Tài liệu ôn tập học kì 1 môn Vật lý lớp 12 năm 2022-2023 - Trường THPT Yên Dũng số 2

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:18

Thêm vào BST

Báo xấu

10
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề đạt kết quả cao trong kì thi học kì 1 sắp tới, mời các bạn học sinh cùng tham khảo "Tài liệu ôn tập học kì 1 môn Vật lý lớp 12 năm 2022-2023 - Trường THPT Yên Dũng số 2" để hệ thống kiến thức và rèn luyện kỹ năng giải bài tập môn học. Chúc các bạn thi tốt.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tài liệu ôn tập học kì 1 môn Vật lý lớp 12 năm 2022-2023 - Trường THPT Yên Dũng số 2

CHƢƠNG 1: DAO ĐỘNG CƠ CHỦ ĐỀ 1. ĐẠI CƢƠNG VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ I. KIẾN THỨC CƠ BẢN 1. DAO ĐỘNG CƠ 1.1. Dao động: Dao động là chuyển động qua lại của vật quanh một vị trí cân bằng. 1.2. Dao động tuần hoàn a) Định nghĩa: Dao động tuần hoàn là dao động mà trạng thái dao động của vật được lặp lại như cũ sau những khoảng thời gian bằng nhau. b) Chu kì và tần số dao động:  Chu kì dao động: là khoảng thời gian ngắn nhất sau đó trạng thái dao động được lặp lại như cũ (hay là khoảng thời gian ngắn nhất để vật thực hiện xong một dao động toàn phần).  Tần số dao động: là số lần dao động mà vật thực hiện được trong một đơn vị thời gian. t 1  Mối quan hệ chu kì và tần số dao động: T   N f (N là số dao động toàn phần mà vật thực hiện được trong khoảng thời gian t ) 1.3. Dao động điều hoà: Dao động điều hoà là dao động được mô tả bằng một định luật dạng cosin hay sin theo thời gian t, trong đó A,  ,  là những hằng số: x  A.cos  t   . 2. DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ 2.1. Phƣơng trình dao động điều hoà Chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng thì phương trình dao động là x  A.cos  t   Trong đó:  x : li độ, là độ dời của vật xo với vị trí cân bằng (cm, m).  A: biên độ, là khoảng cách từ VTCB đến vị trí biên (cm, m), phụ thuộc cách kích thích.  t   : pha của dao động, là đại lượng trung gian cho phép xác định trạng thái dao động của vật ở thời điểm t bất kì (rad).   : pha ban đầu, là đại lượng trung gian cho phép xác định trạng thái dao động của vật ở thời điểm ban đầu t = 0, (rad); phụ thuộc vào cách chọn gốc thời gian, trục tọa độ.   : tần số góc, là đại lượng trung gian cho phép xác định chu kì và tần số dao động. Cho biết tốc độ thay đổi góc pha của dao động (rad/s). Chú ý: A,  luôn dương.  : có thể âm, dương hoặc bằng 0. 2.2. Chu kì và tần số dao động điều hoà Dao động điều hoà là dao động tuần hoàn vì hàm cosin là một hàm tuần hoàn có chu kì T, tần số f 2  a) Chu kì: T  b) Tần số: f   2 2.3. Vận tốc và gia tốc trong dao động điều hoà a) Vận tốc: Vận tốc tức thời trong dao động điều hoà được tính bằng đạo hàm bậc nhất của li độ x theo thời gian t: v = x ' = - Asin  t   v  Asin  t   (cm/s; m/s) v sớm pha π/2 so với ly độ | v |max  A  sin t     1  cos t     0  x  0  vtcb  | v |min  0  sin t     0  cos t     1  x   A  vtb  b) Gia tốc: Gia tốc tức thời trong dao động điều hoà được tính bằng đạo hàm bậc nhất của vận tốc theo thời gian hoặc đạo hàm bậc hai của li độ x theo thời gian t: a = v ' = x '' = - 2 A cos(t  ) a  2 A cos(t  ) (cm/s2; m/s2) a sớm pha π/2 so với vận tốc, ngược pha so với li độ | a |max  A 2  cos t     1  x  A   vtb  | a |min  0  cos t     0  x  0  vtcb  2.4. Lực phục hồi (lực kéo về) a) Định nghĩa: Lực hồi phục là lực tác dụng vào vật khi dao động điều hoà và có xu hướng đưa vật trở về vị trí cân bằng. b) Biểu thức: F  ma  kx  m2 x
Từ biểu thức ta thấy: lực hồi phục luôn hướng về vị trí cân bằng của vật. c) Độ lớn: F  k x  m2 x  m a Ta thấy: lực hồi phục có độ lớn tỉ lệ thuận với độ dời của vật. + Độ lớn lực hồi phục cực đại khi x =  A, lúc đó vật ở vị trí biên: Fmax  kA  m2 A  m.a max + Độ lớn lực hồi phục cực tiểu khi x = 0, lúc đó vật đi qua vị trí cân bằng: F min  0 Nhận xét: + Lực hồi phục đổi chiều khi qua vị trí cân bằng. + Lực hồi phục biến thiên điều hoà theo thời gian cùng pha với a, ngược pha với x. + Lực phục hồi có chiều luôn hướng về vị trí cân bằng. Chú ý: Lực phục hồi không phải là lực đàn hồi. 2.5. Công thức độ lập với thời gian a) Mối liên hệ giữa li độ x và vận tốc v: v2 x2 v2 A 2  x 2  2 hay 2  2  1  A vmax v2 a2 v2 a 2 a  2 x   1 hay A 2   v 2max a 2max 2 4 b) Mối liên hệ giữa lực phục hồi F và li độ x F  kx (Dạng đoạn thẳng xiên góc qua gốc tọa độ) c) Mối liên hệ giữa lực phục hồi F và vận tốc v 2 2  F   v      1 (Dạng elip)  m A   A  2 d) Mối liên hệ giữa lực phục hồi F và gia tốc a F  ma (Dạng đoạn thẳng xiên góc qua gốc tọa độ) 2.7. Đồ thị trong dao động điều hoà - Đồ thị của x, v, a, F theo thời gian có dạng hình sin. - Đồ thị của a theo v có dạng elip. - Đồ thị của v theo x có dạng elip. - Đồ thị của a theo x có dạng đoạn thẳng. - Đồ thị của F theo a là đoạn thẳng, F theo x là đoạn thẳng, F theo v là elip. 2.8. Độ lệch pha trong dao động điều hoà Trong dao động điều hòa x, v, a, F biến thiên điều hòa cùng tần số.  - Vận tốc và li độ vuông pha nhau (vận tốc sớm pha hơn li độ một góc ). 2  - Vận tốc và gia tốc vuông pha nhau (vận tốc trễ pha hơn gia tốc một góc ). 2 - Gia tốc và li độ ngược pha nhau. - Lực phục hồi cùng pha với gia tốc, ngược pha với li độ, vuông pha với vận tốc. II. CÔNG THỨC, MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP 1. Tính chu kì và tần số dao động 1 t 2 - Chu kì: T    (N: số dao động vật thực hiện được trong thời gian t ) f N  2) Sự phân bố thời gian trong dao động điều hoà (các vị trí thƣờng gặp) T/2 T/4 T/12 T/6 -A O A x T/8 T/8 T/6 T/12 4. Tính vận tốc trung bình và tốc độ trung bình a) Tính vận tốc trung bình
x x 2  x1 v tb   t t 2  t1 Chú ý: Vận tốc trung bình trong một chu kì hoặc một số nguyên lần chu kì bằng 0. b) Tính tốc độ trung bình S - Tốc độ trung bình: v  t (S là quãng đường vật đi được trong khoảng thời gian t  t 2  t1 ) 4A 2 - Tộc độ trung bình trong 1 chu kì (hay nửa chu kì): v   .v max T  CHỦ ĐỀ 2. CON LẮC LÒ XO I. KIẾN THỨC CƠ BẢN 1. Định nghĩa con lắc lò xo Con lắc lò xo là một hệ thống gồm một lò xo có độ cứng k, khối lượng không đáng kể (lí tưởng) một đầu cố định và một đầu gắn vật nặng có khối lượng m (kích thước không đáng kể). 2. Phƣơng trình động lực học của vật dao động điều hoà trong con lắc lò xo x ''  2 x  0 (*) Trong toán học phương trình (*) được gọi là phương trình vi phân bậc 2 có nghiệm: x  A.cos  t   k 3. Tần số góc:   m m 1 k 4. Chu kì và tần số dao động: T  2 và f  k 2 m Chú ý: Trong các công thức trên m (kg); k (N/m). Đổi: 1 N/cm = 100 N/m, 1g = 10-3 kg. 5. Năng lƣợng trong dao động điều hòa 1 2 1 a) Động năng: Wd  mv ; b) Thế năng: Wt  kx 2 2 2 c) Cơ năng: Cơ năng bằng tổng động năng và thế năng. 1 1 W = Wđ + Wt =m  2 A2 = kA2 = const. 2 2 1 1 1 1 1 W = mv2 + kx2 = kA2 = m  2 A2 = m v 2max 2 2 2 2 2 W = Wđmax = Wtmax = const d) Các kết luận: - Con lắc lò xo dao động điều hoà với tần số f, chu kì T, tần số góc  thì động năng và thế năng biến thiên tuần hoàn với tần số f ' = 2f, tần số góc  ' = 2  , chu kì T ' = T/2. - Trong qúa trình dao động điều hoà có sự biến đổi qua lại giữa động năng và thế năng, mỗi khi động năng giảm thì thế năng tăng và ngược lại nhưng tổng của chúng tức là cơ năng được bảo toàn, không đổi theo thời gian và tỉ lệ thuận với bình phương biên độ dao động. - Khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần động năng bằng thế năng là T/4. - Cơ năng của vật = động năng khi qua vị trí cân bằng = thế năng ở vị trí biên. 1 2 - Động năng cực đại = thế năng cực đại = cơ năng = kA . 2 II. CÔNG THỨC, MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP 1. Độ biến dạng của lò xo khi vật ở VTCB: mg  0  sin  (  : góc hợp bởi trục lò xo và phương ngang) k 2. Tính chiều dài của lò xo - Chiều dài của lò xo khi vật ở vị trí cân bằng: cb  0  0 (dấu (+): dãn; dấu (-) là nén)
- Chiều dài cực đại, cực tiểu của lò xo:  max   cb  A ;  min   cb  A 3. Tính lực phục hồi; lực đàn hồi; tính khoảng thời gian lò xo bị dãn, bị nén; biên độ dao động 3.1. Lực đàn hồi a) Tính độ lớn lực đàn hồi: Fđh  k  0  x P b) Độ lớn lực đàn hồi cực đại: k A Fđhmax  k ( 0  A) M m O c) Độ lớn lực đàn hồi cực tiểu: so sánh A và  0 A + Nếu A   0  Fmin đh 0 Q + Nếu A   0  F  k ( 0  A) min đh x (+) 3.2. Khoảng thời gian lò xo dãn, nén trong 1 chu kì - Nếu A   o : trong quá trình dao động lò xo không bị nén - Nếu A   o : trong quá trình dao động lò xo có lúc bị dãn, có lúc bị nén + Thời gian lò xo bị nén trong 1 chu kì là 2  tn  arccos o  A 4. Chu kì và tần số dao động 4.1. Tính chu kì và tần số dao động m 1 1 a) Cho m và k: T  2  ; chú ý: T ~ m ; T ~ . k f k k g  o b) Lò xo treo thẳng đứng:     T  2 ; (  o đơn vị m) m  o g 4.2. Thay đổi chu kì bằng cách thay đổi khối lượng của vật Con lắc lò xo (m1  m2 );k  : T  T12  T22 ; con lắc lò xo  m1.m2 , k  : T  T1.T2   4.3. Thay đổi chu kì bằng cách thay đổi độ cứng k Cho (m, k1) dao động với T1 ; (m, k2) dao động với T2 Con lắc lò xo m, ( k1ntk 2 ) : Tnt  T1  T2 ; Con lắc lò xo m, (k1ssk 2 ) : Tss  2 2 T1.T2 T12  T22 2 2   f  m m  m 4.4. Thêm bớt khối lượng m (gia trọng):  1    1   2  1  2   f 2  m1 m1 4.5. Trong cùng một khoảng thời gian t con lắc (1) thực hiện được N1 dao động, con lắc (2) được N2 dao động t  N1.T1  N 2 .T2 5. Năng lƣợng trong dao động điều hòa của con lắc lò xo 1 1 2 1 2 1 a) Động năng: E đ  mv b) Thế năng: E t  kx c) Cơ năng: E  kA  m A 2 2 2 2 2 2 2 A v * Khi E đ  nE t thì x   ; khi E t  nE đ thì v   max n 1 n 1 * (x, v, a, F) biến thiên điều hòa với ( , f ,T ) thì (Eđ, Et) biến thiên tuần hoàn với:  '  2,f '  2f ,T '  T / 2 CHỦ ĐỀ 3. CON LẮC ĐƠN I. KIẾN THỨC CƠ BẢN 1. Định nghĩa con lắc đơn Con lắc đơn là một hệ thống gồm một sợi dây không giãn khối lượng không đáng kể có chiều dài một đầu gắn cố định, đầu còn lại treo vật nặng có khối lượng m kích thước không đáng kể coi như chất điểm. 2. Phƣơng trình động lực học (phương trình vi phân): khi   100 s ''  2 s  0 C 3. Phƣơng trình dao động của con lắc đơn
- Phương trình theo cung: s  S0cos  t   - Phương trình theo góc:   0 cos  t   - Mối quan hệ S0 và  0 : S0 = 0 4. Tần số góc. Chu kì và tần số dao động của con lắc đơn g - Tần số góc:  1 g - Chu kì dao động: T  2 - Tần số dao động: f g 2 5. Năng lƣợng dao động điều hoà của con lắc đơn 5.1. Trƣờng hợp tổng quát: với góc  bất kì mv 2 a) Động năng: Eđ = 2 b) Thế năng: Et = mgh = mg (1 - cos  ) vì h = (1 - cos  ) mv 2 1 c) Cơ năng: E = Eđ + Et = + mg (1 - cos  ) = mv 2max  mg 1  cos max  2 2 5.2. Trƣờng hợp dao động điều hoà: a) Động năng: 1 1 Eđ  mv 2  m2S02 sin 2  t    2 2 b) Thế năng: 1 Et  mg  2 (  : rad) 2 1 mg 2 1 Hoặc Et  s  m2s 2 2 2 c) Cơ năng: mv 2 1 mg 2 1 E = Eđ + Et =  s = = m2S02 2 2 2 1 mg 2 1 1 E S0  m2S02  mg 02  const 2 2 2 d) Các kết luận: - Con lắc đơn dao động điều hoà với tần số f, chu kì T, tần số góc  thì động năng và thế năng biến thiên tuần hoàn với tần số f’ = 2f, tần số góc , = 2  , chu kì T’ = T/2. - Trong quá trình dao động điều hoà có sự biến đổi qua lại giữa động năng và thế năng, mỗi khi động năng giảm thì thế năng tăng và ngược lại nhưng tổng của chúng tức là cơ năng được bảo toàn, không đổi theo thời gian và tỉ lệ thuận với bình phương biên độ dao động. - Khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần động năng bằng thế năng là T/4. - Cơ năng của vật = động năng khi qua vị trí cân bằng = thế năng ở vị trí biên. g 6. Lực hồi phục (lực kéo về): F  m s  m2s II. CÔNG THỨC, MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP 1. Phƣơng trình dao động Theo cung: s  S0 cos(t  ) ; Theo góc:    0 cos(t  ) ; S0   0 . 2. Vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa - Vận tốc: v  s'  S0 sin( t  )  vmax  S0  0 g - Gia tốc dài (tiếp tuyến): a   S0 cos(t  )  a max  2S0 2
v2 v2 a 2 v2 3. Công thức độc lập với thời gian: S0  s          2 2 2 2 2 2 ; S ; a s ; 2 2 4 0 0 g g 4. Lực phục hồi: F  ma  m s  m s (phụ thuộc khối lượng) 2  5. Năng lƣợng của con lắc đơn trong dao động điều hòa 1 1 1 a) Động năng: E đ  mv 2 b) Thế năng: E t  mg (1  cos )  mg  2  m2s 2 2 2 2 1 1 c) Cơ năng: E  E đ  E t  mg (1  cos 0 )  mg 02  m2S02 2 2 0 S0 d) Nếu ,  0  100 : Khi Eđ = nEt     ; s n 1 n 1 6. Vận tốc và lực căng dây treo a) Vận tốc: v   2g(cos   cos  0 ) v max  2g (1  cos 0 ) ; v min  0 b) Lực căng của dây treo:   mg(3 cos   2 cos  0 ) - Vật qua VTCB: max  mg(3  2 cos  0 )  3mg  2min - Vật ở vị trí biên: min  mg cos  0 Chú ý: Lực căng của dây lớn nhất tại vị trí cân bằng và lớn hơn trọng lượng của vật. 7. Chu kì và tần số dao động của con lắc đơn g 1 1 - Tính chu kì và tần số dao động:    T  2  (Lưu ý: T ~ ;T ~ )  g f g 1 f1 T2  - Thay đổi chiều dài:    2  1 2 f 2 T1 1 1 - Con lắc đơn:  1,g   T  T12  T22 ;  1. 2 ,g   T  T1.T2  2 - Trong cùng trong một khoảng thời gian t : con lắc (1) thực hiện được N1 dao động, con lắc (2) thực hiện được N2 dao động, ta có: t  N1T1  N 2T2 CHỦ ĐỀ 4. CÁC LOẠI DAO ĐỘNG I. KIẾN THỨC CƠ BẢN 1. Hệ dao động: Hệ dao động gồm vật dao động và vật tác dụng lực kéo về lên vật dao động. 2. Các loại dao động 2.1. Dao động tự do Định nghĩa: Dao động tự do là dao động mà chu kì (tần số) chỉ phụ thuộc vào các đặc tính của hệ mà không phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài. m - Con lắc lò xo: dao động với chu kì riêng T0  2 (T chỉ phụ thuộc m và k) k - Con lắc đơn: dao động với chu kì riêng: T0  2 g 2.2. Dao động tắt dần a) Định nghĩa: Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian. b) Nguyên nhân: Do lực cản và ma sát của môi trường - Dao động tắt dần càng nhanh nếu môi trường càng nhớt (lực cản càng lớn) và ngược lại. - Tần số dao động càng nhỏ (chu kì dao động càng lớn) thì dao động tắt càng chậm. d) Dao động tắt dần có lợi và có hại + Có lợi: chế tạo bộ giảm xóc ở ôtô, xe máy,… + Có hại: đồng hồ quả lắc, chiếc võng,…
2.3. Dao động cƣỡng bức a) Định nghĩa: Dao động cưỡng bức là dao động trong giai đoạn ổn định do tác dụng của ngoại lực biến thiên điều hoà theo thời gian có dạng F  F0 cos  t   ;   2f f là tần số của ngoại lực (hay tần số cưỡng bức), F0 là biên độ của ngoại lực cưỡng bức. b) Đặc điểm Khi tác dụng vào vật một ngoại lực F biến thiên điều hoà theo thời gian F  F0 cos  t   thì vật chuyển động theo 2 giai đoạn: * Giai đoạn chuyển tiếp - Dao động của hệ chưa ổn định - Biên độ tăng dần, biên độ sau lớn hơn biên độ trước * Giai đoạn ổn định - Dao động đã ổn định, biên độ không đổi - Giai đoạn ổn định kéo dài đến khi ngoại lực ngừng tác dụng - Dao động trong giai đoạn này được gọi là dao động cưỡng bức c) Đặc điểm của dao động cƣỡng bức - Dao động cưỡng bức là điều hoà (có dạng sin). - Tần số góc của dao động cưỡng bức (  ) bằng tần số góc (  ) của ngoại lực cưỡng bức:    - Biên độ của dao động cưỡng bức tỉ lệ thuận với biên độ của ngoại lực (F0) và phụ thuộc vào độ chênh lệch giữa tần số của dao động riêng (f0) và tần số dao động cưỡng bức (f), phục thuộc vào ma sát. 2.4. Dao động duy trì (Tự dao động) a) Định nghĩa: Dao động duy trì là dao động có biên độ không thay đổi theo thời gian. b) Nguyên tắc để duy trì dao động - Để duy trì dao động phải tác dụng vào hệ (con lắc) một lực tuần hoàn với tần số riêng. Lực này nhỏ không làm biến đổi tần số riêng của hệ. - Cách cung cấp: sau mỗi chu kì lực này cung cấp một năng lượng đúng bằng phần năng lượng đã tiêu hao vì nhiệt. c) Ứng dụng: để duy trì dao động trong con lắc đồng hồ (đồng hồ có dây cót) 3. Hiện tƣợng cộng hƣởng cơ học a) Định nghĩa: Cộng hưởng là hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức tăng nhanh đột ngột đến một giá trị cực đại khi tần số của lực cưỡng bức bằng tần số riêng của hệ. b) Điều kiện xảy ra:   0 hay   0 . Khi đó: f = f0 ; T = T0. c) Đặc điểm: - Với cùng một ngoại lực tác dụng: nếu ma sát giảm thì giá trị cực đại của biên độ tăng - Lực cản càng nhỏ  (Amax) càng lớn  cộng hưởng rõ  cộng hưởng nhọn. - Lực cản càng lớn  (Amax) càng nhỏ  cộng hưởng không rõ  cộng hưởng tù. v= s/T0 d) Ứng dụng: - Chế tạo tần số kế, lên dây đàn,... CHỦ ĐỀ 5. ĐỘ LỆCH PHA. TỔNG HỢP DAO ĐỘNG 1. Độ lệch pha của hai dao động Xét hai dao động điều hoà cùng tần số, có phương trình: x1  A1 cos  t  1  và x 2  A2 cos  t  2  Độ lệch pha giữa hai dao động x1 và x2 ở cùng một thời điểm là:     2  1 * Các trƣờng hợp: Trƣờng hợp Độ lệch pha Kết luận 1 Nếu   0 :  2  1 Dao động x2 sớm pha hơn dao động x1 2 Nếu   0 :  2  1 Dao động x2 trễ pha hơn dao động x1 Hai dao động cùng pha (đồng pha) 3 Nếu   k2 x1 A1  x 2 A2 Hai dao động ngược pha 4 Nếu   (2k  1) x1 A  1 x2 A2
Hai dao động vuông pha  5 Nếu   (2k  1) x12 x 22 2  1 A12 A 22 2. Tổng hợp dao động 2.1. Phƣơng pháp giản đồ Fres-nel * Biên độ dao động tổng hợp: A  A12  A 22  2A1 A 2 cos 2  1  Hay: A  A12  A 22  2A1A 2 cos   Biên độ dao động tổng hợp không phụ thuộc vào tần số (f) mà chỉ phụ thuộc vào A1, A2 và  . A sin 1  A 2 sin 2 * Pha ban đầu của dao động tổng hợp: tan   1   ;  min , max  A1 cos 1  A 2 cos 2  Để lấy được 1 giá trị của  ta vẽ giản đồ vectơ. *Một số trƣờng hợp đặc biệt:  - Trƣờng hợp 1: Nếu   k 2(k  Z)  Hai dao động x1, x2 cùng pha A1  A 2  A  A1  A 2  A max     1 (  2 )  - Trƣờng hợp 2: Nếu   (2k  1)(k  Z)  Hai dao động x1, x2 ngược pha A1  A 2  A  A1  A 2  A min     1  A1  A 2  ;   2  A1  A 2   - Trƣờng hợp 3: Nếu   (2k  1) (k  Z)  Hai dao động x1, x2 vuông pha A1  A2 2    A  A12  A 22   A  2A1 cos 2 - Trƣờng hợp 4: Nếu A1 = A2     1  2  2 Chú ý: A1  A 2  A  A1  A 2 2.2. Phƣơng pháp sử dụng MTCT Một vật thực hiện đồng thời n dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số x1, x2,...xn. Tìm phương trình dao động tổng hợp. Dùng máy tính (FX 570 MS; 570 ES) - Giải bài toán: x = x1 + x2 - Bƣớc 1: Vào hệ MODE 2 trên màn hình hiển thị CMPLX - Bƣớc 2: Nhập số liệu A1 SHIFT() 1 (rad)  A 2 SHIFT() 2 (rad) Lƣu ý: Khi nhập góc, nếu dùng đơn vị độ thì trên màn hình máy tính hiển thị (D), nếu nhập góc đơn vị rad thì trên màn hình hiển thị (R). Có thể tổng hợp nhiều dao động. - Bƣớc 3: Bấm kết quả + Máy FX 570 ES: SHIFT 2 3  cho ra kết quả: A   . + Máy FX 570 MS: SHIFT   cho ra A; SHIFT  cho ra  Dùng máy tính (FX 580 VNX) - Bƣớc 1: Vào hệ Shift Menu  2 (số phức) 2 trên màn hình hiển thị  - Bƣớc 2: Nhập số liệu A1 Shift ENG 1 (rad)  A 2 Shift ENG 2 (rad)  cho ra kết quả: A  
CHƢƠNG II. SÓNG CƠ CHỦ ĐỀ 1. ĐẠI CƢƠNG VỀ SÓNG CƠ I. KIẾN THỨC CƠ BẢN 1. Định nghĩa và đặc điểm sóng cơ a) Định nghĩa: Sóng cơ học là quá trình lan truyền dao động cơ học theo thời gian trong môi trường vật chất đàn hồi. b) Đặc điểm: Khi sóng truyền qua, các phần tử của môi trường chỉ dao động quanh vị trí cân bằng của chúng mà không chuyển dời theo sóng, chỉ có pha dao động của chúng được truyền đi. 2. Phân loại . Sóng ngang: là sóng mà phần tử môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng. Môi trường truyền sóng ngang: Rắn và bề mặt chất lỏng. . Sóng dọc: là sóng mà các phần tử dao dộng dọc theo phương truyền sóng. Môi trường truyền sóng dọc: Rắn, lỏng và khí. Chú ý: Sóng cơ không truyền được trong chân không. 3. Các đại lƣợng đặc trƣng cho sóng Chiều truyền sóng A E I D F K B H C G . Chu kì, tần số sóng (T, f): Tsóng  Tnguôn ; fsóng  f nguôn ; T.f  1 . Biên độ sóng (A): . Bƣớc sóng (  ) - Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng phương truyền sóng dao động cùng pha. - Bước sóng là quãng đường mà sóng truyền được trong thời gian một chu kì sóng. v   v.T  f - Bước sóng là khoảng cách giữa hai đỉnh sóng liên tiếp hoặc hai hõm sóng liên tiếp trên một phương truyền. . Tốc độ truyền sóng (v) - Tốc độ truyền sóng là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường (tốc độ truyền pha hay truyền trạng thái s dao động của phần tử môi trường. v  t (Trong đó: s là quãng đường mà sóng truyền được trong thời gian t ) - Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào bản chất của môi trường như: độ đàn hồi, mật độ vật chất, nhiệt độ,... - Đối với một môi trường nhất định thì tốc độ truyền sóng có giá trị không đổi: v = const.  v   f T . Năng lƣợng sóng (E) 1 - Năng lượng sóng tỉ lệ thuận với bình phương biên độ sóng: E  m2 A 2 (m là khối lượng của phần tử có 2 biên độ A). - Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng. 4. Phƣơng trình sóng a) Phƣơng trình sóng tổng quát Giả sử phương trình dao động sóng tại nguồn O có dạng: O M x u O  A cos t Phương trình dao động tại M, cách O một đoạn là d có dạng: d d d u M  A M cos(t  2 ) (ĐK: t  )  v Nhận xét: Càng ra nguồn thì dao động càng trễ pha. Sóng truyền từ nơi sớm pha đến nơi trễ pha.
b) Cách viết phƣơng trình sóng O M N P x Giả sử nguồn sóng tại O, sóng truyền qua các điểm M, N, P. Cho phương trình sóng tại N: u N  A N cos  t  N  . Viết phương trình dao động sóng tại M, P.  MN   Tại M: dao động sớm pha hơn N  u M  A M cos  t   N  2      NP   Tại P: dao động trễ pha hơn N  u P  A P cos  t  N  2     5. Độ lệch pha 2 d    d 2  d1    2. O M N x   d Với d = MN: là khoảng cách giữa hai điểm M, N. d1 d2 Các trƣờng hợp: Nếu hai điểm M, N Nếu hai điểm M, N Nếu hai điểm M, N dao Trường hợp dao động cùng pha dao động ngược pha động vuông pha  Độ lệch pha   2k    2k  1     2k  1 2 d  k   d   2k  1 d   2k  1 Khoảng cách d = MN 2 4 (k = 1, 2, 3,....) (k = 0, 1, 2,...) (k = 0, 1, 2,...) Khoảng cách gần nhất d min   d min   / 2 d min   / 4 Chú ý: Sóng truyền từ nơi dao động sớm pha đến nơi dao động trễ pha hơn. 6. Tốc độ truyền sóng và vận tốc dao động của phần tử môi trƣờng  - Tốc độ truyền sóng: là tốc độ truyền pha của dao động: v   f T 2  Vận tốc dao động cực đại của phần tử môi trường: vdđ max  A  2fA  A T II. CÔNG THỨC, MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP v 1. Bước sóng:   v.T  f Chú ý: - Cho biết khoảng cách giữa n đỉnh sóng liên tiếp là d: d   n  1  - Cho hệ sóng tròn đồng tâm trên mặt chất lỏng, khoảng cách liên tiếp giữa các gợn sóng tròn là d:   d . S  2. Tốc độ truyền sóng: v    f t T d 3. Phương trình sóng: u M  A M cos(t  2 )  2 d 4. Độ lệch pha: Độ lệch pha giữa 2 điểm bất kì trên mặt chất lỏng    d 2  d1    2.   t 5. Chu kì sóng: T  (n là số lần nhô hay số đỉnh sóng quan sát được trong thời gian t ) n 1
CHỦ ĐỀ 2. NHIỄU XẠ VÀ GIAO THOA SÓNG CƠ I. KIẾN THỨC CƠ BẢN 1. Định nghĩa: Hiện tượng hai sóng kết hợp gặp nhau trong không gian có những vị trí biên độ sóng được tăng cường (dao động cực đại) hoặc bị giảm bớt (dao động cực tiểu), thậm chí triệt tiêu (không dao động). 2. Giải thích: S1 S2 - Bản chất giao thoa sóng là sự tổng hợp các dao động tại một điểm trong vùng hai sóng gặp nhau. - Nếu tại một điểm, hai sóng gặp nhau mà chúng cùng pha nhau thì tại điểm đó biên độ dao động tổng hợp đạt cực đại và tạo thành các đường hypebol cực đại (các phần tử dao động mạnh nhất). - Nếu tại một điểm, hai sóng gặp nhau mà chúng ngược pha nhau thì tại điểm đó biên độ dao động tổng hợp đạt cực tiểu và tạo thành các đường hypebol cực tiểu (các phần tử dao động yếu nhất hoặc có thể không dao động). 3. Điều kiện có giao thoa: Phải có nguồn sóng kết hợp Điều kiện để hai nguồn S1 và S2 là nguồn kết hợp: + Cùng phương dao động; + Cùng tần số f (cùng chu kì T); + Cùng pha hoặc độ lệch pha không đổi theo thời gian. Chú ý: Không nhất thiết phải cùng biên độ. 4. Vị trí cực đại, cực tiểu của giao thoa (Hai nguồn cùng pha)  Vị trí có cực đại giao thoa: d 2  d1  k   Vị trí có cực tiểu giao thoa: d 2  d1  (2k  1)  (k  0,5) 2 5. Xét các điểm nằm trên đƣờng nối tâm của hai nguồn S1 và S2  - Khoảng cách giữa hai điểm dao động cực đại (cực tiểu) gần nhau nhất bằng: . 2  - Khoảng cách giữa một điểm cực đại và một điểm cực tiểu gần nhau nhất bằng: . 4 - Hai điểm dao động cực đại, cùng pha, gần nhất cách nhau  .  - Hai điểm dao động cực đại, ngược pha, gần nhất cách nhau . 2 7. Ứng dụng - Nhận ra được hiện tượng giao thoa  khẳng định có tính chất sóng. - Có thể xác định được các đại lượng v, f. 8. Sự nhiễu xạ của sóng Hiện tượng sóng khi gặp vật cản thì đi lệch khỏi phương truyền thẳng của sóng và đi vòng qua vật cản gọi là sự nhiễu xạ của sóng. II. CÔNG THỨC, MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP 1. Xác định biên độ dao động của phần tử M trong vùng giao thoa   - Trường hợp hai nguồn cùng biên độ: AM=2A. cos ( d 2  d 1 ) = 2A. cos  2 - Trường hợp hai nguồn khác biên độ: A M  A12  A 22  2A1 A 2 cosΔ 2. Viết phƣơng trình dao động của phần tử tại điểm M bất kì trong vùng giao thoa:   uM= 2A.cos[ ( d 2  d1 ) ].cos[t - ( d 2  d1 ) ]   3. Xác định vị trí và số điểm dao động cực đại, cực tiểu trên đoạn thẳng S1S2. a) Các điểm cực đại trên đoạn S1S2 thỏa mãn  Với k  Z  Khoản
- Khoảng cách giữa hai điểm cực đại liên tiếp trên đoạn thẳng S1S2 là /2 b) Các điểm cực tiểu trên đoạn S1S2 thỏa mãn  Với k  Z Khoảng cách giữa hai điểm cực tiểu liên tiếp trên đoạn thẳng S1S2 là /2 • Nếu hai nguồn cùng pha: l l l 1 l 1 Max: -  k  Min: - -  k  -    2  2 • Nếu hai nguồn ngƣợc pha: l 1 l 1 l l Max: - -  k  - Min: -  k   2  2   • Nếu hai nguồn vuông pha: (Max = min) l 1 l 1 l 1 l 1 Max: - -  k  - Min: - -  k  -  4  4  4  4 b) Cực đại - cực tiểu trên đoạn MN bất kỳ * Nếu hai nguồn cùng pha: Max: dM  k  dN Min: dM -  k  dN - 1 1    2  2 - Nếu hai nguồn ngƣợc pha: Max: dM -  k  dN - Min: dM  k  dN 1 1  2  2   - Nếu hai nguồn vuông pha: (Max = min) Max: dM -  k  dN - Min: dM -  k  dN - 1 1 1 1  4  4  4  4 CHỦ ĐỀ 3. SỰ PHẢN XẠ SÓNG. SÓNG DỪNG I. KIẾN THỨC CƠ BẢN A. SỰ PHẢN XẠ SÓNG 1. Phản xạ của sóng trên vật cản cố định  Khi gặp vật cản cố định: sóng phản xạ và sóng tới có cùng biên độ, cùng tần số, cùng bước sóng nhưng ngược pha nhau. 2. Phản xạ của sóng trên vật cản tự do  Khi gặp vật cản tự do: sóng phản xạ và sóng tới có cùng biên độ, cùng tần số, cùng bước sóng và cùng pha nhau. B. SÓNG DỪNG 1. Định nghĩa: Sóng dừng là sóng có các nút và bụng cố định trong không gian. 2. Giải thích 2.1. Giải thích định tính: Sóng dừng là do sự giao thoa của sóng tới và sóng phản xạ trên cùng một phương truyền sóng.  Sự tạo thành điểm bụng: Tại một điểm M có sóng tới và sóng phản xạ dao động cùng pha, chúng tăng cường lẫn nhau tạo thành điểm bụng (biên độ 2A).  Sự tạo thành điểm bụng: Tại một điểm M có sóng tới và sóng phản xạ dao động ngược pha, chúng triệt tiêu lẫn nhau tạo thành điểm nút (biên độ bằng 0): không dao động. 2x   2.2- Phương trình dao động tổng hợp tại M: uM = u1M + u2M ; u M  2A cos(  ) cos(t  )  2 2  2x   - Biên độ dao động tổng hợp: A M  2A cos      2 . Điểm bụng: - Tại M là bụng sóng khi sóng tới và sóng phản xạ tại đó dao động cùng pha. - Biên độ: (AM)max = 2A.  - Vị trí của các điểm bụng so với gốc toạ độ O (đầu B): x b  (2k  1) ; (k = 0, 1, 2,...) 4 . Điểm nút: - Tại M là nút sóng khi sóng tới và sóng phản xạ tại đó dao động ngược pha.
- Biên độ: (AM)min = 0.  - Vị trí của các điểm nút so với gốc toạ độ O (đầu B): x n  k ; (k = 1, 2,...) 2 3. Điều kiện có sóng dừng trên dây: Gọi là chiều dài của dây. . Trƣờng hợp 1: Nếu sợi dây có hai đầu cố định (2 đầu là 2 nút).  k ; (k  N* k=1,2,3…) 2 Trong đó: k là số bó sóng = số bụng sóng = số múi sóng. . Trƣờng hợp 2: Nếu sợi dây có một đầu cố định (nút) và một đầu tự do (bụng).   (2k  1) ; (k  N k=0,1,2…) 4 Trong đó: k là số bó sóng nguyên (một bó nguyên có 2 nút ở hai đầu) 4. Ứng dụng - Để xác định tốc độ truyền sóng trên dây, tốc độ âm trong cột khí. - Thí nghiệm đo được  , biết tần số f  v  f 5. Các đặc điểm của sóng dừng  Khoảng cách giữa hai nút sóng hay hai bụng sóng gần nhau nhất là  / 2 .  Khoảng cách giữa một bụng và một nút gần nhau nhất là  / 4 .  Cho phương trình sóng tới: u  A cos t Biên độ của điểm bụng: Abụng = 2A; biên độ điểm nút: Anút = 0. Bề rộng một bụng sóng là L = 2.Abụng = 4A. Tốc độ dao động cực đại của điểm bụng: vmax =  . Abụng = 2  A.  Khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần sợi dây duỗi thẳng là T/2.  Các phần tử nằm giữa hai nút sóng dao động cùng pha với nhau.  Các phần tử nằm hai bên của một nút sóng dao động ngược pha nhau.  Hai điểm bụng gần nhất dao động ngược pha nhau. II. CÔNG THỨC, MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP 1. Điều kiện có sóng dừng trên dây: Gọi là chiều dài của dây.  a) Trường hợp 1: Nếu sợi dây có hai đầu cố định (2 đầu là 2 nút) k với k = 1, 2, 3,… 2 v v   max  2  fk  k  f min   f k  k.f min 2 2 (Trong đó: k là số bó sóng = số bụng sóng = số múi sóng) - Số điểm bụng: N b  k ; số điểm nút: N n  k  1 (Lấy dấu + khi tính cả 2 đầu dây) - Cho 2 tần số gây ra sóng dừng liên tiếp trên dây là fk và f(k+1): f min  f (k 1)  f k b) Trường hợp 2: Nếu sợi dây có một đầu cố định (nút) và một đầu tự do (bụng).   (2k  1) với k = 0, 1, 2,… 4 v v   max  4  f k   2k  1  f min   f k   2k  1 f min 4 4 (Trong đó: k là số bó sóng nguyên) - Số bụng sóng và số nút sóng bằng nhau: N b  N n  k  1 f 2  f1 - Cho hai tần số gây ra sóng dừng liên tiếp trên dây là f1 và f2 (f2 > f1): f min  2 2. Các đặc điểm của sóng dừng: - Khoảng cách giữa hai điểm nút sóng hay hai điểm bụng sóng gần nhau nhất là  / 2 - Khoảng cách giữa một bụng và một nút gần nhau nhất là  / 4 + Biên độ của điểm bụng: A bung  2A ; biên độ điểm nút: A nút  0 (Điểm nút đứng yên) + Bề rộng một bụng sóng là: L  2A bung  4A + Tốc độ dao động cực đại của điểm bụng: vbung   max  .A bung  2A
- Xác định biên độ của một điểm trên dây: 2x + Nếu x là khoảng cách từ điểm đang xét đến một điểm nút bất kì: A M  2A sin  2x + Nếu x là khoảng cách từ điểm đang xét đến một điểm bụng bất kì: A M  2A cos  u M AM + Hai phần tử M, N cùng pha nhau:  uN AN u A + Hai phần tử M, N ngược pha nhau: M   M uN AN CHƢƠNG III. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỦ ĐỀ 1. ĐẠI CƢƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU I. KIẾN THỨC CƠ BẢN 1. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều: hiện tượng cảm ứng điện từ. 2. Từ thông     0 cos t   Từ thông cực đại:  0  NBS (N: số vòng dây, B: cảm ứng từ (T), S: diện tích (m2))  là pha ban đầu của từ thông,   (n, B) lúc t = 0.Đơn vị của từ thông: Vêbe (Wb). 3. Suất điện động cảm ứng: e   '  0 sin(t   ) ; đặt E 0   0  NBS e  E 0 cos(t  e ) Với: e là suất điện động tức thời (V); e : pha ban đầu của suất điện động cảm ứng; E0: biên độ của suất điện E0 động (V); E: suất điện động hiệu dụng (V). E  2 4. Dòng điện xoay chiều a) Định nghĩa: Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ tức thời biến thiên theo một hàm sin (hoặc cosin) của thời gian. I i  I0 cos(t  i ) ; I  0 2 Với: i là cường độ dòng điện tức thời (A);  i : pha ban đầu của cường độ dòng điện (i). I0 là cường độ dòng điện cực đại (biên độ của cường độ dòng điện) (A); I: cường độ dòng điện hiệu dụng (A). b) Tác dụng của dòng điện: Tác dụng nhiệt, hoá học, từ (nổi bật nhất), sinh lí,… Chú ý: - Dòng điện xoay chiều có giá trị, chiều thay đổi theo thời gian; - Dòng điện xoay chiều có chiều thay đổi theo thời gian; - Trong 1 chu kì dòng điện đổi chiều 2 lần; - Trong một giây dòng điện đổi chiều 2f lần (f là tần số của dòng điện xoay chiều). 5. Điện áp xoay chiều: a) Định nghĩa: Điện áp xoay chiều là điện áp biến thiên điều hoà theo thời gian U u  U 0 cos(t  u ) ; U  0 2 Với: u là điện áp tức thời (V); U0 là điện áp cực đại (biên độ điện áp) (V); u là pha ban đầu của điện áp tức thời (u); U: điện áp hiệu dụng (V). b) Độ lệch pha giữa u và i: Độ lệch pha giữa u và i là  phụ thuộc vào tính chất của mạch điện, được xác định:    u  i Nếu  > 0  điện áp u sớm pha hơn cường độ dòng điện i; Nếu  < 0  điện áp u trễ pha hơn cường độ dòng điện i;
Nếu  = 0  u và i cùng pha (đồng pha). 6. Các loại đoạn mạch 6.1. Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R a) Điện trở thuần R của một vật dẫn có dạng hình trụ R  S Với:  là điện trở suất của vật dẫn ( m ); là chiều dài vật dẫn (m); S: diện tích tiết diện ngang (m2). Biến trở: Điện trở có giá trị thay đổi được gọi là biến trở. b) Tác dụng của điện trở: Điện trở cho cả dòng điện một chiều và xoay chiều đi qua và có tác dụng cản trở dòng điện. c) Mối quan hệ về pha giữa uR và i Điện áp xoay chiều giữa hai đầu điện trở biến thiên điều hòa cùng tần số và cùng pha với dòng điện   u R  i  0 UR U d) Định luật ôm: I ;I0  0R R R e) Mối quan hệ giữa các đại lƣợng tức thời i và uR u Vì i và uR cùng pha nên: i  R  Đồ thị của i theo uR có dạng là đoạn thẳng. R i u Chú ý:  I0 U 0 1 1 1 f) Ghép điện trở thành bộ: R nt  R1  R 2 ,   R ss R1 R 2 6.2. Đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần: a) Tác dụng của cuộn cảm thuần + Đối với dòng điện không đổi (chiều và cường độ không đổi): cuộn thuần cảm coi như dây dẫn, không cản trở dòng điện không đổi. + Đối với dòng điện xoay chiều: cuộn thuần cảm cho dòng điện xoay chiều đi qua và có tác dụng cản trở dòng điện xoay chiều, đại lượng đặc trưng cho sự cản trở đó gọi là cảm kháng (ZL): Z L  L Hay: ZL = 2  fL (Đơn vị:  ) c) Mối quan hệ về pha giữa uL và i Điện áp tức thời hai đầu cuộn cảm thuần biến thiên điều hòa cùng tần số, sớm pha hơn dòng điện trong mạch  một góc  / 2 (vuông pha).   u L  i  2 U U d) Định luật Ôm: I  L ; I0  0L ZL ZL Nhận xét: Dòng điện xoay chiều có tần số càng lớn thì qua cuộn cảm càng khó và ngược lại. e) Mối quan hệ giữa các đại lƣợng tức thời: Vì i và uL vuông pha nhau nên ta có i2 u 2   1  Đồ thị có dạng là đường elip. I02 U02 i2 u 2 I U Chú ý: 2  2 2 ;   2 I U I0 U 0 6.3. Tụ điện a) Điện dung của tụ điện - Điện dung là đại lựơng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện. - Đơn vị của điện dung là Fara (F): 1mF = 10-3F; 1F  106 F,1nF  109 F,1pF  1012 F b) Tác dụng của tụ điện - Đối với dòng điện không đổi: tụ ngăn không cho dòng điện đi qua. - Đối với dòng điện xoay chiều: cho dòng điện xoay chiều đi qua nhưng cản trở dòng điện xoay chiều, đại lượng đặc trưng cho sự cản trở đó gọi là dung kháng (ZC): 1 1 ZC  hay: ZC  C 2fC
c) Mối quan hệ về pha giữa uC và i Điện áp xoay chiều giữa hai đầu tụ điện biến thiên điều hòa cùng tần số nhưng trễ pha so với dòng điện trong  mạch một góc  / 2 (vuông pha).   uC  i   2 UC U 0C d) Định luật Ôm: I  ;I0  ZC ZC Nhận xét: Dòng điện có tần số càng lớn thì qua tụ điện càng dễ và ngược lại e) Mối quan hệ giữa các đại lƣợng tức thời i2 u 2 Vì i và uC vuông pha nhau nên ta có: 2  2  1  Đồ thị có dạng là đường elip. I0 U 0 7. Mạch RLC mắc nối tiếp (không phân nhánh) 7.1. Mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp: cuộn dây thuần cảm a) Tổng trở của mạch 2  1  Z R  Z L  Z C  hay Z  R   L  2  2 2  C  U U U b) Định luật ôm: I  ; I 0  0 hay I  Z Z R 2   Z L  ZC  2 Z L  ZC U L  U C   c) Độ lệch pha giữa u và i: tan    (  ) R UR 2 2 d) Điện áp - Điện áp tức thời: u = uR + uL + uC = U 0 cos(t  ) - Điện áp dạng vectơ: U  U R  U L  U C   2 - Biên độ điện áp: U0  U0R 2  U0L  U0C - Điện áp hiệu dụng: U  U R   U L  U C  2 2 e) Nhiệt lƣợng tỏa ra trên điện trở R trong thời gian t Q  I 2 Rt Q: Là nhiệt lượng (J), I: cường độ dòng điện hiệu dụng (A), R: điện trở của mạch (  ), t: là thời gian dòng điện chạy qua mạch điện (s). 3. Hiện tƣợng cộng hƣởng điện a) Điều kiện để xảy ra hiện tƣợng cộng hƣởng 1 1 Z L  Z C hay LC02  1  0   f0  LC 2 LC f0: là tần số cộng hưởng, 0  2f 0 là tần số góc cộng hưởng. b) Khi xảy ra hiện tƣợng cộng hƣởng thì - Tổng trở: Zmin = R U - Cường độ dòng điện hiệu dụng: I max  R - Điện áp hiệu dụng trên điện trở: U R max  U (Nhớ: U R  U ) - Độ lệch pha giữa u và i: tan   0    0  u và i cùng pha nhau (đồng pha). U2 - Công suất tiêu thụ cực đại: Pmax  R - Hệ số công suất:  cosmax  1 II. CÔNG THỨC, MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP . Xác định số lần dòng điện đổi chiều sau một khoảng thời gian t nào đó: Cho dòng điện i  I0cos  t  i  . - Trong 1 chu kì dòng điện đổi chiều 2 lần.
- Trung bình, trong 1 giây dòng điện đổi chiều n = 2f lần. - Trong thời gian t (giây) dòng điện đổi chiều N = 2f.t lần. Chú ý: Nhưng với trường hợp đặc biệt khi pha ban đầu của dòng điện là  i = 0 hoặc  thì trong chu kỳ đầu tiên dòng điện chỉ đổi chiều 1 lần:  n = 2f -1. u R u U U0 . Mạch chỉ có điện trở thuần R: i  ;   R i I I0 . Mạch chỉ có tụ điện i2 u 2 i2 u 2   1   2 ; I02 U02 I2 U 2 . Mạch chỉ có cuộn cảm thuần i2 u 2 i2 u 2   1   2 ; I02 U02 I2 U 2 . Cách biết biểu thức u, i: Nếu u  U0cos  t  u  thì i  I0cos  t  i  - Tính tổng trở của đoạn mạch đang xét: Z  R   ZL  ZC  2 2 - Áp dụng định luật ôm: U 0  I0 .Z Z L  ZC U L  U C   - Tính độ lệch pha giữa u và i: tan        u  i ;     . R UR 2 2   Lƣu ý: i  u R  u L   u C  2 2 CHỦ ĐỀ 2. CÔNG SUẤT CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU I. KIẾN THỨC CƠ BẢN 1. Công suất của dòng điện xoay chiều Công suất của dòng điện xoay chiều là công suất trung bình của dòng điện trong một chu kì P  UI cos  (*) 2. Hệ số công suất 2.1. Tổng quát - Đặt k  cos là hệ số công suất của mạch điện: 0  k  cos  1 P 2P - Biểu thức tổng quát: cos    UI U 0 I0 2.2. Xét từng loại đoạn mạch a) Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R U2   0  cos   1; P  UI   I2R R b) Đoạn mạch chỉ có L, C, LC      cos  0  P  0 2 Kết luận: Tụ điện C và cuộn cảm thuần không tiêu thụ công suất c) Mạch RLC nối tiếp (cuộn dây thuần cảm) - Công suất chỉ tiêu thụ trên điện trở R (công suất tỏa nhiệt): P  I 2 R U R R - Hệ số công suất: cos   R   U AB Z R 2  (ZL  ZC ) 2 II. CÔNG THỨC, MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP 1. Tính công suất tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. - Cho biểu thức của điện áp giữa hai đầu mạch và cường độ dòng điện trong mạch:  u =U cos(t +  )=U 2 cos(t +  ) U I  0 u u  P  0 0 cos(u  i )  UI cos( u  i )  i =I 0 cos(t + i )=I 2 cos(t + i ) 2
- Cho biểu thức điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch có R,L,C mắc nối tiếp: u =U 2 cos(t + u ) U2 U2 P  I2 R  2 R  cos 2  (Với = u - i) Z R 2. Tính hệ số công suất của mạch điện xoay chiều. U R R - Đoạn mạch RLC nối tiếp: cos   R   U AB Z R  (ZL  ZC ) 2 2 UR R R - Đoạn mạch có R và L: cos     U Z R 2  ZL 2 U R R - Đoạn mạch có R và C: cos   R   U Z R 2  ZC 2 3. Mạch RLC nối tiếp, cuộn dây thuần cảm. Tìm L, C hoặc  để Pmax U2 U LC.  1 ; Pmax  2  Z  R ;Imax  ;U R  U ; cos  1;   0 R R