Bài giảng Vật lí 11 - Ôn tập tổng hợp kiến thức Vật lí - Trường THPT Tiên Du số 1

Nội dung tài liệu: Bài giảng Vật lí 11 - Ôn tập tổng hợp kiến thức Vật lí - Trường THPT Tiên Du số 1

1. TRƯỜNG THPT TIÊN DU SỐ 1 Giáo dục online Kinh Bắc VẬT LÍ 11 CHƯƠNG 1. ĐIỆN TÍCH ĐIỆN TRƯỜNG GIÁO VIÊN: NGUYỄN SỸ TRƯƠNG TỔ: VẬT LÍ - KTCN 1
2. ĐIỆN TÍCH VÀ THUYẾT ELECTRON 1. Điện tích: Là tên gọi các vật mang điện, nhiễm điện, tích điện 2. Điện tích điểm: Điện tích điểm là một vật tích điện cĩ kích thước rất nhỏ so với khoảng cách tới điểm mà ta xét. 3. Hai loại điện tích: + Điện tích dương (q > 0) + Điện tích âm ( q < 0) 4. Tương tác điện - Phương nằm trên đường thẳng nối 2 điện tích - Cĩ chiều: Cùng dấu thì đẩy nhau; khác dấu thì hút nhau. - Độ lớn: qq. Fk= 12 r 2 Lực tương tác giữa hai điện tích điểm trong chân khơng cĩ độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng Lưc tương tác giữa 2 điện tích đặt trong điện mơi nhỏ hơn trong chân khơng  (lần) 5. Định luật bảo tồn điện tích: Trong một hệ cơ lập về điện, tổng đại số của các điện tích là khơng đổi.
3. Thuyết electron 1. Định nghĩa: dựa trên sự cư trú và di chuyển của các êlectron để giải thích các hiện tượng điện và các tính chất điện gọi là thuyết êlectron. 2. Nội dung Êlectron - Êlectron cĩ thể rời khỏi nguyên tử để di chuyển từ nơi này đến nơi khác. cĩ điện tích là Nguyên tử bị mất êlectron sẽ trở thành ion dương. Nguyên tử ở thể nhận -e = - 1,6.10-19C thêm êlectron để trở thành ion âm. khối lượng là -31 - Một vật nhiễm điện âm khi số êlectron mà nĩ chứa lớn hơn prơtơn ( thừa me = 9,1.10 kg. e). Một vật nhiễm điện dương khi số êlectron ít hơn số prơtơn (thiều e) . 3. Ứng dụng Sự nhiễm điện do tiếp xúc : Khi vật khơng mang điện tiếp xúc với vật mang điện, thì êlectron cĩ thể dịch chuyển từ vật này sang vật khác làm cho vật khơng mang điện khi trước cũng bị nhiễm điện theo. Sự nhiễm điện do hưởng ứng : Khi một vật bằng kim loại được đặt gần một vật đã nhiễm điện, các điện tích ở vật nhiễm điện sẽ hút hoặc đẩy êlectron tự do trong vật bằng kim loại làm cho một đầu vật này thừa êlectron, một đầu thiếu êlectron. Do vậy, hai đầu của vật bị nhiễm điện trái dấu. Vật dẫn và các vật dẫn điện chứa các điện tích tự do. Điện mơi là các vật cách điện khơng chứa các điện tích tự do
4. ĐIỆN TRƯỜNG 1. Điện trường là một dạng vật chất bao quanh điện tích và tồn tại cùng với điện tích (trường hợp điện trường tĩnh, gắn với điện tích đứng yên). 2. Tính chất cơ bản của điện trường là tác dụng lực điện lên các điện tích đặt trong nĩ. 3. Cường độ điện trường: F Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc E= trưng cho tác dụng lực của điện trường tại điểm đĩ (V/m) q 4. Véc tơ cường độ điện trường - Cĩ điểm đặt tại điểm đang xét, ur ur F - Cĩ hướng trùng với hướng của lực điện tác dụng lên E = điện tích thử q dương q - Cĩ độ dài tỉ lên với cường độ điện trường
5. 4. Cường độ điện trường gây ra bởi một điện tích điểm: - Hướng ra xa điện tích nếu điện tích dương - Hướng vào điện tích nếu điện tích âm. Q - Cĩ độ lớn Ek= 1. Điện trường đều là r 2 - Điện trường cĩ 5. Đường sức điện vectơ cường độ điện a. Định nghĩa là đường mà tiếp tuyến với nĩ tại mỗi điểm trùng với trường tại mọi điểm véc tơ cường độ điện trường tại điểm đĩ đều như nhau b. Đắc điểm - Đường sức của nĩ là + Qua mỗi điểm trong điện trường cĩ một và chỉ một đường sức điện các đường thẳng song + Hướng của đường sức điện là hướng của vectơ cường độ điện song cách đều. + Đường sức điện của điện trường tĩnh điện là đường khơng khép kín Nĩ đi ra điện tích dương và kết thúc ở điện tích âm. + Đường sức điện mau ở nơi điện trường mạnh
6. CƠNG CỦA LỰC ĐIỆN- ĐIỆN THẾ - HIỆU ĐIỆN THẾ 1. Cơng của lực điện trường AMN = qEd d là hình chiếu của quãng đường đi trên phương của đường sức Cơng của lực điện trường khơng phụ thuộc hình dạng đường đi, chỉ phụ thuộc vị trí điểm đầu và điểm cuối của đường đi. Điện trường tĩnh là một trường thế. 2. Điện thế tại một điểm trong điện trường là AWMt V=M = đại lượng đặc trưng cho điện trường về qq Phương diện tạo ra thế năng khi đặt tại đĩ Wt = qV 4. Liên hệ điện tích q U 3. Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N trong E = A d U = V− V = MN điện trường đặc trưng cho khả năng sinh MN M N q cơng của điện trường trong sự di chuyển của AWW=− một điện tích từ điểm M đến N. MN tM tN
7. TỤ ĐIỆN 1. Tụ điện - Tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện. Hai vật dẫn đĩ gọi là hai bản của tụ điện. - Tụ điện dùng phổ biến là tụ điện phẳng, gồm hai bản cực kim loại phẳng đặt song song với nhau và ngăn cách nhau bằng chất điện mơi. 2. Điện tích của tụ điện: - Điện tích của hai bản bao giờ cũng cĩ độ lớn bằng nhau, nhưng trái dấu. - Điện tích của bản dương là điện tích của tụ điện. 4. Điện dung của tụ điện là đại lượng đặc Điện dung phụ thuộc vào cấu tạo trưng cho khả năng tích điện của tụ điện ở của tụ, khơng phụ thuộc Q và U một hiệu điện thế nhất định (F) 5. Năng lượng của tụ điện: Năng lương của tụ điện khi tích điện là lượng điện trường trong tụ điện.
8. TRƯỜNG THPT TIÊN DU SỐ 1 Giáo dục online Kinh Bắc VẬT LÍ 11 CHƯƠNG 2. DỊNG ĐIỆN KHƠNG ĐỔI GIÁO VIÊN: NGUYỄN SỸ TRƯƠNG TỔ: VẬT LÍ - KTCN 8
9. DỊNG ĐIỆN VÀ NGUỒN ĐIỆN 1. Dịng điện a. Định nghĩa: Dịng điện là dịng dịch chuyển 3. Điều kiện để cĩ dịng điện là phải cĩ hướng của các hạt mang điện. cĩ một hiệu điện thế đặt vào hai đầu vật dẫn điện. b. Quy ước: Chiều của dịng điện là chiều dịch chuyển cĩ hướng của các điện tích dương 4. Dịng điên khơng đổi là dịng điện cĩ chiều và cường độ dịng 2. Cường độ dịng điện điện khơng đổi theo thời gian a. Định nghĩa: Cường độ dịng điện đặc trương cho tác dụng mạnh yếu của dịng điện b. Đơn vị: Ampe (A). Được đo bằng ampe kế
10. 5. Nguồn điện a. Định nghĩanghĩa:: Nguồn điện là dụng cụ để duy trì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện. b. Cấu tạo: - Một cực thừa electron gọi là cực âm. - Một cực thiếu hoặc thừa ít electron được gọi là cực dương. c. Suất điện động của nguồn điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện cơng của nguồn điện( cơng của lực lạ). Đơn vị là vơn (V)
11. ĐIỆN NĂNG - CƠNG SUẤT ĐIỆN 1. Cơng của dịng điện - Điện năng tiêu thụ . 3. Định luật Jun len xơ. Là cơng của lực điện trường làm dịch U2 chuyển các điện tích trong đoạn mạch. Đo A= Q = UIt = I2 Rt = t bằng cơng tơ điện R A== qU UIt Nhiệt lượng tỏa ra trên một vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở 2. Cơng suất tiêu thụ của đoạn mạch. vật dẫn với bình phương bằng điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ cường độ dịng điện và thời trong một đơn vị thời gian. Đo bằng ốt gian dịng điện chay qua kế A P== UI 5. Cơng suất của nguồn điện t bằng cơng của nguồn điện để 4. Cơng của nguồn điện thực hiện trong đơn vị thời Là cơng của các lực lạ bên trong nguồn điện. Bằngđiện gian. A năng tiêu thụ trong tồn mạch P== EI Ang = EIt ng t
12. ĐỊNH LUẬT ƠM ĐỐI VỚI TỒN MẠCH 1. Định luật Ơm với tồn mạch Cường độ dịng điện chạy qua mạch kín tỷ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ ngịch với điện trở tồn phần của mạch đĩ. E = IR + I.r Suất điện động của nguồn điện cĩ giá trị bằng tổng các độ giảm điện thế ở mạch ngồi và mạch trong . 2. Hiện tượng đoản mạch : Cường độ dịng điện chạy trong mạch kín rất lớn khi điện trở R của mạch N 4. Ghép các nguồn điện thành bộ. ngồi khơng đáng kể ( RN =0) 3. Hiệu suất của nguồn điện
13. TRƯỜNG THPT TIÊN DU SỐ 1 Giáo dục online Kinh Bắc VẬT LÍ 11 CHƯƠNG 3. DỊNG ĐIỆN TRONG CÁC MƠI TRƯỜNG GIÁO VIÊN: NGUYỄN SỸ TRƯƠNG TỔ: VẬT LÍ - KTCN 13
14. DỊNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI 1. Hạt tài điện là êlectron tự do 2. Bản chất dịng điện trong KL là dịng chuyển dời cơ hướng của e ngược chiều điện trường. 3. Đặc điểm - Kim loại là chất dẫn điện rất tốt. 6. Hiện tượng nhiệt điện là - Tuân theo định luật Ơm xuất hiện một suất điện động - Gây ra tác dụng nhiệt. khi hai mối hàn cặp nhiệt điện ở hai nhiệt độ khác 4. Điện trở suất ρ của kim loại tăng theo nhau. nhiệt độ gần đúng theo hàm bậc nhất: ρ=ρ [1+α(t−t )] 0 0 E = T(T 1 − T 2 ) 5. Hiện tượng siêu dẫn là điện trở suất giảm đột ngột xuống bằng 0 khi nhiệt độ của vật liệu giảm xuống thấp hơn một giá trị Tc nhất định
15. DỊNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN 1. Chất điện phân: Dung dịch muối, axit, bazơ và muối, bazơ nĩng chảy 2 Hạt tải điện trong chất điện phân là các Ion dương và ion âm 3. Bản chất dịng điện trong chất điện phân là dịng ion dương theo chiều điện trường và ion âm ngược chiều điện trường 4. Đặc điểm: Chất điện phân dẫn điện kém kim loại vì: - Mật độ Ion ít hơn - Khối lượng và kích thước Ion lớn hơn 5. Hiện tượng điện phân là hiệu tượng làm giải phĩng các chất ở các điện cực trong bình điện phân 6. Hiện tượng dương cực tan xảy ra khi điện phân một dung dịch muối của kim loại làm cực dương
16. DỊNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN 7. Định luật Faraday a. Định luật Fa-ra-đây thứ nhất: Khối lượng vật chất được giải phĩng ở điện cực của bình điện phân tỉ lệ thuận với điện trường chạy qua bình đĩ: m = k.q b) Định luật Fa-ra-đây thứ hai: Đương lượng điện hĩa k của một nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam của nguyên tố đĩ. Hệ số tỉ lệ 푛 1 là , trong đĩ F gọi là số Fa-ra-đây. 퐹 với F = 96500 C/mol - Điều chế hố chất 8. Ứng dụng - Luyện kim - Mạ điện, đúc điện
17. DỊNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ 1. Hạt tải điện trong chất khí là ion dương, ion âm và êlectron . 2. Bản chất dịng điện trong chất khí là dịng chuyển dời cĩ hướng của các ion dương theo chiều điện trường, các ion âm, êlectron ngược chiều điện trường. 3. Đặc điểm - Bình thường chất khí khơng dẫn điện, nĩ là một chất điện mơi. - Khi đốt nĩng hay chiếu bức xạ tử ngoại khơng khí trở thành dẫn điện 4. Tia lửa điện là quá trình phĩng điện trong 5. Hồ quang điện là quá trình phĩng điện chất khí điện trường đủ mạnh để ion hĩa chất trong chất khí do cực âm bị đốt nĩng tạo khí do va chạm. Ứng dụng làm hê thống đáng ra sự phát xạ nhiệt electron. Ứng dụng hàn lửa điên, luyện kim, đèn chiếu sáng
18. DỊNG ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN 1. Chất bán dẫn là các vật liệu cĩ điện trở suất cĩ giá trị nằm trong khoảng trung gian giữa điện trở suất của kim loại và điện trở suất của điện mơi. Bán dẫn điển hình là Ge và Si 2. Hạt tải điện là êlectron và lỗ trống 3. Bản Chất dịng điện là dịng các êlectron dẫn chuyển động ngược chiều điện trường và dịng các lỗ trống chuyển động cùng chiều điện trường. 4. Đắc điểm: Điện trở suất của chất bán dẫn giảm khi: + tăng nhiệt độ + pha một ít tạp chất. + bị chiếu sáng hoặc bị tác dụng của các tác nhân ion hĩa khác.
19. DỊNG ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN 5. Bán dẫn cĩ tạp chất Bán dẫn chứa đơno (tạp chất cho) là bán dẫn loại n: - Pha tạp chất nhĩm 5 (P, As ) vào trong silic, ta được bán dẫn loại n - Hạt tải điện chủ yếu là êlectron dẫn Bán dẫn chứa axepto (tạp chất nhận) là bán dẫn loại P: - Pha tạp chất nhĩm 3 (B, Al ) vào trong silic, ta được bán dẫn loại P - Hạt tải điện chủ yếu là lố trống dẫn 6. Đi ốt bán dẫn Cấu tạo: Điơt bán dẫn là một lớp chuyển tiếp p - n. Đắc Điểm: chỉ cho dịng điện chạy theo một chiều từ p sang n Ứng dụng: chinh lưu dịng điện xoay chiều thành 1 chiều.
20. TRƯỜNG THPT TIÊN DU SỐ 1 Giáo dục online Kinh Bắc VẬT LÍ 11 CHƯƠNG 4,5. TỪ TRƯỜNG VÀ CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ GIÁO VIÊN: NGUYỄN SỸ TRƯƠNG TỔ: VẬT LÍ - KTCN 20
21. TỪ TRƯỜNG 1. Tương tác từ là tương tác giữa nam châm với nam châm, giữa dịng điện với nam châm và giữa dịng điện với dịng điện 2. Từ trường là một dạng vật chất tồn tại xung quanh nam châm hoạc dịng điện (các điện tích chuyển động). 3. Tính chất cơ bản của từ trường là nĩ tác dụng lực từ lên một dịng điện hay một nam châm đặt trong đĩ. 4. Hướng của từ trường là hướng Nam-Bắc của kim nam châm nhỏ nằm cân bằng tại điểm đĩ. 5. Đường sức từ Đinh nghĩa: là đường vẽ trong từ trường, sao cho tiếp tuyến tại mỗi điểm trùng với hướng của từ trường tại điểm đĩ. Tính chất đường sức từ - Tại mỗi điểm cĩ thể vẽ được một đường sức từ - Các đường sức từ là những đường cong kín. - Nơi nào từ trường mạnh hơn thì các đường sức từ ở đĩ vẽ mau hơn
22. LỰC TỪ. CẢM ỨNG TỪ 1. Cảm ứng từ B (T) 2. Lực từ
23. LỰC LO REN XƠ 1. Lực Lorenxơ là lực từ tác dụng lên hạt mang điện tích chuyển động trong từ trường 2. Đặc điểm - Cĩ phương vuơng gĩc với 푣Ԧ và ; - Cĩ chiều tuân theo quy tắc bàn tay trái: - Cĩ độ lớn = 푞 푣 sinα
24. TỪ TRƯỜNG DỊNG ĐIỆN 1. Từ trường của dịng điện thẳng - Đường sức từ là những đường trịn nằm trong những mặt phẳng vuơng gĩc với dịng điện và cĩ tâm nằm trên dây dẫn. - Chiều đường sức từ được xác định theo quy tắc nắm tay phải 1. - Độ lớn cảm ứng từ tại điểm M cách dây dẫn một khoảng r: = 2. 10−7 2. Từ trường của dịng điện trịn - Đường sức từ đi qua tâm O là đường thẳng vuơng gĩc với vịng day, cịn các đường khác là những đường cong - Chiều đường sức từ được xác định theo quy tắc nắm tay phải 2. - Độ lớn cảm ứng từ tại tâm : = 2 . 10−7 푅
25. 3. Từ trường của dịng điện chạy trong ống dây - Trong ống dây, các đường sức từ là những đường thẳng song song cùng chiều và cách đều nhau. - Chiều của đường sức từ được xác định theo quy tắc nắm tay phải 2. - Độ lớn cảm ứng từ trong lịng ống dây: = 4 . 10−7 = 4 . 10−7푛 푙
26. TỪ THƠNG VÀ HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ 1. TỪ THƠNG - Định nghĩa: Từ thơng qua một diện tích S đặt trong từ trường đều: Φ=BScosα - Đơn vị: Vê be (Wb) - Ý nghĩa : diễn tả số đường sức từ xuyên qua diện tích S. 2. HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ Khi từ thơng qua mạch kín (C) biến thiên thì trong mạch kín (C) xuất hiện một dịng điện gọi là dịng điện cảm ứng. 3. ĐỊNH LUẬT LEN – XƠ VỀ CHIỀU DỊNG ĐIỆN CẢM ỨNG Dịng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín cĩ chiều sao cho từ trường cảm ứng cĩ tác dụng chống lại sự biến thiên của từ thơng ban đầu qua mạch kín. (Khi từ thơng tăng thì từ trường của dịng cảm ứng ngược chiều với từ trường ban đầu và ngược lại)
27. 4. ĐỊNH LUẬT FARADAY VỀ CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ Độ lớn của suất điện động cảm ứng trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên của từ thơng qua mạch. 6. DỊNG ĐIỆN FU - CƠ Dịng điện cảm ứng cũng xuất hiện trong các khối kim loại khi 5. SỰ CHUYỂN HĨA NĂNG LƯỢNG TRONG những khối này chuyển động HIÊN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ trong một từ trường hoặc được đặt trong một từ trường biến thiên sự chuyển hĩa năng lượng là quá trình theo thời gian. chuyển hĩa cơ năng thành điện năng.
28. HIỆN TƯƠNG TỰ CẢM 1. Từ thơng riêng của một mạch kín là từ thơng gây ra bởi từ trường do chính dịng điện trong mạch Φ = Li 2. Độ tự cảm của ống dây dài 3. Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ mà sự biến thiên từ thơng qua mạch được gây ra bởi sự biến thiên của cường độ dịng điện trong mạch. 4. Suất điện động tự cảm cĩ độ lớn tỉ lệ với tốc 6. Ứng dụng độ biến thiên của cường độ dịng điện trong Cuộn cảm là một phần tử Δ푖 mạch. 푒 = −퐿 quan trọng trong các mạch Δ푡 điện xoay chiều cĩ mạch dao 5. Năng lượng từ trường 푾 = 퐋풊 động và máy biến áp
29. TRƯỜNG THPT TIÊN DU SỐ 1 Giáo dục online Kinh Bắc VẬT LÍ 11 CHƯƠNG 6,7. QUANG HÌNH GIÁO VIÊN: NGUYỄN SỸ TRƯƠNG TỔ: VẬT LÍ - KTCN 29
30. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 1. Sự khúc xạ ánh sáng: Là hiện tượng lệch phương của các tia sáng truyền xiên gĩc qua mặt phân cách giữa hai mơi trường trong suốt khác nhau. 2. Định luật khúc xạ ánh sáng: - Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới. - Với mỗi mơi trường trong suốt xác định, tỉ số sin i ==hangso n21 giữa sin gĩc tới và sin gĩc khúc xạ luơn khơng đổi: sin r 3. Chiết suất - Tỉ số sini/sinr gọi là chiết suất tỉ đối giữa hai mơi trường (n12). - Chiết suất tuyệt đối là chiết suất tỉ đối của mơi trường đĩ so với chân khơng n≥1. sin i n2 ==n21 sin rn1
31. PHẢN XẠ TỒN PHẦN 1. Phản xạ tồn phần là hiện tượng phản xạ của tồn bộ ánh sáng tới mặt phân cách giữa hai mơi trường trong suốt. 2. Điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ tồn phần. - Ánh sáng truyền từ một mơi trường chiết quang hơn sang mơi trường chiết quang kém : n2 < n1 - Gĩc tới lớn hơn hoặc bằng gĩc giới hạn: i ≥ igh 3. Sợi quang + Phần lõi trong suốt bằng thủy tinh siêu sạch cĩ chiết suất lớn (n1). + Phần vỏ trong suốt, bẳng thủy tinh cĩ chiết suất n2 nhỏ hơn phần lõi. Ứng dụng của cáp quang (Nội soi, truyền intenet)
32. LĂNG KÍNH 1. Lăng kính là một khối chất trong suốtdạng lăng trụ tam giác. 2. Đường đi của tia sáng qua lăng kính - Tia sáng đơn sắc truyền qua lăng kính đặt trong mơi trường chiết quang kém hơn thì lệch về phía đáy. - Lăng kính cĩ thể phân tích chùm sáng phức tạp thành những thành phần đơn sắc. 3. Ứng dụng Lăng kính phản xạ tồn Lăng kính là bộ phận phần là lăng kính thủy chính của máy quang tinh cĩ tiết diện thẳng là phổ ( dung để phân tích một tam giác vuơng cân. ánh sáng từ nguồn phát (được sử dụng để tạo ảnh ra thành các thành phần thuận chiều cho ống đơn sắc) nhịm, máy ảnh,
33. THẤU KÍNH MỎNG 1. Thấu kính là một khối chất trong suốt giới hạn bởi hai mặt cầu hoặc một mặt phẳng và một mặt cầu. 2. Phân loại: Trong khơng khí, thấu kính rìa mỏng là thấu kính hội tụ, thấu kính rìa dày là thấu kính phân kỳ. 3. Đường đi của tia sáng - Tia sáng qua quang tâm O thì truyền thẳng - Tia sáng song song với trục chính cho tia lĩ (hoặc đường kéo dài) qua tiêu điểm ảnh chính - Tia sáng (hoặc đường kéo dài) qua tiêu điểm vật chính cho tia lĩ song song trục chính.
34. THẤU KÍNH MỎNG 4. Tính chất ảnh 5. Cơng thức Tiêu cự f là độ dài đại số từ tiêu điểm chính tới quang tâm thấu kính: |f|= OF = OF’(m) Độ tụ D là nghịch đảo của tiêu cự : D = 1/f (dp) 1 1 1 Cơng thức xác = + 6. Ứng dụng: Kính sửa tật của mắt, kính định vị trí ảnh: f d d' lúp, kính hiển vi, kính thiên văn, ống d'' f f− d k = − = = nhịm, đèn chiếu, máy quang phổ Độ phĩng đại: d f− d f Thấu kính hội tụ: f>0, D>0Thấu kính phân kì: f 0, Vật ảo d 0, ảnh ảo d’ 0, ảnh nhược chiều vật k<0
35. MẮT VÀ CÁC TẬT CỦA MẮT 1. Cấu tạo của mắt 2. Sự điều tiết của mắt là sự thay đổi tiêu cự của mắt (thay đổi độ cong của thể thủy tinh) để cho ảnh của các vật ở cách mắt những khoảng khác nhau vẫn được tạo ra ở màng lưới. Điểm cực viễn Cv là điểm xa nhất mà mắt cĩ thể nhìn rõ. Khi ngắm chừng ở cực viễn mắt khơng phải điều tiết. (Mắt khơng cĩ tật Cv ở xa vơ cùng) Điểm cực cận Cc là điểm gần nhất mà mắt cịn nhìn rõ. 3. Năng suất phân li của mắt là Khi ngắm chừng ở cực cận mắt phải điều tiết cực đại. gĩc nhìn nhỏ nhất (gĩc trơng vật (Càng lớn tuổi điểm cực cận càng lùi xa mắt) AB) mà mắt cịn phân biệt rõ hai điểm A và B. ε = αmin ≈ 1'
36. MẮT VÀ CÁC TẬT CỦA MẮT Mắt cận thị Mắt viễn thị - Thủy tinh thể quá phồng. Khi khơng điều tiết - Thủy tinh thể quá dẹt. Khi khơng điều tiết tiêu điểm nằm trước võng mạc ( fmax OV). - Đặc điểm - Đắc điểm + Điệm cực cận rất gần mắt. + Điểm cực cận rất xa mắt. + Mắt nhìn xa khơng rõ ( OCV hữu hạn). + Nhìn xa vơ cùng đã phải điều tiết. - Cách sửa: Đeo kính phân kì cĩ tiêu cự phù - Cách sửa: đeo kính hội tụ cĩ tiêu cự phù hợp. 11 hợp. D = = − 1 1 1 D = = − f OCv f OSmin OCc Mắt lão thị - Thủy tinh thể bị sơ cứng. Các cơ mắt yêu - Đặc điểm + Điểm cực cận xa mắt hơn lúc cịn trẻ + Nình rõ vật ở vơ cực mà khơng phải điều tiết - Cách sửa: Đeo kính hội tụ cĩ tiêu cự phù hợp khi nhìn gần.
37. KÍNH LÚP 1. Kính lúp hỗ trợ cho mắt để quan sát các vật nhỏ. 2. Cấu tạo là một thấu kính hội tụ (hay một hệ kính cĩ độ tụ dương tương đương với một thấu kính hội tụ) cĩ tiêu cự ngắn. 3. Cách quan sát: - Đặt vật trong khoảng từ quang tâm đến tiêu điểm vật của kính lúp. - điều chỉnh khoảng cách từ vật đến thấu kính để ảnh hiện ra trong khoảng nhìn rõ của mắt. A'B' ∈ (Cc, Cv) 4. Số bơi giác là tỉ số giữa gĩc trơng ảnh qua kính và gĩc trơng trực tiếp vật khi vật ở cực cận 5. Số bội giác ngắm chừng ở ∞: Đ G = f 1 1 1 = +;'d = → d = f f d d '
38. KÍNH HIỂN VI 1. Kính hiển vi là dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt để quan sát các vật rất nhỏ 2. Cấu tạo của kính hiển vi: + Vật kính là một thấu kính hội tụ cĩ tiêu cự rất ngắn + Thị kính là một thấu kính hội tụ cĩ tiêu cự ngắn (kính lúp) + Hệ kính được lắp đồng trục sao cho khoảng cách giữa các kính khơng đổi. + Bộ phận tụ sáng để chiếu sáng cho vật cần quan sát (thường là một gương cầu lõm). 3. Cách quan sát: Dời tồn bộ 4. Độ bội giác của kính hiển ống kính ( thay đổi khoảng cách vi khi ngắm chừng ở ∞: từ vật tới vật kính) bằng ốc vi  Đ G = cấp sao cho ảnh nằm trong ff12 δ=F1′F2 là độ dài quang học. khoảng nhìn rõ của mắt. O1 O 2= f 1 + f 2 + Đ=OCc là khoảng nhìn rõ ngắn nhất
39. KÍNH THIÊN VĂN 1. Kính thiên văn là để quan sát những vật ở rất xa 2. Cấu tạo + Vật kính là một thấu kính hội tụ cĩ tiêu cự dài. + Thị kính là một thấu kính họi tụ tiêu cự ngắn (kính lúp) + Khoảng cách giữa thị kính và vật kính thay đổi được. 3. Cách quan sát: dời thị kính (thay đổi khoảng cách giữa vật kính và thị kính) sao cho ảnh sau cùng nằm trong khoảng nhìn rõ của mắt. 4. Độ bội giác khi ngắm chừng ở vơ cực f1 G=; O1 O 2 = f 1 + f 2 f2
40. TRƯỜNG THPT TIÊN DU SỐ 1 Giáo dục online Kinh Bắc VẬT LÍ 12 CHƯƠNG 1. DAO ĐỘNG CƠ GIÁO VIÊN: NGUYỄN SỸ TRƯƠNG TỔ: VẬT LÍ - KTCN 40
41. Dao động điều hịa 1. Định nghĩa: Dao động điều hịa là dao động mà li độ của vật biến thiên theo thời gian theo hàm sin hay cos 2. Phương trình dđđh: 3. Chu kì và tần số t = 표푠(휔푡 + 휑) Chu kì (T) là khoảng thời gian để vật thực T = x - Li độ (m) hiện một dao động tồn phần. Đơn vị là (s) n A - Biên độ dđ (m) Tần số (f) là số dđ tồn phần thực hiện 1 n f ==  - Tần số gĩc (rad/s) được trong một giây. Đơn vị là Héc (Hz): Tt (t + ) - Pha dđ (rad) 2 - Liên hệ  ==2 f - Pha ban đầu (rad) T 4. Liên hệ giữa ➢ Biên độ dao động bằng bán kính đường trịn dđ đh và chuyển ➢ Tần số gĩc bằng tốc độ gĩc của chuyển động trịn động trịn đều ➢ Pha dao động bằng gĩc hợp bởi bán kính OM với trục ox 41
42. 5. Vận tốc(v) Biểu thức : v= x’ = - Asin(t + ) = Acos(t + +π/2) ✓ Vận tốc biến thiên điều hịa cùng tần số và sớm pha hơn li độ ✓πVéc/2 tơ vận tốc luơn cùng hướng chuyển động ✓ Cơng thức độc lập thời gian 2 푣2 푣2 + = 1 → 2 + = 2 2 휔2 휔2 6. Gia tốc (a) Biểu thức: a = v' = x’’ = - 2Acos(t + ) = 2Acos(t + +π) ➢ Gia tốc biến thiên điều hịa cùng tần số và ngược pha với li độ, sớm pha hơn vận tốc gĩc π/2 ➢ Véc tơ gia tốc luơn hướng về vị trí cân bằng ➢ Cơng thức độc lập thời gia a = - 2x. 42
43. 7. Lực kéo về (F) 2 Biểu thức: 퐹 푣 = = − 휔 Nhận xét: ➢ Lực kéo về luơn hướng về vị trí cân bằng. ➢ Độ lớn lực kéo về tỉ lệ với độ lớn của li độ 8. Đồ thị của dđđh 9. Vị trí đặc biệt Vịtrí Tốc độ Độ lớn gia tốc Biên Cân bằng 43
44. CON LẮC LỊ XO 1. Cấu tạo: Con lắc lị xo gồm vật nhỏ cĩ khối lượng m gắn vào lị xo cĩ khối lượng khơng đáng kể, độ cứng k, một đầu gắn vào điểm cố định. 2. Phương trình dao động 2 Lực Fkv =Fdh = - mω x = -kx ➢Cơ năng của Phương trình: 5. Năng lượng con lắc tỉ lệ với = 표푠(휔푡 + 휑) với 휔2 = bình phương a. Động năng b. Thế năng biên độ dao động. 3. Chu kì, tần số 1 2 1 2 Wd = mv Wt = kx ➢ Khi không có 2 2 ma sát, cơ năng của con lắc c. Cơ năng được bảo toàn. 1 1 1 W= mv2 + kx 2 = kA 2 2 2 2 44
45. CON LẮC ĐƠN 1. Cấu tạo: Con lắc đơn gồm một vật nhỏ khối lượng m, treo ở đầu một sợi dây khơng dãn, khối lượng khơng đáng kể, cĩ chiều dài l 2. Lực kéo về F= - Pt = - mgsinα = - mgα ; (Thành phần tiếp tuyến của trọng lực) 3. Phương trình dao động 푠 = 푆0 표푠(휔푡 + 휑) hay: 훼 = 훼0 표푠(휔푡 + 휑) (với s = αl ,s0 = α0l) 4. Chu kì tần số Điều kiện con lắc đơn dao động điều hịa : - Biên độ nhỏ - Khơng cĩ ma sát( lực cản) 5. Ứng dụng đo gia tốc rơi tự do 45
46. CON LẮC ĐƠN CON LẮC LỊ XO Phương trình dao Phương trình x= Acos(ωt+ ) động Tần số gĩc Tần số gĩc riêng 휔 = Chu kì riêng Chu kỳ T= 2π Tần số riêng Tần số 1 f= 2π 퐾 2 Lực kéo về Lực kéo về 퐹 푣 = = − 휔 Năng lượng 46
47. CÁC LOẠI DAO ĐỘNG KHÁC 1. Dao động tắt dần a. Định nghĩa: Là dao động cĩ biên độ giảm dần theo thời gian. b. Nguyên Nhân: Do lực ma sát và lực cản của mơi trường c. Ứng dụng: Thiết bị đĩng cửa tự động, giảm xĩc ơ tơ, xe máy 2. Dao động duy trì a. Dao động được duy trì là dao động giữ cho biên độ khơng đổi mà khơng làm thay đổi chu kì dao động riêng (dung thiết bị cung cấp năng lượng đúng bằng năng lượng tiêu hao do ma sát sau mỗi chu kỳ) b. Dao động của con lắc đồng hồ là dao động duy trì. 47
48. 3. Dao động cưỡng bức CÁC LOẠI DAO ĐỘNG KHÁC a. Định nghĩa: Dao động cưỡng bức là dao động chịu tác dụng của ngoại lực tuần hồn F = F0cos(ωt) b. Đắc điểm: - tần số bằng tần số của lực cưỡng bức f. - biên độ (A) khơng đổi và phụ thuộc vào • Biên độ của ngoại lực cưỡng bức F0 • Lực cản của mơi trường. • Độ chênh lệch giữa tần số của lực cưỡng bức f và tần số dao động riêng fo của hệ. c. Hiện tượng cộng hưởng là hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức tăng đến giá trị cực đại khi tần số f của lực cưỡng bức bằng tần số riêng f0 của hệ dao động. Cộng hưởng cĩ lợi: Hộp cộng hường Cộng hưởng cĩ hại: Làm hư hại cơng trình 48
49. TỔNG HỢP DAO ĐỘNG 1. Tổng hợp dao động. x1 =+ A 1 cos ( t 1 ) x2 =+ A 2 cos ( t 2 ) x = x1 + x2 = Acos(ωt + ) Dao động tổng hợp của hai dao động điều hịa cùng phương , cùng tần số là một dao động điều hịa cùng phương, cùng tần số với 2 dao động thành phần 49
50. TỔNG HỢP DAO ĐỘNG 2. Độ lệch pha Nếu ϕ1 > ϕ2 thì dao động 1 sớm pha hơn dao đơng 2 Nếu ϕ1 < ϕ2 thì dao động 1 trễ pha hơn dao đơng 2 A A =|| 12 − A 1 A1 A2 A A2 A2 A1 Hai dao động cùng pha =2k AAAmax=+ 1 2 Hai dao động ngược pha =(2k + 1) AAAmin=− 1 2 22 Hai dao động vuơng pha =(2k + 1) AAA=+12 2 Hai dao động bất kì AAAAA1− 2 1 + 2 50
51. TRƯỜNG THPT TIÊN DU SỐ 1 Giáo dục online Kinh Bắc VẬT LÍ 12 CHƯƠNG 2. SĨNG CƠ VÀ SĨNG ÂM GIÁO VIÊN: NGUYỄN SỸ TRƯƠNG TỔ: VẬT LÍ - KTCN 51
52. SĨNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SĨNG 1. Định nghĩa: Sĩng cơ là dao động cơ lan truyền trong một mơi trường. 2. Phân loại Sĩng ngang: Phương dao động Sĩng dọc: Phương dao động trùng vuơng gĩc với phương truyền sĩng. với phương truyền sĩng. 3. Mơi trường truyền sĩng cơ: rắn, lỏng, khí (khơng truyền được trong chân khơng). + Sĩng ngang truyền được trong chất rắn, trên bề mặt chất lỏng. + Sĩng dọc truyền được trong cả chất rắn, chất lỏng và chất khí. 52
53. 4. Các đại lượng đặc trưng v  ==vT. a) Biên độ sĩng tại một điểm: là biên độ dao f động của phần tử mơi trường tại điểm đĩ. 3. Phương trình sĩng b) Chu kì (hoặc tần số) sĩng: là chu kì (hoặc tần số) dao động của các phần tử mơi trường. c) Năng lượng sĩng: là năng lượng dao động của các phần tử của mơi trường. d) Tốc độ truyền sĩng là tốc độ lan truyền dao 2 x uM = Acos  t + − động trong mơi trường (phụ thuộc bản chất và nhiệt  độ mơi trường) Phương trình sĩng là hàm tuần hồn theo e) Bước sĩng là quãng đường mà sĩng truyền được cả khơng gian và thời gian trong một chu kì. - tuần hồn theo thời gian với chu kì T Hay khoảng cách gần nhau nhất giữa hai điểm trên - Tuần hồn theo khơng gian với bước cùng một phương truyền sĩng dao động cùng pha sĩng λ nhau. 53
54. GIAO THOA SĨNG. 1. Định nghĩa: Hiện tượng giao thoa là hiện tượng hai sĩng kết hợp khi gặp nhau thì cĩ những điểm chúng luơn luơn tăng cường lẫn nhau, cĩ những điểm chúng luơn luơn triệt tiêu lẫn nhau. 2 . Điều kiện :Hai sĩng do hai nguồn kết hợp phát ra. + Dao động cùng phương, cùng tần số. + Cĩ hiệu số pha khơng đổi theo thời gian. 4.Phương trình sĩng tổng hợp 3. Vân giao thoa ()()d2−+ d 1 d 1 d 2 uM =−2 A cos cos  t Cực đại giao thoa khi:  d2 - d1 = kλ ; (k = 0; 1; 2 ; 3) Cực tiểu giao thoa khi: 1 d2 - d1 = (k + )λ; (k = 0; 1; 2 2 54
55. 1. Phản xạ sĩng SĨNG DỪNG - Nếu điểm phản xạ cố định thì tại điểm phản xạ sĩng tới và sĩng phản xạ ngược pha - Nếu điểm phản xạ tự do thì tại điểm phản xạ sĩng tới và sĩng phản xạ cùng pha. 2. Sĩng dừng a. Định nghĩa: Sĩng truyền trên sợi dây trong trường hợp xuất hiện các nút và các bụng gọi là sĩng dừng. b. Nguyên nhân: Do sự giao thoa của sĩng tới và sĩng phản xạ. Chú ý: Khoảng các giữa hai bụng sĩng liên λ tiếp và hai nút sĩng liên tiếp là 2 55
56. c. Điều kiện xảy ra sĩng dừng Dây cĩ 2 đầu cố định Dây cĩ 1 đầu cố định Điều kiện để cĩ sĩng dừng trên một sơi Điều kiện cĩ sĩng dừng trên một dây cĩ dây cĩ hai đầu cố định là chiều dài sợi một đầu cố định, một đầu tự do là chiều dây phải bằng một số nguyên lần nửa dài sơi dây bằng một số lẻ lần một phần bước sĩng tư bước sĩng Số bụng sĩng = k Số bụng sĩng = k + 1 Số nút sĩng = k + 1 Số nút sĩng = k + 1 Giao thoa (song dừng) là hiện tượng đặc trưng của sĩng. Quá trình vật lí nào gây ra được hiện tượng giao thoa cũng tất yếu là một quá trình sĩng. 56
57. Sĩng âm 1. Định nghĩa Sĩng âm (âm) là những sĩng cơ truyền được trong các mơi trường rắn, lỏng, khí. 2. Âm nghe được, hạ âm, siêu âm 4. Tốc độ truyền âm Tốc độ truyền âm phụ thuộc vào tính đàn hồi, mật độ và nhiệt độ của mơi trường. 3. Mơi trường truyền âm vrắn > vlỏng > vkhí + Âm truyền được trong các chất rắn, lỏng, khí và khơng truyền được trong chân khơng. + Các vật liệu xốp như bơng, len, ngăn cản âm truyền qua nên được gọi là chất cách âm. 57
58. 5. Các đặc trưng vật lý của âm a) Tần số âm: bằng tần số dao động của nguồn âm. b) Cường độ âm và mức cường độ âm Cường độ âm I tại một điểm là đại lượng đo bằng Mức cường độ âm lượng năng lượng mà sĩng âm truyền qua một I I đơn vị diện tích đặt vuơng gĩc với phương truyền LB= lg ( ) L=10lg ( dB ) I âm tại điểm đĩ trong một đơn vị thời gian. I0 0 P (I = 10-12 W/m2: cường độ Im= (W /2 ) 0 4 R2 âm chuẩn) c) Đồ thị dao động âm + Một nhạc cụ phát ra một âm cĩ tần số f0 (gọi là âm cơ bản hay họa âm thứ nhất) thì bao giờ cũng đồng thời phát ra một loạt các âm khác cĩ tần số 2f0, 3f0, gọi là các họa âm. + Đồ thị dao động âm là tổng hợp đồ thị dao động của tất cả các họa âm trong một nhạc âm. 58