểm ..................................................................... 43
2.3.2. Định lý về moment động lợng ....................................................................................... 44
2.3.3.Định lut bảo toƠn moment động lợng .......................................................................... 44
BƠi tp ....................................................................................................................................... 45
Chng 3: C HC CHT LU
3.1.Nhng khái nim cbn .................................................................................................. 47
3.2.Tƿnh hc cht lu ............................................................................................................. 47
3.2.1.Áp suất ............................................................................................................................ 47
3.2.2.Công thc c bản ca tĩnh học chất lu ......................................................................... 47
3.3. Đng lc hc cht lu lỦ tởng .................................................................................... 48
3.3.1. Định lut bảo toƠn dòng .................................................................................................. 48
3.3.2. Định lut Becnoulli ......................................................................................................... 49
Cơu hỏi vƠ bƠi tp ..................................................................................................................... 50
VT LÝ ĐI CNG 1
4
Phn 2: NHIT HC
Chng 4: ĐNG HC PHỂN T
4.1. Phng trình trạng thái khí lỦ tởng............................................................................. 52
4.1.1.Khí lý tởng ...................................................................................................................... 52
4.1.2.Phng trình trng thái khí lý tởng................................................................................ 52
4.2. Thuyết đng hc phơn tkhí lỦ tởng .......................................................................... 53
4.2.1. Các phơn tử trong chất khí.............................................................................................. 53
4.2.2. Thuyết động học phơn tử ................................................................................................ 53
4.2.3. Phng trình c bản ca thuyết động học phơn tử ........................................................ 54
4.2.4. Hệ quả ............................................................................................................................ 55
BƠi tp ....................................................................................................................................... 56
Chng 5: NHIT ĐNG LC HC
5.1.Nguyên lỦ th nht ca nhit đng lc hc ................................................................... 58
5.1.1. Nhiệt, công, nội năng ..................................................................................................... 58
5.1.2. Nguyên lý th nhất ca nhiệt động lực học .................................................................... 58
5.1.3. ng dụng nguyên lý th nhất để nghiên cu các quá trình cơn bằng ca khí lý
tởng60
5.2. Nguyên lỦ thhai ca nhit đng lc hc .................................................................... 65
5.2.1. Quá trình thun nghịch vƠ quá trình không thun nghịch ............................................... 65
5.2.2. Nguyên lý th hai ca nhiệt động lực học ...................................................................... 65
5.2.3. Chu trình Cacnô ............................................................................................................. 66
BƠi tp ....................................................................................................................................... 68
Phn 3: ĐIN THC
Chng 6: TRNG TƾNH ĐIN ........................................................................................... 71
6.1. Các khái nim mở đu .................................................................................................... 71
6.2. Đnh lut Coulomb ........................................................................................................... 71
6.2.1. Định lut Coulomb trong chơn không .............................................................................. 71
6.2.2. Định lut Coulomb trong các môi trờng ........................................................................ 72
6.3. Đin trng - Vectcng đ đin trng ................................................................. 72
6.3.1. Khái niệm ....................................................................................................................... 72
6.3.2. Vect cờng độ điện trờng .......................................................................................... 72
6.3.3. Nguyên lý chồng chất điện trờng .................................................................................. 73
6.4. Đin thông ........................................................................................................................ 74
6.4.1. Đờng sc điện trờng .................................................................................................. 74
6.4.2. Điện thông (Thông lợng điện trờng) ........................................................................... 74
6.4.3. Điện dịch thông (thông lợng cảm ng điện) ................................................................. 75
6.5. Đnh lỦ Gauss ................................................................................................................... 76
6.5.1. Phát biểu ........................................................................................................................ 76
6.5.2. ng dụng ........................................................................................................................ 76
6.6. Đin thế ............................................................................................................................. 78
6.6.1. Công ca lực tĩnh điện-tính chất thế ca trờng tĩnh điện ............................................. 78
6.6.2. Thế năng ca điện tích điểm trong điện trờng.............................................................. 78
6.6.3. Điện thế- Hiệu điện thế ................................................................................................... 79
6.6.4. Mặt đẳng thế .................................................................................................................. 80
6.7. Liên hgia vect E vƠ đin thế V ................................................................................ 81
6.7.1. Hệ thc giữa E và V ........................................................................................................ 81
6.7.2. Áp dụng ........................................................................................................................... 81
6.8. Vt dn .............................................................................................................................. 82
6.8.1. Điều kiện cơn bằng tĩnh điện........................................................................................... 82
6.8.2. Tính chất ca vt dn mang điện .................................................................................... 82
VT LÝ ĐI CNG 1
5
6.8.3. Hiện tợng điện hởng .................................................................................................. 82
6.8.4. Tụ điện. Điện dung tụ điện .............................................................................................. 83
6.8.5. Điện dung ca một số loi tụ điện ................................................................................... 83
6.9. Cht đin môi.................................................................................................................... 84
6.9.1. Hiện tợng phơn cực điện môi ....................................................................................... 84
6.9.2. Điện môi có phơn tử phơn cực vƠ điện môi có phơn tử không tự phơn cực .................. 84
BƠi tp ....................................................................................................................................... 85
Chng 7: DọNG ĐIN KHỌNG ĐI
7.1. Các khái nim c bn ...................................................................................................... 87
7.1.1. Dòng điện ....................................................................................................................... 87
7.1.2. Cờng độ dòng điện ....................................................................................................... 87
7.1.3. Mt độ dòng điện ............................................................................................................ 87
7.2. Đnh lut Ohm đối vi đoạn mạch thun đin trở ........................................................ 88
7.2.1. Phát biểu định lut .......................................................................................................... 88
7.2.2. Điện trở ca vt dn đồng chất. Điện trở suất ................................................................ 89
7.2.3. Dng vi phơn ca định lut Ohm ..................................................................................... 89
7.3. Ngun đin. Đnh lut Ohm tng quát .......................................................................... 90
7.3.1. Nguồn điện ...................................................................................................................... 90
7.3.2. Suất điện động. Định lut Ohm tổng quát ....................................................................... 91
7.4. Các đnh lut Kirchhoff .................................................................................................... 92
BƠi tp ....................................................................................................................................... 94
Chng 8: TTRNG CA DọNG ĐIN KHỌNG ĐI
8.1. Tng tác t ca dòng đin - Đnh lut Ampère (Ampe) ........................................... 96
8.1.1. Tng tác từ ca dòng điện .......................................................................................... 96
8.1.2. Định lut Ampère (Ampe) ................................................................................................ 96
8.2. Ttrng, vect cm ng tvƠ vectcng đ ttrng .................................... 97
8.2.1. Khái niệm từ trờng ........................................................................................................ 97
8.2.2. Vect cảm ng từ. Định lut Biot-Savart ...................................................................... 98
8.2.3. Nguyên lý chồng chất ca từ trờng ............................................................................. 98
8.2.4. Vect cờng độ từ trờng .............................................................................................. 98
8.2.5. Cảm ng từ ca dòng điện thẳng, dòng điện tròn gơy ra ti một điểm .......................... 99
8.2.6. Đờng sc từ.................................................................................................................. 101
8.3. Tthông - Đnh lỦ Gauss đối vi t trng ............................................................... 101
8.3.1. Từ thông .......................................................................................................................... 101
8.3.2. Định lý Gauss ................................................................................................................. 102
8.4. Đnh lỦ Ampère vdòng đin toƠn phn ...................................................................... 102
8.4.1. Lu số ca vect cảm ng từ ....................................................................................... 102
8.4.2. Định lý Ampère dòng điện toƠn phần .............................................................................. 102
8.4.3. ng dụng ........................................................................................................................ 104
8.5. Tác dng ca ttrng lên dòng đin ........................................................................ 104
8.5.1. Tác dụng ca từ trờng lên phần tử dòng điện - Lực Ampère ..................................... 104
8.5.2. Lực Lorentz. Chuyển động ca ht mang điện trong từ trờng .................................... 105
BƠi tp ....................................................................................................................................... 107
Phn 4: QUANG HC
Chng 9: QUANG HC SịNG ............................................................................................. 110
9.1. Csở ca quang hc sóng ............................................................................................ 110
9.1.1. Hàm sóng ánh sáng ........................................................................................................ 110
9.1.2. Cờng độ sáng ............................................................................................................... 110
9.1.3. Nguyên lý chồng chất ...................................................................................................... 110
9.1.4. Nguyên lý Huygens ......................................................................................................... 110