Xem mẫu
- Hệ thống công thức Lý 12 Cơ bản – Dùng để giải nhanh các câu trắc nghiệm định lượng Trang 1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA ĐIỆN TỬ
Đề Tài
ĐỀ CƯƠNG
CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ
Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Bùi Thị Xuân, Bình Thuận
- Hệ thống công thức Lý 12 Cơ bản – Dùng để giải nhanh các câu trắc nghiệm định lượng Trang 2
-
MỤC LỤC
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI. ................................................................................................. 4
III. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................................ 5
B - NỘI DUNG................................................................ .................................................. 6
I. DAO ĐỘNG CƠ ........................................................................................................... 6
1. Dao động điều hòa ................................................................ ........................................ 6
2. Con lắc lò xo ................................................................................................................. 9
3. Con lắc đơn ................................................................................................................. 11
4. Dao động cưởng bức, cộng hưởng .............................................................................. 15
5. Tổng hợp các dao động điều hoà cùng phương cùng tần số ......................................... 16
II. SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM................................ .......................................................... 17
1. Sóng cơ ................................ ........................................................................................ 17
2. Giao thoa sóng ............................................................................................................ 18
3. Sóng dừng ................................................................................................................... 20
4. Sóng âm ...................................................................................................................... 22
III. DÒNG Đ IỆN XOAY CHIỀU .................................................................................... 22
IV. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ ............................................................................................. 26
V. TÍNH CHẤT SÓNG CỦA ÁNH SÁNG. .................................................................... 29
VI. LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG ......................................................................................... 31
C - KẾT LUẬN ................................ .............................................................................. 36
Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Bùi Thị Xuân, Bình Thuận
- Hệ thống công thức Lý 12 Cơ bản – Dùng để giải nhanh các câu trắc nghiệm định lượng Trang 3
Tên học phần: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ
Mã học phần:1162010
A - PHẦN MỞ ĐẦU
Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Bùi Thị Xuân, Bình Thuận
- Hệ thống công thức Lý 12 Cơ bản – Dùng để giải nhanh các câu trắc nghiệm định lượng Trang 4
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI.
Hiện nay, khi mà hình thức thi trắc nghiệm
được áp dụng trong các kì thi tốt nghiệp và tuyển
sinh đại học, cao đẳng thì yêu cầu về phương pháp
giải nhanh và tối ưu các câu hỏi trắc nghiệm, đặc
biệt là các câu hỏi trắc nghiệm định lượng là rất
cấp thiết để các em có thể đạt kết quả cao trong
các kì thi đó.
Để giúp các em học sinh nắm được một cách
có hệ thống các công thức trong chương trình Vật
Lý 12 Cơ bản từ đó suy ra một số công thức, kiến
thức khác dùng để giải nhanh các bài tập trắc
nghiệm định lượng, tôi tập hợp ra đây các công
thức có trong sách giáo khoa theo từng phần, kèm
theo đó là một số công thức, kiến thức rút ra được
khi giải một số bài tập khó, hay và điển hình. Hy
vọng rằng tập tài liệu này giúp ích được một chút
gì đó cho các quí đồng nghiệp trong quá trình
Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Bùi Thị Xuân, Bình Thuận
- Hệ thống công thức Lý 12 Cơ bản – Dùng để giải nhanh các câu trắc nghiệm định lượng Trang 5
giảng dạy và các em học sinh trong quá trình kiểm
tra, thi cử.
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI ÁP DỤNG
1) Đối tượng sử dụng đề tài:
Học sinh học lớp 12 ôn thi tốt nghiệp và thi
tuyển sinh đại học, cao đẳng.
2) Phạm vi áp dụng:
Toàn bộ chương trình Vật Lý 12 – Ban Cơ
bản.
III. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Xác định đối tượng học sinh áp dụng đề tài.
Tập hợp các công thức trong sách giáo khoa
một cách có hệ thống theo từng phần.
Đưa ra một số công thức, kiến chưa ghi trong
sách giáo khoa nhưng được suy ra khi giải một số
bài tập điển hình.
Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Bùi Thị Xuân, Bình Thuận
- Hệ thống công thức Lý 12 Cơ bản – Dùng để giải nhanh các câu trắc nghiệm định lượng Trang 6
Kiểm tra sự tiếp thu của học sinh bằng các đề
ôn luyện.
Đánh giá, đưa ra sự điều chỉnh, bổ sung cho
phù hợp.
B - NỘI DUNG
I. DAO ĐỘNG CƠ
1. Dao động điều hòa
Li độ (phương trình dao động): x = Acos(t + ).
Vận tốc: v = x’ = - Asin(t + ) = Acos(t +
+ ).
2
Gia tốc: a = v’ = - 2Acos(t + ) = - 2x; amax =
2A.
Vận tốc v sớm pha so với li độ x; gia tốc a
2
ngược pha với li độ x (sớm pha so với vận tốc
2
v).
Liên hệ giữa tần số góc, chu kì và tần số của dao
động: = = 2f.
2
T
Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Bùi Thị Xuân, Bình Thuận
- Hệ thống công thức Lý 12 Cơ bản – Dùng để giải nhanh các câu trắc nghiệm định lượng Trang 7
Công thức độc lập: A2 = x2 + v2 a2 v2
= .
2 4 2
Ở vị trí cân bằng: x = 0 thì |v| = vmax = A và a =
0.
Ở vị trí biên: x = A thì v = 0 và |a| = amax = 2A
2
= .
vmax
A
Lực kéo về: F = ma = - kx.
Quỹ đạo chuyển động của vật dao động điều hòa
là một đoạn thẳng có chiều dài L = 2A.
Trong một chu kì, vật dao động điều hòa đi được
quãng đường 4A. Trong nữa chu kì, vật đi được
quãng đường 2A. Trong một phần tư chu kì tính từ
vị trí biên hoặc vị trí cân bằng, vật đi được quãng
đường A, còn tính từ vị trí khác thì vật đi được
quãng đường khác A.
Quãng đường dài nhất vật đi được trong một phần
tư chu kì là A, quãng đường ngắn nhất vật đi
2
được trong một phần tư chu kì là (2 - )A.
2
Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Bùi Thị Xuân, Bình Thuận
- Hệ thống công thức Lý 12 Cơ bản – Dùng để giải nhanh các câu trắc nghiệm định lượng Trang 8
Quãng đường lớn nhất và nhỏ nhất vật đi được
trong khoảng thời gian 0 < t < T : vật có vận tốc
2
lớn nhất khi đi qua vị trí cân bằng và nhỏ nhất khi
đi qua vị trí biên nên trong cùng một khoảng thời
gian quãng đường đi càng lớn khi vật càng ở gần
vị trí cân bằng và càng nhỏ khi càng gần vị trí
biên. Sử dụng mối liên hệ giữa dao động điều hòa
và chuyển động tròn đều ta có:
= t; Smax = 2Asin 2 ; Smin = 2A(1 - cos 2 ).
Để tính vận tốc trung bình của vật dao động điều
hòa trong khoảng thời gian t nào đó ta xác định
góc quay được trong thời gian này trên đường tròn
từ đó tính quãng đường s đi được trong thời gian
đó và tính vân tốc trung bình theo công thức vtb =
.
s
t
Phương trình động lực học của dao động điều hòa:
x’’ + m x = 0.
k
Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Bùi Thị Xuân, Bình Thuận
- Hệ thống công thức Lý 12 Cơ bản – Dùng để giải nhanh các câu trắc nghiệm định lượng Trang 9
2. Con lắc lò xo
Phương trình dao động: x = Acos(t + ).
2
a2 v2
Với: = ; cos = (lấy
;A= =
v x0
k 2
x0 0
4 2
m A
nghiệm "-" khi v0 > 0; lấy nghiệm "+" khi v0 < 0) ;
(với x0 và v0 là li độ và vận tốc tại thời điểm ban
đầu t = 0).
Thế năng: Wt = 1 kx2 = 1 kA2cos2( + ).
2 2
Động năng: Wđ = 1 mv2 = 1 m2A2sin2( +)
2 2
= 1 kA2sin2( + ).
2
Thế năng và động năng của vật dao động điều hòa
biến thiên tuần hoàn với tần số góc ’ = 2, với
tần số f’ = 2f và với chu kì T’ = T .
2
Trong một chu kì có 4 lần động năng và thế năng
bằng nhau nên khoảng thời gian giữa hai lần liên
tiếp động năng và thế năng bằng nhau là T . Động
4
Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Bùi Thị Xuân, Bình Thuận
- Hệ thống công thức Lý 12 Cơ bản – Dùng để giải nhanh các câu trắc nghiệm định lượng Trang 10
năng và thế năng của vật dao động điều hòa bằng
nhau tại vị trí có li độ x = .
A
2
Cơ năng: W = Wt + Wđ = 1 kx2 + 1 mv2 = 1 kA2 =
2 2 2
m2A2.
1
2
Lực đàn hồi của lò xo: F = k(l – l0) = kl.
Con lắc lò xo treo thẳng đứng: l0 = ;= .
g
mg
l0
k
Chiều dài cực đại của lò xo: lmax = l0 + l0 + A.
Chiều dài cực tiểu của xo: lmin = l0 + l0 – A.
Lực đàn hồi cực đại: Fmax = k(A + l0).
Lực đàn hồi cực tiểu: Fmin = 0 nếu A l0; Fmin =
k(l0 – A) nếu A < l0.
Độ lớn của lực đn hồi tại vị trí có li độ x:
Fđh= k|l0 + x| với chiều dương hướng xuống.
Fđh = k|l0 - x| với chiều dương hướng lên.
Lực kéo về: F = - kx.
Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Bùi Thị Xuân, Bình Thuận
- Hệ thống công thức Lý 12 Cơ bản – Dùng để giải nhanh các câu trắc nghiệm định lượng Trang 11
Lo xo ghép nối tiếp: . Độ cứng giảm, tần
11 1
...
k k1 k 2
số giảm.
Lò xo ghép song song: k = k1 + k2 + ... . Độ cứng
tăng, tần số tăng.
3. Con lắc đơn
Phương trình dao động: s = S0cos(t + ) hay =
0cos(t + ); với s = .l; S0 = 0.l (với và 0
tính ra rad).
Tần số góc, chu kì, tần số: = ; T = 2 gl ; f =
g
l
.
1 g
2 l
Động năng: Wđ = 1 mv2 = mgl(cos - cos0).
2
Thế năng: Wt = mgl(1 - cos).
Cơ năng: W = mgl(1 - cos0).
Nếu o 100 thì: Wt = 1 mgl2; Wđ = 1 mgl( - 2
0
2 2
2); W = 1 mgl ; và 0 tính ra rad.
2
0
2
Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Bùi Thị Xuân, Bình Thuận
- Hệ thống công thức Lý 12 Cơ bản – Dùng để giải nhanh các câu trắc nghiệm định lượng Trang 12
Cơ năng của con lắc đơn dao động điều hòa: W =
Wd + Wt = mgl(1 - coso) = 1 mgl . 2
0
2
Vận tốc khi đi qua vị trí có li độ góc : v =
.
2 gl (cos cos 0 )
Vận tốc khi đi qua vị trí cân bằng ( = 0): |v| =
vmax = .
2 gl (1 cos 0 )
Nếu o 100 thì: v = ; vmax = 0 ; và 0
gl ( 0 2 )
2
gl
tính ra rad.
Sức căng của sợi dây khi đi qua vị trí có li độ góc
:
2
T = mgcos + mv = mg(3cos - 2cos0).
l
TVTCB = Tmax = mg(3 - 2cos0); Tbiên = Tmin =
mgcos0.
Nếu 0 100: T = 1 + - 3 2; Tmax = mg(1 + ); 2 2
0 0
2
02
Tmin = mg(1 - ).
2
Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Bùi Thị Xuân, Bình Thuận
- Hệ thống công thức Lý 12 Cơ bản – Dùng để giải nhanh các câu trắc nghiệm định lượng Trang 13
Con lắc đơn có chu kì T ở độ cao h, nhiệt độ t. Khi
đưa tới độ cao h’, nhiệt độ t’ thì ta có:
; với T = T’ - T, R = 6400 km là bán
T h t
T R 2
kính Trái Đất, h = h’ - h, t = t’ - t, là hệ số nở
dài của thanh treo con lắc.
Với đồng hồ đếm dây sử dụng con lắc đơn: Khi
T > 0 thì đồng hồ chạy chậm, T < 0 thì đồng hồ
chạy nhanh. Thời gian chạy sai trong một ngày
đêm (24 giờ): t = T .86400
.
T'
Con lắc đơn chịu thêm các lực khác ngoài trọng
lực :
Trọng lực biểu kiến: + F . Gia tốc rơi tự do
=
P' P
biểu kiến: = g + . Khi đó: T = 2 gl ' .
F
g'
m
Các lực thường gặp: Lực điện trường F = q E ; lực
= - m a ; lực đẩy acsimet (hướng thẳng
quán tính:
F
đứng lên) có độ lớn: F = mvg (mv và v là khối
mt
v
Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Bùi Thị Xuân, Bình Thuận
- Hệ thống công thức Lý 12 Cơ bản – Dùng để giải nhanh các câu trắc nghiệm định lượng Trang 14
lượng và khối lượng riêng của vật mt là khối
lượng riêng của môi trường).
Các trường hợp đặc biệt:
có phương ngang thì g’ = . Khi đó vị trí
F
g 2 ( )2
F
m
cân bằng mới lệch với phương thằng đứng góc
với: tan = F .
P
có phương thẳng đứng hướng lên thì g’ = g - m .
F
F
có phương thẳng đứng hướng xuống thì g’ = g
F
+ m.
F
Chu kì của con lắc đơn treo trong thang máy:
Khi thang máy đứng yên hoặc chuyển động
thẳng đều: T = 2 g .
l
Khi thang máy đi lên nhanh dần đều hoặc đi
xuống chậm dần đều với gia tốc có độ lớn là a ( a
hướng lên): T = 2 .
l
ga
Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Bùi Thị Xuân, Bình Thuận
- Hệ thống công thức Lý 12 Cơ bản – Dùng để giải nhanh các câu trắc nghiệm định lượng Trang 15
Khi thang máy đi lên chậm dần đều hoặc đi xuống
nhanh dần đều với gia tốc có độ lớn là a ( a hướng
xuống): T = 2 .
l
g a
4. Dao động cưởng bức, cộng hưởng
Con lắc lò xo dao động tắt dần với biên độ ban
đầu là A, hệ số ma sát :
Quảng đường vật đi được đến lúc dừng lại: S =
kA 2 2 A2
.
2mg 2g
Độ giảm biên độ sau mỗi chu kì: A = = .
4 mg 4 g
2
k
A 2
Số dao động thực hiện được: N = .
A Ak
A 4mg 4mg
Vận tốc cực đại của vật đạt được khi thả nhẹ cho
vật dao động từ vị trí biên ban đầu A:
kA2 m 2 g 2
vmax = .
2 gA
m k
Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi f = f0 hay =
0 hoặc T = T0.
Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Bùi Thị Xuân, Bình Thuận
- Hệ thống công thức Lý 12 Cơ bản – Dùng để giải nhanh các câu trắc nghiệm định lượng Trang 16
5. Tổng hợp các dao động điều hoà cùng phương
cùng tần số
Nếu: x1 = A1cos(t + 1) và x2 = A2cos(t + 2)
thì
x = x1 + x2 = Acos(t + ) với A và được xác
định bởi:
A2 = A12 + A22 + 2 A1A2 cos (2 - 1); tan =
A1 sin 1 A2 sin 2
A1 cos 1 A2 cos 2
+ Hai dao động cùng pha (2 - 1 = 2k): A = A1
+ A2.
+ Hai dao động ngược pha (2 - 1)= (2k + 1)): A
= |A1 - A2|.
+ Nếu độ lệch pha bất kỳ thì: | A1 - A2 | A A1
+ A2 .
Trường hợp biết một dao động thành phần x1 =
A1cos(t + 1) và dao động tổng hợp là x =
Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Bùi Thị Xuân, Bình Thuận
- Hệ thống công thức Lý 12 Cơ bản – Dùng để giải nhanh các câu trắc nghiệm định lượng Trang 17
Acos(t + ) thì dao động thành phần còn lại x2 =
A2cos(t + 2) với A2 và 2 được xác định bởi:
A = A2 + A - 2 AA1 cos ( - 1); tan =
2 2
2 1
.
A sin A1 sin 1
A cos A1 cos 1
Trường hợp vật tham gia nhiều dao động điều hòa
cùng phương cùng tần số thì ta có:
Ax = Acos = A1cos1 + A2cos2 + A3cos3 +
…; Ay = Asin = A1sin1 + A2sin2 + A3sin3 +
…
Ay
và tan =
A= .
Ax2 Ay
2
Ax
II. SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM
1. Sóng cơ
Liên hệ giữa vận tốc, chu kì, tần số và bước sóng:
= vT = vf .
Năng lượng sóng: W = 1 m2A2.
2
Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Bùi Thị Xuân, Bình Thuận
- Hệ thống công thức Lý 12 Cơ bản – Dùng để giải nhanh các câu trắc nghiệm định lượng Trang 18
Tại nguồn phát O phương trình sóng là u0 =
acos(t + ) thì phương trình sóng tại M trên
phương truyền sóng là: uM = acos(t + - 2 OM )
= acos(t + - 2 ).
x
Độ lệch pha của hai dao động giữa hai điểm cách
nhau một khoảng d trên phương truyền: = .
2d
2. Giao thoa sóng
Nếu tại hai nguồn S1 và S2 cùng phát ra 2 sóng
giống hệt nhau: u1 = u2 = Acost và bỏ qua mất
mát năng lượng khi sóng truyền đi thì thì sóng tại
M (với S1M = d1; S2M = d2) là tổng hợp hai sóng
từ S1 và S2 truyền tới sẽ có phương trình là: uM =
2Acos (d d ) cos(t - ).
( d 2 d1 )
2 1
Độ lệch pha của hai sóng từ hai nguồn truyền tới
M là: = .
2 ( d 2 d1 )
Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Bùi Thị Xuân, Bình Thuận
- Hệ thống công thức Lý 12 Cơ bản – Dùng để giải nhanh các câu trắc nghiệm định lượng Trang 19
Tại M có cực đại khi d2 - d1 = k; cực tiểu khi d2 -
d1 = (2k + 1) .
2
Số cực đại và cực tiểu trên đoạn thẳng nối hai
nguồn là số các giá trị của k (k z) tính theo công
thức (không tính hai nguồn):
Cực đại: . Cực tiểu: :
- Hệ thống công thức Lý 12 Cơ bản – Dùng để giải nhanh các câu trắc nghiệm định lượng Trang 20
Cực đại: +
nguon tai.lieu . vn