Bộ tài liệu, chuyên đề ôn thi THPTQG 8, 9, 10 điểm môn Vật Lý 2019 - Phần 1 Lớp 12 by Dạy Kèm Quy Nhơn Official

HÀNH TRANG KIẾN THỨC CHO KÌ THI THPT QG

vectorstock.com/7267537

Ths Nguyễn Thanh Tú Tuyển tập

Bộ tài liệu, chuyên đề ôn thi THPTQG 8, 9, 10 điểm môn Vật Lý 2019 - Phần 1: Lớp 12 (Có lời giải chi tiết) GỒM 7 CHUYÊN ĐỀ: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA, SÓNG CƠ HỌC, DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU, DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ, SÓNG ÁNH SÁNG, LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG, VẬT LÝ HẠT NHÂN PDF VERSION | 2019 EDITION ORDER NOW / CHUYỂN GIAO QUA EMAIL TAILIEUCHUANTHAMKHAO@GMAIL.COM

Tài liệu chuẩn tham khảo Phát triển kênh bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đơn vị tài trợ / phát hành / chia sẻ học thuật : Nguyen Thanh Tu Group Hỗ trợ chuyển giao Fb www.facebook.com/HoaHocQuyNhon Mobi/Zalo 0905779594

IỄ N

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

-H B

10 00 TR ẦN G

H Ư

Đ ẠO

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

-L

PHẦN 1: LỚP 12 TP

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ÁN

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Trang 1

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

CHỦ ĐỀ 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA CHUYÊN ĐỀ 1: ĐẠI CƯƠNG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA PHẦN 1: LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Dao động và dao động tuần hoàn Định nghĩa:

H Ư

Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của Dao động của con lắc lò xo: vật được mô tả bởi một hàm cosin (hoặc sin) theo thời gian. x  A cos(t  )

Ví dụ: Vật dao động điều hòa với phương trình   x  4cos 2t   (cm) . Các thông số: 6 

TR ẦN

Trong đó: x: Li độ (cm, m,..) A: Biên độ A > 0 (cm, m,…)

Biên độ: A = 4 cm

10 00

: Tần số góc  > 0 (rad/s)

Pha ban đầu:  

 (rad) 6

-H

: Pha ban đầu (rad)

Tần số góc:   2(rad / s)

3. Chu kì và tần số

ÁN

-L

- Chu kì là khoảng thời gian vật thực hiện hết một Ví dụ: Vật dao động điều hòa với tần số góc dao động toàn phần.   4(rad / s) . Chu kì và tần số của dao động là:

T

2 (s) 

- Chu kì: T 

2 2   0,5(s)  4

- Tần số là số dao động toàn phần vật thực hiện 4  2(Hz) - Tần số f  được trong một đơn vị thời gian. 2 1  f  (Hz) T 2

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Đ ẠO

Định nghĩa:

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

.Q TP

2. Dao động điều hòa

IỄ N

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Dao động cơ là chuyển động qua lại của một vật Ví dụ: xung quanh một vị trí cân bằng. Dao động cơ của chiếc đu quay. Dao động tuần hoàn là dao động mà sau những Dao động tuần hoàn của quả lắc (đồng hồ quả lắc). khoảng thời gian bằng nhau, trạng thái (vị trí và chiều chuyển động) của vật được lặp lại như cũ.

- Mở rộng: T

2 t 1  N   và f    N T 2 t

- Ví dụ: Một vật thực hiện 50 dao động toàn phần hết 100 giây. Chu kì và tần số của dao động là:

N :sè daodéng Trong đó:  t :thêi gian thùchiÖn hÕt N daodéng

Trang 2 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com t 100  T  N  50  2(s)  f  N  50  0,5(Hz)  t 100

Ví dụ:

v  x '  A  sin(t  )

Vật dao động điều hòa với phương trình

H N tốc:

  3    v  3.2 cos 2t     6 cos 2t   4 2 4  

Đặc điểm: Giá trị:

v max  A 

Đ ẠO

+, Cực đại khi vật đi qua VTCB theo chiều dương Giá trị:

v max  6

+, Cực tiểu khi vật đi qua VTCB theo chiều âm

+, Cực đại khi vật đi qua VTCB theo chiều dương

v min  A 

H Ư

+, Cực tiểu khi vật đi qua VTCB theo chiều âm

v min  6

+, Cực đại tại VTCB (không tính chiều)

v max  A 

TR ẦN

Độ lớn:

10 00

+, Cực tiểu tại hai biên (âm và dương)

+, Cực đại tại VTCB (không tính chiều) +, Cực tiểu tại hai biên (âm và dương)

v min  0

v max  6

Nhận xét:

-H

- Chuyển động của vật từ biên về vị trí cân bằng là chuyển động nhanh dần.

-L

- Chuyển động của vật từ vị trí cân bằng ra biên là chuyển động chậm dần.

ÁN

5. Gia tốc trong dao động điều hòa Ví dụ minh họa:

a  v '  x"  A 2 cos(t  )  2x

Vật dao động điều hòa với phương trình:

Gia tốc tức thời:

 A 2 cos(t    )

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

vận

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

thức

Biểu

  x  3cos 2t   cm . 4 

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Vận tốc tức thời:

   A  cos t     2  Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

4. Vận tốc trong dao động điều hòa

  x  3cos 2t   cm . Biểu thức gia tốc: 4 

IỄ N

 5     a  3.(2)2 cos 2t      122 cos 2t   4 4   

Giá trị: +, Cực đại tại vị trí biên âm (x = -A)

amax  A 2 +, Cực tiểu tại vị trí biên dương (x = A)

Giá trị: +, Cực đại tại vị trí biên âm (x = -A) amax  122 +, Cực tiểu tại vị trí biên dương (x = A)

amin  122 Trang 3

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com Độ lớn:

amin  A 2

+, Cực đại tại hai biên amax  122

Độ lớn:

+, Cực tiểu tại VTCB amin  0

+, Cực đại tại hai biên amax  A 2

+, Cực tiểu tại VTCB: amin  0

Tốc độ góc 

Tần số góc  Biên độ A (A = R)

Bán kính R

Dao động điều hòa

10 00

Chuyển động tròn đều

7. Chuyển động tròn đều và dao động điều hòa

Tốc độ cực đại: v max  A   R

mv 2  m2R Lực hướng tâm: Fht  R

Lực hồi phục cực đại: Fhpmax  kA  m2A

ÁN

-L

-H

Vận tốc dài: v = R

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

- Gia tốc a ngược pha li độ x.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

.Q TP Đ ẠO H Ư

 . 2

TR ẦN

- Gia tốc a sớm pha hơn vận tốc v góc

 . 2

- Vận tốc v sớm pha hơn li độ x góc

IỄ N

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

6. Mối quan hệ giữa x, v và a

8. Hệ thức độc lập thời gian Đồ thị mẫu: -, x và v:

- Đồ thị x – v có dạng elip Trang 4

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com 2

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

x  v   A    A   1     Trong đó:

v2 A x  2 

-, v và a:

v   A 2  x 2

- Đồ thị v – a có dạng elip 2

Y G

a   A 22  v 2

-, a và x:

- Đồ thị x – a có dạng đoạn thẳng đi qua gốc O

10 00

TR ẦN

H Ư

a  2x

9. Lực hồi phục

-H

- Biểu thức F   kx

Độ lớn: Fhp  k x  ma  m x

-L

Độ lớn:

ÁN

+, Cực đại Fhpmax  m2A tại biên

Ví dụ: Vật dao động điều hòa có m = 1kg với   x  3cos 2t   cm . Lực hồi phục có độ lớn là 4 

+, Cực tiểu Fhpmin  0 tại VTCB

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q

a2 4

Đ ẠO

v   A 2 

Trong đó:

IỄ N

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

 v   a   A     A 2   1    

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

10. Tính chất trong dao động điều hòa Độ dài quỹ đạo chuyển động: L = 2A

Ví dụ:

Quãng đường trong một chu kì: S = 4A

Vật dao động điều hòa với biên độ A = 5 cm. Khi đó:

Quãng đường trong nửa chu kì: S = 2A

Trang 5 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Vật đi từ VTCB ra biên là chậm dần.

Độ dài quỹ đạo chuyển động:

Vật đi từ biên về VTCB là nhanh dần.

L = 2.A= 10 cm Quãng đường trong một chu kì: S = 4A = 20 cm Quãng đường trong nửa chu kì: S = 2A = 10 cm

PHẦN 2: CÁC DẠNG BÀI TẬP

Dạng 1: Các đại lượng đặc trưng của dao động điều hòa

1. Phương pháp giải

Tìm T; f:

TR ẦN

Mở rộng, khi đó T và f là

2  ;f   2

T

2 2 2 1   (s)  f   1,5(Hz)  3 3 T

10 00

T

v max 15   3(rad / s) A 5



2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Một chất điểm chuyển động tròn đều trên đường tròn tâm O bán kính 10 cm với tốc độ góc 5 rad/s. Hình chiếu của chất điểm lên trục Ox nằm trong mặt phẳng quỹ đạo có tốc độ cực đại là: B. 50cm/s

-H

A. 15cm/s

C. 250cm/s

D. 25cm/s

Hướng dẫn

-L

Hình chiếu của chất điểm lên trục Ox nằm trong mặt phẳng quỹ đạo dao động điều hòa với:

ÁN

Biên độ: A = R = 10 cm

Tần số góc:  = 5 rad / s Tốc độ cực đại: vmax = A = 10.5 = 50(cm / s)

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

Ví dụ: Một chất điểm dao động điều hòa có tốc độ cực đại là 15 cm/s. Biên độ dao động là 5 cm. Tần số góc của dao động là

v v a 2   max  max    2f A A T A 2  x2

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Tìm 

L 20   10cm 2 2

A

L S v max amax v2    2  x2  2 2 4   

H Ư

A

Ví dụ: Một chất điểm dao động điều hòa trên quỹ đạo dài 20 cm. Biên độ dao động là

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Tìm A:

ÀN

 Chọn B

IỄ N

Ví dụ 2: Một vật dao động điều hòa cứ sau mỗi phút vật qua vị trí cân bằng được 180 lần. Tần số góc của dao động là: A.

2 rad / s 3

B. 2 rad / s

C.  rad / s

D. 3 rad / s

Hướng dẫn Cứ sau mỗi chu kì dao động, vật đi qua VTCB hai lần, vì vậy 180 lần vật qua VTCB, nghĩa là vật đã thực hiện 90 dao động. Vậy chu kì dao động của vật là: Trang 6 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com T

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

t 60 2   (s) N 90 3

Tần số góc:  

2 2   3(rad / s) T 2/3

 Chọn D

C. 8cm

D. 24cm

Hướng dẫn

B. 16cm

A. 32cm

Ví dụ 3: Một vật nhỏ dao động điều hòa với biên độ 4 cm và chu kì 2 s. Quãng đường vật đi được trong 4s là:

C. 75cm / s

D. 5 3cm / s

TR ẦN

Hướng dẫn

H Ư

B. 15cm / s

A. 5 3cm / s

Từ công thức độc lập thời gian giữa v và x, ta xác định được biểu thức vận tốc: v   A 2  x 2  5 22  12  5 3cm / s

10 00

 Chọn D

Chú ý: Bài toán hỏi vận tốc thì phải có thêm dấu  (dựa vào điều kiện để loại nghiệm)

-H

  Ví dụ 5: Một vật dao động điều hòa với phương trình x  4cos 10t   (cm) . Hỏi gốc thời gian đã 3  chọn cho vật có trạng thái chuyển động như thế nào?

A. Đi qua tọa độ x = 2 cm và chuyển động theo chiều dương trục Ox

-L

B. Đi qua tọa độ x = -2 cm và chuyển động ngược chiều dương trục Ox

ÁN

C. Đi qua tọa độ x = 2 cm và chuyển động ngược chiều dương trục Ox D. Đi qua tọa độ x = -2 cm và chuyển động theo chiều dương trục Ox Hướng dẫn

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

  Ví dụ 4: Một vật thực hiện dao động điều hòa theo phương trình: x  2cos 5   (cm) . Khi vật qua vị 3  trí có li độ x = 1cm thì vận tốc của vật có giá trị bằng bao nhiêu?

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP Đ ẠO

 Chọn A

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Cứ sau mỗi chu kì dao động là 2 s, vật đi được quãng đường là 4A, vậy sau khoảng thời gian 4 s = 2 T thì quãng đường đi được là 2.4A = 8A = 8.4 = 32 cm.

ÀN

Căn cứ vào phương trình x ta viết được phương trình v rồi thay t = 0 vào, cụ thể là:

IỄ N

    Từ x  4cos 10t   (cm)  v  40 sin  10t   (cm / s) 3 3  

  x 0  4cos 3  2cm Tại t = 0, ta có:  v  40 sin   0  0 3

 Chọn C Trang 7 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Chú ý: Sau này khi làm bài tập, ví dụ đề bài hỏi tại thời điểm ban đầu vật đi theo chiều âm hay chiều dương của trục Ox các em chỉ cần biến đổi phương trình dao động điều hòa về đúng dạng hàm cosin chính tắc, nếu thấy sin > 0 thì v < 0 (tức là vật đi theo chiều âm) và ngược lại nếu thấy sin < 0 thì v > 0 (tức là vật đi theo chiều dương).

3. Bài tập tự luyện

Câu 1. Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox theo phương trình x  5cos(4t)(cm) (x tính C. 20cm / s

B. 20cm / s

D. 0cm / s

A. 5cm / s

bằng cm, t tính bằng s). Tại thời điểm t = 5 s, vận tốc của chất điểm này có giá trị bằng

D. 0,5cm / s

A. 1,5s

B. 1s

Đ ẠO

Câu 3. Một vật dao động điều hòa với tần số f = 2 Hz. Chu kì dao động của vật này là: C. 0,5s

D. 2s

Câu 4. Một chất điểm dao động điều hòa dọc trục Ox với phương trình x  10cos(2t)(cm) .Quãng đường

H Ư

A. 10cm

đi được của chất điểm trong một chu kì dao động là: B. 30cm

C. 40cm

D. 20cm

A. (rad / s)

TR ẦN

Câu 5. Một vật nhỏ dao động theo phương trình x  5cos(t  0,5)(cm) . Pha ban đầu của dao động là: B. 0,5(rad / s)

C. 0,25(rad / s)

D. 1,5(rad / s)

B. 6cm

10 00

A. 2cm

Câu 6. Một vật nhỏ dao động theo phương trình: x  6cos(t)(cm) . Vật dao động điều hòa có biên độ là: C. 3cm

D. 12cm

Câu 7. Một vật nhỏ dao động theo phương trình: x  10cos(15t  )(cm) . Vật dao động điều hòa với tần

số góc là:

B. 10rad / s

C. 5rad / s

D. 15rad / s

-H

A. 20rad / s

ÁN

A. -2,5cm

-L

  Câu 8. Một vật dao động điều hòa có gia tốc biến đổi theo phương trình sau a  5cos 10t   (m / s2 ) . 3  Ở thời điểm ban đầu (t = 0) vật có li độ:

B. 5cm

C. 2,5cm

D. -5cm

Câu 9. Vật dao động điều hòa trên quỹ đạo dài 40 cm. Khi x = 10 cm vật có tốc độ 20 3cm / s. Chu kì dao động của vật là: B. 0,5s

C. 0,1s

D. 5s

A. 1s

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

C. 3cm / s

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

B. 8cm / s

A. 4cm / s

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Câu 2. Một chất điểm dao động điều hòa với chu kì 0,5  (s) và biên độ 2cm. Vận tốc của chất điểm tại vị trí cân bằng có độ lớn bằng

IỄ N

Đáp án: 1-D

2–B

3–C

4–C

5–B

6–B

7–D

8–A

9–A

Dạng 2: Áp dụng hệ thức độc lập thời gian 1. Phương pháp giải Ví dụ: Trang 8 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com Một vật dao động điều hòa với tần số góc là   10 rad / s .Tại thời điểm t, vận tốc và gia tốc của vật lần lượt là 20 cm/s và 2 3m / s2 Biên độ dao động của vật bằng bao nhiêu?

Bước 2: Áp dụng một trong các công thức sau:

 a   v   a   v        1   1 2   A   A   amax   v max 

v  a   A    2      

.Q TP

Đ ẠO

 F   v  F và v:     1  Fmax   v max 

x và a: a  2x Bước 3: thay số

H Ư

Bước 3: thay số

TR ẦN

Chú ý: Trước khi thay số phải đồng nhất đơn vị Đổi 2 3m / s2  200 3cm / s2 2  20   200 3   A       16  A  4cm 2  10   10 

10 00

2. Ví dụ minh họa

-H

Ví dụ 1: Một vật dao động điều hòa trên quỹ đạo dài 40 cm. Khi vật ở vị trí li độ x = 10 cm có vận tốc là

20 3cm / s . Chu kì dao động của vật là: B. 0,5s

C. 0,1s

-L

A. 1s

D. 5s

ÁN

Hướng dẫn

Biên độ dao động: A 

L 40   20cm 2 2 2

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

 a   v  a và v:     1  amax   v max 

http://daykemquynhon.ucoz.com

Bước 2: Áp dụng hệ thức giữa a và v:

 x   v  x và v:     1  x max   v max  Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Bước 1: Xác định các đại lượng có thể áp dụng hệ Bước 1: Bài toán cho vận tốc và gia tốc tức thời thức độc lập thời gian. nên ta áp dụng công thức giữa a và v.

ÀN

v 2 x  v  Áp dụng hệ thức giữa x và v:      1    2 rad / s  T   1s    A   A  A 2  x2

IỄ N

 Chọn A

Ví dụ 2: Một chất điểm dao động điều hòa với tần số góc  = 10 rad/s, tại thời điểm t chất điểm có li độ x = 2 cm. Gia tốc của chất điểm khi đó bằng: A. 100cm / s2

B. 200cm / s2

C. 100cm / s2

D. 200cm / s2

Hướng dẫn Áp dụng hệ thức giữa a và x: a  2x  102.2  200cm / s2 Trang 9 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

 Chọn B Ví dụ 3: Tại t = 0, ứng với pha dao động

 rad gia tốc của một vật dao động điều hòa có giá trị 6

a  30m / s2 . Tần số dao động là 5 Hz. Lấy 2  10 . Li độ và vận tốc của vật là:

A. x  3cm;v  10 3cm / s

B. x  6cm;v  60 3cm / s

C. x  3cm;v  10 3cm / s

H Ư

 Tại thời điểm t = 0:  x t 0  A cos(t  )  A cos  A  2 3cm 6

Phương trình vận tốc: v  A sin(t  )  20 3sin(t  )

  10 3(cm / s) 6

TR ẦN

Tại thời điểm t = 0: v  20 3sin(t  )  20 3sin

 Chọn C

10 00

Ví dụ 4: Vật dao động điều hòa với biên độ A. Độ lớn gia tốc cực đại của vật là amax = 4 m / s2 và độ lớn B. 2cm

-H

A. 1cm

vận tốc cực đại là vmax = 10 cm/s. Lấy 2  10 . Biên độ của dao động điều hòa là C. 4cm

D. 2,5cm

Hướng dẫn

ÁN

 Chọn D

-L

v max  A  amax 4.100 v max      4 10  4  (rad / s)  A   2,5cm Áp dụng  2 v max 10  amax  A 

3. Bài tập tự luyện

ÀN

Câu 1. Một vật dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng với chu kì

 s . Khi vật cách vị trí cân bằng 5

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

a 30.100   3cm 2  (10)2

Mối liên hệ giữa a và x: a  2x  x  

 6

Tần số góc:   2f  2.5  10(rad / s) và pha tại thời điểm t = 0 là: t   

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Hướng dẫn

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

D. x  6cm;v  60 3cm / s

1 cm thì có vận tốc 0,1 m/s. Biên độ dao động bằng:

IỄ N

A. 2cm

5cm

2cm

D. 0,5cm

Câu 2. Một chất điểm dao động điều hòa dọc theo trục Ox. Khi đi qua vị trí cân bằng, tốc độ của chất điểm là 40cm/s, còn tại vị trí biên gia tốc của vật có độ lớn 200cm/s2. Biên độ dao động của chất điểm là: A. 4cm

B. 5cm

C. 8cm

D. 0,1m

Câu 3. Một chất điểm dao động điều hoà trên trục Ox. Khi chất điểm đi qua vị trí cân bằng thì tốc độ của nó là 20 cm/s. Khi chất điểm có vận tốc là 10 cm/s thì gia tốc của nó có độ lớn là 40 3cm / s2 . Biên độ dao động của chất điểm là: Trang 10 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com A. 4cm

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

B. 5cm

C. 8cm

D. 10cm

Câu 4. Một vật dao động điều hoà, khi vật có li độ x1  4cm thì vận tốc của vật là v1  40 3cm / s ; khi vật có li độ x 2  4 2cm thì vận tốc của vật là v 2  40 2cm / s . Chu kì dao động của vật là: B. 0,8s

C. 0,2s

D. 0,4s

A. 0,1s

3–B

4–C

2–C

1–C

Đáp án:

2   x 2  cos 2t  cm .Viết phương trình dao 3   động tổng hợp.

Trong đó:

TR ẦN

A: biên độ tổng hợp : Pha ban đầu của dao động tổng hợp

Cách 1: Sử dụng công thức

A  A  A  2A 1A 2 cos(2  1 ) 2 1

2 2

A  A 12  A 22  2A 1A 2 cos(2  1 ) 

 3

A sin 1  A 2 sin 2 tan   1    ... A 1 cos1  A 2 cos2

10 00

Cách 1: Sử dụng công thức

ÁN

-L

-H

(    )

tan  

 2    12  2. 3.1cos    2cm  3 6

A 1 sin 1  A 2 sin 2 A 1 cos1  A 2 cos2

 2 3sin  1.sin 6 3  3    2 3 3 cos  1.cos 6 3    x  2cos 2t   cm 3 

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

H Ư

Đ ẠO

Một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hòa Ví dụ: cùng phương, cùng tần số Một vật đồng thời thực hiện hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số, có dạng x1  A 1 cos(t  1 )    x 2  A 2 cos(t  2 ) x1  3 cos 2t   cm và 6  x  x  x  A cos(t  )

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q TP

1. Phương pháp giải

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Dạng 3: Tổng hợp dao động điều hòa

Cách 2: Sử dụng máy tính fx-570 ES PLUS

IỄ N

Bước 1: Bấm MODE 2 để chọn hàm phức CMPLX

Trang 11 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Bước 2: Chọn chế độ nhập góc (pha ban đầu) dưới dạng độ hoặc rad. Nếu pha ban đầu có đơn vị là radian nên ta sẽ chọn cách nhập theo rad, muốn vậy chỉ cần bấm Shift MODE 4. Trên màn hình sẽ thể hiện R.

10 00

Ví dụ 1: Một chất điểm tham gia đồng thời 2 dao động điều hòa cùng phương, phương trình lần lượt là:   x1  7cos 6t   (cm) và x 2  3cos(6t  )(cm) . Biên độ của dao động tổng hợp có thể nhận giá trị 3  nào? B. 5cm

A. 2cm

C. 12cm

D. 15cm

Hướng dẫn

-H

Vì biên độ của dao động tổng hợp chỉ có thể thuộc khoảng A 1  A 2  A  A 1  A 2

-L

Trong bài toán này ta có: 7  3  A  7  3  4  A  10

ÁN

 Chọn B

Ví dụ 2: Một chất điểm tham gia đồng thời 3 dao động điều hòa, cùng phương, cùng tần số có dạng     x1  2 3cos 2t   cm;x 2  4cos 2t   cm;x 3  A 3 cos 2t  3  cm . Phương trình dao động tổng 3 6  

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

TR ẦN

2. Ví dụ minh họa

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

.Q TP H Ư

A  2cm     Kết quả trên màn hình là: 2    x  2cos 2t   cm  3   rad 3   3

Đ ẠO

Thao tác bấm:

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Bước 3: Nhập các giá trị và hiển thị kết quả:

IỄ N

  hợp có dạng x  6cos 2t   cm . Tính biên độ dao động và pha ban đầu của dao động thành phần thứ 6  3?

 A. 8cm;  rad 2

 B. 6cm; rad 3

 C. 8cm; rad 6

 D. 8cm; rad 2

Hướng dẫn Sử dụng máy tính FX 570ES PLUS:

Trang 12 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Bấm chọn MODE 2 trên màn hình xuất hiện chữ: CMPLX Chọn đơn vị đo góc là rad (R) SHIFT MODE (4). Tìm dao động thành phần thứ 3: x 3  x  x1  x 2 Nhập máy 6 SHIFT (-)  

    - 2 3 SHIFT (-)  - 4 SHIFT (-)  SHIFT 2 3 = Hiển thị: 8 2 6 3 6

 Chọn A

Hướng dẫn

Đ ẠO

Chú ý: Đối với bài toán này cần lưu ý về pha các dao động thành phần. Hai dao động cùng pha: 2  1  2k  A  A 1  A 2 (số chẵn lần )

Hai dao động ngược pha: 2  1  (2k  1)  A  A 1  A 2 (số lẻ lần )

Ta có: 2  1 

TR ẦN

Áp dụng vào bài toán:

   A  A 12  A 22 (số lẻ lần ) 2 2

H Ư

Hai dao động vuông pha: 2  1  (2k  1)

    0  A  A 1  A 2  6  4  10cm 6 6

10 00

 Chọn B

Ví dụ 4: Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, có     x1  6cos 5t   cm;x 2  4cos 5t   cm . Tốc độ dao động tổng hợp cực đại là: 6 6   B. 24cm / s

-L

-H

A. 20cm / s

ÁN

Áp dụng ví dụ 3. Ta có: 2  1 

C. 100cm / s

D. 50cm / s

Hướng dẫn

    0  A  A 1  A 2  6  4  10cm 6 6

Tốc độ dao động tổng hợp cực đại: v max  A   10.5  50(cm / s)

ÀN

 Chọn D

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

D. 15cm

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

C. 24cm

B. 10cm

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

A. 2cm

Ví dụ 3: Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, có:     x1  6cos 5t   cm;x 2  4cos 5t   cm . Biên độ dao động tổng hợp là: 6 6  

Ví dụ 5: Vật thực hiện đồng thời hai dao động cùng phương cùng tần số theo phương trình

IỄ N

x1  4sin(t  )(cm);x 2  4 3 cos(t)(cm) . Biên độ dao động tổng hợp đạt lớn nhất khi:

A.  

 2

B.   0

C.   

 2

D.   

Hướng dẫn Biên độ dao động tổng hợp đạt giá trị lớn nhất A  A max thì hai dao động thành phần phải cùng pha. Ta thấy 2 phương trình dao động chưa cùng dạng chính tắc (sin cùng sin, cos cùng cos) nên phải đưa chúng về dạng cùng hàm sin hoặc cosin. Trang 13 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

  Khi đó: x1  4cos t     . Để A  A max thì hai dao động thành phần phải cùng pha nên 2        0    (rad) 2 2

 Chọn A

3. Bài tập tự luyện

bằng là: B. 50 cm/s

C. 10 cm/s

A. 100 cm/s

D. 80 cm/s

A. A 1  A 2

H Ư

Câu 3. Hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, cùng pha, có biên độ lần lượt là A1; A2. Biên độ dao động tổng hợp của hai dao động này là: B. A 1  A 2

A 12  A 22

TR ẦN

A 12  A 22

B. 4 3cm

A. 2 cm

10 00

Câu 4. Cho hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có các phương trình     x1  4cos t   cm;x 2  4cos t   cm . Dao động tổng hợp của hai phương trình này có biên độ là: 6 2   C. 4 2 cm

D. 8 cm

-H

Câu 5. Một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có phương trình x1  4cos(2t)cm;x 2  4sin(2t)cm . Biên độ dao động tổng hợp là: A. 4 2cm

C. 8cm

B. 4cm

D. 0cm

 s là: 120

t

ÁN

-L

Câu 6. Cho một vật m = 200g tham gia đồng thời hai dao động điều hòa cùng tần số có phương trình  5    x1  3sin  20t   cm;x 2  2cos 20t   cm . Độ lớn của hợp lực tác dụng lên vật tại thời điểm 2 6   

B. 0,4N

C. 4N

D. 2N

IỄ N

A. 0,2N

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Đ ẠO

Câu 2. Chuyển động của một vật là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương. Hai dao động có  3    phương trình x1  4cos 10t   cm;x 2  3cos 10t   cm . Độ lớn vận tốc của vật khi qua vị trí cân 4 4  

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

D. 7cm

C. 5cm

B. 3,2cm

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

A. 3 2cm

 rad . Dao động tổng hợp của hai dao động này có biên độ bằng: 2

và lệch nhau góc

Câu 1. Hai vật dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có biên độ lần lượt là A 1  3cm;A 2  4cm

Đáp án: 1–C

2–C

3–A

4–B

5–A

6-B

PHẦN 3: BÀI TẬP TỔNG HỢP Câu 1. Một vật dao động điều hòa với tần số 2,5Hz và có biên độ 0,02m. Vận tốc cực đại của nó bằng A. 0,008m/s

B. 0,050m/s

C. 0,125m/s

D. 0,314m/s Trang 14

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

  Câu 2. Dưới tác dụng của một lực có dạng F  0,8cos 5t   N , vật có khối lượng m = 400g dao động 2  điều hòa. Tìm biên độ dao động của vật?

A. 20cm

B. 32cm

C. 8cm

D. 12cm

Câu 3. Xác định tần số góc và biên độ của một dao động điều hòa biết khi vật có li độ 4cm thì vận tốc

12 3cm / s và khi vật có li độ 4 2cm thì vận tốc bằng 12 2cm / s?

A.   4rad / s;A  8cm B.   3rad / s;A  8cm C.   4rad / s;A  6cm D.   3rad / s;A  6cm

Đ ẠO

Câu 5. Một chất điểm dao động điều hòa tại thời điểm t1, li độ bằng 3cm thì tốc độ bằng 60 3cm / s.

3–B

4–A

5–A

ÁN

-L

-H

10 00

2–C

TR ẦN

Đáp án: 1–D

D. 30cm/s

H Ư

C. 120cm/s

B. 30 3cm / s

A. 60cm/s

Tại thời điểm t2, li độ bằng 3 2cm thì tốc độ bằng 60 2cm / s . Tại thời điểm t3, li độ bằng 3 3cm thì tốc độ bằng:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

D. 12 2cm / s

C. 8cm / s

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

B. 6 3cm / s

A. 12 3cm / s

IỄ N

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Câu 4. Một vật dao động với chu kì T và biên độ A = 12cm. Tại thời điểm t1, vật có li độ x1 = 6cm và tốc 3T độ v1, sau đó vật có tốc độ 12 cm/s. Tìm v1? 4

Trang 15 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

CHUYÊN ĐỀ 2: CON LẮC LÒ XO PHẦN 1: LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Con lắc lò xo Cấu tạo:

k  Hz  m

Chu kỳ: T  2

10 00

2 t  T    N Mở rộng:  f    N 2 t 

Tần số: f 

1 2

k 100   10  rad / s  m 1

m 1   2   s k 100 5 k 1  m 2

100 5   Hz  1 

-H

Với N là số dao động toàn phần thực hiện trong khoảng thời gian t 3. Chiều dài của con lắc lò xo

ÁN

-L

Con lắc lò xo nằm ngang:

Ví dụ: Con lắc lò xo nằm ngang, chiều dài ban đầu 20cm. Bỏ qua mọi ma sát, con lắc dao động điều hòa với biên độ 5cm. Khi đó chiều dài:

IỄ N

l0  20cm  lmax  l0  A  20  5  25cm l  l  A  20  5  15cm  min 0

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

1 2

Tần số góc:  

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

.Q Tần số: f 

m  s k

H Ư

Chu kỳ: T  2

Ví dụ: Con lắc lò xo độ cứng 100N/m có một đầu cố định, đầu còn lại gắn quả nặng có khối lượng 1kg. Khi đó:

k  rad / s  m

TR ẦN

Tần số góc:  

Đ ẠO

2. Các công thức cần nhớ

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Gồm vật nặng có khối lượng m gắn vào một đầu của lò xo có độ cứng k ( con lắc lò xo nằm ngang, con lắc lò xo treo thẳng đứng).

Con lắc lò xo treo thẳng đứng:

Ví dụ: Con lắc lò xo treo thẳng đứng, chiều dài ban đầu là 20cm và độ cứng 100N/m có một đầu cố định, đầu còn lại gắn vào quả nặng có khối lượng 1kg. Con lắc dao động điều hòa với biên độ 12cm. Trang 1

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com Khi đó chiều dài: (lấy g = 10m/s2 )

mg k

N Y

Với l0 là độ biến dạng tại VTCB. Đơn vị: cm, m…

Thông số

Đ ẠO

Tổng kết: Con lắc lò xo nằm ngang

lmax  l0  A

Con lắc lò xo treo thẳng đứng

Chiều dài

lmin  l0 

mg A k

mg A k

l0 

mg k

TR ẦN

lmin  l0  A

H Ư

lmax  l0 

2. Cắt ghép lò xo. Ghép vật

10 00

Ghép lò xo: Các đại lượng của hệ

Hệ ghép song song

1 1 1 1    ...  knt k1 k2 kn

k/ /  k1  k2  ...  kn

Tnt2  T12  T22  ...  Tn2

1 1 1 1  2  2  ...  2 2 T/ / T1 T2 Tn

1 1 1 1  2  2  ...  2 2 f nt f1 f2 fn

f / 2/  f12  f 22  ...  f n2

-H

Độ cứng

Hệ ghép nối tiếp

ÁN

Tần số

-L

Chu kỳ

Cắt lò xo:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q TP

Với l là độ biến dạng tại vị trí x

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Tại vị trí li độ x bất kỳ: l  l0  x

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Tại vị trí cân bằng: l0 

mg 1.10  l0  k  100  0,1m  10cm  l0  20cm lmax  l0  l0  A  20  10  12  42cm  lmin  l0  l0  A  20  10  12  18cm

ÀN

Giả sử, nếu chúng ta có một lò xo có chiều dài l0 và độ cứng k0 được cắt thành các đoạn có chiều dài l1,l2,…,ln và có độ cứng tương ứng là k1,k2,…,kn. Khi đó ta có:

IỄ N

k0l0  k1l1  ...  knln

Ghép vật: Các đại lượng của hệ

m = m1 + m2 +…+ mn

m = a.m1 + bm2

Chu kỳ

T 2  T12  T22  ...  Tn2

T 2  aT12  bT22

Tần số

1 1 1 1  2  2  ...  2 2 f f1 f2 fn

1 a b  2 2 2 f f1 f2

Trang 2 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

5. Lực đàn hồi – lực phục hồi Lực đàn hồi:

Lực hồi phục:

Biểu thức: Fhp = -kx = -m2x

(Fđh)max = kA khi x = A

Độ lớn cực tiểu

(Fđh)min = 0 khi x = 0

U .Q

(Lực đàn hồi khác lực hồi phục)

(Fđh)max = k(l0 + A) (Fđh)min = k(l0 - A) khi A < l0 (Fđh)min = 0 khi A ≥ l0

PHẦN 2: CÁC DẠNG BÀI TẬP

Dạng 1: Đại cương về con lắc lò xo

10 00

TR ẦN

Độ lớn cực đại

1. Phương pháp giải

-L

2. Ví dụ minh họa

-H

Sử dụng các công thức về tần số góc, chu kỳ, tần số, chiều dài con lắc lò xo trong các trường hợp của bài toán.

ÁN

Ví dụ 1: Một con lắc lò xo gồm một vật có khối lượng m = 100g được treo vào lò xo có độ cứng k=20N/m. Vật dao động theo phương thẳng đứng trên quỹ đạo dài 10cm, chọn chiều dương hướng xuống. Cho biết chiều dài ban đầu của lò xo là 40cm. Xác định chiều dài cực đại, cực tiểu của lò xo? B. 50 cm; 45 cm

IỄ N

Biên độ dao động của con lắc lò xo: A 

Độ dãn của lò xo tại VTCB: l0 

C. 55 cm; 50 cm

D. 50 cm; 40 cm

Hướng dẫn

ÀN

A. 45 cm; 50 cm

H Ư

(Lực đàn hồi là lực hồi phục)

Con lắc lò xo treo thẳng đứng

Con lắc lò xo nằm ngang

Lực đàn hồi

0

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

hp min

 kA

hp max

Đ ẠO

F  F 

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Fhp  k x  m 2 x

Độ lớn:

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Biểu thức: Fdh  k l

Lực đàn hồi xuất hiện ở hai đầu lò xo, tác Là lực gây ra dao động điều hòa. Có chiều luôn dụng vào các vật gắn với nó làm nó biến dạng. Lực hướng về vị trí cân bằng. Biến thiên điều hòa với đàn hồi còn xuất hiện cả trong lò xo. Lực đàn hồi tần số bằng tần số của li độ có xu hướng kéo vật về vị trí lò xo có chiều dài tự nhiên.

L 10   5cm 2 2

mg 0,1.10   0, 05m  5cm k 20

Chiều dài cực đại của lò xo: lmax  l0  l0  A  40  5  5  50cm Chiều dài cực tiểu của lò xo: lmin  l0  l0  A  40  5  5  40cm  Chọn D. Trang 3 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Ví dụ 2: Một lò xo có chiều dài tự nhiên l0 =20cm, một đầu được gắn cố định, đầu còn lại được treo vào một vật có khối lượng m = 100g. Tại vị trí cân bằng, người ta thấy chiều dài của lò xo là 24cm. Cho gia tốc trọng trường g = 2 = 10m/s2. Chu kỳ dao động của hệ là: A. 0,2 s.

B. 0,3 s.

C. 0,4 s.

D. 0,5 s.

Hướng dẫn

Ơ N Y C. 12,8 N/m.

B. 50 N/m.

Từ công thức tính chu kỳ dao động của con lắc:

T  2

TR ẦN

Hướng dẫn

D. 25,6 N/m.

H Ư

A. 40 N/m.

Đ ẠO

Ví dụ 3: Một con lắc lò xo thực hiện dao động điều hòa dọc theo trục Ox với biên độ A. Trong quá trình dao động, người ta thấy con lắc thực hiện được 50 dao động trong 20 giây. Cho 2 = 10. Biết khối lượng của vật nặng là m = 200g. Độ cứng của lò xo là:

m t 20 4 2 .m 4 2 .0, 2    0, 4 s  k    50 N / m k N 50 T2 0, 42

10 00

 Chọn B.

-H

Ví dụ 4: Một con lắc lò xo gồm một lò xo có độ cứng k. Khi gắn vào lò xo một vật có khối lượng m1 thì con lắc dao động điều hòa với chu kỳ T1 = 0,3s, còn khi gắn vào lò xo một vật có khối lượng m2 thì con lắc dao động điều hòa với chu kỳ T2 = 0,4s. Nếu gắn đồng thời 2 vật m1 và m2 vào lò xo thì con lắc sẽ dao động với chu kỳ: B. 0,7 s.

-L

A. 0,24 s.

C. 0,1 s. Hướng dẫn

ÁN

Ta có công thức tính chu kỳ dao động của con lắc lò xo: T1  2

ÀN

Tương tự, ta có: m2 

D. 0,5 s. m1 kT 2  m1  12 k 4

kT22 kT 2 m  và 4 2 4 2

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

 Chọn C.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

l0 0, 04  2  0, 4s. g 10

 T  2

http://daykemquynhon.ucoz.com

k g  m l0

Từ công thức tính tần số góc:  

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Độ dãn của lò xo tại vị trí cân bằng: l0 = lVTCB – l0 = 24 – 20 = 4cm

IỄ N

kT 2 kT12 kT22  2  T 2  T12  T22 suy ra T  0,32  0, 42  0,5s.  m  m1  m2  2  2 4 4 4

 Chọn D. Ví dụ 5: Lò xo ban đầu có độ cứng k0 = 60N/m, được cắt thành 2 lò xo có chiều dài là l1 và l2 theo tỉ lệ l1 3  . Gọi k1; k2; k// là độ cứng của từng lò xo và của hệ hai lò xo khi chúng mắc song song. Hãy chọn l2 2 phương án đúng? Trang 4

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

A. k1 = 100 N/m; k2 = 150 N/m; k// = 250 N/m B. k1 = 150 N/m; k2 = 100 N/m; k// = 250 N/m C. k1 = 100 N/m; k2 = 200 N/m; k// = 300 N/m D. k1 = 300 N/m; k2 = 200 N/m; k// = 500 N/m Hướng dẫn

Độ cứng k1 và k2 của mỗi lò xo thành phần là:

H N Y Đ ẠO

3. Bài tập tự luyện dạng 1

C. tăng lên 2 lần.

B. giảm đi 3 lần.

D. giảm đi 2 lần.

H Ư

A. tăng lên 3 lần.

Câu 1. Con lắc lò xo gồm vật có khối lượng m và lò xo k dao động điều hòa, khi mắc thêm vào một vật khác có khối lượng gấp 3 lần vật có khối lượng m thì tần số dao động của con lắc

A. 4 s.

TR ẦN

Câu 2. Một con lắc lò xo dao động điều hòa, trong 20s con lắc thực hiện được 50 dao động toàn phần. Chu kỳ dao động của con lắc lò xo là: B. 0,4 s.

C. 25 s.

D. 2,5 s.

A. 2,5 cm.

10 00

Câu 3. Chiều dài của con lắc lò xo treo thẳng đứng khi vật ở vị trí cân bằng là 30 cm, khi lò xo có chiều dài 40cm thì vật nặng ở vị trí thấp nhất. Biên độ dao động của vật là: B. 5 cm.

C. 10 cm.

D. 35 cm.

B. giảm

3-C

ÁN

2-B

-L

Đáp án: 1-C

-H

3 lần. 2

C. tăng

6 lần. 2

D. tăng

6 lần. 2

A. tăng

Câu 4. Trong dao động điều hòa của con lắc lò xo, nếu tăng khối lượng của vật nặng thêm 50% thì chu kỳ dao động của con lắc

4-C

Dạng 2: Lực đàn hồi – Lực hồi phục

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

 Chọn A.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q TP

 Độ cứng của hệ lò xo ghép song song là: k// = k1 + k2 = 250 N/m.

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

5k  k1  0  100 N / m  k l  k l  k l  00 3l 2l  11 2 2 3  k0l0  k1 0  k2 0    5 5 l1  l2  l0 k  5k0  150 N / m  2 2

ÀN

1. Phương pháp giải

IỄ N

Sử dụng bảng công thức về lực đàn hồi, lực Ví dụ: Con lắc lò xo nằm ngang dao động điều hòa hồi phục phần lý thuyết. với biên độ A = 5 cm, lò xo có độ cứng k = 100 N/m. Độ lớn lực đàn hồi cực đại trong quá trình dao động là (Fđh)max = kA = 100.0,05 = 5N 2. Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Một vật nặng khối lượng m được gắn vào một đầu của lò xo treo thẳng đứng và nó dao động điều hòa với biên độ A = 12cm. Biết tỉ số giữa lực đàn hồi cực đại và lực đàn hồi cực tiểu của lò xo tác Trang 5

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

dụng lên vật là 4. Độ dãn của lò xo khi vật ở vị trí cân bằng là: A. 10 cm.

B. 12 cm.

C. 15 cm.

D. 20 cm.

Hướng dẫn Do:

Fdh max  4  Fdh min  0  l0  A Fdh min

Fdh max k (l0  A) 5A   4  l0   20cm Fdh min k (l0  A) 3

 Chọn D

D. 40 N; 24 N.

Hướng dẫn

Chọn chiều dương hướng xuống

H Ư

(Fkv)max = (Fhp)max = kA = 400.0,6 = 24 N

Lực kéo về ( lực hồi phục) tại vị trí thấp nhất (biên dương):

TR ẦN

Tại vị trí thấp nhất lò xo dãn: lmax = l0 + A = 10 + 6 = 16 cm = 0,16m  (Fđh)max= klmax = k(l0 + A) = 400.0,16 = 64 N  Chọn C.

3. Bài tập tự luyện dạng 2

-H

10 00

Câu 1. Con lắc lò xo treo thẳng đứng, lò xo có khối lượng không đáng kể, một đầu gắn hòn bi có khối lượng m. Hòn bi đang ở vị trí cân bằng thì được kéo xuống theo phương thẳng đứng một đoạn 3 cm rồi thả cho nó dao động. Hòn bi thực hiện 50 dao động toàn phần thì hết 20 giây. Cho biết g = 10m/s2 ; 2 = 10. Tỉ số độ lớn lực đàn hồi cực đại và lực đàn hồi cực tiểu khi lò xo dao động là: A. 5.

B. 4.

C. 7.

D. 3.

ÁN

-L

Câu 2. Một lò xo có độ cứng k = 20 N/m treo thẳng đứng. Treo vào đầu dưới lò xo một vật có khối lượng m = 200g. Từ vị trí cân bằng, nâng vật lên 5cm rồi buông nhẹ ra. Lấy g = 10m/s2 . Trong quá trình vật dao động, độ lớn cực tiểu và cực đại của lực đàn hồi lò xo là: B. 2 N và 3 N.

C. 1 N và 5 N.

D. 1 N và 3 N.

A. 2 N và 5 N.

Câu 3. Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, một đầu gắn cố định tại một nơi có gia tốc rơi tự do là g=2=10m/s2, lò xo có độ cứng k = 50 N/m. Khi vật dao động thì độ lớn lực kéo cực đại và lực nén cực đại của lò xo lên giá treo lần lượt là 4N và 2N. Độ lớn vật tốc cực đại của vật là:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

C. 24 N; 64N.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

B. 24 N; 40N.

Đ ẠO

A. 64 N; 24 N.

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Ví dụ 2: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng dao động điều hòa với biên độ 6cm, lò xo có độ cứng 400 N/m, độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng của vật là 10 cm. Lực kéo về và lực đàn hồi khi vật ở vị trí thấp nhất là:

B. 30 5cm / s.

IỄ N

A. 60 5cm / s.

C. 40 5cm / s.

D. 50 5cm / s.

Đáp án: 1-C

2-D

3-A

PHẦN 3: BÀI TẬP TỔNG HỢP

Trang 6 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Câu 1. Con lắc lò xo treo thẳng đứng, dao động điều hòa với biên độ 2cm và tần số góc 20 rad/s. Chiều dài tự nhiên của lò xo là 30cm. Chiều dài nhỏ nhất và lớn nhất của lò xo trong quá trình dao động là bao nhiêu? Lấy g = 10m/s2. A. 28,5 cm và 33 cm.

B. 31 cm và 36 cm.

C. 30,5 cm và 34,5 cm.

D. 32 cm và 34 cm.

B. 0,8 kg.

C. 0,5 kg.

D. 1 kg.

A. 2 kg.

Câu 2. Gắn một vật có khối lượng m1 = 4kg vào một lò xo lí tưởng, nó dao động với chu kỳ T1 = 1s. Khi gắn một vật khác khối lượng m2 vào lò xo trên, nó dao động với chu kỳ T2 = 0,5s. Khối lượng m2 bằng:

B. F = kx.

C. F = -kx.

D. F = -0,5kx.

Câu 5. Lần lượt treo 2 vật m1 và m2 vào một lò xo có độ cứng k =40 N/m và kích thích cho chúng dao động điều hòa. Trong cùng một khoảng thời gian nhất định, vật m1 thực hiện được 20 dao động, vật m2

(s). Khối lượng m1; m2 bằng: A. 0,5 kg và 1,5 kg.

B. 0,5 kg và 2 kg.

TR ẦN

H Ư

thực hiện được 10 dao động. Nếu cùng treo cả hai vật đó vào lò xo thì chu kỳ dao động của hệ bằng

C. 0,5 kg và 1 kg.

 2

D. 1 kg và 0,5 kg.

10 00

Câu 6. Gắn vật nặng có khối lượng m = 81g vào một lò xo lí tưởng thì tần số dao động của vật là 10 Hz. Gắn thêm một gia trọng có khối lượng m = 19g vào vật m thì tần số dao động của hệ bằng: A. 8,1 Hz.

B. 11,1 Hz.

C. 12,4 Hz.

D. 9 Hz.

-H

Câu 7. Vật có khối lượng m = 160g được gắn phía trên lò xo có độ cứng k = 64 N/m đặt thẳng đứng, đầu dưới lò xo cố định. Giả sử vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng dọc theo trục lò xo. Từ vị trí cân bằng ấn vật xuống theo phương thẳng đứng đoạn 2,5cm và buông nhẹ. Độ lớn lực đàn hồi lớn nhất và nhỏ nhất tác dụng lên giá đỡ là:

3-B

4-C

5-B

C. 3,2 N và 0 N. 6-D

D. 1,6 N và 0 N.

7-C

2-D

ÁN

Đáp án: 1-C

B. 3,2 N và 1,6 N.

-L

A. 1,76 N và 1,44 N.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

A. F = 0,5kx.

Đ ẠO

Câu 4. Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ và lò xo nhẹ có độ cứng k, dao động điều hòa dọc theo trục Ox quanh vị trí cân bằng O. Biểu thức lực kéo về tác dụng lên vật theo li độ x là:

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

D. 100 N/m và 150 N/m.

C. 48 N/m và 72 N/m.

B. 200 N/m và 300 N/m.

A. 150 N/m và 180 N/m.

IỄ N

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Câu 3. Một lò xo đồng chất tiết diện đều có độ cứng k = 120 N/m, được cắt thành hai đoạn có chiều dài theo tỉ lệ 2:3. Biết độ cứng tỉ lệ nghịch theo chiều dài của lò xo. Độ cứng của hai đoạn lò xo là:

Trang 7 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com CHƯƠNG

CHUYÊN ĐỀ 3: CON LẮC ĐƠN PHẦN 1: LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Con lắc đơn Cấu tạo:

Gồm quả nặng có khối lượng m gắn vào một đầu sợi dây nhẹ, có chiều dài l ở nơi có gia tốc trọng trường g. Kích thích cho vật dao động.

Phương trình dao động: 0 <10°

  3cos  2 t    rad 

S0 = l.0

 0  3(rad )     2 (rad / s )    (rad ) 

 và 0 có đơn vị là rad



;  02   2  2

v2 gl

H Ư

TR ẦN

S02  s 2 

Ta cũng có mối liên hệ:

2. Chu kỳ và tần số

g (rad / s ) l

10 00

Tần số góc:  

Ó -H

Chu kì: T  2

g (Hz) l

ÁN

-L

1 Tần số: f  2

Tần số góc:  

l (s) g

Chu kì: T  2

Ví dụ: Một con lắc đơn có chiều dài dây treo là 1m. Lấy g = 2 = 10m/s2. Các thông số sau:

Tần số: f 

1 2

g 10   10   (rad / s ) l 1

l 1 1  2  2  2( s ) g 10 2 g 1  l 2

10 1   2  0,5(Hz) 1 2

l  l0 1   t   Chú ý: Các đại lượng trên không phụ thuộc vào m, tuy nhiên do  chu kì, tần số, tần số góc GM g  R  h 2    lại phụ thuộc nhiệt độ và vị trí.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

s = l.

Đ ẠO

Trong đó:

Con lắc đơn dao động với phương trình:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q

Li độ góc:  = 0cos(t + )

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Li độ cong: s = S0cos(t + )

IỄ N

2. Vận tốc và lực căng 

Góc  bất kì

Vị trí

Vận tốc

Lực căng dây

Tại li độ góc bất kì

v   2 gl  cos   cos  0 

T = mg(3cos - 2cos0)

Tại VTCB:

vmax  2 gl 1  cos  0 

Tmax = mg(3 - 2cos0)

 = 0  cos = 1

Trang 1 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

 = 0  cos = 1 Tại biên:

 3  T  mg 1   2   02   2 

vmax   0 gl   S0

Tmax  mg (1   02 )

vmin  0

Tmin  mg (1 

 02 2

)

Đ ẠO

1. Phương pháp giải

H Ư

Sử dụng các công thức cơ bản về chu kì, tần Ví dụ: (Đề thi TSĐH 2013) Một con lắc đơn có số,... bổ sung thêm một số công thức: chiều dài 121 cm, dao động điều hoà tại nơi có gia Khi thay đổi vị trí (g); chiều dài dây (l) ta có tỉ tốc trọng trường g. Lấy g = 10 m/s2 = 2. Chu kì dao động của con lắc là

số:

TR ẦN

T1 f 2 l g   1. 2 T2 f1 l2 g1

A. 1 s.

D. 2 s.

Hướng dẫn

l 1, 21  2  2.1,1  2, 2( s ) g 2

T  2

-H

Nếu tăng, giảm chiều dài:

C. 2,2 s.

T1 f 2 l N   1  2 T2 f1 l2 N1

10 00

Nếu trong cùng một khoảng thời gian, hai con lắc đơn thực hiện được N1 và N2 dao động:

B. 0,5 s.

ÁN

-L

T1 f 2 l1   T2 f1 l1  l

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Tại nơi có gia tốc trọng trường 9,8 m/s2, một con lắc đơn và một con lắc lò xo nằm ngang dao động điều hòa với cùng tần số. Biết con lắc đơn chiều dài 49 cm và lò xo có độ cứng 10 N/m. Khối lượng vật nhỏ của con lắc lò xo bằng:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Dạng 1: Đại cương con lắc đơn

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

.Q TP

PHẦN 2: CÁC DẠNG BÀI TẬP

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

= ±0  cos = cos0

v   gl  02   2 

Tại VTCB:

Góc   10°

Tmin = mgcos0

Tại li độ góc bất kì

vmin  0

= ±0  cos = cos0

Tại biên:

IỄ N

A. 0,125 kg.

B. 0,75 kg.

C. 0,5 kg.

D. 0,25 kg.

Hướng dẫn

Hai con lắc dao động điều hòa cùng tần số: f1  f 2 

k  m

g k .l 10.0, 49 m   0,5kg l g 9,8

 Chọn C Ví dụ 2: Tại một nơi trên mặt đất, một con lắc đơn dao động điều hòa. Trong khoảng thời gian t, con lắc thực hiện 60 dao động toàn phần; thay đổi chiều dài con lắc một đoạn 44 cm thì cũng trong khoảng thời Trang 2 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

gian  t ấy, nó thực hiện 50 dao động toàn phần. Chiều dài ban đầu của con lắc là: A. 144 cm.

B. 60 cm.

C. 80 cm.

D. 100 cm.

Hướng dẫn Trong cùng khoảng thời gian t ta có tỉ số:

T1 l N 50 5  1  2   T2 l2 N1 60 6

Ta thấy l2 > l1, nên chiều dài sợi dây phải tăng thêm 44cm, khi đó:

H N Y MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

 Chọn D

Ví dụ 3: Chọn câu sai khi nói về tần số dao động điều hòa của con lắc đơn?

A. Tần số không đổi khi khối lượng con lắc thay đổi.

H Ư

B. Tần số tăng khi nhiệt độ giảm. D. Tần số giảm khi đưa con lắc lên cao.

TR ẦN

C. Tần số giảm khi biên độ giảm. Hướng dẫn g l

1 2

10 00

Ta biết rằng tần số của con lắc đơn: f 

Tần số f không phụ thuộc vào khối lượng m của vật  A đúng

Ó 2

-H

 R  h

khi đưa lên cao, g giảm  tần số giảm  D đúng.

-L

 Chọn C

Khi nhiệt độ t giảm  chiều dài l= l0(1+t)giảm  tần số f tăng  B đúng Vì gia tốc trọng trường g 

ÁN

Ví dụ 4: Một con lắc đơn dao động nhỏ ở nơi có g = 10 m/s2 với chu kì T = 2 s trên quỹ đạo dài 24 cm. Tần số góc và biên độ góc có giá trị bằng B.  = 2 rad/s; 0 = 0,12rad.

C.  =  rad/s; 0 = 9,25o.

D.  =  rad/s; 0 = 6,87o.

A.  = 2 rad/s; 0 = 0,24rad.

Hướng dẫn

2 2    (rad / s ) T 2

IỄ N



DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

 l1 25 l1  100cm     l2 36 l  l  44cm l2  144cm 2 1

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

T1 f 2 l N   1  2 T2 f1 l2 N1

Với con lắc đơn, có  

g 10 g  chiều dài con lắc l  2  2  1m l  

Biên độ dài: S0 = 12 cm = 0,12 m Biên độ góc:  0 

S0 0,12   0,12 rad  6,87 0 l 1

Trang 3 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

 Chọn D Ví dụ 5: Biết khối lượng Trái Đất gấp 81 lần khối lượng Mặt Trăng và bán kính Trái Đất gấp 3,7 lần bán kính Mặt Trăng. Ở mặt đất, con lắc đơn dao động với chu kì 2 s. Hỏi rằng khi đưa con lắc đó lên Mặt Trăng (coi chiều dài dây treo không đổi) thì nó dao động với chu kì bằng bao nhiêu? C. 4,86 s.

D. 4,68 s.

R12 M 2 R1  R22 M 1 R2

nên ở trên bề mặt Trái Đất và bề mặt Mặt

M2 T 1  3, 7  0, 411  T2  1  4,86 s. M1 81 0, 411

H Ư

 Chọn C.

lR12 lR22 l , còn ở Mặt Trăng: T2  2  2 g1 GM 1 GM 2

GM 1 GM và g 2  2 2 2 R1 R2

T1  T2

 R  h

Đ ẠO

Chu kì ở Trái Đất: T1  2

3. Bài tập tự luyện dạng 1 k m

g 

B.  

C.  

g l

D.  

l g

A.  

TR ẦN

Câu 1. Công thức nào sau đây dùng để xác định tần số góc của con lắc đơn?

B. 2 s.

C. 3 s.

D. 4 s.

A. 1 s.

10 00

Câu 2. Một con lắc đơn có dây treo dài l = 1 m, vật nặng có khối lượng m dao động tại nơi có g = 2 (m/s2). Chu kì dao động của con lắc là

-H

Câu 3. Con lắc đơn l = 0,25 m, thực hiện 6 dao động bé trong 12 s. Khối lượng con lắc là m 

1 5 2

 kg 

,thì trọng lượng của nó là bao nhiêu?

B. 0,03 N

C. 0,05 N

-L

A. 0,02 N

D. 0,06 N

ÁN

Câu 4. Một con lắc đơn có chiều dài l. Trong khoảng thời gian t nó thực hiện được 12 dao động. Khi giảm chiều dài đi 32 cm thì cũng trong khoảng thời gian nói trên con lắc thực hiện được 20 dao động. Chiều dài ban đầu của con lắc là

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Trăng, giá trị của chúng lần lượt sẽ là g1 

Vì gia tốc trọng trường được tính theo biểu thức g 

Hướng dẫn

B. 50 cm.

ÀN

A. 40 cm.

C. 20 cm.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

B. 6,84 s.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

A. 8,46 s.

D. 60 cm.

IỄ N

Câu 5. Một con lắc đơn dao động tại địa điểm A với chu kì là 2 s. Đưa con lắc tới địa điểm B thì thực hiện được 100 dao động hết 201 s. Coi nhiệt độ hai nơi này bằng nhau. So với gia tốc trọng trường tại A, gia tốc trọng trường tại B A. tăng 0,1%.

B. tăng 1%.

C. giảm 1%.

D. giảm 0,1%.

Đáp án: 1-C

2-B

3-C

4-B

5-C

Dạng 2: Vận tốc – Lực căng dây Trang 4 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

1. Phương pháp giải Sử dụng các công thức cơ bản về thay đổi vận tốc, độ lớn vận tốc, lực căng dây… 2. Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Một con lắc đơn có chiều dài dây treo l = 100 cm, vật có khối lượng m = 50 g dao động ở nơi có gia tốc trọng trường g = 9,81 m/s2 với biên độ góc  0 = 30° Khi  = 8° thì tốc độ của vật và lực căng sợi

dây là: B. 1,56 m/s và 0,607 N.

C. 1,56 m/s và 0,706 N.

D. 1,65 m/s và 0,607 N.

A. 1,65 m/s và 0,706 N.

B. 2,5 m/s.

C. 3 m/s.

TR ẦN

A. 2 m/s.

H Ư

Ví dụ 2: Một con lắc đơn có dây treo dài l = 40 cm, vật nặng khối lượng m = 200 g. Lấy g =10 m/s2. Kéo con lắc để dây treo lệch khỏi phương thẳng đứng góc  = 60° rồi buông nhẹ. Lúc lực căng của dây treo là 4 N thì tốc độ của vật bằng: D. 4 m/s.

Hướng dẫn

Vận dụng công thức lực căng để suy ra li độ góc  sau đó thay vào biểu thức vận tốc

10 00

Ta có: 4 = 200.10-3.10.(3cos - 2cos600)  cos = 1. Thay vào biểu thức tốc độ của vật, ta có:

v  2 gl  cos   cos  0   2.10.0, 4.(1  cos 600 )  2 m / s

 Chọn A.

-L

-H

Ví dụ 3: Một con lắc đơn có chiều dài l = 50 cm, khối lượng m = 250 g. Tại vị trí cân bằng ta truyền cho vật nặng vận tốc v = 1 m/s theo phương ngang, lấy g = 10 m/s2. Lực căng sợi dây khi vật ở vị trí cao nhất là: B. 2,35 N.

ÁN

A. 2,25 N.

C. 3,15 N.

D. 3,25 N.

Hướng dẫn

Theo đề ra, ta có vận tốc ở VTCB: 9 10

ÀN

1  2 gl  cos 0  cos  0   2.10.0,5.(1  cos  0 )  cos  0 

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

 Chọn B.

Đ ẠO

T = mg(3cos - 2cos0) = 50.10-3.9,81(3cos80 – 2 cos300) = 0,607 N.

v   2 gl  cos  cos 0    2.9,81.1 cos80  cos300   1,56 m / s

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Áp dụng công thức và thay số ta được:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Hướng dẫn

IỄ N

Lực căng sợi dây khi vật ở vị trí cao nhất  = ±0 là T = mg(3cos - 2cos0) = mgcos0 = 0,25.10.

9 = 2,25 N 10

 Chọn A. Ví dụ 4: Tại nơi có g = 9,8 m/s2, một con lắc đơn có chiều dài dây treo 1 m, đang dao động điều hòa với biên độ góc 0,1 rad. Ở vị trí có li độ góc 0,05 rad vật nhỏ của con lắc có tốc độ là: A. 27,1 cm/s.

B. 1,6 cm/s.

C. 2,7 cm/s.

D. 15,7 cm/s. Trang 5

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com Hướng dẫn

Do biên độ góc và li độ góc rất nhỏ nên ta sử dụng công thức gần đúng:

v  gl  02   2   9,8.1 0,12  0, 052   0, 271m / s  Chọn A

3. Bài tập tự luyện dạng 2

B. 22,5 cm/s.

C. 19,5 cm/s.

D. 25,1 cm/s.

A. 28,9 cm/s.

Câu 1. Một con lắc đơn dài l = 1 m dao động điều hòa tại một nơi có gia tốc trọng trường g = 10 m/s2 với biên độ 10 cm. Lấy 2 = 10. Khi quả cầu ở vị trí có li độ góc  = 4° thì tốc độ của quả cầu là:

D. 0,087 m/s.

Câu 3. Một con lắc đơn gồm một quả cầu nhỏ khối lượng 100 g treo vào trần nhà bằng một sợi dây dài 1 m, ở nơi có gia tốc trọng trường g = 9,8 m/s2. Bỏ qua mọi ma sát. Kéo vật nặng lệch một góc 30° rồi buông nhẹ. Tốc độ và lực căng của dây tại vị trí dây treo hợp với phương thẳng đứng góc 10° là: B. 1,243 m/s và 1,243 N.

C. 1,526 m/s và 1,198 N.

D. 1,079 m/s và 0,616 N.

H Ư

A. 1,62 m/s và 0,586 N.

2-B

3-C

10 00

1-B

TR ẦN

Đáp án:

Dạng 3: Bài toán con lắc đơn chịu tác dụng của lực F không đổi 1. Phương pháp giải

-L

-H

 Khi con lắc đơn dao động điều hòa chịu thêm tác dụng của lực F ta sử dụng các công thức tổng quát bên dưới:         F Gia tốc biểu kiến trong các trường hợp sau: P '  P  F  g'  g  a  g  m

ÁN

   F + Nếu lực F hướng xuống: F  P  g '  g  m

   F + Nếu lực F hướng lên: F  P  g '  g  m

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

C. 0,028 m/s.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

B. 0,276 m/s.

Đ ẠO

A. 15,8 m/s.

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Câu 2. Một con lắc đơn dài l = 1 m được kéo ra khỏi vị trí cân bằng một góc 0= 5° so với phương thẳng đứng rồi thả nhẹ cho vật dao động. Cho g = 2 = 10 m/s2. Vận tốc của con lắc khi về đến vị trí cân bằng có giá trị là:

IỄ N

2    g F + Nếu lực F có phương ngang: F  P  g '  g 2     cos m

Với  là góc hợp bởi dây treo và phương thẳng đứng tại VTCB mới: tan   Chu kì con lắc: T '  2

F P

l g T (T là chu kì ban đầu) g' g'

Dưới đây là các trường hợp hay gặp: Trang 6 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

  - Lực trường: Fd  q.E về độ lớn: Fđ = |q.E|   + Nếu:q > 0  F  E   + Nếu:q < 0  F  E     - Lực quán tính: Fqt  ma  Fqt  a về độ lớn: Fqt = ma   + Nếu vật chuyển động nhanh dần đều: a.v > 0  a  v   + Nếu vật chuyển động chậm dần đều: a.v < 0  a  v

a) Thang máy đi lên nhanh dần đều với gia tốc a = 1,14 m/s2

H Ư

c) Thang máy đi lên chậm dần đều với gia tốc a = 0,86 m/s2

b) Thang máy đi lên đều

TR ẦN

Hướng dẫn   a) Thang máy đi lên nhanh dần đều nên a hướng lên Fqt hướng xuống dưới

g 9,86 2  1,894 s g' 11

10 00

Chu kì dao đông của con lắc khi đó: T '  T

Gia tốc biểu kiến khi đó: g' = g + a = 9,86 +1,14 = 11 m/s2

-H

b) Thang máy đi lên đều: a = 0 nên g’ = g suy ra: Chu kì T’ = T = 2 (s)   c) Thang máy đi lên chậm dần đều nên a hướng xuống Fqt hướng lên trên

Gia tốc biểu kiến khi đó: g' = g + a = 9,86 - 0,86 = 9 m/s2

g 9,86 2  2, 093s g' 9

ÁN

-L

Chu kì dao động của con lắc khi đó: T '  T

Ví dụ 2: Một con lắc đơn có khối lượng vật nặng 80 g, đặt trong điện trường đều có véctơ cường độ điện trường thẳng đứng, hướng lên có độ lớn 4800 V/m. Khi chưa tích điện cho quả nặng, chu kì dao động của con lắc với biên độ nhỏ 2 s, tại nơi có gia tốc trọng trường g = 10 m/s2. Khi tích điện cho quả nặng điện tích 6.10-5C thì chu kì dao động của nó là:

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

Ví dụ 1: Một con lắc đơn được treo vào trần một thang máy tại nơi có gia tốc trọng trường g = 9,86 m/s2. Khi thang máy đứng yên thì con lắc dao động với chu kì T = 2 s. Tìm chu kì dao động của con lắc khi:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

2. Ví dụ minh họa

Fasm

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Lực đẩy Ác-si-mét luôn có phương thẳng đứng chiều hướng lên trên nên: g '  g 

- Lực đẩy Ác-si-mét: Fasm =dgV

B. 2,33 s.

IỄ N

A. 2,5 s.

C. 1,6 s.

D. 1,54 s.

Hướng dẫn

Do quả cầu tích điện dương, nên lực điện trường sẽ có chiều cùng với chiều của cường độ điện trường.   Tức là lực điện trường sẽ có phương thẳng đứng và chiều hướng từ dưới lên trên: F  P T'  T

g  g a

g 10   1, 25  T '  1, 25T  1, 25.2  2,5( s ) 5 qE 6.10 .4800 g 10  m 0, 08

Trang 7 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

 Chọn A. Ví dụ 3: Một con lắc đơn có chu kì T = 2 s khi đặt trong chân không. Quả lắc làm bằng một hợp kim khối lượng riêng D = 8,67 g/cm3. Tính chu kì T’ của con lắc khi đặt con lắc trong không khí; sức cản của không khí xem như không đáng kể, quả lắc chịu tác dụng của sức đẩy Ác-si-mét, khối lượng riêng của không khí là d = 1,3 g/l? C. 1,99993 s

D. 1,99985 s

B. 2,00015 s

H N

D 8, 67   T '  2, 00015( s ) Dd 8, 67  1,3.103

Đ ẠO

 Chọn B.

Y U

g  dgV g DV

g  g a

T'  T

3. Bài tập tự luyện dạng 3

A. 2,15 s.

TR ẦN

H Ư

Câu 1. Con lắc đơn gồm quả cầu nhỏ tích điện q và sợi dây không co dãn, không dẫn điện. Khi chưa có điện trường con lắc dao động điều hòa với chu kì 2 s. Sau đó treo con lắc vào điện trường đều, có phương thẳng đứng thì con lắc dao động điều hòa với chu kì 4 s. Khi treo con lắc trong điện trường có cường độ điện trường như trên và có phương ngang thì chu kì dao động điều hòa của con lắc bằng B. 1,87 s.

C. 0,58 s.

D. 1,79 s.

10 00

Câu 2. Con lắc đơn có khối lượng m = 100 g treo vào một điểm cố định trong điện trường đều có phương thẳng đứng, hướng lên trên E = 2.106 V/m. Khi chưa tích điện, con lắc dao động điều hòa với chu kì T = 2 4 s. Khi tích điện q cho con lắc, nó dao động điều hòa với chu kì giảm đi lần. Lấy g = 10 m/s2. Điện tích 3 của vật bằng B. q = 3,89.10-7C.

A. q = -3,89.10-7C.

2-A

-L

1-D

D. q = -3,89.10-6C.

-H

Đáp án:

C. q = 3,89.10-6C.

ÁN

Dạng 4: Bài toán thay đổi chu kì con lắc đơn theo nhiệt độ, độ cao 1. Phương pháp giải

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Áp dụng công thức tính sự thay đổi chu kì của con lắc dưới tác dụng của trọng lực, ta có:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Đổi: d = 1,3 g/lít =

Hướng dẫn 1,3.10-3 g/cm3

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

A. 2,00024 s

IỄ N

ÀN

Gọi chu kì lúc đầu của đồng hồ là T, chu kì sau khi Ví dụ: Chu kì lúc đầu của con lắc đơn là 25 s, sau bị thay đổi là T’ khi thay đổi chiều dài dẫn đến chu kì chỉ còn 15 s. Tính thời gian đồng hồ chạy sai trong một ngày + Nếu T’ < T thì đồng hồ chạy nhanh đêm? + Nếu T’ > T thì đồng hồ chạy chậm Hướng dẫn

- Thời gian đồng hồ chạy sai trong 1 giây: T0 

T ' T T'

T0 > 0: đồng hồ chạy chậm T0 < 0: đồng hồ chạy nhanh

Thời gian đồng hồ chạy sai trong 1 giây: T0 

T ' T 15  25 2   <0 T' 15 3

Suy ra đồng hồ chạy nhanh, nên trong 1 ngày đêm đồng hồ chạy nhanh là: Trang 8

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

T0 = 0: đồng hồ chạy đúng

1 Do nhiệt độ: T0  t 2 h Do độ cao: T0  cao R h Do độ sâu: T0  sau 2R l Do chiều dài: T0  2l g Do vị trí: T0   2g

Các công thức đối với trường hợp thay đổi nhỏ:

T0  (T0 )t 0  (T0 )cao  (T0 ) sau  (T0 )l  (T0 )g

- Thời gian đồng hồ chạy sai trong khoảng thời gian t là: Tt = t. T0

2 T  t T0  24.60.60.  57600( s ) 3

C. Chậm 33,75 s.

D. Nhanh 33,75 s.

Hướng dẫn

Đưa đồng hồ lên cao nên đồng hồ chạy chậm.

10 00

Thời gian chạy chậm trong 1 ngày đêm bằng: Tt  T0 .86400   Chọn C.

h 2,5 .86400  .86400  33,75s. R 6400

-L

B. Chậm 8,64 s.

C. Nhanh 4,32 s.

D. Chậm 4,32 s.

Hướng dẫn

ÁN

A. Nhanh 8,64 s.

-H

Ví dụ 2: Một đồng hồ quả lắc chạy đúng giờ ở nhiệt độ 25°C với dây treo bằng kim loại có hệ số nở dài bằng  = 2.10-5K-1. Vào một ngày trời lạnh, nhiệt độ chỉ còn 20°C thì trong một ngày đêm đồng hồ chạy nhanh hay chậm bao nhiêu?

1 1 Thời gian đồng hồ chạy sai trong 1 s: T0  t  .2.105.(20  25)  5.105 < 0 2 2

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

B. Nhanh 67,5 s.

TR ẦN

A. Chậm 67,5 s.

H Ư

Ví dụ 1: Coi Trái Đất là một hình cầu có bán kính bằng 6400 km. Một đồng hồ quả lắc chạy đúng ở trên mặt đất. Khi đưa đồng hồ lên núi có độ cao 2500 m thì mỗi ngày đêm (t = 86400s) đồng hồ chạy nhanh hay chậm bao nhiêu?

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

2. Ví dụ minh họa

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

h h 1 l g  T0  t  cao  sau   2 R 2 R 2l 2 g

ÀN

suy ra đồng hồ chạy nhanh. Trong 1 ngày đêm đồng hồ chạy nhanh Tt = 86400.T0 = 4,32s.

 Chọn C.

IỄ N

Ví dụ 3: Một đồng hồ quả lắc chạy đúng giờ trên mặt đất ở nhiệt độ 17°C. Đưa đồng hồ lên đỉnh núi có độ cao 640 m thì thấy đồng hồ vẫn chạy đúng. Biết hệ số nở dài của dây treo con lắc là  = 4.10-5K-1. Bán kính Trái Đất bằng 6400km. Nhiệt độ trên đỉnh núi là A. 17,5°C.

B. 14,5°C.

C. 12°C.

D. 7°C.

Hướng dẫn Cách 1:

Trang 9 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Đưa lên cao đồng hồ chạy chậm. Thời gian chạy chậm trong 1 s: T0 

h R

Để đồng hồ chạy đúng thì nhiệt độ phải làm cho đồng hồ chạy nhanh trở lại. Do đó t2 < t1 h 1   t  t2  120 C. R 2

Cách 2: Sử dụng công thức tổng quát.

h h l g 1 Thời gian đồng hồ chay sai trong 1 s: T0  t  cao  sau   2 R 2 R 2l 2 g

Y Đ ẠO

 Chọn C. 3. Bài tập tự luyện dạng 4

B. 544 m.

C. 980 m.

D. 788 m.

TR ẦN

A. 1088 m.

H Ư

Câu 1. Đồng hồ quả lắc chạy đúng giờ ở một nơi ngang bằng mực nước biển ở nhiệt độ 20°C. Khi đem đồng hồ lên đỉnh núi, ở đó nhiệt độ 3°C, đồng hồ vẫn chạy đúng giờ. Coi Trái Đất hình cầu bán kính bằng 6400 km, hệ số nở dài của thanh treo con lắc đồng hồ là  = 2.10-5 K-1. Độ cao của đỉnh núi là

10 00

Câu 2. Một đồng hồ quả lắc có chu kì T = 2 s ở Hà Nội với g = 9,7926 m/s2 và nhiệt độ t1 =10°C. Biết hệ số nở dài của dây treo con lắc là  = 2.10-5K-1.Chuyển đồng hồ đi vào Đà Nẵng có g2 = 9,7867 m/ s2 và nhiệt độ t2 = 33°C. Muốn đồng hồ vẫn chạy đúng thì phải tăng hay giảm độ dài dây treo một lượng bằng bao nhiêu? A. Giảm 1,05 mm.

B. Giảm 1,55 mm.

2-A

-H

1-A

D. Tăng 1,55 mm.

Đáp án:

C. Tăng 1,05 mm.

PHẦN 3: BÀI TẬP TỔNG HỢP

ÁN

-L

Câu 1. Con lắc đơn dao động nhỏ trong 1 điện trường đều có phương thẳng đứng hướng xuống, vật nặng có điện tích dương, biên độ A và chu kì T. Vào thời điểm vật đi qua vị trí cân bằng thì đột ngột tắt điện trường. Chu kì và biên độ của con lắc khi đó thay đổi như thế nào? Bỏ qua mọi lực cản. B. chu kì tăng, biên độ tăng

C. chu kì giảm, biên độ giảm.

D. chu kì tăng, biên độ không đổi.

A. chu kì tăng, biên độ giảm.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q

h 1    t2  t1   0  t2  12o C R 2

Đồng hồ chạy đúng nên: T0  0 

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

h 1 Vì ở đây ta chỉ có thay đổi nhiệt độ và độ cao nên: T0  t  cao 2 R

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đồng hồ chạy đúng nên:

IỄ N

Câu 2. Một con lắc đơn có chiều dài l. Trong khoảng thời gian t nó thực hiện được 9 dao động. Nếu thay đổi chiều dài một lượng 50 cm thì cũng trong khoảng thời gian nói trên con lắc thực hiện được 5 dao động. Chiều dài ban đầu của con lắc là A. 0,9m

112 cm. 25

25 m. 112

25 m. 81

Câu 3. Một con lắc đơn gồm sợi dây nhẹ, không dãn, không dẫn điện và quả cầu kim loại có khối lượng 40 g dao động nhỏ trong điện trường đều có véctơ cường độ điện trường hướng thẳng đứng từ trên xuống và có độ lớn 4.104 V/m, cho g =10 m/s2. Khi chưa tích điện con lắc dao động với chu kì 2 s. Khi cho quả cầu tích điện với điện tích q = -2.10-6 C thì chu kì dao động bằng Trang 10 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com A. 1,263 s.

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

B. 1,5 s.

C. 2,236 s.

D. 2,5 s.

Câu 4. Một con lắc đồng hồ có dây treo bằng kim loại, hệ số nở dài của kim loại này là  = 1,4.10-5 K. Con lắc đồng hồ dao động tại một điểm cố định trên mặt đất, có chu kì T = 2 s lúc ở 10°C. Nếu nhiệt độ tăng thêm 20°C thì chu kì của con lắc A. tăng 2,8.10-4s.

B. giảm 2,8.10-4s.

C. giảm 4,2.10-4s.

D. tăng 4,2.10-4s.

3-C

4-A

2-C

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

IỄ N

ÀN

ÁN

-L

-H

10 00

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

1-B

Đáp án:

Trang 11 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

CHƯƠNG 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA CHUYÊN ĐỀ 4: CÁC DẠNG BÀI TẬP TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA PHẦN 1: CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1. Viết phương trình dao động điều hòa 1. Phương pháp giải

Ví dụ: Một vật thực hiện dao động điều hòa theo trục Ox với tần số f = 1 Hz. Tại thời điểm bắt đầu khảo sát, người ta xác định được vật có li độ x = 5cm và vận tốc v  10 cm/s khi đang chuyển động theo chiều dương. Tìm phương trình dao động của vật.

Phương trình tổng quát:

x  A cos  t   

U H Ư

TR ẦN

 x  t  0   A cos    v  t  0   A sin   2 a  t  0    A cos 

Cách 1:

Tại thời điểm ban đầu (t = 0), ta có:  x  t  0   5 2 cos   5cm   v  t  0   5 2.2.sin   10 cm / s

-H

1   cos   2     4    4 sin    1       4 2

-L

Giải 2 trong 3 phương trình trên để tìm φ

ÁN

Cách 2:

Cách 2: Sử dụng mối liên hệ giữa v và φ

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Tại thời điểm ban đầu (t = 0), ta có:

10 00

Cách 1:

Vật chuyển động theo chiều dương trục Ox:

Tìm pha ban đầu φ:

 Tìm pha ban đầu φ:

IỄ N

10   5 2cm v2 A  x  2  52  2   2  2

x  t  0   5 2 cos   5    

v00

 4

Do: v  t  0   10  0    0    

Vật chuyển động theo chiều âm trục Ox: v00

Cách 3:

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

  2f  2.1  2  rad / s 

v v max a 2  max    2f 2 2 A A T A x

      

.Q Đ ẠO

Tìm tần số góc và biên độ:

 Tìm tần số góc ω:



Hướng dẫn

a L S v v2 2 A    max  max  x  2 4  2 2

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

 Tìm biên độ A:

Sử dụng máy tính fx – 570ES PLUS Bước 1: Bấm MODE 2 để chọn hàm phức CMPLX Bước 2: Chọn chế độ nhập góc (pha ban đầu) dưới dạng độ hoặc rad. Nếu pha ban đầu có đơn vị là radian nên ta sẽ chọn cách nhập theo rad, muốn vậy

 4

Bấm máy chuyển chế độ số phức và rad theo bước 1 và bước 2. Thực hiện thao tác bước 3: 5 

10 SHIFT ENG SHIFT 2 3 = 2

Trang 1 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

chỉ cần bấm Shift MODE 4. Trên màn hình sẽ thể 1 Hiển thị kết quả: 5 2   4 hiện R. Bước 3: Bấm hàm x 0 

vo i 

Tóm lại phương trình dao động của vật có dạng:   x  5 2 cos  2t   cm 4 

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Một thực vật hiện dao động điều hòa theo trục Ox với tần số góc   2 rad/s. Tại thời điểm

ban đầu, vật đi qua vị trí có li độ x 0  2,5cm và vận tốc v 0  5 3 cm/s. Phương trình dao động của vật

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

  D. x  10 cos  2t   cm 3 

Hướng dẫn

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

  C. x  2,5cos  2t   cm 3 

  B. x  5cos  2t   cm 3 

  A. x  5cos  2t   cm 3 

v  2,52 2 

 5 3    2 

 5cm

Tại thời điểm ban đầu, có:

TR ẦN

A  x2 

H Ư

Cách 1: Có   2 ; x 0  2,5cm ; v 0  5 3 cm/s. Sử dụng công thức độc lập thời gian

10 00

1  cos     x 0  A cos   5cos   2,5  2     3  3  v 0  A sin   2.5sin   5 3  sin    2

x 0 2,5 1         rad . Do v 0  5 3  0    0     rad A 5 2 3 3

-L

cos  

-H

Cách 2: Ta vẫn xác định A như cách 1. Tìm φ dựa vào đường tròn lượng giác

2,5 

ÁN

Cách 3: Bấm máy tính

5 3  SHIFT ENG SHIFT 2 3 = Hiển thị kết quả: 5  2 3

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

là

ÀN

  Vậy phương trình dao động của vật là: x  5cos  2t   cm 3 

IỄ N

 Chọn A.

Trang 2 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Ví dụ 2: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, gồm một vật nặng m = 100g và một lò xo có khối lượng không đáng kể, có độ cứng k = 40 N/m. Kéo vật nặng xuống dưới, cách vị trí cân bằng một đoạn bằng 5cm rồi thả nhẹ cho vật dao động điều hòa. Chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, chiều dương hướng thẳng đứng lên trên, gốc thời gian là lúc vật bắt đầu chuyển động. Cho g = 10 m/ s 2 . Phương trình dao động của vật là: B. x  5cos  20t    cm

  D. x  5cos  20t   cm 2 

  C. x  5cos  20t   cm 2 

A. x  5cos  20t  cm

Phương trình dao động của vật là: x  5cos  20t    cm

TR ẦN

 Chọn B.

Ví dụ 3: Con lắc đơn có chiều dài l = 20 cm. Tại thời điểm t = 0, từ vị trí cân bằng con lắc được truyền

10 00

vận tốc 14 cm/s theo chiều dương của trục tọa độ. Lấy g = 9,8 m/ s 2 . Phương trình dao động của con lắc là:

-H

-L

  C. s  20sin  7t   (cm) 2 

A. s  20sin 7t (cm)

  B. s  2 cos  7t   (cm) 2    D. s  2 cos  7t   (cm) 2 

Hướng dẫn

g 9,8   49  7 rad/s l 0, 2

ÁN



v2 Vị trí kích thích: s = l.α = 20.0 = 0, thay số vào phương trình: S0  s  2 thu được: S0  2 cm  2

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

 x 0  A cos   5 Pha ban đầu:      rad  v 0  A sin   0

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U TP

v2  52  02  5 cm 2

Đ ẠO

Biên độ dao động: A  x 2 

k 40   20 rad/s m 0,1

H Ư

Tần số góc:  

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Hướng dẫn

IỄ N

s  2 cos   0 cos   0  Tại t = 0 có       rad 2  v  14sin   0 sin   0   Vậy: s  2 cos  7t   (cm) 2 

 Chọn D.

3. Bài tập tự luyện dạng 1 Câu 1. Một vật nhỏ dao động điều hòa theo trục Ox với biên độ 5cm, chu kì là 2s. Tại thời điểm t = 0, vật đi qua vị trí cân bằng O theo chiều dương. Phương trình dao động của vật là: Trang 3 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

  A. x  5cos  t   cm 2 

  B. x  5cos  2t   cm 2 

  C. x  5cos  2t   cm 2 

  D. x  5cos  t   cm 2 

Câu 2. Khi treo vật m vào lò xo thì lò xo dãn l0  25cm . Từ vị trí cân bằng kéo vật xuống theo phương

thẳng đứng một đoạn 20cm rồi buông nhẹ để vật dao động điều hòa. Chọn gốc thời gian là lúc vật đi qua

vị trí cân bằng theo chiều dương hướng xuống. Lấy g  2  m / s 2  . Phương trình chuyển động của vật có

N H Ư

Dạng 2. Bài toán thời gian trong dao động điều hòa

Bài toán 1: Tìm thời gian ngắn nhất vật đi từ vị trí có li độ x1 đến x 2 .

TR ẦN

1. Phương pháp giải

10 00

Đối với bài toán tìm thời gian trong dao động điều Ví dụ: Một vật dao động trên trục Ox với phương hòa có nhiều cách giải khác nhau, dưới đây là cách   trình: x  5cos  4t   cm. Tìm khoảng thời gian giải tổng quát áp dụng cho mọi bài toán. Sau đó là 3  các ví dụ với các cách giải nhanh. ngắn nhất để vật đi từ li độ x1  2,5 cm đến li độ

Li độ x 2 cho 2 vị trí N1 ; N 2

ÁN

-L

-H

x 2  2,5 3 cm? Bước 1: Sử dụng đường tròn lượng giác xác định vị trí chất điểm trên vòng tròn tương ứng với hai li độ Hướng dẫn x1 và x 2 (mỗi li độ sẽ cho 1 vị trí ở nửa trên và Bước 1: Li độ x1 cho 2 vị trí M1 ; M 2 nửa dưới vòng tròn).

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

2–B

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

1-A

Đáp án

  D. x  10 cos  2t   cm 2 

  C. x  10 cos  2t   cm 2 

  B. x  20 cos  2t   cm 2 

Đ ẠO

  A. x  20 cos  2t   cm 2 

IỄ N

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

dạng nào sau đây?

Trang 4 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

     6 3 2

Ơ H

Cách giải nhanh: Gặp bài toán có các li độ đặc biệt

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

  2 1  t    (s)  4 8

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

  1   2 

x1  1  A    1   2  t   x2  2 A

A A 2 A 3 ; ; ;  A thì sử dụng trục 2 2 2 phân bố thời gian để tính.

T T T 2 1 A A 3 t A A 3 t A t A 3      (s) ; x 2  2,5 3    O   O 2 2 12 6 4 4.  8 2 2 2 2

ÁN

x1  2,5  

-L

Áp dụng giải ví dụ trên:

-H

10 00

TR ẦN

H Ư

như 0; 

2. Ví dụ minh họa

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

 sin 1   sin   2 

x1 2,5 1     1  A 5 2 6 x 2 2,5 3 3     2  A 5 2 3

 sin 1    sin   2 

Xác định góc quay:

Bước 3:

Bước 3: Xác định góc quét

Bước 2: Chọn vị trí thỏa mãn điều kiện sao cho góc Bước 2: quét của bán kính quay từ li độ x1 đến li độ x 2 là Theo quy ước chiều chuyển động của chất điểm (ngược chiều kim đồng hồ) và để góc quét nhỏ nhất nhỏ nhất và vật chuyển động theo một chiều. nên phải chọn M1 và N1 .

ÀN

  Ví dụ 1: Một vật dao động trên trục Ox với phương trình: x  4cos  2t   cm. Khoảng thời gian ngắn 6 

IỄ N

nhất để vật đi từ vị trí x = 2cm đến vị trí có gia tốc a  8 2cm / s 2 là: A.

 s 24

 s 2, 4

C. 2, 4 s

D. 24 s

Hướng dẫn Theo biểu thức a  2 x thì khi vật có gia tốc a  8 2cm / s 2 vật sẽ qua li độ x

a 8 2   2  2 2 cm 2  2

Trang 5 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Cách 1: Dùng vòng tròn, đánh dấu các vị trí và vẽ cung M1M 2 tương ứng Dễ dàng thấy rằng cung M1M 2 chắn góc ở tâm

Ơ N

     /12    t   s 3 4 12  2 24



A 2 2

t

0

A 2 2

t

A 0 2



U .Q N

 Chọn A.

H Ư

Ví dụ 2: Thời gian ngắn nhất của chất điểm đi từ vị trí có li độ bằng  B.

3T 4

7T 24

TR ẦN

T 4

A 3 A 2 đến là: 2 2

5T 12

A 3 A 2   2 2

t

t

A 3  O 2

A 2 O 2



-H

 Chọn C.

T T 7T   6 8 24

10 00

Sử dụng trục thời gian cho li độ đặc biệt.

Hướng dẫn

t k T 2

Ví dụ: Một vật nhỏ thực hiện dao động điều hòa với chu kì T. Tại thời điểm t1, vật có li độ x1  2 cm và

ÁN

Xét tỉ số:

-L

1. Phương pháp giải

Bài toán 2: Tìm li độ trước hoặc sau thời điểm xét một khoảng t .

đang có xu hướng giảm. Xác định trạng thái của vật sau đó 4,5T.

ÀN

 x 2  x1 + TH1: k là số nguyên chẵn    v 2  v1

Hướng dẫn t 4,5T   9 là số nguyên lẻ nên T T 2 2

 x 2   x1 + TH2: k là số nguyên lẻ    v 2   v1

Xét tỉ số:

+ TH3: k không thuộc trường hợp trên thì sử dụng phương pháp biến đổi lượng giác.

 x 2   x1  2cm li độ âm và đang tăng.   v 2   v1  0

IỄ N D

T T T 2 /  2 / 2       s 8 12 24 24 24 24

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

4 A 4 2 A 2   và 2 2  nên: 2 2 2 2

Đ ẠO

Nhận thấy: 2 

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Cách 2: Sử dụng trục thời gian cho li độ đặc biệt.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

 

 2 1  cos 1    1  4 2 3   2 2  2  cos     2  2  4 2 4

2. Ví dụ minh họa

Trang 6 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

  Ví dụ 1: Một vật nhỏ thực hiện dao động điều hòa theo phương trình: x  5cos  4t   cm. Tại thời 3  7 điểm t1 , vật có li độ 2,5 2 cm và đang có xu hướng giảm. Li độ của vật sau thời điểm đó s là 48

C. 2,5 3 cm

D. 2,5 cm

Hướng dẫn

H N Y

  7   7   7   thì: x 2  5cos  4  t1      5cos  4t1  48 48  3  12 3    

TR ẦN

Tại thời điểm t 2  t1 

10 00

   7  5   7   2,5 3 cm hay: x 2  5cos  4t1      5cos     5cos 3  12  6  4 12    Chọn C.

Bài toán 3: Thời điểm vật qua li độ x 0 lần thứ n.

-H

1. Phương pháp giải

a) Thời gian vật qua vị trí có li độ x 0 lần thứ n (không tính đến chiều chuyển động)

-L

trình x  10 cos 10t  cm, thời điểm vật qua vị trí

ÁN

x = 5 cm lần thứ n?

a) n = 2019

b) n = 2018

Hướng dẫn

T

2 2   0, 2 (s)  10

a) Do n = 2019 lẻ áp dụng: t n  t1 

n 1  Với n lẻ: t n  t1  T 2

t1 là thời gian vật đi từ vị trí ban đầu đến vị trí có li độ x 0 lần thứ nhất.

Ví dụ: Một vật dao động điều hòa theo phương

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q

H Ư

Do vật đang ở li độ dương, li độ lại có xu hướng giảm nên vật sẽ đi ngược chiều dương của hệ trục tọa độ,      tức là v < 0. Mà v  20 sin  4t1   nên chỉ có  4t1    là làm cho v < 0. 3 3 4  

IỄ N D

Đ ẠO

    4t1  3   4     Tại thời điểm t1 ta có: x1  5cos  4t1    2,5 2    3     4t1     3 4 

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

7 t 48 7    0,583 nên phải dùng biến đổi lượng giác: Vì: T 0,5 12 2 2

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

B. 2,5 2 cm

A. 2,5 cm

n 1 T 2

Sử dụng trục phân bố thời gian để tìm t1 t1  t

A A 2



T 6

Trang 7 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com t 2019 

 Với n chẵn: t n  t 2 

n2 T 2

0, 2 2019  1 1211 (s)  .0, 2  6 2 6

b) Do n = 2018 chẵn áp dụng: t n  t 2 

n2 T 2

t 2 là thời gian vật đi từ vị trí ban đầu đến vị trí có li Sử dụng trục phân bố thời gian để tìm t 2

5.0, 2 2018  2 6053 (s)  .0, 2  6 2 30

Ví dụ: Một dao động điều hòa có phương trình   x  4 cos  4t   cm. Thời điểm vật qua vị trí x = 6 

2 2   0,5 (s)  4

   x 0  4 cos 6  2 3cm Tại t = 0:  Do     0  v  0 0  6

Sử dụng trục thời gian:

ÁN

-L

-H

10 00

TR ẦN

T

H Ư

t1 là thời gian kể từ vị trí ban đầu đến vị trí x 0 theo 2 cm theo chiều dương lần thứ 2019? Hướng dẫn chiều xác định lần đầu tiên.

t1  t A

3 2



0

 t 0 A  t  A 0  t

0

A 2

T T T T 3T      0,375 (s) 6 4 4 12 4 8075 (s) 8

t 2019   0,375   2019  1 .0,5 

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

T T T 5T    2 4 12 6

t n  t1   n  1 T



MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

xét đến chiều chuyển động)

A 2

Đ ẠO

b) Thời gian vật qua vị trí có li độ x 0 lần thứ n (có

0

t 2018 

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

t 2  t A  A  t  A 0  t

độ x 0 lần thứ hai.

IỄ N

c) Thời gian vật cách vị trí cân bằng một khoảng Ví dụ: Một dao động điều hòa dọc theo trục Ox với   x 0 lần thứ n. phương trình: x  4 cos  2t   cm. Tính từ lúc 3  Khi vật cách vị trí cân bằng một khoảng x 0 , tức là bắt đầu dao động, vật cách vị trí cân bằng một khi đó có 2 khả năng sau xảy ra x  x 0 hoặc khoảng 2 3 cm lần thứ 2019 vào thời điểm nào? x   x 0 . Điều này có nghĩa là trong 1 chu kì, sẽ có Hướng dẫn 4 lần vật cách vị trí cân bằng một khoảng x 0 . Để 2019 : 4 = 504 dư 3 nên b = 3 Trang 8

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

xác định thời điểm lần thứ n vật cách vị trí cân Ta có: t 2019  t1  504T bằng một khoảng x 0 , ta làm như sau:    x 0  4 cos 3  2cm Bước 1: Lấy n : 4 = a dư b. Trong đó, b nhận 1 Tại t = 0:  trong 4 giá trị là 1, 2, 3 hoặc 4.     0  v  0 0  3 Ví dụ, nếu n = 21 thì 21 : 4 = 5 dư 1.

Bước 2: t n  t b  aT với t b là thời gian vật cách vị

TR ẦN

2. Ví dụ minh họa

1 6

2 3

1 12

Hướng dẫn

10 00

1 3

  Ví dụ 1: Cho một vật dao động điều hòa có phương trình chuyển động: x  10 cos  2t   cm. Vật đi 6  qua vị trí cân bằng theo chiều dương lần đầu tiên vào thời điểm

t  tA

3 2

0

ÁN

-L

-H

   x 0  10 cos 6  5 3cm Tại t = 0:      0  v  0 0  6

 t 0 A  t  A 0 

T T T 2T 2.2 2      (s) 6 4 4 3 3. 3

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

3 2019 (s)  504.1  4 4

H Ư

t 2019 

T T T T 3T 3      (s) 12 4 4 6 4 4

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

.Q TP A 3 2



0

Đ ẠO

t1  t 20  t 0 A  t  A 0  t

http://daykemquynhon.ucoz.com

2 2   1 (s)  2

T Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

trí cân bằng một khoảng x 0 lần thứ b.

ÀN

 Chọn C.

IỄ N

  Ví dụ 2: Cho một vật dao động điều hòa có phương trình chuyển động: x  10cos  2t   cm. Vật đi 6  qua vị trí cân bằng lần thứ 2018 vào thời điểm

3019 s 3

6053 s 6

3016 s 3

3020 s 3

Hướng dẫn

Trang 9 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

   x 0  10 cos 6  5 3cm Tại t = 0:       0  v  0 0  6

N Ơ

5T 2018  2 6053 6053 2 6053 (s)  .T  T .  6 2 6 6  6

Bài toán 5: Thời gian vật chuyển động trong khoảng giá trị của li độ, vận tốc hoặc gia tốc

Đ ẠO

1. Phương pháp giải Thời gian li độ của vật có độ lớn không lớn hơn

x0   ;  0   A  2

N TR ẦN

Với: cos 0 

 2  4 0   

H Ư

  x 0  x  x 0  t 

một giá trị x 0 nào đó, tức là x  x 0

10 00

2. Ví dụ minh họa

  Ví dụ 1: Một vật dao động điều hòa dọc theo trục Ox với phương trình x  10 cos 10t   cm. Trong 3 

một chu kì, khoảng thời gian vật cách vị trí cân bằng một đoạn không vượt quá 5 3 cm là: 2 s 30

-H

2 s 15

-L

3 s 30

5 s 30

Hướng dẫn

ÁN

4 5 3 3   4  2 Ta có: cos 0  (s)   0     2  4   t   3  10 2 6 6 3  10 15

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

 Chọn B.

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Suy ra: t 2018 

A

T T T 5T    12 2 4 6

 t A  A  t  A 0 

t2  t A

2018  2 T 2

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Do n = 2018 chẵn nên: t 2018  t 2 

ÀN

 Chọn A.

IỄ N

Ví dụ 2: Một vật dao động điều hòa với chu kì T và biên độ 5cm. Biết trong một chu kì, khoảng thời gian T để vật có độ lớn gia tốc không vượt quá 100 cm/ s 2 là . Lấy 2  10 . Tần số dao động của vật là 3 A. 4 Hz

B. 3 Hz

C. 2 Hz

D. 1 Hz

Hướng dẫn Khoảng thời gian để vật nhỏ có độ lớn gia tốc không vượt quá 100 cm/ s 2 là

T ứng với 4 khoảng thời gian 3

gia tốc biến thiên từ vị trí có a = 0 đến a = 100 cm/ s 2 . Trang 10 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Thời gian gia tốc biến thiên từ vị trí có a = 0 đến a = 100 cm/ s 2 là

T dựa vào trục phân bố thời gian ứng 12

với khoảng thời gian trên ta có tương ứng: a  100 cm / s 2 

a max a max  a max  200cm / s 2  f   1Hz 2 A.42

 Chọn D.

Bài toán 6: Đếm số lần vật đi qua li độ x 0 trong khoảng thời gian từ t1 đến t 2 .

Chú ý:

H Ư

là 1 lần. Chú ý: Trong 1T vật qua mỗi biên 1 lần.

2 lần, còn xét đến chiều chuyển động thì vật qua x 0

TR ẦN

Trong khoảng thời gian 1 chu kì chất điểm qua vị trí x = 2 cm 2 lần.

-H

10 00

1. Phương pháp giải

Ví dụ: Một dao động điều hòa dọc theo trục Ox với  2  pt x  6 cos  4t   (cm). Từ thời điểm t1  s 3 3  37 s, hãy cho biết số lần vật đi 12 qua vị trí có li độ x  1 cm?

đến thời điểm t 2  Hướng dẫn:

t t Bước 1: Lập tỉ số: 2 1  n, m . T

ÁN

-L

37 2  t 2  t1 12 3 29    4,83 Ta có: Nếu m = 0 thì: Số lần vật đi qua x 0 : N = 2.n hoặc 2 T 6 N = 1.n (xét chiều chuyển động) 4

Nếu m  0 thì: Số lần vật đi qua x 0 là:

Như vậy trong khoảng thời gian này, vật thực hiện được hơn 4 chu kì, ta có thể viết:

ÀN

IỄ N

Bước 2: Xác định vị trí điểm M trên vòng tròn, ứng với thời điểm t1 (hoặc trục thời gian).

 t 2  t1   4.T  t d

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

chiều dương, 1 lần theo chiều âm). Nếu bài toán không xét đến chiều chuyển động thì vật qua x 0 là

N  2n  N d hoặc N  1n  N d

Đ ẠO

Trong 1 chu kì vật qua vị trí x 0 2 lần (1 lần theo Hướng dẫn

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

T là: 2A 2

Quãng đường vật đi được trong

Ví dụ: Chất điểm dao động điều hòa với biên độ 4cm và chu kì T. Trong khoảng thời gian 1 chu kì chất điểm qua vị trí x = 2 cm bao nhiêu lần?

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Quãng đường vật đi được trong 1T là: 4A

và số lần vật đi qua vị trí

x  1 cm là N  2.4  N d

Bước 3: Xác định vị trí điểm N trên đường tròn ứng Thay t1 và t 2 vào các phương trình x và v ta được: với thời điểm t 2 (hoặc trục thời gian).  x1  3cm  x 2  6cm và    v1  0 v2  0

Trang 11 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Bước 4: Vẽ hình mô tả trạng thái ( x1 , v1 ) và ( x 2 , v 2 ) rồi dựa vào hình vẽ để tính số lần N d vật còn đi qua x 0 trong phần lẻ của chu kì.

Suy ra: N d  2 lần  N  2.4  2  10 lần

2. Ví dụ minh họa

G N

26,5 2 3  3, 41 nên có thể viết:  t 2  t1   3.T  t d 2 

H Ư

t t Vì: 2 1  T

Đ ẠO

Hướng dẫn

Suy ra số lần vật đi qua x = 2 cm là: N = 3.1 + N d (vì chỉ tính theo 1 chiều)

TR ẦN

Thay t1 và t 2 vào các phương trình x và v ta được:

10 00

 x1  2,5cm  x 2  0cm và    v1  0 v2  0 Suy ra: N d = 0 lần  N  3.1  0  3 lần

 Chọn B.

-H

Bài toán 7: Thời gian nén, dãn của con lắc lò xo.

ÁN

-L

1. Phương pháp giải:

Ví dụ: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm một vật nhỏ có khối lượng m = 250g treo phía dưới một lò xo nhẹ có k = 100 N/m. Từ vị trí cân bằng, người ta kéo vật xuống một đoạn sao cho lò xo dãn 7,5 cm và thả nhẹ cho vật dao động điều hòa. Tìm tỉ số giữa thời gian lò xo dãn và thời gian lò xo nén trong một chu kì dao động là?

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

D. 5

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

C. 4

B. 3

A. 2

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

2   Ví dụ 1: Một vật dao động điều hòa dọc theo trục Ox với phương trình: x  5cos  t   cm. Số lần vật 3   26,5 qua vị trí x = 2 cm theo chiều âm từ thời điểm t1  2s đến thời điểm t 2  s là bao nhiêu? 3

Hướng dẫn:

IỄ N

Tại vị trí cân bằng, lò xo dãn một đoạn l0 l0 

A  l0

mg 0, 25.10   0, 025 m = 2,5 cm k 100

Tại thời điểm ban đầu, lò xo dãn 7,5cm, do đó vật sẽ cách vị trí cân bằng (li độ) một đoạn x  7,5  2,5  5, 0 cm. Trang 12

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com Áp dụng hệ thức độc lập thời gian, ta có:

A  x2 

v2  52  02  5 cm 2 

Thời gian lò xo nén một chu kì: t nÐn  2

Ơ H N

H Ư

l0 A

2. Ví dụ minh họa

TR ẦN

Ví dụ 1: Con lắc lò xo treo thẳng đứng, tại vị trí cân bằng lò xo dãn một đoạn l0 . Kích thích để quả

3 l0 2

B. A  2l0

-H

A. A 

10 00

nặng dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với chu kì T. Thời gian lò xo bị dãn trong một chu kì là 2T . Biên độ dao động của vật là: 3 D. A  1,5l0

Hướng dẫn

Thời gian lò xo nén trong một chu kì là: t nÐn  T 

C. A  2l0

2T T  3 3

ÁN

-L

 2 T.  t     Thời gian lò xo nén tính bởi công thức:   A  2l0  l 0 cos    A

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

4 t d· n 3 2 =  2 t nÐn 3

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

2      

2  2 4   3

t d· n =

 

Thời gian lò xo dãn: T  t  Với: cos  

Thời gian lò xo dãn trong một chu kì:

Đ ẠO

Thời gian lò xo nén: t  2

 2   3

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

 t nÐn = 2

l0 2,5      A 5, 0 3

cos  

 

ÀN

 Chọn C.

3. Bài tập tự luyện dạng toán thời gian

IỄ N

Câu 1. Một con lắc lò xo treo thẳng đứng. Người ta kích thích cho quả nặng dao động điều hòa theo phương thẳng đứng xung quanh vị trí cân bằng. Biết thời gian quả nặng đi từ vị trí thấp nhất đến vị trí  cao nhất cách nhau 10 cm là s. Tốc độ khi vật qua vị trí cân bằng là 5 A. 50 m/s

B. 25 m/s

C. 50 cm/s

D. 25 cm/s

Câu 2. Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m, vật nặng có khối lượng m = 100g. Lấy g = 10 m/ s 2 , 2  10 . Kéo vật xuống khỏi vị trí cân bằng theo phương thẳng đứng 2 cm rồi Trang 13 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

buông nhẹ cho vật dao động điều hòa. Thời gian lò xo bị nén trong khoảng thời gian 0,5s kể từ khi thả vật là 1 s 6

1 s 15

2 s 15

1 s 30

Câu 3. Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, đầu dưới có vật m. Chọn gốc tọa độ ở vị trí cân bằng, trục Ox

thẳng đứng, chiều dương hướng lên. Kích thích quả cầu dao động với phương trình: x  5cos  20t   

 s 5

Câu 4. Một lò xo treo thẳng đứng, đầu trên cố định, đầu dưới có vật m = 100g, độ cứng k = 25 N/m, lấy

g  10 m / s 2 , 2  10 . Chọn trục Ox thẳng đứng có chiều dương hướng xuống. Vật dao động với phương

1 s 15

1 s 25

1 s 5

H Ư

1 s 30

Đ ẠO

  trình x  4 cos  5t   cm. Thời điểm lúc vật qua vị trí lò xo bị dãn 2cm lần đầu tiên là: 3 

1 s 15

B. t min 

10 00

A. t min  0, 2s

TR ẦN

Câu 5. Một con lắc lò xo thẳng đứng gồm vật nặng có khối lượng 100g và một lò xo nhẹ có độ cứng k = 100 N/m. Kéo vật xuống dưới theo phương thẳng đứng đến vị trí lò xo dãn 4cm rồi truyền cho nó một vận tốc 40 cm/s theo phương thẳng đứng từ dưới lên. Coi vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Thời gian ngắn nhất để vật chuyển động từ vị trí thấp nhất đến vị trí lò xo bị nén 1,5 cm là: C. t min 

1 s 10

D. t min 

-H

Câu 6. Một con lắc lò xo thẳng đứng gồm vật nặng có khối lượng 100g và một lò xo nhẹ có độ cứng k = 100 N/m. Kéo vật xuống dưới theo phương thẳng đứng đến vị trí lò xo dãn 4cm rồi truyền cho nó một vận tốc 40 cm/s theo phương thẳng đứng từ dưới lên. Coi vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Thời gian ngắn nhất để vật chuyển động từ vị trí cao nhất đến vị trí lò xo bị nén 1,5 cm là: A. t min  0, 2s

-L

B. t min 

1 s 15

C. t min 

1 s 10

D. t min 

1 s 30

ÁN

Câu 7. Con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng gồm vật nặng có khối lượng là m kg và lò xo có độ cứng là k N/m. Chọn trục Ox có gốc tọa độ O trùng với vị trí cân bằng, chiều dương hướng xuống dưới. Tại thời điểm lò xo dãn a m thì tốc độ của vật là

8b m/s. Tại thời điểm lò xo dãn

ÀN

2a m thì tốc độ của vật là 6b m/s. Tại thời điểm lò xo dãn 3a m thì tốc độ của vật là thời gian lò xo dãn và nén trong một chu kì gần với giá trị nào nhất sau đây?

IỄ N

A. 0,8

Đáp án:

1 s 20

B. 1,25 1-D

2-A

C. 0,75 3-A

4-C

5-B

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

 s 10

 s 15

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

 s 30

cm. Lấy g = 10 m/ s 2 , 2  10 . Khoảng thời gian vật đi từ lúc t = 0 đến vị trí lò xo không biến dạng lần thứ nhất là

2b m/s. Tỉ số

D. 2 6-D

7–B

Dạng 3. Bài toán quãng đường Bài toán 1: Tính quãng đường vật đi từ thời điểm t1 đến t 2 Trang 14 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

1. Phương pháp giải

Ví dụ: Một dao động điều hòa dọc theo trục Ox với   pt: x  6 cos  4t   (cm). Hãy tính quãng đường 3 

vật đi được trong khoảng thời gian từ thời điểm 2 37 t1  s đến thời điểm t 2  s . 3 12

H N Y

H Ư

 x1  3cm  x 2  6cm và    v1  0 v2  0

Bước 3: Xác định vị trí điểm N trên đường tròn ứng với thời điểm t 2 (hoặc trên trục thời gian).

Bước 4: Vẽ hình mô tả trạng thái ( x1 , v1 ) và ( x 2 , v 2

10 00

) rồi dựa vào hình vẽ để tính Sdu vật còn đi trong Qua hình vẽ: Sdu  3  6  6  6  21 cm Suy ra: S  4.4A  Sdu  4.4.6  21  117 cm

phần lẻ của chu kì.

-H

2. Ví dụ minh họa

A. 60cm

ÁN

-L

2   Ví dụ 1: Một vật dao động điều hòa dọc theo trục Ox với phương trình: x  5cos  t   cm. Quãng 3   26,5 đường vật đi được từ thời điểm t1 = 2s đến thời điểm t 2  s là bao nhiêu? 3

B. 67,5cm

C. 70cm

D. 80cm

Hướng dẫn

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Thay t1 và t 2 vào các phương trình x và v ta được:

TR ẦN

Bước 2: Xác định vị trí điểm M trên vòng tròn, ứng với thời điểm t1 (hoặc trên trục thời gian).

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

S  4.4A  Sdu .

và quãng đường vật đi được là

Đ ẠO

 t 2  t1   4.T  t du

Nếu m  0 thì: Quãng đường vật đi được là: Như vậy, trong khoảng thời gian này, vật thực hiện S  n.4A  Sdu được hơn 4 chu kì, ta có thể viết:

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Nếu m = 0 thì: Quãng đường đi được: S = n.4A

37 2  t 2  t1 12 3 29    4,83 Ta có: 2 T 6 4

t t Bước 1: Lập tỉ số: 2 1  n, m . T

Hướng dẫn

IỄ N

ÀN

26,5 2 t 2  t1 3   3, 41 nên có thể viết:  t 2  t1   3.T  t du Vì: 2 T 

Suy ra, quãng đường vật đi được là: S  3.4A  Sdu Thay t1 và t 2 vào các phương trình x và v ta được:

 x1  2,5cm  x 2  0cm và    v1  0 v2  0 Trang 15 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Qua hình vẽ ta thấy Sdu   A  x1   A  2,5  5  7,5 cm Suy ra: S  3.4A  Sdu  3.4.5  7,5  67,5 cm.  Chọn B.

C. 102cm

D. 54cm

TR ẦN

1. Phương pháp giải

  .t  .

Trong trường hợp này:   0

  2nA  2A sin 0 2

ÀN

T T 2       4 4 4 2

  t  n  0 Bước 2: Xác định Smax ; Smin theo:

Với: 0  

IỄ N

Hướng dẫn

ÁN

-L

Bước 1: Xác định góc quét

-H

10 00

Phương pháp này áp dụng cho mọi bài toán, dưới Ví dụ: Một vật nhỏ thực hiện dao động với phương đây là các công thức tổng quát:   trình x  6 cos  3t   cm. Xét trong cùng khoảng 4  T thời gian như nhau. Tìm quãng đường dài nhất, 4 ngắn nhất mà vật có thể đi được?

   Smin  2nA  2A 1  cos 0  2  

Với: 0  

Smax

    2A sin  2A sin 2  2A sin 2 2 4

 2A

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q Đ ẠO N H Ư

Bài toán 2: Quãng đường lớn nhất, nhỏ nhất vật đi được xét trong cùng khoảng thời gian t .

Smax

     x 0  12 cos  2   0    x 2  6cm Tại Tại tt = 0: s:  Sdu  6cm  2.4.12  6  102 ra:0 0S 12 . Suy v2  v0  0  2  Chọn C.

 t 1 T Ta có:  12  2   t  2T  . Suy ra: S  2.4A  Sdu 2  T 12 12 50

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Hướng dẫn

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

B. 90cm

A. 6cm

  Ví dụ 2: Một vật dao động điều hòa dọc theo trục Ox với phương trình: x  12 cos  50t   cm. Quãng 2   đường vật đi được trong khoảng thời gian t  s kể từ thời điểm ban đầu là: 12

2  A 2  6 2 cm 2

   Smin  2A 1  cos  2  

  2   2.6 1  cos   12 1   cm 4 2   

Trang 16 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

T 2

Smax

A 2

A 3

Smin

2A  A 3

2A  A 2

5T 6

2A + A

2A  A 2

2A  A 3

4A  A 3

4A  A 2

Smax t

3T 4

Tốc độ trung bình nhỏ nhất: v tb min 

10 00

Tốc độ trung bình lớn nhất: v tb max 

2T 3

2. Ví dụ minh họa

Smin t

ÁN

-L

-H

  Ví dụ 1: Một vật nhỏ thực hiện dao động điều hòa theo phương trình x  7 cos  4t   cm. So sánh 9  17 s như nhau, quãng đường dài nhất và ngắn nhất mà vật có thể đi được là trong những khoảng thời gian 12 bao nhiêu?

A. Smax  82cm;Smin  77cm C. Smax  82cm;Smin  70cm

IỄ N

B. Smax  70cm;Smin  7cm D. Smax  70cm;Smin  60cm

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

T 3

T 4

H Ư

T 6

TR ẦN

t

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

.Q TP

   Smin  2A 1  cos 0  2  

BẢNG TÍNH NHANH CÁC GIÁ TRỊ CỰC ĐẠI – CỰC TIỂU CỦA QUÃNG ĐƯỜNG

Ta có:   t  4

0 2

Đ ẠO

Smax  2A sin

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

Hướng dẫn 17 17  2   5  12 3 3

Với 5 , quãng đường là: 5.2A = 10A Với

2 , dùng một trong 2 cách tính đã nêu, ta có ngay: 3

Trang 17 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

0 2 / 3  Smax  2A sin 2  2A sin 2  A 3  Smin  2A 1  cos 0   2A 1  cos 2 / 3   A  2  2   



 



Suy ra: Smax  10A  A 3  A 10  3  7 10  3  82 cm

Smin  10A  A  11A  11.7  77 cm

 Chọn A.

t min 2

TR ẦN

Thời gian ngắn nhất được tính theo: S  2A sin

H Ư

Mở rộng: Tính thời gian ngắn nhất và dài nhất khi xét cùng độ dài quãng đường S, ta tư duy và giải như sau: Vật có vận tốc lớn nhất khi qua vị trí cân bằng, nhỏ nhất khi qua vị trí biên nên trong cùng quãng đường, khoảng thời gian sẽ dài khi vật đi gần vị trí biên. Khoảng thời gian sẽ ngắn khi vật đi xung quanh gần vị trí cân bằng. Nếu S < 2A thì:

10 00

t   Thời gian dài nhất được tính theo: S  2A 1  cos max  2  

Áp dụng:

t max S 3 3 3   1  1  1  t max  0, 229 s    cos 2 2A 2.3 2 

t  S  2A 1  cos max 2 

-H

t min t S 3 3 3 1  sin min     t min  s 2 2 2A 2.3 2 6

-L

S  2A sin

Do: S  3 3 cm < 3.2 = A.2 = 2A vì vậy dùng luôn công thức:

ÁN

Bài toán 3: Vận tốc trung bình – Tốc độ trung bình Ví dụ: Vật nhỏ dao động điều hòa với biên độ A. Tính tốc độ trung bình và vận tốc trung bình khi vật Lưu ý: Vận tốc có thể âm hoặc dương hoặc bằng di chuyển trên đoạn đường theo một chiều từ vị trí A A 3 không, còn tốc độ thì không âm. có li độ x1  đến vị trí li độ x 2   2 2

1. Phương pháp giải

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Đ ẠO

Hướng dẫn

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

trong cùng quãng đường S  3 3 cm như nhau, khoảng thời gian dài nhất và ngắn nhất vật đi được là bao nhiêu?

Hướng dẫn

IỄ N

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

  Ví dụ 2: Một vật nhỏ thực hiện dao động điều hòa theo phương trình x  3cos  4t   cm. So sánh 5 

Trang 18 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

 Vận tốc trung bình: x x 2  x1 § é dµi   t Thêi gian t



S  t



A 3 A  2 2 2A 3  1  T T T  6 12

B. 10 cm/s

C. 0

D. 15 cm/s

N H Ư

Quãng đường đi được trong một chu kì là: S = 4A Tốc độ trung bình của vật trong một chu kì: S 4A 4A 2A 2v max 2.31, 4       20 cm/s 2 T T   3,14 

TR ẦN

v tb 

Hướng dẫn

10 00

 Chọn A.

-H

A 2 2A  A 2 ; T T

4A 2A ; T T

Quãng đường lớn nhất và nhỏ nhất vật đi được trong cùng khoảng thời gian

A 3 2A  A 3 ; T T

Hướng dẫn

ÁN

-L





4A 2 A 8  4 2 ; T T

Ví dụ 2: Một vật dao động điều hòa dọc theo trục Ox với biên độ A và tần số góc ω. Tốc độ trung bình T lớn nhất và nhỏ nhất vật đạt được trong cùng khoảng thời gian là: 4

T là: 4

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

A. 20 cm/s

Đ ẠO

Ví dụ 1: (Đề thi tuyển sinh đại học khối A năm 2009) Một vật dao động điều hòa có độ lớn vận tốc cực đại là 31,4 cm/s. Lấy   3,14 . Tốc độ trung bình của vật trong một chu kì dao động là:

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

.Q TP

2. Ví dụ minh họa

 Smax A 2 4A 2    v tb max  T T T  Smax  A 2  4   Smin 2A  A 2 8A  4A 2 Smin  2A  A 2  v    tb min  T T T   4

IỄ N

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

v tb 



Qu· ng ® êng S  t Thêi gian

Tốc độ trung bình:

 Tốc độ trung bình: v tb 



 A 3 A   2A 3  1 2  2 x 2  x1  v tb    T T t T  6 12

v tb 

Vận tốc trung bình:

 Chọn A.

3. Bài tập tự luyện dạng toán quãng đường

Trang 19 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Câu 1. Một con lắc lò xo gồm một lò xo có độ cứng k = 100 N/m và vật có khối lượng m = 250g, dao động điều hòa với biên độ A = 6cm. Chọn gốc thời gian lúc vật đi qua vị trí cân bằng. Quãng đường vật  đi được trong s đầu tiên là 10 A. 6 cm

B. 24 cm

C. 9 cm

D. 12 cm

Câu 2. Một con lắc lò xo treo thẳng đứng m = 250g, k = 100 N/m. Đưa vật lên theo phương thẳng đứng

C. 24,7 cm/s

D. 19,9 cm/s

B. 28,6 cm/s

A. 23,9 cm/s

đến vị trí lò xo dãn 0,5 cm rồi thả nhẹ. Lấy g = 10 m/ s 2 . Tốc độ trung bình của vật trong thời gian từ lúc buông đến lúc lò xo dãn 3,5 cm lần thứ hai là

B. 8 cm

Đáp án:

2-A

3–C

D. 2,54 cm

H Ư

1-B

C. 5,46 cm

A. 4 cm

Đ ẠO

bắt đầu chuyển động là:

Dạng 4. Năng lượng của dao động điều hòa

TR ẦN

1. Phương pháp giải Áp dụng các công thức sau: 1 1 mv 2  m2 A 2 sin 2  t   2 2

 Thế năng:

1 m2 A 2 2

-L

 Trong dao động điều hòa, cơ năng của vật là đại lượng bảo toàn.

ÁN

B. 0,72 J

C. 0,28 J

D. 4,22 J

Hướng dẫn

Wd  W  Wt 

 Cơ năng: W  Wd  Wt 

A. 3,78 J

Ta tính động năng qua hiệu của cơ năng và thế năng:

1 2 1 kx  m2 A 2 cos 2  t    2 2

-H

Wt 

10 00

Wd 

 Động năng:

Ví dụ 1: Một con lắc lò xo có độ cứng k = 900 N/m. Vật nặng dao động với biên độ A = 10cm, khi vật qua li độ x = 4 cm thì động năng của vật bằng

1 k  A2  x 2  2

1  .900.  0,12  0, 042   3, 78 J 2

 Động năng và thế năng biến thiên tuần hoàn với  Chọn A. T chu kì: T  ; f   2f ;   2 2 Ví dụ 2: Một vật dao động điều hòa theo phương  Khoảng thời gian liên tiếp giữa hai lần động năng   trình: x  10 cos  4t   (cm), với t tính bằng T 3  bằng thế năng là 4 giây. Động năng của vật đó biến thiên với chu kì

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

hướng lên. Lấy g  2  10m / s 2 . Trong khoảng thời gian 0,25 chu kì quãng đường vật đi được kể từ lúc

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Kéo vật theo phương thẳng đứng xuống dưới làm lò xo dãn 3 cm rồi truyền cho nó vận tốc 20 3 cm/s

IỄ N

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Câu 3. Con lắc lò xo treo thẳng đứng, gồm lò xo độ cứng k = 100 N/m và vật nặng khối lượng m = 100g.

 Khi động năng gấp n lần thế năng: Wd  nWt  x  

n A .A ;v   n 1 n 1

bằng: A. 0,5 s

B. 0,25 s

C. 1,5 s

D. 1,0 s

Hướng dẫn Áp dụng: Trang 20

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

 Khi thế năng gấp n lần động năng: Wt  nWd  x  

T 

A n A;v   n 1 n 1

T 2 /    1      0, 25s 2 2  4 4

 Chọn B.

Trường hợp con lắc đơn:

Wt  mgh  mgl 1  cos  

1 m2S02 2

W  Wd  Wt 

α bất kì

1 Wd  mv 2 2

Cơ năng

Thế năng

 mgl 1  cos  0 

Động năng

1 m2S02 2

H Ư

Ví dụ 1: Một con lắc đơn gồm dây treo dài 1m và vật có khối lượng 1kg dao động với biên độ góc 5, 73 . Chọn gốc thế năng tại vị trí cân bằng của vật, lấy g = 10 m/ s 2 . Cơ năng của con lắc là: B. 0,01 J

C. 0,05 J

TR ẦN

A. 0,1 J

D. 0,5 J

Hướng dẫn

1 1 g 1 g 1 m2S02  m S02  m  2  02  mg 02 2 2  2  2

W

  0,1rad 180

10 00

5, 73  5, 73.

Cơ năng con lắc đơn khi biên độ góc rất nhỏ (đổi đơn vị của góc từ độ sang radian):

-H

1 Thay số: W  .1.10.1.0,12  0, 05 J 2

-L

 Chọn C.

ÁN

Ví dụ 2: Tại nơi có gia tốc trọng trường g, một con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc  0 nhỏ.

Lấy mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Khi con lắc chuyển động nhanh dần theo chiều dương đến vị trí có động năng bằng thế năng thì li độ góc α của con lắc bằng: 0 3

0 2

IỄ N

C. 

0 2

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN



2. Ví dụ minh họa

1 mgl 2 2

1 mgl 02 2

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Wt 

1 mv 2 2

W  Wd max  Wt max 

Đ ẠO

Wd 

  10

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Góc α

 0 3

Hướng dẫn

Vị trí có động năng bằng thế năng được xác định:   

0    0  0 n 1 11 2

Vật đang chuyển động nhanh dần theo chiều dương, nói cách khác là vật đang chuyển động về vị trí cân  bằng theo chiều dương  vật phải thuộc về phần âm của hệ trục tọa độ     0 2  Chọn C.

Trang 21 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Ví dụ 3: (ĐH 2014) Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ và vật nhỏ khối lượng 100g đang dao động điều hòa  theo phương ngang, mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Từ thời điểm t1  0 đến t 2  s , động năng của 48 con lắc tăng từ 0,096 J đến giá trị cực đại rồi giảm về 0,064 J. Ở thời điểm t 2 , thế năng của con lắc bằng 0,064 J. Biên độ dao động của con lắc là: B. 7,0 cm

C. 8,0 cm

D. 3,6 cm

A. 5,7 cm

Hướng dẫn

Giả sử, ban đầu con lắc có li độ x1 . Theo đề bài, động năng tăng đến cực đại rồi giảm nên tính nhanh

kA 2 m2 A 2 2W 2.0,128  A   0, 08  8 cm 2 2 m 0,1.400

10 00

W

-H

3. Bài tập tự luyện dạng 4

 Chọn C.

-L

Câu 1. Một vật nhỏ có khối lượng 100g dao động theo phương trình: x  8cos10t (x tính bằng cm; t tính bằng s). Động năng cực đại của vật là: B. 16 mJ

C. 64 mJ

ÁN

A. 32 mJ

D. 128 mJ

Câu 2. Một vật có khối lượng 100g dao động điều hòa. Khi hợp lực tác dụng lên vật có độ lớn 0,8 N thì tốc độ của nó là 0,6 m/s. Khi hợp lực tác dụng lên vật có độ lớn là

2 2 m/s. N thì tốc độ của vật là 2 2

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

T T 5T      s  T  s    20  rad / s  12 8 24 48 10

t

TR ẦN

Khi đó áp dụng trục thời gian cho vật chuyển động từ vị trí x1 đến x 2 , ta có:

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

A A và x 2   2 2

H Ư

Theo hình vẽ nên ta chọn được: x1 

Đ ẠO

A   Wd 2  Wt 2  x 2   2   W  3W  x   A t1 1  d1 2

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

được năng lượng qua sơ đồ năng lượng sau, khi đó tính được li độ x1 và x 2 :

Cơ năng của vật bằng bao nhiêu?

A. 2,5 J

B. 0,05 J

C. 0,25 J

D. 5 J

IỄ N

Câu 3. Một con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc  0  4 và cơ năng dao động bằng 0,1 J. Động năng của vật khi vật có li độ góc:   3 là: A. 0,05625 J

B. 0,025 J

C. 0,04375 J

D. 0,075 J

Câu 4. Con lắc đơn dao động với biên độ góc 2 thì có năng lượng dao động là 0,2 J. Để năng lượng dao động là 0,8 J, biên độ dao động bằng: A. 4

B. 8

C. 3

D. 6 Trang 22

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Câu 5. Một chất điểm dao động điều hòa không ma sát. Khi vừa qua khỏi vị trí cân bằng một đoạn S động năng của chất điểm là 1,8 J. Đi tiếp một đoạn S nữa thì động năng chỉ còn 1,5 J. Nếu đi thêm một đoạn S nữa thì động năng của chất điểm là bao nhiêu? (Biết trong quá trình này vật chưa đổi chiều chuyển động). B. 1,0 J 1-A

2-B

3-C

4-A

D. 1,2 J

5–B

Đáp án

C. 0,8 J

A. 0,9 J

PHẦN 3: BÀI TẬP TỔNG HỢP

12095 s 2

12094 s 2

Câu 2. Một vật dao động được kích thích để dao động điều hòa với vận tốc cực đại bằng 3 m/s và gia tốc

cực đại bằng 30 m / s 2 . Thời điểm ban đầu t = 0 vật có vận tốc v = 1,5 m/s và thế năng đang tăng. Hỏi

H Ư

A. 0,05 s

sau đó bao lâu vật có gia tốc bằng 15 m / s 2 ? B. 0,15 s

C. 0,1 s

D. 0,2 s

B. 13 lần

10 00

A. 14 lần

TR ẦN

  Câu 3. Một vật dao động điều hòa với phương trình x  8cos  2t   cm. Tìm số lần vật qua vị trí có 3  vận tốc v  8 cm / s trong thời gian 5,75s tính từ thời điểm gốc?

C. 12 lần

D. 11 lần

Câu 4. Một vật dao động điều hòa với biên độ 10 cm, tần số 2 Hz. Tại thời điểm t = 0 vật chuyển động

theo chiều dương và đến thời điểm t = 2s vật có gia tốc 802 2 cm / s 2 . Tính quãng đường vật đi được từ B. 210 cm

-H

A. 220 cm

lúc t = 0 đến khi t = 2,625s?

C. 214,14 cm

D. 205,86 cm

A. 60 cm/s

ÁN

-L

Câu 5. Một chất điểm dao động điều hòa với tần số f = 2,5 Hz. Tại thời điểm vật đi qua vị trí li độ x = 1,2 cm thì tỉ số giữa động năng và năng lượng toàn phần là 96%. Tốc độ trung bình của vật trong một chu kì là: B. 40 cm/s

C. 50 cm/s

D. 30 cm/s

Câu 6. Một vật dao động điều hòa với biên độ A, vào thời điểm t = 0, vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

21095 s 12

Đ ẠO

12059 s 12

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

  Câu 1. Một vật dao động điều hòa với phương trình x  8cos  t   cm. Thời điểm thứ 2010 vật qua 4  vị trí có động năng bằng 3 lần thế năng là:

A 3 lần thứ 30 vào thời điểm 43s (kể từ lúc t = 0). Tốc độ trung bình của 2 trong thời gian trên là 6,643 cm/s. Biên độ dao động của vật là:

IỄ N

ÀN

dương. Vật đi qua vị trí x 

A. 2 cm

B. 4 cm

C. 5 cm

D. 3 cm

Câu 7. Một chất điểm dao động điều hòa có vận tốc cực đại 60 cm/s và gia tốc cực đại 2 m / s 2 . Chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Thời điểm ban đầu (t = 0), chất điểm có vận tốc 30 cm/s và thế năng đang tăng. Chất điểm có gia tốc bằng  m / s 2 lần đầu tiên ở thời điểm: A. 0,35 s

B. 0,15 s

C. 0,1 s

D. 0,25 s

Trang 23 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

IỄ N

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

-H B

10 00 TR ẦN G

H Ư

Đ ẠO

1-A 2-B 3-C

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú 4-C 5-A 6-C

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

-L

Đáp án:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ÁN

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com 7-D

Trang 24

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

CHUYÊN ĐỀ 5: CÁC LOẠI DAO ĐỘNG PHẦN 1: LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Dao động tự do Ví dụ minh họa: Dao động của con lắc lò xo là một Là dao động mà chu kì dao động của vật chỉ phụ dao động tự do vì chu kì dao động của vật được xác thuộc vào đặc tính của hệ mà không phụ thuộc vào m định bởi công thức T  2 , nó chỉ phụ thuộc các yếu tố bên ngoài. Chu kì dao động tự do gọi là k chu kì dao động riêng. vào khối lượng m của vật và độ cứng k của lò xo mà không phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài khác.

H Ư

TR ẦN

thì sự tắt dần của dao động càng nhanh và ngược lại.

Đ ẠO

Là dao động có biên độ (năng lượng) giảm dần theo Ví dụ minh họa: Dao động của con lắc lò xo trong thời gian. các môi trường: không khí, nước, dầu, dầu rất nhớt Nguyên nhân của dao động tắt dần: Do lực cản của sẽ có sự dao động khác nhau, thời gian dao động môi trường. Khi lực cản của môi trường càng lớn trong 4 môi trường theo thứ tự trên giảm dần.

3. Dao động duy trì

10 00

Định nghĩa:

Là dao động mà sau mỗi chu kỳ, hệ tự bù được Ví dụ minh họa: Dao động của quả lắc của đồng hồ năng lượng mà chúng mất đi do ma sát trong quá quả lắc, sau mỗi chu kì hệ dao động được bù một trình dao động. phần năng lượng đúng bằng lượng đã mất đi.

-H

Trong dao động duy trì, biên độ dao động của vật không thay đổi theo thời gian.

ÁN

-L

Để duy trì dao động, ta sử dụng một thiết bị cung cấp cho hệ một phần năng lượng đúng bằng năng lượng tiêu hao sau mỗi chu kì mà không làm thay đổi chu kì dao động của hệ.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Định nghĩa:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U TP

2. Dao động tắt dần

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Định nghĩa:

ÀN

4. Dao động cưỡng bức

Định nghĩa:

IỄ N

Là dao động được thực hiện dưới tác dụng của Ví dụ minh họa: Dao động của dây đàn, bản thân ngoại lực biến đổi tuần hoàn: dây đàn phát ra âm rất nhỏ nhưng qua bầu đàn ( hộp đàn có tính chất cộng hưởng) mà âm phát ra to F  F0 cos(t  ) hơn. Đặc điểm: Dao động của khung xe khi đi qua đoạn đường gồ Về tần số: Dao động cưỡng bức có tần số bằng tần ghề, nếu vì một lí do nào đó chúng dao động cộng số của ngoại lực cưỡng bức. hưởng với một vật dao động khác thì chúng rung Về biên độ: Dao động cưỡng bức có biên độ phụ Trang 1

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Về tần số

Về năng lượng

Hiện tượng cầu bị gãy khi có gió bão là do bản thân chiếc cầu có tần số dao động riêng của nó, khi kết hợp với ngoại lực cưỡng bức do gió bão có thể gây ra cộng hưởng làm gãy cầu.

Dao động duy trì dao động với tần số bằng đúng với tần số riêng của hệ.

Dao động cưỡng bức

Dao động cưỡng bức được bù đắp năng lượng nhờ các tác nhân bên ngoài.

Dao động cưỡng bức dao động với tần số bằng với tần số của ngoại lực cưỡng bức.

PHẦN 2: CÁC DẠNG BÀI TẬP

Dạng 1: Một số bài toán cơ bản

H Ư

1. Phương pháp giải

1 2f

2 f

C. 2f

1 f

Hướng dẫn Dựa vào đặc điểm của dao động cưỡng bức, dao động cưỡng bức có tần số bằng tần số của ngoại lực cưỡng bức. Nhưng bài này lại hỏi chu kì, mà chu kì và tần số là nghịch đảo của nhau  Chọn D

ÁN

-L

-H

10 00

TR ẦN

Vận dụng kiến thức lí thuyết để giải quyết các bài Ví dụ: Một vật dao động cưỡng bức dưới tác dụng toán dạng 1 đơn giản. của một ngoại lực biến thiên điều hòa với tần số f. Chu kì dao động của vật là:

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Một chiếc xe chạy trên con đường lát gạch, cứ sau 15 m trên đường lại có một rãnh nhỏ. Biết chu kì dao động riêng của khung xe trên các lò xo giảm xóc là 1,5 s. Hỏi vận tốc xe bằng bao nhiêu thì xe bị xóc mạnh nhất?

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Đ ẠO

Dao động duy trì

Dao động duy trì được tự bù đắp năng lượng sau mỗi chu kỳ nhờ các cơ cấu trong hệ.

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

So sánh

lên rất mạnh.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

thuộc vào ma sát và đặc biệt phụ thuộc vào độ chênh lệch giữa tần số f của lực cưỡng bức và tần số riêng f0 của vật. Nếu tần số f càng gần với tần số riêng f0 thì biên độ của dao động cưỡng bức càng tăng. Nếu f = f0 thì xảy ra cộng hưởng.

B. 27 km/h

IỄ N

A. 54 km/h

C. 34 km/h

D. 36 km/h

Hướng dẫn

Mỗi khi gặp rãnh nhỏ, xe bị xóc nên coi như đã chịu 1 ngoại lực, chu kì của ngoại lực tác dụng lên xe L T v

Chu kì dao động riêng T0  1,5s Xe bị xóc mạnh nhất, tức biên độ lớn nhất thì phải xảy ra sự cộng hưởng, lúc đó: Trang 2 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com T  T0 

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

L L 15  T0  v    10(m / s) v T0 1,5

 Chọn D Ví dụ 2: (Trích trong đề thi minh họa 2017): Khảo sát thực nghiệm một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng 216 g và lò xo có độ cứng k, dao động dưới tác dụng của ngoại lực F  F0 cos 2ft , với F0

Hướng dẫn

D. 16,71 N/m

TR ẦN

H Ư

Qua đồ thị ta thấy, đỉnh của đường cong ứng với trường hợp biên độ lớn nhất, tại đó xảy ra cộng hưởng, tức là tần số ngoại lực bằng tần số dao động riêng f  f 0 1 k , trên đồ thị 2 m giá trị f nằm trong khoảng từ 1,25 Hz đến 1,3 Hz, để chính xác hơn nữa ta có thể chọn giá trị f = 1,28 Hz.

10 00

Ta biết rằng, tần số dao đông riêng của con lắc lò xo được tính theo công thức f 0 

Qua phân tích trên ta thu được phương trình: 1, 28 

1 k 2 m

 k  1, 28.2  .m  1, 28.2  .216.103  13,97 N/ m 2

-H

 Chọn A

A. A 2  A1

ÁN

-L

Ví dụ 3: Một con lắc lò xo gồm vật nặng m = 100 g, lò xo có độ cứng k = 40 N/m. Tác dụng vào vật một lực tuần hoàn biên độ F0 và tần số f1 = 4 Hz thì biên độ dao động ổn định của hệ là A1. Nếu giữ nguyên biên độ F0 nhưng tăng tần số đến giá trị f2 = 5 Hz thì biên độ dao động ổn định của hệ là A2. Hãy chọn đáp án đúng? B. A 2  A1

IỄ N

C. A 2  A1

D. A 2  A1

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

C. 15,64 N/m

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

.Q TP B. 12,35 N/m

Tần số dao động riêng của con lắc lò xo: f 0 

Đ ẠO

A. 13,64 N/m

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

không đổi và f thay đổi được. Kết quả khảo sát ta được đường biểu diễn biên độ A của con lắc theo tần số f có đồ thị như hình vẽ. Giá trị của k xấp xỉ bằng

Hướng dẫn

1 k 1 40   3,18Hz 2 m 2 0,1

Do: f 2  f 0  f1  f 0  A 2  A1  Chọn C Dạng 2: Con lắc lò xo dao động tắt dần 1. Phương pháp giải Trang 3

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Ví dụ: Một con lắc lò xo nằm ngang, vật nặng có Xét bài toán một con lắc lò xo dao động với biên độ khối lượng m = 50 g, lò xo có độ cứng k = 50 N/m. Lấy g = 10 m/s2. Biết rằng biên độ dao động giảm A, hệ số ma sát giữa vật nặng và mặt sàn là. đi A = 1 mm sau mỗi lần qua vị trí cân bằng. Hệ - Độ giảm biên độ sau mỗi chu kì là: số ma sát giữa vật nặng và mặt phẳng là: 4mg 4Fms A   A. 0,01 B. 0,03 C. 0,05 D. 0,1 k k Hướng dẫn - Biên độ của con lắc sau n chu kì là:

H N

4mg 4Fms  k k

-H

mg   v max    A   k  

- Vận tốc cực đại của vật trong quá trình dao động:

Hướng dẫn Áp dụng công thức tính nhanh, ta có: 2

 A   0, 03A  %W  1  1    1  1    5,91% A  A   

ÁN

2. Ví dụ minh họa

-L

 Chọn B

Ví dụ 1: Một con lắc lò xo nằm ngang, vật nặng có khối lượng m = 100 g, lò xo có độ cứng k = 160 N/m. Lấy g = 10 m/s2. Khi vật đang ở vị trí cân bằng, người ta truyền cho vật vận tốc v0 = 2 m/s theo phương ngang để vật dao động. Do giữa vật và mặt phẳng ngang có lực ma sát với hệ số ma sát  = 0,01 nên dao động của vật sẽ tắt dần. Tốc độ trung bình của vật trong suốt quá trình dao động là:

IỄ N Biên độ ban đầu: A 0 

B. 34,6cm/s

C. 72,8cm/s

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Đ ẠO

H Ư

TR ẦN

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

A 

10 00

 A  %W  1  1   A  

A. 63,7cm/s

Độ giảm biên độ sau mỗi chu kì là:

4mg k

- Số dao động con lắc thực hiện được đến khi dừng Do bài toán cho độ giảm biên độ sau mỗi lần đi qua lại là: vị trí cân bằng tương ứng với khoảng thời gian là A kA A.2 n   T/2, nên: A 4mg 4g 2mg k.A 50.1.103 - Thời gian con lắc dao động đến khi dừng hẳn là: A     0, 05 k 2mg 2.50.103.10 A t  Chọn C 2g Ví dụ: Một con lắc dao động tắt dần chậm. Cứ sau - Quãng đường con lắc đi được đến khi dừng hẳn: mỗi chu kì biên độ dao động giảm 3%. Phần năng kA 2 lượng của con lắc mất đi trong một dao động toàn s 2mg phần là: - Phần trăm năng lượng mất mát sau mỗi chu kì: A. 3% B. 6% C. 9% D. 12%

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

A n  A  n.A  A  n.

Áp dụng các công thức dưới:

D. 54,3cm/s

Hướng dẫn

v0 m 100.103  v0  2.  0, 05m  5cm  k 160

Độ giảm biên độ sau mỗi chu kì: A 

4mg  0, 025cm k

Trang 4 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Số dao động con lắc thực hiện được đến khi dừng hẳn: N 

A 5   200 A 0, 025 m  31, 4s k

Thời gian con lắc thực hiện hết N dao động: t  N.T  N.2

Ơ H

S 20   0, 637m / s t 31, 4

Tốc độ trung bình cần tìm: v 

k.A 02  20m Quãng đường con lắc đi được đến khi dừng hẳn: S  2mg

C. A1  2,92cm

4mg 4.0, 005.0, 4.10   8.104 m  0, 08cm k 100

H Ư

Độ giảm biên độ sau mỗi chu kì: A 

Hướng dẫn

D. A1  2,89cm

TR ẦN

Biên độ dao động còn lại sau chu kì đầu tiên là: A1  A 0  A  3  0, 08  2,92cm  Chọn C

10 00

Ví dụ 3: Một con lắc lò xo nằm ngang, vật nặng có khối lượng m = 20 g, lò xo có độ cứng k = 1 N/m. Lấy g = 10 m/s2. Hệ số ma sát giữa vật nặng và mặt phẳng nằm ngang là 0,1. Ban đầu, giữ vật ở vị trí lò xo bị nén 10 cm rồi buông nhẹ để con lắc dao động tắt dần. Tốc độ lớn nhất vật nhỏ đạt được trong quá trình dao động bằng: B. 20 6cm / s

-H

A. 10 30cm / s

D. 40 3cm / s

Hướng dẫn

Áp dụng công thức:

C. 40 2cm / s

 Chọn C

ÁN

-L

mg  k  mg  1  0,1.0, 02.10   v max    A   A    0,1    0, 4 2m / s  40 2cm / s k  m k  0, 02  1   PHẦN 3. BÀI TẬP TỔNG HỢP

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

B. A1  2,96cm

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

A. A1  2,99cm

Đ ẠO

Ví dụ 2: Một con lắc lò xo nằm ngang, vật nặng có khối lượng m = 400 g, lò xo có độ cứng k = 100 N/m. Lấy g = 10 m/s2. Kéo vật khỏi vị trí cân bằng một đoạn 3 cm rồi thả nhẹ để vật dao động. Hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng ngang là  = 0,005. Biên độ dao động còn lại sau chu kì đầu tiên là:

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

 Chọn A

ÀN

Câu 1. Một con lắc dao động tắt dần, cứ mỗi chu kì biên độ giảm 5%. Phần năng lượng đã mất đi trong 1 chu kì là

IỄ N

A. 4,5%

B. 10%

C. 25%

D. 3%

Câu 2. Một hệ dao động với tần số dao động riêng là f = 4 Hz.Tác dụng vào hệ một ngoại lực có biểu thức: F  F0 sin(10t) N . Tần số dao động của hệ là A. 4Hz

B. 5Hz

C. 3Hz

D. 4,5Hz

Câu 3. Một con lắc đơn chiều dài dây treo l đang được treo ở nơi có gia tốc trọng trường g = 10 m/s2. Con lắc dao động cưỡng bức dưới tác dụng của ngoại lực có tần số f = 2 Hz thì thấy biên độ dao động cực đại. Tìm chiều dài dây treo con lắc? Trang 5 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com A. 1m

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

B. 6,25cm

C. 5cm

D. 50cm

Câu 4. Một con lắc lò xo nằm ngang có k = 400 N/m; m = 100 g; lấy g = 10 m/s2. Hệ số ma sát giữa vật và mặt sàn là  = 0,02. Lúc đầu đưa vật tới vị trí cách vị trí cân bằng 4 cm rồi buông nhẹ. Quãng đường vật đi được từ lúc bắt đầu dao động đến lúc dừng lại là A. 1,6m

B. 16m

C. 16cm

D. 160cm

B. 23,64cm

C. 20,4cm

D. 26,28cm

A. 25cm

Câu 5. Con lắc lò xo nằm ngang có k = 100 N/m, vật m = 400 g. Kéo vật ra khỏi VTCB một đoạn 4 cm rồi thả nhẹ cho vật dao động. Biết hệ số ma sát giữa vật và sàn là  = 5.10-3. Xem chu kì dao động không thay đổi, lấy g = 10 m/s2. Quãng đường vật đi được trong 1,5 chu kì đầu tiên là:

C. dãn 4,2cm

D. nén 4,2cm

4–B

5–B

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

3–B

6-A

2–B

ÁN

-L

-H

10 00

TR ẦN

H Ư

1–B

Đáp án:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

B. nén 6,8cm

Đ ẠO

A. dãn 6,8cm

IỄ N

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Câu 6. Con lắc lò xo dao động trên mặt phẳng ngang, khối lượng vật nặng m = 100 g, k = 10 N/m. Hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng là 0,1. Kéo vật đến vị trí lò xo dãn 10 cm rồi thả nhẹ. Tìm độ biến dạng của lò xo khi vật có động năng bằng thế năng lần đầu tiên?

Trang 6 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

CHỦ ĐỀ 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA CHUYÊN ĐỀ 6: CÁC BÀI TOÁN ĐỒ THỊ PHẦN 1: LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Nhận diện đồ thị Thành phần:

Bước 2:

Đồ thị cắt trục tung tại điểm cao nhất nên: A= 5 cm

Tại thời điểm t = 0 đồ thị xuất phát từ biên dương hướng về VTCB nên   0(rad)

-H

Bước 3:

vị trí nào, xu hướng đồ thị,...

10 00

Xác định các điểm đặc biệt khi đồ thị cắt trục tung, Đồ thị cắt trục hoành tại các điểm liên tiếp 0,5 s; cắt trục hoành. 1,5 s, 2,5 s; 3,5 s nên dễ dàng suy ra chu kì là: Ví dụ: Xét tại thời điểm ban đầu đồ thị xuất phát từ T  2,5  0,5  2s

-L

Sử dụng kiến thức vật lí và toán học để giải

ÁN

T  2s 

2    (rad / s) 

Phương trình dao động điều hòa có dạng x  5cos(t)(cm)

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

TR ẦN

Xác định đồ thị biểu diễn mối liên hệ của các đại lượng nào, hình dung sự tương quan giữa các đại lượng đó ở phần lý thuyết đã học.

Viết phương trình dao động điều hòa

H Ư

Bước 1:

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

.Q TP Đ ẠO

2. Cách đọc và phân tích đồ thị

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Đồ thị gồm 2 trục (Ox và Oy) mỗi trục biểu diễn cho 1 đại lượng (ví dụ như x, a, v, t, F, uL, ...) Mỗi đại lượng sẽ có một đơn vị đi cùng (cm, m, s, ms, A, V,...).

3. Một số dạng đồ thị

IỄ N

Đồ thị dao động điều hòa: Đồ thị x – t, v – t; a - t có mối liên hệ chặt chẽ với nhau. Từ 1 đồ thị có thể suy ra 2 đồ thị còn lại. Như hình bên, nếu dịch chuyển đồ thị v theo chiều T dương trục Ot một đoạn thì đồ thị x và v cùng 4

Trang 1 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com pha. Chứng tỏ là v nhanh hơn x về thời gian là hay nhanh hơn về pha là

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com T 4

 . 2

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

N H Ư

ÁN

-L

-H

10 00

TR ẦN

Hình bên là đồ thị của động năng, thế năng phụ thuộc vào thời gian. Biến thiên tuần hoàn với chu kì T T'  2

Đồ thị năng lượng:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Đ ẠO

Đồ thị (x – t); (v – t); (a – t) tại cùng một thời điểm (x có pha ban đầu là    )

IỄ N

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Tương tự ta cũng có đồ thị biểu diễn a sớm pha hơn  v góc 2

Đồ thị sóng cơ học:

Sóng cơ có trục hoành biểu diễn khoảng cách giữa các điểm (x).

Cách xác định chiều lên, xuống các điểm Trang 2 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Khi sóng truyền đi: Sườn trước đi lên

Ví dụ: Một sóng cơ truyền trên sợi dây với tần số f = 10 Hz. Tại một thời điểm nào đó, sợi dây có dạng như hình vẽ. Khoảng cách từ vị trí cân bằng của điểm A đến vị trí cân bằng của điểm D là 60 cm và điểm C đang đi xuống qua vị trí cân bằng. Xác định chiều truyền sóng?

Sườn sau đi xuống Đỉnh sóng: luôn đi xuống

Ví dụ: Mạch điện xoay chiều gồm điện trở R mắc nối tiếp với cuộn dây có độ tự cảm L. Đồ thị biểu diễn hiệu điện thế của từng phần tử

10 00

TR ẦN

Đồ thị điện xoay chiều:

ÁN

-L

-H

Đồ thị u R (t); u C (t); u L (t) tại cùng thời điểm

PHẦN 2: CÁC DẠNG BÀI TẬP

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

H Ư

Khoảng cách từ vị trí cân bằng của A đến vị trí cân bằng của D (nằm trên phương truyền sóng) là 60 cm tương đương với: 3  60    80cm  v  .f  800cm / s 4

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

Theo quy tắc sườn trước đi lên, sườn sau đi xuống, điểm C đang đi xuống và nằm ở sườn sau nên sóng truyền từ E sang A.

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Đáy sóng: luôn đi lên

ÀN

Ví dụ 1: Hình vẽ biểu diễn li độ x của vật dao động điều hòa theo thời gian t. Viết phương trình dao động của vật?

IỄ N

2   A. x  4 cos 10t   cm 3  

  B. x  4 cos 10t   cm 3  5   C. x  4 cos 10t   cm 6  

Trang 3 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

  D. x  4 cos  20t   cm 3 

Hướng dẫn Đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa x và t

1 2, 2 và tương ứng với khoảng thời gian nửa chu kì: 12 12

T 2, 2 1 1, 2 2     0,1(s)  T  0, 2(s)     10(rad / s) 2 12 12 12 T

Điểm cao nhất của đồ thị ứng với biên độ A = 4 cm

Ý -L

Hướng dẫn 2 2   100(rad / s) T 0, 02

ÁN

Từ đồ thị ta có: T  2.102 (s)   

  B. u  100 cos 100t   (V) 3    D. u  100 2 cos 100t   (V) 3 

-H

  C. u  100 cos 100t   (V) 6 

  A. u  100 2 cos 100t   (V) 3 

10 00

TR ẦN

H Ư

Ví dụ 2: Mạch điện xoay chiều gồm điện trở R mắc nối tiếp với cuộn dây có độ tự cảm L. Đồ thị dưới đây biểu diễn hiệu điện thế của từng phần tử, xác định biểu thức hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch

Giá trị cực đại: U 0R  50 3(V) và U 0L  50(V)

Đồ thị của u L xuất phát từ vị trí cân bằng theo chiều âm nên u L 

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Đ ẠO

 Chọn A

2 rad (vì lúc t = 0 vật đi ra biên âm) 3

x 0  2  4 cos   cos   0,5   

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Đồ thị cắt trục tung tại điểm x = - 2 cm ứng với thời điểm ban đầu, nên:

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đồ thị cắt trục hoành tại 2 điểm

 2

IỄ N

Đồ thị của u R xuất phát từ biên dương theo chiều âm nên u R  0   Phương trình: u L  50 cos 100t   V và u R  50 3 cos 100t  V 2 

  Sử dụng máy tính ta có: u  u L  u R  50  50 30  100 2 6   Phương trình hiệu điện thế tức thời hai đầu đoạn mạch: u  100 cos 100t   V 6 

Trang 4 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

 Chọn C

Đ ẠO

Từ hình vẽ, trong khoảng thời gian 0,3s quãng đường sóng truyền được là 3 ô tương ứng với

H Ư

3T 2  T  0,8s     2,5(rad / s) 8 T

TR ẦN

0,3 

(1 bước sóng ứng với 8 ô). Nên:

3 bước sóng 8

Do sóng truyền từ trái sang phải nên điểm N nằm ở sườn trước, vậy điểm N đi lên (v > 0) đồng thời N nằm ở VTCB nên: v max  A  5.2,5  39,3cm / s

10 00

 Chọn D

Ví dụ 4: Đặt một điện áp u  U 0 cos t (U,  không đổi) vào hai đầu đoạn

-H

mạch RLC mắc nối tiếp. Cho biết R=100 cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch theo độ tự cảm L. Dung kháng của tụ điện là: B. 100 2

C. 200

ÁN

-L

A. 100

Công suất tiêu thụ toàn mạch: P  I 2 R 

Đ IỄ N

D. 150

Hướng dẫn



U 02 .R

2 R 2   Z L  ZC 



DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

D. 39,3 cm/s

Hướng dẫn

Khi: L  0  P1  I 2 R 

U 02 .R  100W (1) 2  R 2  ZC2 

Khi: L  L0  P2  Pmax 

C. -39,3 cm/s

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

.Q B. -65,4 cm/s

A. 65,4 cm/s

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Ví dụ 3: Một sóng hình sin đang truyền trên một sợi dây theo chiều dương của trục Ox. Hình vẽ mô tả hình dạng của sợi dây tại thời điểm t1 (đường nét đứt) và t2 = t1 + 0,3 (s) (đường liền nét). Tại thời điểm t2, vận tốc của điểm N trên dây là

U 02  300W (2) 2R

Giải hệ phương trình (1) và (2), ta thu được: ZC  R 2  100 2  Chọn B PHẦN 3. BÀI TẬP TỔNG HỢP

Trang 5 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Câu 1. Một vật có khối lượng 100 g dao động điều hòa với phương trình có dạng: x  A cos  t    cm . Biết đồ thị bên biểu diễn sự phụ thuộc của lực kéo về theo

thời gian có dạng như hình vẽ. Lấy 2 = 10. Viết phương trình vận tốc của vật?   A. v  4 cos  2t   cm / s 6 

C. 503,75s

D. 1007,8s

Y U

H Ư

Câu 3. Điện áp xoay chiều chạy qua một đoạn mạch RC gồm một điện trở thuần R mắc nối tiếp với một tụ điện C biến đổi điều hòa theo thời

TR ẦN

gian được mô tả bằng đồ thị như hình bên. Cho R = 100 và C  Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là:

C. 2A

D. 2 2A

B. 1A

10 00

104 F. 

ÁN

-L

-H

Câu 4. Đồ thị biến đổi theo thời gian của hiệu điện thế và cường độ dòng điện trong đoạn mạch xoay chiều AB như hình vẽ.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

B. 2014,5s

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

A. 1007,5s

Đ ẠO

thời gian như hình vẽ. Hai điểm sáng cách nhau 3 3cm lần thứ 2016 kể từ t = 0 tại thời điểm:

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Câu 2. Hai điểm M và N dao động điều hòa trên trục Ox với đồ thị li độ phụ thuộc

  D. v  4 cos  2t   cm / s 6 

  C. v  8 cos  2t   cm / s 6 

5   v  8 cos  2t   cm / s 6  

ÀN

Tổng trở và công suất tiêu thụ của đoạn mạch có giá trị B. Z  50;P  100W

C. Z  50; P  0W

D. Z  50; P  50W

A. Z  100; P  50W

IỄ N

Câu 5. Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp một điện áp xoay chiều giá trị hiệu dụng và tần số không đổi. Biết cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Khi L = L1 và L = L2 thì điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện có giá trị như nhau. Biết: L1 + L2 = 0,8 H. Đồ thị biểu diễn điện áp hiệu dụng UL vào L như hình vẽ. Tổng giá trị (L3 + L4) gần giá trị nào nhất sau đây?

Trang 6 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

IỄ N

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

-H B

10 00 TR ẦN G

H Ư

Đ ẠO

1–B 2–D 3–B 4–C 5-C

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Đáp án:

C. 1,45H

D. 0,64H

B. 0,98H

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

-L

A. 1,57H

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ÁN

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Trang 7

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

CHƯƠNG 2: SÓNG CƠ HỌC CHUYÊN ĐỀ 1: SÓNG CƠ VÀ QUÁ TRÌNH TRUYỀN SÓNG PHẦN 1: LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Sóng cơ Định nghĩa:

Ví dụ minh họa:

Sóng cơ là các dao động cơ học lan truyền trong môi trường vật chất (rắn, lỏng, khí). Sóng

ngang,…

cơ không truyền được trong chân không.

Đặc điểm:

chất chỉ dao động tại chỗ mà không chuyển dời Phân loại:

Dựa vào phương dao động của phần tử vật

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

theo sóng.

H Ư

chất so với phương truyền sóng.  Sóng ngang: là sóng có phương dao động của

TR ẦN

phần tử vật chất của môi trường vuông góc với phương truyền sóng. Sóng ngang chỉ truyền

trong chất rắn và bề mặt chất lỏng.

-H

10 00

 Sóng dọc: là sóng có phương dao động của phần tử vật chất của môi trường trùng với phương truyền sóng. Sóng dọc truyền trong cả 3 môi trường rắn, lỏng, khí.

-L

2. Các đại lượng đặc trưng

ÁN

 Chu kì sóng T(s): là chu kì dao động của phần Tốc độ truyền sóng khác với tốc độ dao động của phân tử môi trường. Tốc độ dao động của phân tử tử môi trường nơi có sóng truyền qua.  Tần số sóng f(Hz): là tần số dao động của phần môi trường giống như dao động điều hòa với:

ÀN

tử môi trường nơi có sóng truyền qua.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q TP

và năng lượng được truyền đi còn các phần tử vật

http://daykemquynhon.ucoz.com

Khi sóng truyền đi chỉ có trạng thái dao động Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Sóng trên mặt nước, sóng trên lò xo nằm

v   A 2  x 2

IỄ N

 Tốc độ truyền sóng v(m/s): là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường. Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào tính đàn hồi và khối lượng riêng của môi trường. Tốc độ truyền sóng trong chất rắn > lỏng > khí.

 Bước sóng  (m): Là quãng đường sóng truyền đi được trong 1 chu kì hoặc khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm trên cùng một phương truyền sóng dao động cùng pha. Trang 1 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com   v.T 

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

v f

 Năng lượng sóng E(J): Là tổng năng lượng của các phần tử dao động nơi có sóng truyền qua. 3. Phương trình truyền sóng

a) Độ lệch pha giữa hai điểm trên phương truyền sóng

Nếu 2 điểm M và N nằm trên cùng một phương truyền

2d  k2  d  k 

A và E dao động cùng pha.

2d     2k  1  d   2k  1  2 4

H Ư

B và C; C và D; A và B;... dao động vuông pha.

10 00

Lưu ý: d và  có cùng đơn vị

TR ẦN

Nếu M và N dao động vuông pha thì:

A và C; C và E; B và D dao động ngược pha.

2d    2k  1   d   2k  1  2

Nếu M và N dao động ngược pha thì:

b) Phương trình sóng

-H

Xét một sóng truyền theo phương Ox như hình vẽ bên: Giả sử phương trình sóng tại O có dạng:

-L

u o  Acos  t   

ÁN

Do sóng truyền từ M đến O rồi đến N nên M sớm pha hơn O, O sớm pha hơn N. M sớm pha hơn O một lượng:

2d1 

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Đ ẠO

Nếu M và N dao động cùng pha thì:

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

2d 

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

một lượng

sóng và cách nhau một khoảng d thì lệch pha nhau

IỄ N

Phương trình sóng tại M: 2d1   u M  Acos  t       

N trễ pha hơn O một lượng:

2d 2 

Phương trình sóng tại N: 2d 2   u N  Acos  t       

Trang 2 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Chú ý. • Sóng có tính chất tuần hoàn theo không gian với chu kì  và tuần hoàn theo thời gian với chu kì T. • Trong hiện tượng sóng truyền trên sợi dây được kích thích dao động bằng nam châm điện có tần số f thì tần số sóng trên dây sẽ là 2f. PHẦN 2: CÁC DẠNG BÀI TẬP

Dạng 1: Xác định các đại lượng đặc trưng của sóng

1. Phương pháp giải

Ví dụ: Một người ngồi trên mặt biển thấy có 10 ngọn sóng chạy qua trước mặt trong thời gian 36 giây. Khoảng cách giữa 2 ngọn sóng liên tiếp là 10 m. Tính tần số sóng và tốc độ truyền sóng?

Vận dụng các đặc trưng của sóng

Khoảng cách giữa n ngọn sóng liên tiếp là:

m  n 

1 v S ;    v.T; v  T f t

Tần số sóng: f 

TR ẦN

f

H Ư

Đ ẠO

Vì có 10 ngọn sóng chạy qua trước mặt trong thời Thời gian 2 ngọn sóng liên tiếp chạy qua là 1 chu kì gian 36 s, nên: sóng 10  1 T  9T  36  T  4 s Vận dụng các công thức liên hệ chu kì, tần số, bước Khoảng cách giữa 2 ngọn sóng liên tiếp là: sóng, tốc độ truyền sóng:   10m. 1  0, 25 Hz T

với S là quãng đường sóng truyền đi được trong Tốc độ truyền sóng: v  f  2,5m / s. thời gian t.

10 00

2. Ví dụ minh họa

B. 15 m/s.

C. 30 m/s. Hướng dẫn

-L

A. 12 m/s.

-H

Ví dụ 1: (ĐH- 2010) Tại một điểm trên mặt chất lỏng có một nguồn dao động với tần số 120 Hz, tạo ra sóng ổn định trên mặt nước. Xét 5 gợn lồi liên tiếp trên một phương truyền sóng, ở về một phía đối với nguồn, gợn thứ nhất cách gợn thứ năm 0,5 m. Tốc độ truyền sóng là: D. 25 m/s.

ÁN

Khoảng cách từ gợn sóng thứ 1 đến gợn sóng thứ 5 là:  5  1   0,5    0,125m. Tốc độ truyền sóng: v  .f  15 m / s.  Chọn B.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Hướng dẫn:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Khoảng cách từ đỉnh sóng thứ n đến m là:

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

 n  1 

IỄ N

ÀN

Ví dụ 2: Cho một sóng cơ lan truyền trong môi trường với vận tốc là v, chu kì là T, bước sóng , biên độ sóng là A. Tỉ số giữa vận tốc truyền sóng và vận tốc dao động cực đại của phần tử môi trường là:  . 2A

A . 2

2A 

D. 2fA.

Hướng dẫn Vận tốc truyền sóng: v  f Vận tốc dao động cực đại của phần tử môi trường: v max  A  2fA

Trang 3 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com Suy ra:

v v max



www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

f   2fA 2A

Chọn A. Ví dụ 3: (THPTQG-2016)Một sóng cơ truyền dọc theo trục Ox. Phương trình dao động của phần tử tại một điểm trên phương truyền sóng là: u  4cos  20t    (u tính bằng mm, t tính bằng s). Biết tốc độ D. 9 cm.

Chọn A.

B. 1 cm.

C. 1,5 cm.

D. 0,5 cm.

TR ẦN

Hướng dẫn

H Ư

A. 2 cm.

Ví dụ 4: Một sợi dây kim loại rất dài được kích thích có sóng trên dây bằng một nam châm điện có tần số 50 Hz. Biết tốc độ truyền sóng trên dây là 100 cm/s. Bước sóng của sóng trên dây bằng:

Bước sóng trên dây:  

v 100   1cm f 100

10 00

Chọn B.

Vì sợi dây được kích thích bằng nam châm điện nên tần số của sóng là: 2f  2.50  100 Hz

3. Bài tập tự luyện

-H

Câu 1. Một người quan sát sóng trên mặt hồ thấy khoảng cách giữa hai ngọn sóng liên tiếp bằng 2m và có 6 ngọn sóng truyền qua trước mặt trong 8s. Tốc độ truyền sóng nước là: A. 3,2 m/s.

B. 1,25 m/s.

C. 2,5 m/s.

D. 3 m/s.

-L

Câu 2. Một sóng cơ học truyền dọc theo trục Ox theo phương trình: u  28cos  20x  2000 t  cm, trong đó A. 334 m/s.

ÁN

x là tọa độ được tính bằng mét, t là thời gian được tính bằng giây. Tốc độ truyền sóng có giá trị là B. 100 m/s.

C. 314 m/s.

D. 331 m/s.

Câu 3. Một mũi nhọn S được gắn vào đầu A của một lá thép nằm ngang và chạm vào mặt nước. Khi đó lá thép dao động với tần số f  120 Hz . Nguồn S tạo ra trên mặt nước một dao động sóng, biết rằng khoảng cách giữa 9 gợn lồi liên tiếp là 4 cm. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước có giá trị bằng:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q TP

v  6cm. f

Đ ẠO

Bước sóng:  

 20   10Hz. 2 2

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Từ phương trình sóng ta xác định được tần số sóng: f 

Hướng dẫn

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

C. 3 cm.

B. 5 cm.

A. 6 cm.

truyền sóng bằng 60 cm/s. Bước sóng của sóng này là:

IỄ N

A. 120cm/s.

Đáp án

B. 100cm/s.

C. 30 cm/s.

D. 60 cm/s.

1–B 2–B 3-D

Dạng 2: Độ lệch pha giữa hai điểm trên phương truyền sóng 1. Phương pháp giải Vận dụng các kiến thức về độ lệch pha:

Ví dụ 1: Một nguồn phát sóng cơ dao động với

Độ lệch pha giữa 2 điểm cách nhau đoạn d trên Trang 4 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com phương truyền sóng:  

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

2d . 

  phương trình: x  4cos  4t   cm . 4 

Sóng truyền từ M đến N theo chiều dương thì M Biết dao động tại hai điểm gần nhau nhất trên cùng sớm pha hơn N. một phương truyền sóng cách nhau 0,5m có độ lệch Trên cùng một phương truyền sóng khoảng cách  pha là .Tính tốc độ truyền sóng bằng bao nhiêu? giữa: 3 Hai điểm dao động cùng pha là: Hướng dẫn   k2  d  k

Độ lệch pha giữa hai điểm trên phương truyền 2d 2.0,5       3m. sóng:     3

Đ ẠO

2. Ví dụ minh họa

H Ư

Ví dụ 1: Một sóng cơ học lan truyền dọc theo trục Ox với biên độ không đổi. Phương trình

TR ẦN

sóng tại nguồn O là u = acos  t(cm). Điểm M cách xa nguồn O một khoảng

a 2 2

a 3 2

ở thời điểm

T có li độ 4

a 2

10 00

A. a

bằng bao nhiêu?



Hướng dẫn

Ó -H Ý

 2d 3  2      3 2

Sóng truyền từ nguồn O đến M theo chiều dương nên M trễ pha so với O một lượng là:

ÁN

-L

2d  2    Phương trình sóng tại M: u M  a cos  t    a cos  t   cm   3   

Ở thời điểm t 

T  T 2   2 T 2  a li độ của M bằng: u M  a cos  .    a cos  .    2  2 3   T 2 3  2

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Tốc độ truyền sóng: v  f  6m / s.

 1     2k  1  d   k   2 2 2 

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Hai điểm dao động vuông pha là:

  2Hz 2

Tần số sóng: f 

1     2k  1   d   k    2 

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Hai điểm dao động ngược pha là:

ÀN

 Chọn D

Ví dụ 2: Một sóng cơ lan truyền trong một môi trường dọc theo trục Ox với phương trình

IỄ N

u  cos  20t  4x  cm (x tính bằng m, t tính bằng giây). Vận tốc truyền sóng trong môi trường trên bằng:

A. 5m/s.

B. 50cm/s.

C. 40cm/s.

D. 4m/s.

Hướng dẫn x là khoảng cách từ một điểm trên phương truyền sóng tới nguồn. Từ phương trình sóng suy ra độ trễ pha 2x  4x của sóng tại điểm đang xét so với nguồn:    Trang 5 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com Suy ra:  

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

 m 2

Vận tốc truyền sóng: v  f  

  20  .  5m / s. 2 2 2

 Chọn A.

D. 90cm/s.

Đầu bài cho khoảng xác định của v nên ta phải đi tính v

Mà: 0, 7  v  1  0, 7 

1 2

0,1.20 4  m / s. 1 2k  1 k 2

k



4  1  1,5  k  2,35 2k  1

4  0,8m / s  80cm / s. 2k  1

Mà k nguyên nên k = 2, suy ra: v 

H Ư

d.f

TR ẦN

Suy ra: v 

Đ ẠO

1 1v   Hai điểm A, B luôn dao động ngược pha nên khoảng cách thỏa mãn: d   k      k   2 2f  

10 00

 Chọn B 3. Bài tập tự luyện dạng 2

-H

Câu 1. Sóng truyền từ M đến N dọc theo phương truyền sóng với bước sóng bằng 120 cm. Tính khoảng  cách d = MN biết rằng sóng tại N trễ pha hơn sóng tại M góc rad ? 2 B. d  24 cm.

C. d  30 cm.

D. d  20 cm.

-L

A. d  15 cm.

ÁN

Câu 2. Sóng ngang truyền trên mặt chất lỏng với tần số f  100 Hz . Trên cùng phương truyền sóng ta thấy 2 điểm cách nhau 15 cm dao động cùng pha nhau. Tính tốc độ truyền sóng, biết tốc độ sóng này nằm trong khoảng từ 2,8 m/s đến 3,4 m/s? A. v  2,8m / s.

B. v  3 m / s.

C. v  3,1m / s.

D. v  3, 2 m / s.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Hướng dẫn

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

C. 85cm/s.

B. 80cm/s.

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

A. 100cm/s.

Ví dụ 3: (ĐH- 2011)Một sóng hình sin lan truyền theo phương Ox từ nguồn O với tần số 20 Hz, có tốc độ truyền sóng nằm trong khoảng từ 0,7 m/s đến 1 m/s. Gọi A và B là hai điểm nằm trên Ox, ở cùng một phía so với O và cách nhau 10 cm. Hai phần tử môi trường tại A và B luôn dao động ngược pha với nhau. Tốc độ truyền sóng là

ÀN

Câu 3. Một sóng cơ học có tần số f  50 Hz , tốc độ truyền sóng là v  150 cm/s . Hai điểm M và N trên

IỄ N

phương truyền sóng dao động ngược pha nhau, giữa chúng có 2 điểm khác cũng dao động ngược pha với M. Khoảng cách MN là:

A. d  4,5cm.

B. d  9cm.

C. d  6cm.

D. d  7,5 cm.

Câu 4. Một dây đàn hồi rất dài có đầu A dao động theo phương vuông góc với sợi dây. Tốc độ truyền sóng trên dây là 4 m/s. Xét một điểm M trên dây và cách A một đoạn 40 cm, người ta thấy M luôn luôn dao động lệch pha so với A một góc    k  0,5   với k là số nguyên. Tính tần số sóng, biết tần số f có giá trị trong khoảng từ 8 Hz đến 13 Hz? A. f  8,5 Hz

B. f 10 Hz

C. f  12Hz

D. f  12,5Hz Trang 6

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com Đáp án

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

1–C 2–B 3–D 4–D

Dạng 3: Trạng thái dao động của các phần tử môi trường nơi có sóng truyền qua 1. Phương pháp giải Vận dụng các kiến thức về viết phương trình sóng và kiến thức về dao động điều hòa.

C. 4 2 cm.

D. 4 cm.

Hướng dẫn

2d 2.0, 25      2

Độ lệch pha giữa hai điểm M và N:  

10 00

Vậy M và N dao động vuông pha với nhau ta có ngay hệ thức độc lập với thời gian: 2

 uM   uN  2 2      1  A  u N  u M  4 2cm.  A   A

-H

 Chọn C.

Ví dụ 2: Một sóng cơ học lan truyền dọc theo trục Ox đến điểm M rồi đến điểm N cách nó 15 cm. Biết

A.  3 cm.

ÁN

-L

biên độ sóng không đổi bằng 2 3cm và bước sóng bằng 45 cm. Nếu tại thời điểm nào đó M có li độ cm thì li độ tại N có thể là: B. 2 3 cm.

C. 2 3 cm.

D. 1 cm.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

B. 3 3 cm.

TR ẦN

A. 4 3 cm.

H Ư

Ví dụ 1: Một sóng cơ phát ra từ nguồn O và truyền dọc theo trục Ox với biên độ sóng không đổi khi đi qua 2 điểm M và N cách nhau 0,25 ( là bước sóng). Vào thời điểm t, người ta thấy li độ của 2 điểm M, N lần lượt là u M  4cm và u N  4cm. Biên độ của sóng có giá trị là:

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

.Q TP Đ ẠO

2. Ví dụ minh họa

Hướng dẫn

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Ghi nhớ khẩu quyết khi sóng truyền đi: sườn trước đi lên - sườn sau đi xuống

Giả sử phương trình sóng tại M có dạng: u M  2 3cost  cm 

IỄ N

Sóng tại N trễ pha hơn M một lượng:  

2d 2.15 2    45 3

2   Suy ra phương trình sóng tại N: u N  2 3cos  t    cm  3  

Tại thời điểm M có li độ

3cm  2 3 cos t  3  cos t 

1   t   2 3

Trang 7 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

  t  3  u N  3cm Thay giá trị của t vào phương trình sóng tại N ta có:  t     u  2 3cm N  3

Chọn B

Ví dụ 3: Một sóng ngang lan truyền trên một sợi dây rất dài theo chiều từ trái sang phải. Ở thời điểm t, hình dạng sợi dây có dạng như hình vẽ. Kết luận nào sau đây là đúng?

A. Điểm M đang chuyển động đi xuống.

B. Điểm M đang chuyển động đi lên.

Đ ẠO

Khi sóng truyền đi sườn trước đi lên, sườn sau đi xuống Vì sóng truyền từ trái sang phải nên M thuộc sườn trước

Vậy M đang chuyển động đi lên

H Ư

 Chọn B. 3. Bài tập tự luyện dạng 3

B. 3cm.

10 00

A. 6cm

TR ẦN

Câu 1. Hai điểm M, N cùng nằm trên một hướng truyền sóng và cách nhau một phần ba bước sóng. Biên độ sóng không đổi trong quá trình truyền. Tại một thời điểm, khi li độ dao động của phần tử tại M là 3 cm thì li độ dao động của phần tử tại N là 3 cm. Biên độ sóng bằng: C. 2 3 cm

D. 3 2 cm.

Câu 2. Một sóng cơ học lan truyền trên một phương truyền sóng với tốc độ 50 cm/s. Sóng truyền từ O

-H

cm thì phương trình sóng tại O là:

đến M, biết phương trình sóng tại điểm M là u M  5cos  50t    cm. M nằm sau O cách O một đoạn 0,5 B. u o  5cos  50t    cm.

-L

3   A. u o  5cos  50t   cm. 2  

ÁN

3   C. u o  5cos  50t   cm. 4  

  D. u o  5cos  50t   cm. 2 

Câu 3. Một sóng ngang tần số 100 Hz truyền trên một sợi dây nằm ngang với vận tốc 60 m/s. M và N là hai điểm trên dây cách nhau 0,75 m và sóng truyền theo chiều từ M tới N. Chọn trục biểu diễn li độ cho các điểm có chiều dương hướng lên trên. Tại một thời điểm nào đó M có li độ âm và đang chuyển động đi xuống. Khi đó, N sẽ có li độ và chiều chuyển động tương ứng là:

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Hướng dẫn

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q TP

D. Điểm N đứng yên không dao động.

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

C. Điểm N đang chuyển động đi xuống.

IỄ N

A. âm, đi xuống.

B. âm, đi lên.

C. dương, đi xuống.

D. dương, đi lên.

Câu 4. Nguồn sóng ở O được truyền theo phương Ox. Trên phương này có hai điểm P và Q cách nhau PQ = 15 cm. Biết tần số sóng là 10 Hz, tốc độ truyền sóng v  40 cm/s, biên độ sóng không đổi khi truyền sóng và bằng 3 cm. Nếu tại thời điểm nào đó P có li độ là A. 0,5cm. Đáp án

B. 2,87cm

3 cm thì li độ tại Q có độ lớn là bao nhiêu? 2

C. 2,52cm

D. 1,42cm.

1–C 2–D 3–C 4–B Trang 8

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

CHƯƠNG 2: Sóng cơ học CHUYÊN ĐỀ 2: GIAO THOA SÓNG PHẦN 1: LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Giao thoa sóng Định nghĩa:

Giao thoa là hiện tượng hai sóng kết hợp khi gặp nhau tại những điểm xác định, luôn luôn hoặc làm tăng cường nhau, hoặc làm yếu nhau.

Y U

Cùng phương



Cùng tần số



Độ lệch pha không đổi theo thời gian

TR ẦN

Xét hai nguồn kết hợp AB cách nhau một khoảng L có phương trình dao động là:

H Ư

Hiện tượng giao thoa sóng tạo ra các cực đại giao thoa và cực tiểu giao thoa.

2. Hiện tượng giao thoa sóng

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO



DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Hai sóng kết hợp là hai sóng có:

10 00

 u1  acos t  1    u2  acos t  2 

ÁN

-L

-H

  2d1   u1M  acos t  1         u  acos t    2d2    2  2M    

Xét điểm M nằm trong vùng giao thoa cách 2 nguồn đoạn d1 và d2. Phương trình sóng tại M do hai nguồn truyền tới:

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Điều kiện để có hiện tượng giao thoa sóng là hai sóng phải là hai sóng kết hợp

Phương trình dao động tổng quát tại M:

IỄ N

   2      uM  u1M  u2M  2acos   d2  d1   cos t   d2  d1   1   2   2   

Công thức điều kiện để điểm M là cực đại hoặc cực tiểu. Điểm M

Tổng quát

Hai nguồn cùng pha

Hai nguồn ngược pha

d  d2  d1

  2  1

  k2

   2k  1 

Trang 1 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

   A M  2a cos  d2  d1    2  

  d2  d1    A M  2a cos      

  d2  d1    A M  2a sin       

Cực đại

   d2  d1   k   2  

d2  d1  k

 1 d2  d1   k    2 

Cực tiểu

 1   d2  d1   k    2 2  

 1 d2  d1   k    2 

d2  d1  k

Ơ H N Y



L L k  



L 1  L 1    k    2 2  2 2



L 1 L 1  k   2  2

   dnhoû   k     dlôùn 2    1   dnhoû   k      dlôùn 2 2  

TP Đ ẠO

L  L   k   2  2

L 1 L 1  k   2  2



L L k  

H Ư

dnhoû  k  dlôùn

 1 dnhoû   k     dlôùn 2 

dnhoû  k  dlôùn

d  dMB  dMA Với  M dN  dNB  dNA



-H

Chú ý: Các công thức đếm số điểm giao động cực đại, cực tiểu trên đoạn MN bất kì xuất hiện  nếu M; N không phải 2 nguồn.

-L

Nếu điểm M; N trùng với 1 trong 2 nguồn thì bỏ dấu "=" tại điểm đó.

ÁN

3. Một số điều cần nhớ

Quỹ tích những điểm cực đại, cực tiểu là những hypebol nhận 2 nguồn là 2 tiêu điểm.

ÀN

Trên đường nối hai nguồn khoảng cách giữa hai điểm cực đại hoặc 2 cực tiểu liên tiếp là

IỄ N

giữa cực đại và cực tiểu gần nó nhất là

 khoảng cách 2

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

   2k  1 

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

  k2

  2  1

TR ẦN

Trên Cực đoạn MN đại bất kì Cực tiểu

Hai nguồn ngược pha

Cực nối 2 đại nguồn Cực tiểu

Hai nguồn cùng pha

10 00

Trên đoạn

Tổng quát

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Công thức đếm số điểm giao động cực đại, cực tiểu trên các đoạn Đếm số điểm

Biên độ tại M

 . 4

b) Hai nguồn ngược pha

a) Hai nguồn cùng pha

Trang 2 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

PHẦN 2: CÁC DẠNG BÀI TẬP

Dạng 1: Xác định đặc trưng của sóng và các điểm nằm trong miền giao thoa

H Ư

1. Phương pháp giải

Sử dụng các công thức về giao thoa sóng cơ học, hai nguồn cùng pha, ngược pha.

TR ẦN

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp và dao động với phương trình

10 00

   5  u1  1,5cos 50t   cm và u2  1,5cos 50t   cm . Biết vận tốc truyền sóng trên mặt nước là 6 6    1m/s. Tại điểm M trên mặt nước cách S1 một đoạn d1  10cm và cách S2 một đoạn d2  17cm sẽ có

biên độ sóng tổng hợp bằng: A. 1,5 3 cm .

-H

B. 3 cm.

C. 1,5 2 cm .

D. 0 cm.

Hướng dẫn

  4cm f

ÁN

Bước sóng: v 

-L

Độ lệch pha của hai nguồn:   2  1   suy ra hai nguồn ngược pha.

Biên độ của một điểm M trong trường hợp 2 nguồn ngược pha tính bởi:

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

Đối xứng với nhau qua trung trực là các quỹ tích Đối xứng với nhau qua trung trực là các quỹ tích hypebol của các cực đại, cực tiểu xen kẽ nhau. hypebol của các cực đại, cực tiểu xen kẽ nhau. Giữa hai cực đại liên tiếp là một cực tiểu. Giữa hai cực đại liên tiếp là một cực tiểu.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Đường trung trực là cực tiểu ứng với k   0 .

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Đường trung trực là cực đại ứng với k  0 .

IỄ N

ÀN

  d2  d1    17  10    2.1,5 sin     1,5 2 cm A M  2a sin        4    

→ Chọn C. Ví dụ 2: Hai điểm S1 và S1 trên mặt chất lỏng cùng dao động với phương trình:

  u1  u2  3cos 4t   cm . Biết tốc độ truyền sóng là 18 cm/s. Phương trình dao động của một điểm 2  nằm trên bề mặt chất lỏng cách hai nguồn những đoạn lần lượt là d1  15cm và d1  30cm là: Trang 3 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

A. uM  3cos 4t    cm .

 11  B. u  6cos 4t   cm . 2  

 11  C. uM  3cos 2t   cm . 2  

 11  D. u  3cos 4t   cm . 2  

  9cm f

H N G

→ Chọn D.

Ví dụ 3: Ở mặt thoáng của một chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp A và B dao động theo phương thẳng

H Ư

đúng có phương trình: u1  u2  3cos 20t  cm . Vận tốc truyền sóng là 80 cm/s. Gọi I là trung điểm AB. A. 2cm.

TR ẦN

Điểm M nằm trên AB là điểm gần I nhất dao động với biên độ cực đại. Khoảng cách MI là: B. 4cm.

C. 8cm.

D. 6cm.

Hướng dẫn

  8cm f

10 00

Bước sóng: v 

Hai nguồn dao động cùng pha nên I là điểm dao động với biên độ cực đại.

-H

  4cm 2

MI 

Điểm M là điểm cực đại gần I nhất. Vậy khoảng cách MI là khoảng cách giữa hai cực đại liên tiếp nên:

-L

→ Chọn B.

ÁN

Ví dụ 4: Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp đặt tại A và B cách nhau 24,5 cm dao động cùng pha. Khi tiến hành khảo sát sóng trên mặt nước, người ta thấy có tất cả 13 vân giao

ÀN

thoa cực đại chia đoạn AB thành những đoạn nhỏ mà hai đoạn ở ngoài chỉ dài bằng

1 các đoạn còn lại. 8

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q TP

  5  11  cos 4t  5    3cos 4t   cm 3 2 2   

Đ ẠO

 6cos

  d2  d1     d2  d1   1  2  uM  2acos    cos t     2     

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Hai nguồn dao động cùng pha nên phương trình sóng tại điểm M là:

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Bước sóng: v 

Hướng dẫn

Bước sóng có giá trị là: B. 4cm.

IỄ N

A. 3cm.

C. 5cm.

D. 6cm.

Hướng dẫn

Có tất cả 13 vân giao thoa cực đại tạo ra 12 đoạn, khoảng cách giữa các vân cực đại liên tiếp là Hai đoạn ngoài cùng là 2 đoạn dài bằng:

 2

1   .  8 2 16

Trang 4 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

  Vậy độ dài đoạn AB tính theo bước sóng là: AB  12.  2.  24,5cm    4cm 2 16

→ Chọn B. Ví dụ 5: Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp AB dao động cùng pha với tần số f  15Hz . Tại điểm M cách A và B lần lượt những đoạn d1  18cm và d2  21,2cm sóng có biên

C. 24 cm/s.

D. 25 cm/s.

Đ ẠO

d  21,2  18  2    1,6 cm

Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là: v  f  24 cm / s

→ Chọn C.

H Ư

Ví dụ 6: Hai nguồn kết hợp A, B cách nhau 50 mm dao động với phương trình: u1  u2  acos 60t  cm .

B. 8 mm, cực đại.

C. 24 cm, cực tiểu.

D. 24 cm, cực đại.

10 00

A. 8 mm, cực tiểu.

TR ẦN

Xét về một phía đường trung trực AB thấy vân bậc k đi qua điểm M có hiệu đường truyền BM  AM  12 mm và vân bậc k+3 cùng loại đi qua điểm M' có hiệu đường truyền BM ' AM '  36 mm . Tìm bước sóng và cho biết các vân trên là cực đại hay cực tiểu? Hướng dẫn

Do hai nguồn dao động cùng pha.

Giả sử vân cần tìm là vân cực đại thì hiệu đường truyền thỏa mãn: d2  d1  k

-L

-H

 3 BM  AM  k  12mm k  Suy ra:  loại vì k không nguyên.  2 BM ' AM '   k  3   36 mm   8mm

ÁN

 1 Nếu là vân cực tiểu thì hiệu đường truyền thỏa mãn: d2  d1   k    2 

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Điểm M là điểm cực đại, giữa M và đường trung trực có 1 cực đại nên M thuộc dãy cực đại thứ 2 kể từ đường trung trực, suy ra k  2

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Hai nguồn cùng pha nên hiệu đường truyền tại những điểm cực đại thỏa mãn d  k

Hướng dẫn

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

B. 21,5 cm/s.

A. 18 cm/s.

độ dao động cực đại, giữa M và đường trung trực của AB còn có một dãy cực đại khác. Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là:

IỄ N

ÀN

  1 BM  AM   k     12mm 2 k  1   Suy ra:  thoả mãn.    8 m m   1  BM ' AM '  k  3    36 mm    2   Vậy M là vân cực tiểu. → Chọn A. 3. Bài tập tự luyện Câu 1. Trên mặt thoáng của chất lỏng có hai nguồn kết hợp A và B. Phương trình dao động tại A, B là uA  cost  cm  ; uB  cos t    cm  . Tại O trung điểm của AB, sóng có biên độ:

Trang 5 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com A. 0 cm.

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

B. 2 cm.

C. 1 cm.

2 cm.

Câu 2. Tại hai điểm A và B cách nhau 40 cm trên mặt nước có hai nguồn sóng giống nhau với biên độ a, bước sóng là 4 cm. Điểm N nằm trên AB cách trung điểm của AB một đoạn 5 cm dao động với biên độ là: A. 2a.

B. 0.

C. -2a.

D. a

D. NA = 49 cm và NB = 22 cm.

C. NA = 40 cm và NB = 24 cm.

B. NA = 18 cm và NB = 24 cm.

A. NA = 15 cm và NB = 39 cm.

Câu 3. Tại hai điểm A và B trên mặt nước có hai nguồn sóng giống nhau với biên độ a, bước sóng là 6 cm. Điểm N nằm trên cực tiểu thứ 5 tính từ trung điểm AB, khoảng cách NA và NB có thể là:

D. 30 cm.

Đáp án: 3–D

4-B

2–B

H Ư

1–A Dạng 2:

TR ẦN

1. Phương pháp giải

10 00

Vận dụng công thức tính số cực đại, cực tiểu trên Ví dụ: Hai nguồn A và B giống nhau dao động đoạn AB với các trường hợp hai nguồn cùng pha, cùng pha, cách nhau 20 cm. Bước sóng là 2cm. Số ngược pha, lệch pha bất kì cực đại, cực tiểu trên đoạn AB là bao nhiêu: Hai nguồn cùng pha:

L 1 L 1  k   2  2

Áp dụng cho hai nguồn cùng pha: Số điểm dao động cực đại thỏa mãn: 

Số cực tiểu: 

L L k  

-H

Số cực đại: 

Hướng dẫn:

L L 20 20 k  k   2 2

ÁN

-L

 Với bài toán tìm số điểm cực đại, cực tiểu trên  10  k  10  k  9; 8;...;8;9 đoạn MN nằm về một phía đối với AB ta làm theo Có tất cả 19 giá trị trên của k nên có 19 cực đại. 3 bước: d  dMB  dMA Bước 1: Tính  M dN  dNB  dNA

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

C. 27 cm.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

B. 24 cm.

Đ ẠO

A. 21 cm.

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Câu 4. Tại hai điểm A và B trên mặt nước có hai nguồn sóng kết hợp ngược pha, bước sóng là 12 cm. Điểm M và N trên đoạn AB và cùng dao động với biên độ cực tiểu, giữa M và N có 4 đường cực đại, khoảng cách giữa hai điểm M và N là:

IỄ N

Bước 2: So sánh dM và dN

Bước 3: Áp dụng Hai nguồn cùng pha: Số cực đại: dnhoû  k  dlôùn

 1 Số cực tiểu: dnhoû   k     dlôùn 2  Đối với hai nguồn ngược pha công thức số cực đại, Trang 6 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

cực tiểu sẽ đảo ngược lại. 2. Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B cách nhau 20 cm dao động cùng pha tạo ra hệ vân giao thoa với bước sóng bằng 3 cm. Số điểm cực đại và cực tiểu trên đoạn AB là D. 9 và 10.

C. 11 và 12.

Hướng dẫn

L 1 L 1   k    7,2  k  6,2  k  7, 6,...,5,6  2  2

Đ ẠO

Số cực tiểu tính bởi: 

Có 14 giá trị của k thỏa mãn, vậy có 14 điểm cực tiểu trên AB.

→ Chọn A.

H Ư

Ví dụ 2: Ở bề mặt chất lỏng có hai nguồn kết hợp AB cách nhau 20 cm dao động với phương trình:

TR ẦN

u1  5cos 40t  mm và u2  5cos 40t    mm . Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 80 cm/s. Số điểm

dao động với biên độ cực tiểu trên đoạn AB là A. 11.

B. 9.

C. 10.

D. 8.

Bước sóng v 

10 00

Hướng dẫn

 80   4cm f 20

Hai nguồn ngược pha nên có số điểm cực tiểu trên AB tính bởi:

-H

L L  k   5  k  5  k  4, 3,...,3,4  



ÁN

→ Chọn B.

-L

Có 9 giá trị của k nên ta có 9 điểm dao động với biên độ cực tiểu. Ví dụ 3: Trong thí nghiệm giao thoa, hai nguồn kết hợp AB cách nhau 16 cm dao động cùng pha tạo ra hệ thống vân giao thoa với bước sóng bằng 3 cm. Số hypebol cực đại trong miền giao thoa là: B. 10.

ÀN

A. 11.

C. 9.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Có 13 giá trị của k thỏa mãn vậy có 13 điểm cực đại trên AB.

L L 20 20 k  k  6,7  k  6,7  k  6, 5,...,5,6   3 3

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định



Hai nguồn dao động cùng pha nên số cực đại là số giá trị nguyên của k thỏa mãn biểu thức:

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

B. 14 và 13.

A. 13 và 14.

D. 8.

Hướng dẫn

IỄ N

Tìm số điểm cực đại trên đoạn AB.

Hai nguồn cùng pha nên có số cực đại tính bởi: 

L L  k   5,3  k  5,3  k  5, 4,...,4,5  

Có 11 giá trị của k nên ta có tổng cộng 11 điểm cực đại trên đoạn AB (kể cả trung điểm AB) Vậy có 10 hypebol cực đại trong miền giao thoa. → Chọn B. Trang 7 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Chú ý: Các em nhớ rằng quỹ tích những điểm cực đại, cực tiểu là những hypebol nhận 2 nguồn làm 2 tiêu điểm (trừ đường trung trực là đường thẳng), mỗi hypebol cắt đoạn nối hai nguồn tại một điểm. Vậy để tìm số hypebol cực đại, cực tiểu ta chỉ cần tìm số điểm cực đại, cực tiểu trên đoạn AB (trừ trung điểm). Ví dụ 4: Trong thí nghiệm giao thoa, hai nguồn kết hợp A, B cách nhau 18 cm dao động theo phương

C. 7.

D. 8.

B. 6.

N Y

Đây là trường hợp hai nguồn lệch pha bất kì. Số cực đại trên AB tính bởi: L  L   k  với   2  1  2  2

Đ ẠO



 3,8  k  3,43  k  3, 2,...,2,3

H Ư

Có 7 giá trị của k thỏa mãn vậy ta có 7 điểm cực đại trên đoạn AB. → Chọn C.

TR ẦN

Ví dụ 5: Trong thí nghiệm giao thoa sóng nước hai nguồn kết hợp A, B cách nhau 30cm dao động theo phương trình u1  u2  5cos 40t  cm . Vận tốc truyền sóng là v = 80 cm/s. M và N là hai điểm trên mặt

B. 6.  80   4cm f 20

D. 4.

Hướng dẫn

-H

Bước sóng: v 

C. 5.

A. 7.

10 00

nước nằm về một phía đối với AB cách hai nguồn những khoảng MA = 20 cm, MB = 18 cm, NA = 16 cm, NB = 40 cm. Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn MN là

-L

Bài toán xác định số cực đại, cực tiểu trên đoạn MN ta làm theo đúng các bước

ÁN

  d  BM  AM  2cm Bước 1: Tính hiệu đường truyền tại M và N:  M dN  BN  AN  24cm

Bước 2: So sánh ta thấy: dM  dN

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

 20   5cm f 4

Bước sóng: v 

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Hướng dẫn

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

A. 5.

  trình u1  4cos 8t  cm và u2  4cos 8t   cm . Vận tốc truyền sóng là 20 cm/s. Số điểm dao động 3  với biên độ cựcđại trên đoạn AB là

ÀN

Bước 3: Số cực đại trên đoạn MN là số giá trị k nguyên thỏa mãn:

IỄ N

   dM   k     dN  2  4k  24  0,5  k  6  k  0,1,...,6 2  

Có 7 giá trị của k vậy có tổng cộng 7 điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn MN. → Chọn A. Ví dụ 6: Trên mặt nước có hai nguồn kết hợp A, B cách nhau 20 cm dao động theo phương thẳng đứng

với phương trình: u1  4cos 20t  mm   u2 tạo ra hệ vân giao thoa. Vận tốc truyền sóng là v = 40 cm/s. Xét hai điểm M, N trên mặt nước sao cho ABMN là hình vuông. Số điểm dao động với biên độ cực tiểu Trang 8 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

trên đoạn MN là A. 7.

B. 6.

C. 5.

D. 4.

Hướng dẫn Vì ABMN là hình vuông nên ta tính được các độ dài:

AM  BN  20 2cm

  4cm f

H N

Hiệu đường truyền tại M và N:

Y Đ ẠO

So sánh ta thấy: dM  dN

H Ư

 1   dM   k      dN với    vì hai nguồn ngược pha 2 2  

Số điểm cực tiểu trên đoạn MN tính bởi:

TR ẦN

 20  20 2   k  1 .4  20 2  20  3,1  k  1,1  k  3,...,1

Có 5 giá trị của k nên ta có 5 điểm dao động với biên độ cực tiểu trên đoạn MN. → Chọn C.

B. 16.

-H

A. 17.

10 00

Ví dụ 7: Trong thí nghiệm giao thoa hai nguồn AB dao động cùng pha cách nhau 8 cm. Sóng tạo ra truyền đi với bước sóng bằng 0,5 cm. Một điểm M nằm trên đường trung trực của AB, cách AB đoạn 3 cm. Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn BM là C. 15.

D. 14.

Hướng dẫn

Hiệu đường truyền tại B và M:

-L

dB  BB  AB  AB  8cm

ÁN

dM  BM  AM  0

So sánh ta thấy: dB  dM

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q TP

dN  BN  AN  20 2  20  cm 

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

dM  BM  AM  20  20 2  cm

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Bước sóng: v 

ÀN

Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn BM là:

IỄ N

   dB   k     dM  8  0,5k  0  16  k  0  k  15,...,0 2  

(Ta bỏ dấu bằng ở vị trí dB vì ta không xét cực đại, cực tiểu tại nguồn) Có 16 giá trị của k vậy ta có 16 điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn BM. → Chọn B. Ví dụ 8: Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp AB cách nhau 24cm dao

  động theo phương trình u1  u2  10cos 40t   cm . Vận tốc truyền sóng là v = 40 cm/s. Tìm số điểm 2  Trang 9 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

dao động với biên độ cực đại trên đường tròn đường kính AB? A. 46.

B. 23.

C. 22.

D. 44.

Hướng dẫn  40   2cm f 20

L L  k   12  k  12  k  11,...,11  

Số điểm cực đại trên đoạn AB là: 

Bước sóng: v 

Câu 1. Tại hai điểm O1;O2 cách nhau 48 cm trên mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng dao động theo

Đ ẠO

phương thẳng đứng với phương trình u1  5sin 100t  mm và u2  5sin 100t    mm . Tốc độ truyền

sóng trên mặt chất lỏng là 2m/s. Coi biên độ sóng không đổi trong quá trình truyền sóng. Trên đoạn O1O2 B. 23.

C. 25.

H Ư

A. 24.

có số cực đại giao thoa là

D. 26.

TR ẦN

Câu 2. Hai điểm S1;S2 trên mặt chất lỏng, cách nhau 18,1 cm dao động cùng pha với tần số 20Hz. Tốc độ truyền sóng là 1,2m/s. Giữa S1 và S2 có số gợn sóng hình hypebol mà tại đó biên độ dao động cực B. 4.

10 00

A. 3.

tiểu là:

C. 5.

D. 6.

Câu 3. Tại hai điểm trên mặt nước, hai nguồn phát sóng A và B có phương trình u  asin  40t  cm , vận

-H

tốc truyền sóng là 50 cm/s, A và B cách nhau 11 cm. Gọi M là điểm trên mặt nước có MA = 10 cm và MB = 5 cm. Số điểm dao động cực đại trên đoạn AM là A. 8.

B. 7.

C. 2.

D. 6.

ÁN

-L

Câu 4. Hai nguồn kết hợp AB cách nhau 16cm dao động cùng pha. C là điểm nằm trên đường dao động cực tiểu, giữa đường cực tiểu qua C và trung trực của AB còn có một đường dao động cực đại. Biết rằng AC = 17,2 cm; BC = 13,6 cm. Số đường dao động cực đại trên AC là: A. 16.

B. 6.

C. 5.

D. 8.

Câu 5. Tại hai điểm A, B trên mặt nước cách nhau 16 cm có hai nguồn phát sóng kết hợp dao động theo

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

.Q TP

3. Bài tập tự luyện dạng 2

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

→ Chọn A.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Có 23 điểm cực đại trên AB tương ứng có 11 đường cực đại. Mỗi đường cắt đường tròn tai 2 điểm. Vậy trên đường tròn có tổng cộng 23.2=46 điểm dao động với biên độ cực đại

IỄ N

ÀN

  phương trình: u1  acos 30t  ; u2  acos 30t   . Tốc độ truyền sóng trên mặt nước 30 cm/s. Gọi E, 2  F là 2 điểm trên đoạn AB sao cho AE = FB = 2 cm. Tìm số cực tiểu trên đoạn EF?

A. 10.

B. 11.

C. 12.

D. 13.

Đáp án: 1–A

2–D

3–B

4–D

5-C

Dạng 3: Bài toán về vị trí các điểm cực đại, cực tiểu 1. Phương pháp giải Trang 10 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Vận dụng các công thức tính số điểm cực đại, cực tiểu Lập luận theo đầu bài để tìm ra giá trị k thỏa mãn Áp dụng các kiến thức về hình học để xác định vị trí điểm cần tìm. 2. Ví dụ minh họa

C. 40 cm.

D. 50 cm.

TR ẦN

Vậy AM lớn nhất khi M nằm trên đường cực đại k = 1

H Ư

Hai nguồn cùng pha nên hình ảnh các đường cực đại như hình vẽ. Ta thấy M càng xa A khi M nằm trên đường cực đại gần đường trung trực

Đ ẠO

 200   20cm f 10

Bước sóng: v 

Hai nguồn cùng pha nên ta có: d2  d1  k  1  20cm

Mặt khác tam giác AMB vuông tại A. Theo Pi-ta-go ta có:

10 00

d22  d12  AB2  402

Giải hệ phương trình ta có: d1  AM  30cm

→ Chọn A.

-L

-H

Ví dụ 2: Trên bề mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp A, B cách nhau 16 cm dao động cùng pha, cùng tần số 25Hz. Biết tốc độ truyề sóng bằng 80 cm/s. Xét điểm ở trên mặt chất lỏng nằm trên đường thẳng vuông góc với AB tại B, dao động với biên độ cực đại. Điểm gần B nhất cách B một khoảng bằng: B. 4,8 cm.

ÁN

A. 2,4 cm.

C. 3,6 cm.

D. 6 cm.

Hướng dẫn

 80   3,2cm f 25

Bước sóng: v 

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q

Dựa vào đề bài ta vẽ được hình mô tả vị trí điểm M (hình vẽ trên chỉ biểu diễn các đường hypebol cực đại)

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Hướng dẫn

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

B. 30 cm.

A. 20 cm.

Ví dụ 1: Trên bề mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp AB cách nhau 40 cm dao động cùng pha. Biết sóng do các nguồn phát ra đều có tần số 10Hz, vận tốc truyền sóng là v = 2 m/s. Gọi M là một điểm nằm trên đường thẳng vuông góc với AB tại A mà ở đó dao động với biên độ cực đại. Đoạn AM có giá trị lớn nhất là:

IỄ N

Từ hình vẽ ta thấy đường hypebol cực đại gần B sẽ cắt đường thẳng tại điểm M càng gần B.

Số cực đại trên AB: 

L L  k   5  k  5  k  4,...,4  

Vì M nằm trên cực đại gần B nhất nên M thuộc đường k  4 Ta có hệ phương trình:

Trang 11 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

d2  d1  4  12,8 d1  d2  12,8   d2  3,6cm  2 2 2 2 2 d  12,8  d  256 d1  d2  AB  256   2  2

→ Chọn C.

C. 5,13 cm.

D. 3,95 cm.

MB  MA  1.  2 Ta có:   MA  4,57 cm 2 2 2 MB  MA  AB  64

H Ư

Chọn A. 3. Bài tập tự luyện

TR ẦN

Câu 1. Ở mặt thoáng của chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp A và B cách nhau 20 cm, dao động theo

phương thẳng đứng với phương trình: uA  2cos40  t  mm ; uB  2cos 40t    mm . Biết tốc độ

A. 20 cm.

B. 30 cm.

10 00

truyền sóng trên mặt chất lỏng là 30cm/s. Điểm cực tiểu giao thoa M trên đường vuông góc với AB tại B (M không trùng B, là điểm gần B nhất). Khoảng cách từ M đến A gần giá trị nào sau đây nhất? C. 40 cm.

D. 15 cm.

-H

Câu 2. Dùng một âm thoa có tần số rung f  100Hz người ta tạo ra tại hai điểm A, B trên mặt nước có nguồn sóng cùng biên độ, cùng pha. Biết AB= 3,2 cm, tốc độ truyền sóng là v = 40 cm/s. Gọi I là trung điểm của AB. Tính khoảng cách từ điểm I đến điểm M gần I nhất dao động cùng pha với I và nằm trên trung trực của AB? B. 1,3 cm.

-L

A. 1,8 cm.

C. 1,2 cm.

D. 1,1 cm.

ÁN

Câu 3. Giao thoa sóng nước với hai nguồn giống hệt nhau A và B cách nhau 20 cm có tần số 50Hz. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 1,5 m/s. Trên mặt nước xét đường tròn tâm A, bán kính AB. Điểm trên đường tròn dao động với biên độ cực đại cách đường thẳng A, B một đoạn gần nhất là: B. 17,96 mm.

ÀN

A. 18,67 mm.

C. 19,97 mm.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Đ ẠO

Tam giác MAB có AB là đường kính nên tam giác vuông tại M

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Mà M gần A nhất nên M thuộc cực đại về phía A (k=1)

Điểm M gần trung trực khi M nằm trên đường cực đại gần trung trực nhất k  1

http://daykemquynhon.ucoz.com

Hướng dẫn Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

B. 3,29 cm.

A. 4,57 cm.

Ví dụ 3: Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B cách nhau 8 cm dao động cùng pha tạo ra sóng có bước sóng 2 cm. Điểm M nằm trên đường tròn đường kính AB (không nằm trên đường trung trực của AB) thuộc mặt nước gần trung trực của AB nhất dao động với biên độ cực đại. M cách A một đoạn gần nhất bằng:

D. 15,34 mm.

Đáp án:

IỄ N

1–A

2–C

3–C

Dạng 4: Bài toán về độ lệch pha của các điểm trên đường trung trực. 1. Phương pháp giải Ví dụ: trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A và B cùng pha, cách nhau 16 cm. Bước sóng tạo ra là 2 cm. Gọi I là trung điểm của AB. P là một điểm trên mặt nước Trang 12

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com cách đều hai nguồn và cách đều trung điểm I một đoạn 6 cm. Số điểm dao động cùng pha với hai nguồn trên đoạn PI là bao nhiêu?

Hướng dẫn:

Xét trường hợp hai nguồn cùng pha

Y M nằm trên đoạn PI, nên: AI  d  AP

Độ lệch pha của điểm M so với hai nguồn:

Số điểm cùng pha với hai nguồn trên đoạn PI là số giá trị nguyên của k thỏa mãn:

TR ẦN

8  k  10  4  k  5  k  4;5

Có 2 giá trị k thỏa mãn, vậy có 2 điểm dao động cùng pha nguồn trên PI.

M cuø ng pha vôù i nguoà n khi: d  k

-H

-L

2. Ví dụ minh họa

AB 2

Điều kiện của d: d  AO 

10 00

 1 M ngöôïc pha vôù i nguoà n khi: d   k    2   M vuoâ ng pha vôù i nguoà n khi: d   2k  1 4

ÁN

Ví dụ 1: Hai nguồn kết hợp S1 và S2 cách nhau 20 cm dao động cùng pha tạo ra hệ sóng giao thoa với tần số 20Hz. Biết vận tốc truyền sóng bằng 40 cm/s. Điểm nằm trên đường trung trực dao động ngược pha với nguồn, cách hai nguồn một đoạn ngắn nhất bằng:

IỄ N

ÀN

A. 11 cm.

Bước sóng: v 

H Ư

2d 

 

AP  AI 2  PI 2  82  62  10 cm

B. 10 cm.

C. 10,5 cm.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

 2d  uM  2acos t     

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Đ ẠO

Xét điểm M trên đường trung trực cách 2 nguồn Điểm M nằm trên đường trung trực dao động cùng đoạn d pha với nguồn khi có khoảng cách d thỏa mãn: Phương trình dao động tại M: d  k

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

u1  u2  acos t 

D. 12 cm.

Hướng dẫn   2cm f

Điểm M thuộc đường trung trực dao động ngược pha với

 1 nguồn nên: d   k    2 

Trang 13 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Mặt khác, theo tính chất hình học: d  S1I với I là trung điểm S1S2 Mà M gần S1 nhất nên ta lấy giá trị nhỏ nhất k  5  d  5,5.  11cm → Chọn A.

C. 11.

D. 12.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Điểm dao động cùng pha với nguồn có khoảng cách tới nguồn thỏa mãn d  k Xét tam giác AIM: AM  AI 2  MI 2  13cm AI  d  AM  5  1,5k  13  3,3  k  8,7  k  4,...,8

TR ẦN

AI  d  AN  5  1,5k  13  3,3  k  8,7  k  4,...,8

H Ư

Trên đoạn IN:

Có 5 giá trị của k nên có 5 điểm dao động cùng pha nguồn đại trên đoạn MI.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

Trên đoạn MI:

Vậy trên đoạn IN cũng có 5 điểm cùng pha với nguồn.

Vậy tổng cộng trên đoạn MN có 10 điểm dao động cùng pha với nguồn.

ÁN

-L

-H

10 00

→ Chọn B.

IỄ N

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Hướng dẫn Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

B. 10.

A. 9.

Ví dụ 2: Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B đặt cách nhau 10 cm dao động cùng pha. Sóng tạo ra trên mặt nước có bước sóng 1,5 cm. Trong miền giao thoa xét hai điểm M, N nằm trên đường trung trực của AB và cùng cách trung điểm I của đoạn AB một đoạn 12 cm. Số điểm dao động cùng pha với nguồn trên đoạn MN là:

Trang 14 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

CHỦ ĐỀ 2: SÓNG CƠ HỌC CHUYÊN ĐỀ 3: SÓNG DỪNG PHẦN 1: LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Sóng dừng Định nghĩa:

Ví dụ: Sóng dừng trên sợi dây

Hiện tượng phản xạ sóng là hiện tượng sóng đảo ngược phương truyền khi tới mặt giới hạn của môi trường truyền sóng.

Y MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO G N

10 00

- Các điểm không dao động gọi là nút sóng.

TR ẦN

- Các điểm dao động với biên độ cực đại gọi là bụng sóng.

H Ư

- Sóng dừng là sóng có các điểm dao động với biên độ cực đại xen lẫn với những điểm đứng yên không dao động.

- Nếu đầu phản xạ cố định thì sóng phản xạ ngược pha sóng tới, nếu đầu phản xạ là đầu tự do thì sóng phản xạ cùng pha sóng tới.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

- Sóng phản xạ có cùng tần số, cùng bước sóng với sóng tới.

2. Tính chất

-H

Sóng dừng là một trường hợp đặc biệt của giao thoa sóng: là kết quả của sự giao thoa giữa sóng tới và sóng phản xạ.

-L

Biên độ của bụng sóng là 2a với a là biên độ của nguồn, bề rộng của một bụng sóng là 4a.

ÁN

Khoảng cách giữa hai nút sóng hay hai bụng sóng  bất kì: d  k 2 Khoảng cách giữa một nút và một bụng bất kì:  d   2k  1 4

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Đặc điểm của sóng phản xạ

IỄ N

Thời gian liên tiếp giữa hai lần dây duỗi thẳng là T 2

Các điểm nằm trong cùng một bó sóng luôn dao động cùng pha nhau và ngược pha với các điểm thuộc bó bên cạnh. Đầu phản xạ cố định là một nút sóng, đầu phản xạ Trang 1 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

tự do là một bụng sóng. 3. Biên độ của một điểm trong sóng dừng Xét điểm M nằm cách đầu phản xạ Q một đoạn d. Biên độ của điểm M được tính bởi:

 2d  Nếu đầu Q cố định: A M  2a sin     

N Y U

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q TP H Ư

a) Dây có hai đầu cố định  2

TR ẦN

Chiều dài dây thỏa mãn l  k.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO G N

4. Điều kiện để có sóng dừng trên dây

Số bó sóng bằng k

Số bụng sóng bằng k

10 00

Số nút sóng bằng k + 1

Hai tần số liên tiếp có sóng dừng trên dây là f1 và f2 thì tần số nhỏ nhất để có sóng dừng là:

-H

f min  f1  f 2 với f2 bằng một số nguyên lần fmin

b) Dây có một đầu cố định, một đầu tự do

-L

Chiều dài dây thỏa mãn: l   2k  1 .

 4

ÁN

Số bỏ sóng bằng k

Số bụng sóng bằng k + 1

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

 2d  Nếu đầu Q tự do: A M  2a cos     

ÀN

Số nút sóng bằng k + 1

IỄ N

Hai tần số liên tiếp có sóng dừng trên dây là f1 và f2 thì tần số nhỏ nhất để có sóng dừng là: f f f min  1 2 với f1; f2 bằng một số nguyên lẻ lần 2 fmin PHẦN 2: CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Bài toán xác định các đặc trưng của hiện tượng sóng dừng 1. Phương pháp giải Trang 2

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Ơ H N

D. 4,5m/s

Tổng cộng trên dây có 5 điểm đứng yên, tổng khoảng cách giữa chúng bằng chiều dài dây.   2m    1m (5 điểm đứng yên tương ứng với 5 nút sóng) 2

TR ẦN

Ta có: l  4

Vận tốc truyền sóng: v 

  5m / s T

 Chọn C

T  0,1  T  0, 2s 2

10 00

Thời gian liên tiếp giữa hai lần sợi dây duỗi thẳng là:

B. 7 nút và 6 bụng

ÁN

A. 3 nút và 2 bụng

-L

-H

Ví dụ 2: (A-2010) Một sợi dâyAB dài 100 cm căng ngang, đầu B cố định, đầu A gắn với một nhánh của một âm thoa dao động điều hòa với tần số 40 Hz. Trên dây AB có sóng dừng ổn định, A được coi là một nút sóng. Tốc độ truyền sóng trên dây là 20 m/s. Kể cả A và B thì trên dây có: C. 9 nút và 8 bụng

D. 5 nút và 4 bụng

Hướng dẫn

Bước sóng:  

v  50cm f  nên k = 4 2

IỄ N

Dây có hai đầu cố định ta có: l  100cm  4.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Hướng dẫn

C. 5m/s

B. 6m/s

H Ư

A. 7m/s

Đ ẠO

Ví dụ 1: Sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi dài 2 m hai đầu cố định. Quan sát trên dây người ta thấy ngoài hai đầu cố định còn có 3 điểm khác cũng đứng yên không dao động. Biết khoảng thời gian liên tiếp giữa hai lần sợi dây duỗi thẳng là 0,1 s. Vận tốc truyền sóng trên dây là:

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

.Q TP

2. Ví dụ minh họa

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Khoảng cách giữa một nút và một bụng liên tiếp là Hướng dẫn   Khoảng cách giữa 2 nút liên tiếp là: 4 2 Khoảng cách giữa n nút sóng liên tiếp là L: Khoảng cách giữa 4 nút sóng liên tiếp:   L   n  1 d  3  9cm    6cm 2 2

Khoảng cách giữa hai nút hoặc hai bụng liên tiếp là Ví dụ: Trong thí nghiệm sóng dừng trên dây người ta đo được khoảng cách giữa 4 nút sóng liên tiếp là  9 cm. Bước sóng trên dây là bao nhiêu? 2

Suy ra trên dây có 4 bụng, 5 nút  Chọn D Ví dụ 3: Khi có sóng dừng trên dây với tần số sóng là 42 Hz thì trên dây có 7 nút sóng (A, B đều là nút sóng). Đề trên dây có 5 nút sóng thi tần số sóng phải là: A. 30Hz

B. 28Hz

C. 58,8Hz

D. 63Hz

Hướng dẫn Trang 3 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Vì A, B là nút nên dây có hai đầu cố định. Chiều dài dây thỏa mãn: l  k

 v k 2 2f

Khi đó số nút sóng trên dây là k + 1 Lúc đầu có 7 nút sóng suy ra k1 = 6, lúc sau có 5 nút sóng nên có k2 = 4 f k v v  k2  2  2  f 2  28Hz 2f1 2f 2 f1 k1

Ta có: l  k1

 Chọn B

Đ ẠO

Dây có hai đầu cố định nên tần số nhỏ nhất để có sóng dừng là f1  f 2  9Hz Thử lại ta thấy thỏa mãn: f1  5f ;f 2  6f

 Chọn D

H Ư

Ví dụ 5: Một ống sáo có một đầu kín, một đầu hở dài 68 cm. Hỏi ống sáo có khả năng cộng hưởng những âm có tần số nào sau đây, biết tốc độ âm trong không khí V = 340 m/s? B. f  75Hz;f  15Hz

TR ẦN

A. f  125Hz;f  375Hz C. f  150Hz;f  300Hz

D. f  30Hz;f  100Hz

Hướng dẫn v 340   2k  1   2k  1 .125 (k nguyên) 4l 4.0, 68

f   2k  1

10 00

Ống sáo một đầu kín, một đầu hở nên có thể phát ra âm có tần số:

-H

Từ đó ta thấy rằng ống sáo có khả năng cộng hưởng những âm có tần số: f  125Hz;375Hz,...  Chọn A

-L

3. Bài tập tự luyện dạng 1

A. 200m/s

ÁN

Câu 1. Trên một sợi dây dài 60 cm với 2 đầu cố định có sóng dừng. Người ta quan sát được 3 bụng sóng. Biết tần số của sóng truyền trên dây là 100 Hz. Sóng truyền trên dây có tốc độ là: B. 20m/s

C. 40m/s

D. 400m/s

ÀN

Câu 2. Trên một sợi dây dài 2 m đang có sóng dừng với tần số 100 Hz, người ta thấy ngoài 2 đầu dây cố định còn có 3 điểm khác luôn đứng yên. Vận tốc truyền sóng trên dây là:

A. 40m/s

B. 100m/s

C. 60m/s

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Hướng dẫn

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

D. 9Hz

C. 8Hz

B. 6Hz

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

A. 4,5 Hz

Ví dụ 4: Sóng dừng được tạo ra trên dây giữa hai điểm cố định lần lượt với hai tần số gần nhau là 45 Hz và 54 Hz. Tìm tần số kích thích nhỏ nhất mà vẫn có thể tạo ra sóng dừng trên dây?

D. 80m/s

IỄ N

Câu 3. Một sợi dây dài 120 cm, đầu B cố định. Đầu A gắn với một nhánh của âm thoa dao động với tần số 40 Hz. Biết vận tốc truyền sóng v = 32 m/s, đầu A nằm tại nút sóng dừng. Số bụng sóng dừng trên dây là: A. 3

B. 4

C. 5

D. 6

Câu 4. Một dây AB dài 20 cm, đầu B cố định, đầu A gắn vào một âm thoa rung với tần số f = 10 Hz. Vận tốc truyền sóng là 100 cm/s. số bụng và số nút quan sát được khi có hiện tượng sóng dừng là: A. 3 bụng, 4 nút

B. 4 bụng, 5 nút

C. 5 bụng, 6 nút

D. 6 bụng, 7 nút Trang 4

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Câu 5. Một sợi dây đàn hồi với hai đầu dây cố định có vận tốc truyền sóng là 40 m/s. Khi tần số sóng là 200 Hz thì trên dây hình thành sóng dừng với10 bụng sóng. Hãy chỉ ra tần số nào dưới đây cũng tạo ra sóng dừng trên dây? A. 90Hz

B. 70Hz

C. 60Hz

D. 110Hz

3–A

4 –B

5–C

2–B

1–C

Đáp án:

Dạng 2: Bài toán về biên độ dao động của các điểm

2. Ví dụ minh họa

B. 0,5cm

C. 0,75cm

TR ẦN

A. 0,38cm

H Ư

Ví dụ 1: Sóng dừng trên một sợi dây, hai điểm O và B cách nhau 140 cm, với o là nút và B là bụng. Trên OB, ngoài điểm O còn có 3 điểm nút và biên độ dao động tại bụng sóng là 1 cm. Biên độ dao động tại điểm M cách B đoạn 65 cm là D. 0,92cm

Hướng dẫn

10 00

Vì B là bụng sóng nên biên độ tại điểm M cách B đoạn d tính bởi: A M  2a cos

Tổng cộng trên dây có 4 nút sóng nên chiều dài dây: l   2k  1

 với k = 3 4

-H

Suy ra:  = 80cm

2d 

Biên độ tại bụng sóng là 2a = 1cm

 Chọn A

ÁN

-L

 2d   2.65  Thay số ta tính được biên độ tại M: A M  2a cos    1. cos    0,38cm     80 

Ví dụ 2: Một sợi dây đàn hồi OM dài 90 cm có hai đầu cố định. Khi được kích thích thì trên dây xuất hiện sóng dừng với 3 bó sóng. Biên độ dao động tại bụng sóng là 3 cm. Tại điểm N trên dây gần O nhất có biên độ dao động là 1,5 cm. ON cỏ giá trị bằng

IỄ N

B. 5cm

C. 5 2cm

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Ghi nhớ rằng các điểm trong 1 bó dao động cùng pha và ngược pha với bó bên cạnh.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q Đ ẠO

Ghi nhớ trục biên độ của các điểm

A. 10cm

Vận dụng công thức tính biên độ các điểm trong sóng dừng.

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

1. Phương pháp giải

D. 7,5cm

Hướng dẫn

Trên dây có 3 bó sóng nên chiều dài dây thỏa mãn: l  k

2l  với k = 3. Suy ra    60cm 3 2

Biên độ dao động tại điểm M là 1,5 cm bằng một nửa biên độ tại bụng. Sử dụng trục khoảng cách ta có  60   5cm khoảng cách từ điểm M đến nút O là: 12 12  Chọn B Trang 5 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Ví dụ 3: Một sóng dừng trên sợi dây căng ngang với hai đầu cố định, bụng sóng dao động với biên độ bằng 2a. Người ta quan sát thấy những điểm có cùng biên độ ở gần nhau nhất cách đều nhau 12 cm. Bước sóng và biên độ dao động của những điểm có cùng biên độ nói trên là A. 24cm và 2a

C. 24cm và a 3

B. 48cm và a 2

D. 48cm và a 3

Hướng dẫn

D. 8cm và 60cm

Vì M, N dao động cùng pha nên chúng nằm trong cùng một bỏ sóng.

 MN     4(NI  NO)  2(MN  NP)  60cm  MI   10cm  4 2 6

10 00

Mà ta có: NI  NO  IO 

TR ẦN

Biểu diễn vị trí các điểm như hình vẽ. Vì M, N, P cùng biên độ gần nhau nhất nên P nằm ngay bó bên cạnh bó chứa M và N và MI = NI; NO = OP

Từ trục khoảng cách ta suy ra biên độ tại M là a = 4cm. Suy ra biên đô tại bụng sóng là 2a = 8 cm

-H

3. Bài tập tự luyện 2

 Chọn D

-L

Câu 1. Xét sóng dừng trên dây dài 1 m có hai đầu cố định. Trên dây có 5 bụng sóng có biên độ A = 2 mm. Biên độ của điểm M cách đầu dây 40 cm là B. 0mm

C. 2mm

D. 3mm

ÁN

A. 1mm

Câu 2. Một sợi dây đàn hồi căng ngang, đang có sóng dừng ổn định. Trên dây A là một điểm nút, B là điểm bụng gần A nhất với AB = 18 cm, M là một điểm trên dây cách B một khoảng bằng 12 cm. Biết rằng trong một chu kì sóng, khoảng thời gian mà tốc độ dao động của phần tử B nhỏ hơn tốc độ cực đại của phần tử M là 0,1 s. Tốc độ truyền sóng trên dây là

A. 3,2m/s

B. 5,6m/s

C. 4,8m/s

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Hướng dẫn

C. 8cm và 40cm

B. 4cm và 60cm

H Ư

A. 4cm và 40cm

Đ ẠO

Ví dụ 4: M, N, P là ba điểm liên tiếp nhau trên một sợi dây mang sóng dừng có cùng biên độ 4 cm. Dao động tại điểm N cùng pha với dao động tại điểm M. Biết MN = 2NP = 20 cm. Tính biên độ dao động tại bụng và bước sóng?

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

.Q TP

 Chọn B

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Những điểm có biên độ bằng nhau, cách đều nhau có hai trường hợp: thứ nhất là các bụng sóng cách đều   nhau ; thứ hai là những điểm cách đều nhau đoạn có biên độ bằng a 2 . Ở bài này những điểm cùng 2 4  biên độ gần nhau nhất cách đều nhau nên ta chọn trường hợp thứ hai   12    48 4

D. 2,4m/s

IỄ N

Câu 3. Một sợi dây AB = 120 cm, hai đầu cố định, khi có sóng dừng ổn định xuất hiện 5 nút sóng, O là trung điểm của dây, M và N là hai điểm trên dây nằm về hai phía của O, với OM = 5 cm, ON = 10cm, tại thời điểm t tốc độ của sóng tại M là 60cm/s thì tốc độ của sóng tại N là: A. 30 cm/s

B. 60 3 cm/s

C. 30 3 cm/s

D. 60 cm/s

Câu 4. Một sợi dây đàn AB dài 60 cm phát ra một âm có tần số 100 Hz. Quan sát dây đàn thấy có 2 bụng sóng và biên độ dao động tại bụng sóng là 2a. Tìm biên độ dao động tại hai điểm M và N lần lượt cách A một đoạn 30 cm và 45 cm? Trang 6 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com A. 2a và 0

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

B. 0 và 2a

C. a và 2a

D. 0 và a

Đáp án: 1–B

2–D

3–B

4–B

PHẦN 3: BÀI TẬP TỔNG HỢP

C. 25Hz

D. 20Hz

B. 100Hz

C. 12 và 11

D. 12 và 12

C. 95cm

giây. Vận tốc truyền sóng là A. 80cm/s

D. 80cm

x   cos  20t   (cm) trong đó x đo bằng cm và t đo bằng 4 2 

TR ẦN

Câu 4. Môt sóng dừng đươc mô tả u  4sin

B. 100cm

H Ư

A. 90cm

Câu 3. Trên dây AB với hai đầu cố định dài 100 cm có sóng dừng với 10 bó sóng. Khoảng cách xa nhất giữa hai bụng sóng là:

B. 40cm/s

C. 60cm/s

D. 20cm/s

10 00

 2x  Câu 5. Cho phương trình sóng dừng u  2 cos   cos 10t  (trong đó x tính bằng cm, t tính bằng s).    Điểm gần bụng nhất cách nó 8cm dao động với biên độ 1 cm. Tốc độ truyền sóng bằng

B. 40cm/s

C. 240cm/s

A. 80cm/s

D. 120cm/s

-H

Câu 6. Sóng dừng trên dây dài 2 m với 2 đầu dây cố định. Tốc độ sóng trên dây là 20 m/s. Tìm tần số dao động của sóng dừng nếu biết tần số này khoảng từ 4 Hz đến 6 Hz? B. 4,5Hz

C. 5Hz

-L

A. 4,6Hz

D. 5,5Hz

ÁN

Câu 7. Trên một sợi dây có sóng dừng với biên độ điểm bụng là 5 cm. Giữa hai điểm M và N trên dây có cùng biên độ dao động 2,5 cm và cách nhau 20 cm, thì các điểm luôn dao động với biên độ nhỏ hơn 2,5 cm. Bước sóng trên dây là: B. 80cm

C. 60cm

D. 40cm

ÀN

A. 120cm

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

B. 11 và 12

Đ ẠO

A. 11 và 11

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Câu 2. Một dây AB đàn hồi treo lơ lửng. Đầu A gắn vào một âm thoa rung với tần số f = 100 Hz. Vận tốc truyền sóng là 4 m/s. cắt bớt để dây chỉ còn 21 cm. Khi đó quan sát thấy có sóng dừng trên dây. Hãy tính số bụng và số nút sóng trên dây AB?

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

A. 50Hz

Câu 1. Một sợi dây đàn hồi dài 100 cm, có hai đầu A, B cố định. Một sóng truyền với vận tốc trên dây là 25 m/s, trên dây đếm được 3 nút sóng, không kể 2 nút A, B. Tần số dao động trên dây là:

IỄ N

Đáp án:

2–A

3–A

4–A

5–C

6–C

7–A

1–A

Trang 7 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

CHỦ ĐỀ 2: SÓNG CƠ HỌC CHUYÊN ĐỀ 4: SÓNG ÂM PHẦN 1: LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Định nghĩa

Đ ẠO

Tần số âm là tần số của nguồn âm. Phân loại theo độ lớn tần số âm

- Hạ âm: tần số nhỏ hơn 16 Hz

H Ư

- Âm nghe được: tần số từ 16 Hz đến 20000 Hz

TR ẦN

- Siêu âm: tần số lớn hơn 20000 Hz Phân loại theo đặc điểm tần số âm - Nhạc âm: Âm có tần số xác định (tiếng nói, nhạc cụ,....) gây cho tai cảm giác dễ chịu.

-H

10 00

- Tạp âm: Âm không có tần số xác định (tiếng ồn,..) gây cho tai cảm giác khó chịu.

3. Sự truyền âm

-L

Âm truyền được trong các môi trường rắn, lỏng, khí. Sóng âm không truyền được trong chân không. Âm hầu như không truyền được trong các chất xốp như bông, len,.., gọi là các chất cách âm.

ÁN

Vận tốc truyền âm là vận tốc lan truyền dao động. Vận tốc truyền âm giảm dần trong các môi trường rắn, lỏng, khí

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Âm do các vật dao động phát ra.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U TP

2. Nguồn phát âm

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Sóng âm là những sóng cơ truyền trong các môi trường rắn, lỏng, khí.

4. Ba đặc trưng vật lí của âm

Đặc trưng thứ nhất: Tần số âm (f).

IỄ N

Đặc trưng thứ hai: Cường độ âm (I): là đại lượng đo bằng lượng năng lượng truyền qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với phương truyền âm tại điểm xét trong một đơn vị thời gian. Đơn vị W/m2. Mức cường độ âm (L): L  log

I I0

Trong đó: L: Mức cường độ âm (B) Trang 1 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

I: Cường độ âm (W/m2) I0: Cường độ âm chuẩn (W/m2) Ngoài đơn vị B (ben) người ta còn sử dụng đơn vị dB (đêxiben): 1B = 10dB. Khi đó công thức tính mức cường độ âm là: I (dB) I0

L  10 log

Đặc trưng thứ ba: Đồ thị dao động âm: Đồ thị dao động phụ thuộc vào biên độ và tần số âm

5. Ba đặc trưng sinh lí của âm

Tần số cao: âm cao (âm bổng)

Mức cường độ âm càng lớn thì âm nghe càng to

Giúp ta phân biệt được âm do các nguồn âm khác nhau phát ra

TR ẦN

H Ư

Đồ thị dao động âm

6. Nguồn nhạc âm

10 00

Khi một nhạc cụ phát ra một âm có tần số f0 thì bao giờ nó cũng phát ra các bội số của âm đó 2f0, 3f0, 4f0,....có cường độ khác nhau. Âm có tần số f0 gọi là âm cơ bản hay họa âm thứ nhất, các âm có tần số 2f0, 3f0,.4f0,...gọi là các họa âm thứ hai, họa âm thứ ba,....

Đồ thị dao động của một nhạc âm là sự tổng hợp tất cả đồ thị của các họa âm đó.

Dạng 1:

-L

1. Phương pháp giải

-H

PHẦN 2: CÁC DẠNG BÀI TẬP

ÁN

Với các câu hỏi lí thuyết, vận dụng các đặc điểm của sóng âm để trả lời câu hỏi. Vận dụng các bài toán về sóng cơ kết hợp với các Ví dụ: Một lá thép mỏng một đầu cố định, một đầu công thức về sóng âm để giải bài tập được kích thích để dao động với chu kì 0,04 s. Âm do lá thép phát ra là hạ âm, siêu âm hay âm nghe được?

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Mức cường độ âm

Tần số thấp: âm thấp (âm trầm)

Âm sắc

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Tần số âm

Phụ thuộc Đặc điểm

Độ to

Đ ẠO

Độ cao

IỄ N

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Khi sóng âm tác dụng vào tai ta thì mỗi loại đặc trưng vật lí lại gây một cảm giác cho tai người một cảm giác riêng, gọi là các đặc trưng sinh lí của âm.

Từ chu kì sóng ta có thể tính được tần số sóng: f

1 1   25Hz T 0, 04

Ta thấy: 16Hz  f  20000Hz Vậy âm phát ra là âm nghe được. Nếu nguồn âm có công suất P phát sóng cầu ra Ví dụ: Một loa phát thanh có công suất 1 W phát Trang 2 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

không gian thì cường độ âm tại điểm cách nguồn sóng cầu ra không gian. Tại điểm cách loa 1 m thì âm đoạn r tính bởi: cường độ âm bằng: P 4r 2

I

P 1   0, 08W / m 2 2 2 4r 4..1

2. Ví dụ minh họa

Đ ẠO

Khi người hét lên, sóng âm phát ra từ miệng, truyền đến vách núi rồi phản xạ lại. Gọi khoảng cách từ nơi người đó đứng đến chân núi là L thì tổng quãng đường mà sóng âm đã truyền đi từ lúc hét đến lúc nghe thấy phải là 2L

Ta có: S  v.t suy ra: 2.L  340.2  L  340m

H Ư

 Chọn A

TR ẦN

Ví dụ 2: Cường độ âm chuẩn là I0  1012 W / m 2 . Tại một điểm có cường độ âm bằng 10-5 W/m2 thì mức cường độ âm tại điểm đó bằng: A. 5B

B. 7B

C. 2B

D. 12B

10 00

Hướng dẫn

5

-H

 I  105  L  log    log  12   7B  10   I0 

Bài cho biết cường độ âm tại điểm xét: I  10 W / m 2 . Mức cường độ âm tính bởi:

 Chọn B

-L

Ví dụ 3: Tại một điềm M có mức cường độ âm bằng 50 dB. Biết cường độ âm chuẩn I0  1012 W / m 2 . A. 10-3 W/m2

ÁN

Cường độ âm tại M bằng

B. 10-4 W/m2

C. 10-5 W/m2

D. 10-7 W/m2

Hướng dẫn

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Hướng dẫn

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

D. 300m

C. 170m

B. 680m

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

A. 340m

Ví dụ 1: Một người đứng gần chân núi hét to thì sau 2 s người đó nghe thấy tiếng vọng lại từ phía núi. Biết vận tốc sóng âm trong không khí bằng 340 m/s. Khoảng cách từ nơi người đó đứng đến chân núi bằng:

ÀN

Bài cho biết mức cường độ âm tại M: L = 50 dB nên ta có thể tính được cường độ âm. Đề bài cho L với đơn vị là dB nên ta sử dụng công thức:

IỄ N

 I  I I L  10 log    50  10 log     105  I  105 I0  105.1012  107 W / m 2  I0   I0  I0

 Chọn D Ví dụ 4: Nếu cường độ âm tại một điểm tăng lên 100 lần thì mức cường độ âm tại điểm đó A. tăng lên 100 lần

B. tăng lên 10 dB

C. tăng lên 20 dB

D. giảm đi 100 lần

Hướng dẫn Trang 3 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Lúc đầu tại điểm M có cường độ âm là I và mức cường độ âm là L (dB): L  10 log

I (1) I0

Bây giờ tăng cường độ âm lên 100 lần thì cường độ âm bây giờ là I’ = 100I. Mức cường độ âm bây giờ là I' L’: L '  10 log (2) I0

Lấy (2) trừ (1) ta có:

 Chọn C

H Ư

Chú ý: Ta có thể ghi nhớ kết quả bài toán này để giải nhanh: khi cường độ âm tăng lên 10n lần thì mức cường độ âm tăng thêm 10n dB và ngược lại

A. 0,05 W/m2

TR ẦN

Ví dụ 5: Một sóng âm truyền trong không khí. Tại hai điểm M, N có mức cường độ âm lần lượt bằng 40 dB và 60 dB. Biết cường độ âm tại M bằng 0,5 W/m2. Cường độ âm tại N có giá trị bằng: B. 0,5 W/m2

C. 5 W/m2

D. 50 W/m2

10 00

Cách 1 (Sử dụng cách giải thông thường)

Hướng dẫn

I IM (1); L N  10 log N (2) I0 I0

Mức cường độ âm tại M và N: L M  10 log

Trừ vế (2) cho (1), ta có:

-H

I  IN I  10 log M  10 log  N  I0 I0  IM  I I  60  40  10 log N  log N  2  I N  102.0,5  50W / m 2 0,5 0,5  Chọn D

ÁN

-L

L N  L M  10 log

Cách 2 (Sử dụng kết quả giải nhanh vừa tìm được)

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Đ ẠO

Vậy khi I tăng lên 100 lần thì L tăng thêm 20dB

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

100I  10 log100  20(dB) I

 L ' L  10 log

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

I' I a I' I  I' L ' L  10 log  10 log  10 log 0  10 log   (Theo tính chất của hàm loga: log a  log b  log ) I b I0 I0 I I0

ÀN

Mức cường độ âm tại N lớn hơn tại M một lượng: L N  L M  60  40  20  10.2dB

Khi mức cường độ âm tăng thêm 10.2 lần thì cường độ âm phải tăng lên 102 lần.

IỄ N

Ta có ngay: I N  102.I M  102.0,5  50dB

 Chọn D Ví dụ 6: Một nguồn âm có công suất không đổi phát sóng cầu ra không gian. Tại điểm M cách nguồn một đoạn 4 m có cường độ âm bằng I. Điểm N cách nguồn âm 8 m có cường độ âm bằng: A. 2I

I 2

C. 4I

I 4

Trang 4 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com Hướng dẫn

Vì nguồn phát sóng cầu ra không gian nên gọi công suất nguồn âm là P thì cường độ âm tại điểm M cách P nguồn đoạn rM  4m tính bởi: I M  (1) 4rM2

I N rM2 I 42 I  2  N  2  IN  I M rN I 8 4

Chia vế (2) cho (1) ta được:

P (2) 4rN2

Tại điểm N cách nguồn âm rN  8m có cường độ âm bằng: I N 

C. 50 lần

D. 1000 lần

Câu 2. Hãy chọn câu đúng. Âm do hai nhạc cụ khác nhau phát ra luôn luôn khác nhau về A. độ cao

B. độ to

C. âm sắc

D. mức cường độ âm

A. tăng 2 lần

H Ư

Câu 3. Một nguồn âm phát sóng cầu ra không gian, bỏ qua sự hấp thụ âm. Khi khoảng cách từ nguồn âm đến điểm M tăng lên 2 lần thì cường độ âm tại M B. giảm 2 lần

D. giảm 4 lần

TR ẦN

Câu 4. Khi tần số âm tăng 2 lần thì

C. tăng 4 lần

A. độ cao tăng lên

B. độ cao giảm đi D. độ cao tăng lên 2 lần

C. độ cao không đổi

10 00

Câu 5. Sóng cơ học lan truyền trong không khí với cường độ đủ lớn, tai ta có thể cảm thụ được sóng cơ học nào sau đây?

C. Sóng cơ học có chu kì 2 s

A. Sóng cơ học có tần số 10Hz

B. Sóng cơ học có tần số 30 kHz D. Sóng cơ học có chu ki 2 ms

-H

Câu 6. Cho cường độ âm chuẩn I0  1012 W / m 2 . Một âm có mức cường độ 80 dB thì cường độ âm là: B. 3.10-5 W/m2

C. 10-6 W/m2

D. 10-20 W/m2

-L

A. 10-4 W/m2

ÁN

Câu 7. Một cái loa có công suất 1 W khi mở hết công suất, lấy  = 3,14. Cường độ âm tại điểm cách nó 400 cm có giá trị là bao nhiêu? (âm do loa phát ra dạng sóng cầu) A. 5.10-5 W/m2

B. 5 W/m2

C. 5.10-4 W/m2

D. 5 mW/m2

ÀN

Câu 8. Khi cường độ âm gấp 100 lần cường độ âm chuẩn thì mức cường độ âm có giá trị là: A. 2dB

B. 20dB

C. 20B

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

B. 100 lần

Đ ẠO

A. 10 lần

Câu 1. Cường độ âm tăng gấp bao nhiêu lần nếu mức cường độ âm tương ứng tăng thêm 2 Ben?

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

3. Bài tập tự luyện

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

 Chọn D

D. 100dB

IỄ N

Câu 9. Một âm có tần số xác định truyền lần lượt trong nhôm, nước, không khí với tốc độ tương ứng là v1 , v 2 , v3 . Nhận định nào sau đây đúng? A. v 2  v1  v3

B. v1  v 2  v3

C. v3  v 2  v1

D. v1  v3  v 2

Câu 10. Một sóng âm truyền trong thép với vận tốc 5000 m/s. Nếu độ lệch của sóng âm đó ở hai điểm  gần nhau nhất cách nhau 1 m trên cùng một phương truyền sóng là thì tần số của sóng bằng: 2 A. 1000Hz

B. 1250Hz

C. 5000Hz

D. 2500Hz Trang 5

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

IỄ N

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

-H B

10 00 TR ẦN G

H Ư

Đ ẠO

2–C 3–D 4–A 5–D

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú 6–A 7–D 8–B 9–B

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

-L

1–B

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ÁN

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Đáp án:

10 - B

Trang 6

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

CHỦ ĐỀ 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CHUYÊN ĐỀ 1: ĐẠI CƯƠNG DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU PHẦN 1: LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Từ thông Từ thông qua diện tích S được tính bởi công thức:

  NBScos  (Wb)

Trong đó:

N: Số vòng dây

B: Độ lớn cảm ứng từ (T)

eC  

TR ẦN

H Ư

Khi từ thông qua một khung dây biến thiên thì Ví dụ: Cho từ thông xuyên qua khung dây giảm đều trong khung xuất hiện một suất điện động gọi là từ 0,05 Wb về 0 trong thời gian 0,05 s thì trong dây suất điện động cảm ứng. có suất điện động cảm ứng: d (V) dt

eC  

d 0  0, 05   1(V) dt 0, 05

10 00

Trong toán học, ta tính eC bằng đạo hàm của  theo thời gian.

3. Dòng điện xoay chiều

-H

Cho khung dây quay đều trong từ trường khi đó từ thông qua khung dây biến thiên:

-L

  NBScos  t   

ÁN

Trong đó:

: tốc độ quay của khung dây   : góc hợp bởi n và B ở thời điểm t = 0

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

2. Hiện tượng cảm ứng điện từ

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q

Đ ẠO

: Góc giữa vecto pháp tuyến của mặt phẳng khung Góc giữa vecto pháp tuyến của mặt phẳng khung dây và vecto cảm ứng từ (rad) dây và vecto cảm ứng từ

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

S: Diện tích (m2)

IỄ N

Trong khung dây xuất hiện suất điện động cảm ứng: e   '(t)   NBSsin  t  

Suất điện động biến đổi theo thời gian theo định luật dạng sin gọi là suất điện động xoay chiều. Đặt suất điện động xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch thì trong mạch có dòng điện xoay chiều và ở hai đầu mạch có điện áp xoay chiều. Trang 1

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

u  U 0 cos  t  u 

  u  100 cos 100t   (V) 2    i  2 cos 100t   (A) 3 

i  I0 cos  t  i 

Trong đó: u, i: Giá trị tức thời

- Nếu  > 0 thì u sớm pha so với i

H Ư TR ẦN

2 T (s) 

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Chu kì:

Chu kì của dòng điện xoay chiều:

- Nếu  < 0 thì u trễ pha so với i

T

2 2   0, 02(s)  100

f

 100   50(Hz) 2 2

Tần số:

Tần số của dòng điện xoay chiều:

10 00

1  f  (Hz) T 2

Cường độ dòng điện hiệu dụng: I

Cường độ dòng điện hiệu dụng:

I0 2



2  2(A) 2

Điện áp hiệu dụng:

-H

Điện áp hiệu dụng:

     2 3 6

Vì  > 0 nên u sớm pha so với i

- Nếu  = 0 thì u cùng pha với i

I I 0 2



Đ ẠO

Độ lệch pha của u so với i:   u  i

  , : pha ban đầu 2 3

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

100: Tần số góc

u , i: : Pha ban đầu

100; 2: Biên độ

: Tần số góc

u, i: Giá trị tức thời

U

-L

U U 0 2

U0 2



100  50 2(V) 2

ÁN

Chú ý: Trong đời sống, trên các thiết bị điện thường ghi giá trị hiệu dụng. Mạng điện dân dụng nước ta có giá trị hiệu dụng U = 200V, tần số f = 50 Hz

IỄ N

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Trong đó:

U 0 , I0 : Biên độ

PHẦN 2: CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Làm quen với các đại lượng đặc trưng của dòng điện xoay chiều 1. Phương pháp giải Trang 2 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

A. 200V

B. 100V

C. 100 2V

D. 50V

Hướng dẫn

Y D.

 (rad) 2

Đưa về hàm cos:

10 00

Bước 1: Đưa biểu thức về dạng hàm cos.

TR ẦN

Hướng dẫn:

   u  200 cos 100t     200 cos 100t  (V) 2 2 

Bước 2: Đối chiếu với định nghĩa để xác định pha Đối chiếu với định nghĩa: ban đầu. u  U 0 cos  t       0(rad)

-H

 Chọn C

ÁN

-L

Nếu bài toán cho phương trình và hỏi giá trị tức thời ở một thời điểm, ta thay t vào phương trình để tính giá trị tức thời đó.

Ví dụ 3: Điện áp xoay chiều có biểu thức   u  200sin 100t   (V) . Ở thời điểm t = 2s 2  điện áp này có giá trị bằng: A. 200V

B. 100V

C. 50V

D. 100 2V

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q

 (rad) C. 0(rad) 4

 (rad) 2

H Ư

Đ ẠO

Nếu bài toán hỏi pha ban đầu ta làm theo 2 bước Ví dụ 2: Điện áp xoay chiều có biểu thức như sau:   u  200sin 100t   (V) . Pha ban đầu của điện 2  áp này bằng:

IỄ N D

 Chọn C

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

U 0 200   100 2(V) 2 2

Giá trị hiệu dụng của điện áp: U

Vận dụng các định nghĩa, các công thức đã học để 2. Ví dụ minh họa nhận biết các đại lượng đặc trưng của dòng điện Ví dụ 1: Điện áp xoay chiều có biểu thức xoay chiều   u  200sin 100t   (V) . Giá trị hiệu dụng của 2  điện áp này bằng:

Hướng dẫn Thay t = 2s vào phương trình ta được:   u  200sin 100t.2    200(V) 2 

 Chọn A

Trong các bài tập chú ý vận dụng kiến thức về dao Ví dụ 4: Dòng điện xoay chiều chạy trong đoạn động điều hòa vào dòng điện xoay chiều. mạch có biểu thức i  2 cos 100t  (A) . Số lần dòng điện đổi chiều trong 1 s là A. 50 lần

B. 100 lần

C. 150 lần

D. 200 lần Trang 3

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com Hướng dẫn Tần số dòng điện: f 

 100   50(Hz) 2 2

Số lần dòng điện đổi chiều trong 1s:

Số lần đổi chiều trong thời gian t là: 2ft (lần).

N  2ft  2.50.1  100 (lần)

 Chọn B

2. Bài tập tự luyện

Y TP

B. 100

C. 200

D. 400

A. 50

Đ ẠO

Câu 2. Một dòng điện xoay chiều có cường độ hiệu dụng 2 A, tần số 50 Hz chạy trên một dây dẫn. Trong thời gian 1 s, số lần cường độ dòng điện có độ lớn bằng 1 A là

2-C

TR ẦN

1–A

H Ư

Đáp án:

Dạng 2: Tính thời gian đèn sáng – tối

10 00

1. Phương pháp giải

u  220 cos 100t  (V) vào hai đầu một bóng đèn.

-H

Biết đèn chỉ sáng lên khi điện áp giữa hai đầu bóng đèn có độ lớn không nhỏ hơn 110V. Thời gian đèn sáng trong 1s là bao nhiêu?

-L

A. 0,5s

ÁN

Bước 1: Tính thời gian đèn sáng trong 1 chu kì.

1 s 3

2 s 3

D. 0,8s

Hướng dẫn Thời gian đèn sáng trong 1 chu kì:

 4 t     cos   U dm  U0

Ví dụ: Đặt điện áp xoay chiều

Đ Bước 2: Tính xem khoảng thời gian t đang xét bằng bao nhiêu lần chu kì.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

D. cường độ hiệu dụng là 2 2A

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

C. tần số 100Hz

IỄ N D

B. chu kì là 0,01s

A. cường độ cực đại là 2A

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Câu 1. Dòng điện xoay chiều có biểu thức i  2 cos100t(A) thì có

   4 4. t   3  1 (s)    t    100 75  U 110 1 dm cos         U0 220 2  3 

2 2   0, 02(s) Chu kì:  100 Bước 3: Suy ra khoảng thời gian đèn sáng, tối trong  t  1(s)  50T t thời gian t là: t t  .t Thời gian đèn sáng trong 1 giây là: T T

Trang 4 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com t  50.

1 2  (s) 75 3

2. Bài tập tự luyện Câu 1. Đặt điện áp xoay chiều u  220 cos 100t  (V) vào hai đầu một bóng đèn. Biết đèn chỉ sáng lên

2 s 3

1 s 3

1 2

3 s 4

khi điện áp hai đầu đèn có độ lớn không nhỏ hơn 110 V. Thời gian đèn tắt trong 1 giây là

3 s 4

2-A

H Ư

1–B

Đáp án:

TR ẦN

PHẦN 3: BÀI TẬP TỔNG HỢP

Câu 1. Điện áp tức thời giữa hai đầu một đoạn mạch điện xoay chiều có biểu thức

B. 220 2V

C. 110 2V

D. 110V

10 00

A. 220V

u  220 2 cos100t(V) . Điện áp hiệu dụng có giá trị là

Câu 2. Biểu thức cường độ dòng điện trong đoạn mạch xoay chiều là i  2 cos 100t  (A) . Tần số của

dòng điện là bao nhiêu? B. 50Hz

A. 100Hz

C. 100Hz

D. 50Hz

áp tức thời bằng không là

-H

Câu 3. Điện áp xoay chiều giữa hai đầu một đoạn mạch là u  150 cos100t(V) . Cứ mỗi giây số lần điện B. 50 lần

-L

A. 100 lần

C. 200 lần

D. 10 lần

ÁN

Câu 4. Một bóng đèn ne-on được mắc vào nguồn xoay chiều có điện áp u  200 cos 100t  (V) . Đèn chỉ bật sáng khi điện áp đặt vào đèn có độ lớn vượt quá giá trị 100 V. Trong 1 giây đèn này bật sáng bao nhiêu lần?

ÀN

A. 100 lần

B. 50 lần

C. 200 lần

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

1 s 2

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

1 s 3

Đ ẠO

2 s 3

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

giữa hai đầu bóng đèn lớn hơn hoặc bằng 110 2V . Thời gian đèn sáng trong 1 giây là

Câu 2. Một bóng đèn được mắc vào mạng điện dân dụng 220 V - 50 Hz. Biết đèn chỉ sáng lên khi điện áp

D. 10 lần

IỄ N

  Câu 5. Cường độ dòng điện trong một đoạn mạch có biểu thức i  2sin 100t   (A) . Ở thời điểm 6  1 t s cường độ trong mạch có giá trị 200

A. -1A

B. 1A

D.  3A

Câu 6. Một điện áp xoay chiều có biểu thức: u  200 cos 100t  (V) . Kể từ lúc t = 0, thời điểm đầu tiên điện áp có giá trị bằng 100 V là Trang 5 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

IỄ N

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

-H B

10 00 TR ẦN G

H Ư

Đ ẠO

1 s 200

1–A B.

2–B 1 s 300

3–A C.

4–A 5–C

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú 1 s 600

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

-L

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ÁN

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com 1 s 400

Đáp án:

6–B

Trang 6

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

CHUYÊN ĐỀ 2: MẠCH ĐIỆN CHỈ CÓ MỘT PHẦN TỬ PHẦN 1: LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Biểu diễn bằng vecto quay

N Ơ H N Y điện

áp

xoay

chiều

B 10 00 A

thuần R=2 thì ta có: I0 

U 0 100 2   2(A) R 100

-H

Ý U R

I

U 100   1(A) R 100

ÁN

-L

Ví u và i cùng pha nhau nên biểu thức cường độ dòng điện là:

i  2 cos 100t  (A)

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đặt

Cường độ dòng điện hiệu dụng:

Trong các bài tập ta thường sử dụng biểu thức trên đối với giá trị hiệu dụng I

dụ:

u  100 2 cos 100t  (V) vào hai đầu điện trở

U0 R

N Ví

Vậy trong đoạn mạch chỉ có điện trở thuần thì u và i cùng pha nhau và có

I0 

H Ư

u U 0 cos  t    I0 cos  t  R R

TR ẦN

i

Điện trở thuần R cho dòng điện xoay chiều đi qua và cản trở nó theo định luật Ôm.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q TP Đ ẠO

2. Đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Tương tự như đối với dao động điều hòa, các dao động điện cũng được biểu diễn bằng các vectơ quay:  iI  uU  Ta thường biểu diễn I nằm ngang làm chuẩn và biểu diễn sư lệch pha u, i trên giản đồ

ÀN

3. Đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện

IỄ N

Ở lớp 11 ta biết rằng tụ điện không cho dòng điện một chiều chạy qua nó. Tụ điện cho dòng điện xoay chiều đi qua và cản trở Ví dụ: Đặt điện áp xoay chiều nó. Đặc trưng bởi dung kháng: u  100 2 cos 100t  (V) vào hai đầu tụ điện có 1 ZC  C 104 (F) thì ta có điện dung C   Trong đó: ZC: dung kháng () Trang 1

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

: tần số góc (rad/s)

1  C

Dung kháng: ZC 

C: điện dung (F)

1  100 104 100. 

Khi đó cường độ dòng điện hiệu dụng tính bởi biểu Cường độ dòng điện hiệu dụng: thức: U 100 U I   1(A) I ZC 100 Z

H N

  i  2 cos 100t   (A) 2 

Biểu thức cường độ dòng điện:

 2

G N

TR ẦN

H Ư

 i   u      1  2   100 2 

4. Đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn cảm

10 00

Ở lớp 11 ta biết rằng cuộn cảm không cản trở dòng điện một chiều.

L: Độ tự cảm (H)

Khi đó cường độ dòng điện hiệu dụng tính bởi biểu thức:

U ZL

IỄ N

I

Cuộn cảm làm cho u sớm pha hơn i một góc

điện

áp

xoay

chiều

1 (H) thì ta có: 

Cảm kháng ZL  L  100.

ÁN

: Tần số góc (rad/s)

-L

ZL: Cảm kháng ()

Đặt

độ tự cảm L 

Trong đó:

dụ:

u  100 2 cos 100t  (V) vào hai đầu cuộn cảm có

-H

Z L  L

Cuộn cảm cho dòng điện xoay chiều đi qua và cản trở nó. Đặc trưng bởi cảm kháng: Ví

1  100() 

Cường độ dòng điện hiệu dụng: I

U 100   1(A) ZL 100

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

 i   u      1  I0   U 0 

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

.Q 2

Đ ẠO

Vì u và i vuông pha với nhau nên ta có hệ thức độc lập với thời gian:

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Tụ điện làm cho u trễ pha hơn i một góc

Biểu thức cường độ dòng điện:   i  2 cos 100t   (A) 2 

 2

Vì u và i vuông pha với nhau nên ta có hệ thức độc lập với thời gian: Trang 2 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com 2

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

 i   u      1  I0   U 0 

 i   u      1  2   100 2 

Chú ý: Nếu cuộn cảm cỏ điện trở thuần r (cuộn không thuần cảm) ta coi nó như một cuộn cảm thuần mắc nối tiếp với một điện trở thuần r (sẽ xét ở chuyên đề sau)

Điện trở

Cảm kháng

R()

ZL  L()

.Q TP Đ ẠO

I

u sớm pha hơn i góc

u trễ pha hơn i góc

 2

10 00

 2

U ZC

u i R

 i   u      1  I0   U 0 

-H

Biểu thức liên hệ u với i

-L

1. Phương pháp giải

PHẦN 2: CÁC DẠNG BÀI TẬP

ÁN

Tính các giá trị hiệu dụng, trở kháng ta sử dụng Ví dụ: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng định luật Ôm U = 200 V vào hai đầu điện trở R ta thấy cường độ dòng điện hiệu dụng I = 1 A I

U U 200 R   200() R I 1

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

u cùng pha với i

Quan hệ u với i về pha

U ZL

1 () C

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

I

U R

ZC 

I

Dung kháng

H Ư

Cường độ dòng điện hiệu dụng

TR ẦN

Cản trở dòng điện

So sánh

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Phần tử

5. So sánh các đoạn mạch chỉ chứa một phần tử

IỄ N

Với các bài toán hỏi độ lệch pha u, i chú ý tính chất về độ lệch pha đối với từng đoạn mạch. Bài toán cho giá trị tức thời ta sử dụng biểu thức Ví dụ: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch chỉ chứa tụ điện thì thấy cường độ dòng điện liên hệ giữa u và i của các đoạn mạch. cực đại bằng 2 A, điện áp cực đại hai đầu mạch bằng 200 V. ở thời điểm cường độ dòng điện bằng 1 A thì điện áp giữa hai đầu mạch có độ lớn bằng bao nhiêu? Trang 3

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com Hướng dẫn Mạch chỉ có tụ điện nên u và i liên hệ với nhau bởi biểu thức: 2

 i   u   i       1  u  U0 1     I0   U 0   I0 

Thay số ta được: 2

B. 0,24A

1 1 5000     6 C 100.2.10 

N H Ư

Dung kháng: ZC 

TR ẦN

Tần số góc của dòng điện:   2f  2.50  100(rad / s)

10 00

Vì mạch chỉ có tụ điện nên cường độ dòng điện hiệu dụng tính bởi: I   Chọn A

D. 0,18A

Hướng dẫn

U 220   0,14(A) ZC 5000 

Ví dụ 2: Dòng điện xoay chiêu chạy qua một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L 

1 (H) có biểu thức 

-H

  i  2 2 cos 100t   (A) . Biểu thức điện áp xoay chiều giữa hai đầu đoạn mạch này là: 6 

ÁN

-L

  A. u  200 2 cos 100t   (V) 2 

  C. u  200 cos 100t   (V) 6 

IỄ N

Cảm kháng: ZL  L  100.

C. 0,35A

  B. u  200 2 cos 100t   (V) 3    D. u  200 2 cos 100t   (V) 6 

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

A. 0,14A

Đ ẠO

Ví dụ 1: (Bài 4 SGK nâng cao trang 152) Mắc tụ điện có điện dung 2F vào mạng điện xoay chiều có điện áp 220V và tần số 50Hz. Cường độ dòng điện hiệu dụng qua tụ điện bằng:

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

.Q TP

2. Ví dụ minh họa

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

1 u  200 1     100 3(V) 2

Hướng dẫn 1  100() 

Điện áp cực đại hai đầu mạch tính bởi: I0 

U0  U 0  I0 .ZL  2 2.100  200 2(V) ZL

Vì đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần nên u sớm pha hơn i góc

 2

     Vậy: u  200 2 cos 100t     200 2 cos 100t   (V) 6 2 3  

Trang 4 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

 Chọn B

k   1  D. t    (s) , với k nguyên  600 200 

t

TR ẦN

H Ư

      i  0  I0 cos 100t    0  cos 100t    0  100t    k , với k nguyên 6 6 6 2  

1 k  (s) , với k nguyên 300 100

 Chọn A

10 00

Ví dụ 4: Cho đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện có điện dung C. Tại thời điểm t1 điện áp và dòng điện qua tụ có giá trị lần lượt là 50 2V; 2A . Tại thời điểm t2 điện áp và dòng điện qua tụ điện có giá trị

lần lượt là 50 3V;1A . Dung kháng của tụ có giá trị bằng B. 40

-H

A. 30

C. 10

D. 50

Hướng dẫn

-L

Bài cho các giá trị tức thời u, i nên ta sử dụng biểu thức liên hệ giữa u và i 2

ÁN

 i   u  Mạch chỉ có tụ điện nên u liên hệ với i bởi:      1  I0   U 0 

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Đầu bài hỏi thời điểm i = 0 nên ta cần giải phương trình lượng giác:

     Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch: i  I0 cos 100t     I0 cos 100t   (A) 3 2 6  

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

  hay i sớm pha u góc 2 2

Đ ẠO

Vì mạch chỉ có tụ điện nên u trễ pha hơn i góc

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Bài tập hỏi giá trị tức thời của i ở thời điểm nào đỏ nên ta phải viết được phương trình i

Hướng dẫn

k   1  C. t    (s) , với k nguyên  300 200 

k   1  B. t    (s) , với k nguyên  600 100 

k   1  A. t    (s) , với k nguyên  300 100 

Ví dụ 3: (Bài 5 SGK nâng cao trang 152) Điện áp giữa hai bản tụ điện có biểu thức   u  U 0 cos 100t   . Xác định các thời điểm cường độ dòng điện qua tụ điện bằng 0? 3 

ÀN

Thay các giá trị u, i ở hai thời điểm vào ta có hệ phương trình:

IỄ N

 2  2  50 2  2     1  I0   U 0  1 1 là hệ phương trình với hai ẩn là 2 ; 2  2 2 I0 U 0  1   50 3    1      I0   U 0 

Giải hệ phương trình trên ta thu được

Trang 5 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

1 1  I2  4 I0  2(A)  0    U 0  100(V)  1  1 2  U 0 10000 U 0 100   50 I0 2

Dung kháng của tụ: ZC 

 Chọn D

PHẦN 3. BÀI TẬP TỔNG HỢP

D. không xác định được

C. không đổi

B. giảm 2 lần

D. không xác định được

H Ư

A. tăng 2 lần

Đ ẠO

Câu 2. Mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện C. Điện áp giữa hai đầu mạch có giá trị hiệu dụng U và tần số f. Khi đó dòng điện trong mạch có cường độ hiệu dụng I. Nếu tăng tần số lên 2 lần thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch

A. 0,72A

TR ẦN

Câu 3. Một cuộn dây có độ tự cảm L và điện trở thuần không đáng kể, mắc vào mạng điện xoay chiều tần số 60 Hz thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là 12 A. Nếu mắc cuộn dây trên vào mạng điện xoay chiều cùng điện áp cực đại có tần số 1000 Hz thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là B. 200A

C. 0,005A

D. 1,4A

3 (H) . Đặt điện 2 áp xoay chiều có tần số 50Hz vào hai đầu đoạn mạch thì trong mạch có dòng điện   i  I0 cos 100t   (A) . Tại thời điểm mà điện áp hai đầu mạch có giá trị 50 3V thì cường độ dòng 4 

điện trong mạch là

-H

10 00

Câu 4. Cho đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần có hệ số tự cảm với L 

3A . Biểu thức của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là

ÁN

-L

  A. u  50 6 cos 100t   (V) 4    C. u  100 3 cos 100t   (V) 4 

  B. u  50 6 cos 100t   (V) 2    D. u  100 3 cos 100t   (V) 2 

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

C. không đổi

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

B. giảm 2 lần

A. tăng 2 lần

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Câu 1. Mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở R. Điện áp hai giữa đầu mạch có giá trị hiệu dụng U, tần số f. Khi đó dòng điện trong mạch có cường độ hiệu dụng I. Nếu tăng tần số lên 2 lần thì dòng điện trong mạch

IỄ N

ÀN

104 (F) .Đặt điện áp xoay Câu 5. Cho đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện với điện dung C   chiều có tần số 50 Hz vào hai đầu đoạn mạch. Tại thời điểm mà điện áp giữa hai đầu mạch có giá trị

100 3V thì cường độ dòng điện trong mạch là 2 A. Điện áp cực đại giữa hai đầu tụ điện có giá trị là A. 100 7V

B. 100 3V

C. 100 2V

D. 100 5V

Câu 6. Một tụ điện khi mắc nguồn u  U 2 cos 100t    (V) thi cường độ dòng điện hiệu dụng qua   mạch là 2A. Nếu mắc tụ vào nguồn u  U cos 120t   (V) thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong 2  mạch là bao nhiêu?

Trang 6 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

IỄ N

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

-H B

10 00 TR ẦN G

H Ư

Đ ẠO

1–C B. 1,2A

2–A 3–A

C. 1, 2 3A

4–C 5–A

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú D.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

-L

A. 1, 2 2A

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ÁN

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Đáp án:

6-A

Trang 7

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Chủ đề 3: Dòng điện xoay chiều CHUYÊN ĐỀ 4: CÔNG SUẤT CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU PHẦN 1: LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Công suất của dòng điện chạy qua một đoạn mạch

Đ ẠO

I  1A, R  50 thì công suất tiêu thụ:

U2 PR  I 2 .R  U R .I  R R

P  I 2 .R  12.50  50W .

H Ư

2. Công suất tức thời của dòng điện xoay chiều

TR ẦN

Trong đoạn mạch xoay chiều, công suất tiêu thụ Ví dụ: Ở thời điểm t, điện áp đang có giá trị tức của đoạn mạch ở mỗi thời điểm có 1 giá trị khác thời u  100V , cường độ dòng điện tức thời i  1A nhau do u và i liên tục thay đổi. Công suất ở mỗi thì công suất ở thời điểm đó bằng: thời điểm xác định gọi là công suất tức thời. p  u.i p  ui  100.1  100W

-H

10 00

Do công suất tức thời luôn thay đổi nên để đặc Với: u  U cos t     0 trưng cho công suất tiêu thụ của dòng điện xoay i  I 0 cos t  chiều ta lấy trung bình giá trị của công suất tức thời gọi là công suất trung bình hay công suất của p  u.i  U 0 cos t    .  I 0 cos t  dòng điện xoay chiều  2U .I .cos t    cos t  W VA rad

-L

 UI cos   UI cos  2t      

P  UI cos 

ÁN

Lấy trung bình bằng 0

Từ giản đồ vectơ đối với mạch RLC, ta có:

ÀN

cos  

UR R  U Z

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q Ví dụ:

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Công suất tỏa nhiệt trên điện trở R:

Đó cũng chính là công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch đó

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Ở lớp 11 ta đã biết rằng công suất của dòng điện chạy qua một đoạn mạch là đại lượng đặc trưng cho Ví dụ: Điện áp đặt vào hai đầu mạch U  100V , tốc độ thực hiện công của dòng điện và được tính cường độ dòng điện chạy qua mạch bằng 1 A thì bởi: công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch bằng: A P  UI  100.1  100W . P   UI t

Đại lượng cos  được gọi là hệ số công suất của

IỄ N

đoạn mạch xoay chiều.

Trong đoạn mạch RLC cuộn cảm và tụ điện không Ví dụ: Mạch có I  1A, R  50 thì công suất tiêu tiêu thụ công suất mà chỉ có điện trở nên công suất thụ của mạch bằng: của mạch RLC chính là công suất tỏa nhiệt trên điện trở. P  I 2 .R 

U R2 R

P  I 2 .R  12.50  50W .

Trang 1 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Từ đó ta thấy khi đoạn mạch xảy ra cộng hưởng thì công suất và hệ số công suất cực đại.

Khi xảy ra cộng hưởng: Z min  R  cos  

R 1 Z

PHẦN 2: CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Tính công suất và hệ số công suất

1. Phương pháp giải

H Ư

Hệ số công suất của mạch:

TR ẦN

      1 cos   cos        cos  . 3 2  4  12  

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: (Bài 3 SGK nâng cao trang 160) Một tụ điện có điện dung C  5,3 F mắc nối tiếp với một điện

a) Hệ số công suất của đoạn mạch:

10 00

trở R  300 thành một đoạn mạch. Mắc đoạn mạch vào mạng điện xoay chiều có điện áp 220V, tần số 50 Hz. Tính: B. 0,447

C. 0,235

-H

A. 0,420

Hướng dẫn

-L

1  600 C

ÁN

Dung kháng: Z C 

D. 0,717

Tổng trở của mạch: Z  R 2  Z C2  300 5

ÀN

Hệ số công suất của mạch: cos  

R 300 1    0, 447. Z 300 5 5

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Đ ẠO

     P  UI cos   100.1.cos        50W .  4  12  

R UR  Z U

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Công suất tiêu thụ của mạch:

Hệ số công suất của mạch: cos  

   i  2 cos  100 t    A 12  

U R2 U 2 cos 2   R R

P  UI cos   I 2 R  U R .I 

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Áp dụng công thức tính công suất và hệ số công Ví dụ: Đặt điện áp xoay chiều có biểu thức: suất thích hợp cho từng bài tập cụ thể.   u  100 2 cos  100 t   V  vào hai đầu mạch 4 Công suất của mạch:  RLC nối tiếp thì thấy cường độ dòng điện:

IỄ N

 Chọn B.

b) Điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ trong một phút: A. 1936 J

B. 1845 J

C. 1960 J

D. 2000 J

Hướng dẫn Từ định nghĩa về công suất đã học: P 

A  A  P.t  I 2 .R.t t

Trang 2 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Vậy ta cần tính được cường độ dòng điện hiệu dụng: I 

U 220 22   A. Z 300 5 30 5 2

 22  Điện năng mạch tiêu thụ trong 1 phút: A  I .R.t    .300.60  1936 J.  30 5  2

 Chọn A.

C. 0,15

D. 0,20

 Chọn C.

H Ư

Ví dụ 3: Đặt điện áp: u  200 cos100 t V  vào hai đầu một đoạn mạch thì cường độ dòng điện trong

B. 100 3 W

A. 100 W

TR ẦN

  mạch là: i  2sin 100 t    A  . Công suất tiêu thụ của mạch là: 3 

C. 200 3 W

D. 200 W

10 00

Hướng dẫn

Ta phải viết lại phương trình i để tính được độ lệch pha giữa u và i.

       i  2sin 100 t    2 cos 100 t     2 cos 100 t   3 3 2 6   

-H

Công suất của mạch: P  UI cos   UI cos u  i  

-L

 Chọn B.

    200 2 . .cos  0       100 3W . 2 2   6 

ÁN

  Ví dụ 4: Đặt điện áp xoay chiều u  200 cos  100 t   V  vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp có 6 

ÀN

R  100 thì thấy cường độ dòng điện sớm pha hơn hiệu điện thế giữa thế hai đầu mạch góc

 3

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q

P 1,5   0,15. UI 50.0, 2

Đ ẠO

Từ công thức: P  UI cos   cos  

Đề bài cho công suất P, điện áp hiệu dụng U và cường độ dòng điện hiệu dụng I và hỏi hệ số công suất nên ta sử dụng công thức có 4 đại lượng trên

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Hướng dẫn

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

B. 0,12

A. 0

Ví dụ 2: (Bài 4 SGK nâng cao trang 160) Một cuộn cảm khi mắc với điện áp xoay chiều 50 V thì tiêu thụ công suất 1,5 W. Biết cường độ dòng điện qua cuộn cảm là 0,2 A. Tính hệ số công suất của cuộn cảm?

. Công

suất tiêu thụ của mạch bằng: B. 150 W

IỄ N

A. 50 W

C. 200 W

D. 100 3 W

Hướng dẫn

Bài cho U, R và độ lệch pha u với i nên ta tính công suất:



100 2 U2 P cos 2   R 100



   cos   50W . 3 

 Chọn A.

Trang 3 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Ví dụ 5: Một đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở thuần mắc nối tiếp với tụ điện. Điện áp đặt vào hai đầu mạch có giá trị hiệu dụng 150V thì ta thấy cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch bằng 2 A. Điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện bằng 90 V. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là: A. 200 W

B. 150 W

C. 120 W

D. 240 W

Hướng dẫn

Ta có: U 2  U R2  U C2  U R  U 2  U C2  1502  902  120V .

Công suất tiêu thụ của mạch bằng công suất trên điện trở R: P  U R .I  120.2  240W .

 Chọn D.

B. P2  2 P1

C. P2  0,5 P1

B. I 0  0,32 A

C. I 0  7, 07 A

D. I 0  10 A

H Ư

A. I 0  0, 22 A

Câu 2. Một dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở R  10 nhiệt lượng tỏa ra trong 30 phút là 900 kJ. Cường độ dòng điện cực đại trong mạch là:

TR ẦN

Câu 3. Cho đoạn mạch RC có R  15 . Khi cho dòng điện xoay chiều i  I 0 cos 100 t  A qua mạch

B. 80 W

Đáp án: 2–D

3–A

C. 100 W

D. 120 W

-L

1. Phương pháp giải

Dạng 2: Cực trị công suất

-H

1–C

10 00

A. 60 W

4 điện thì điện áp hiệu dụng hai đầu mạch AB là U AB  50V , U C  U R . Công suất của mạch điện là: 3

ÁN

Khi thay đổi R, L, C hay tần số f thì công suất của mạch đều thay đổi. Để có thể giải được những bài toán này ta thường phải sử dụng cách khảo sát sự biến thiên của công suất theo đại lượng thay đổi. Tuy nhiên để phục vụ giải nhanh trắc nghiệm, ta ghi nhớ các công thức giải nhanh sau. Trường hợp

Công thức giải nhanh

IỄ N

Thay đổi L, C, tần số f để công suất mạch cực đại  cộng hưởng

D. 2  P1. 2

1 U2 ; Pmax  R LC

R  Z L  ZC

Thay đổi R để công suất mạch cực đại

Pmax 

Thay đổi R thấy có 2 giá trị R1 và R2 cho cùng giá trị công suất là P.

Z L  ZC ;  

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

A. P1  P2

Đ ẠO

suất bằng P1 . Tăng R lên 2 lần, Z L  Z C thì mạch có công suất là P2 . So sánh P1 và P2 ta thấy:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q

Câu 1. Cho mạch RLC với R  Z L  Z C được mắc vào một hiệu điện thế có U không đổi, mạch có công

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

3. Bài tập tự luyện

U2 U2  2 R 2 Z L  ZC

U2 P R1  R2 Trang 4

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com Để công suất cực đại thì

R  Z L  Z C  R1.R2

Thay đổi f thấy có hai giá trị f1 và f 2 cho cùng giá

f 

f1. f 2

trị công suất, để công suất cực đại thì

U2 2 R1.R2

Pmax 

Công suất của mạch:

Đ ẠO

U2 U2   2 Z L  ZC 2  R  r 

Pmax

Khi cuộn dây có điện trở r

Thay đổi R để công suất trên R cực đại:

TR ẦN

H Ư

R  r 2   Z L  ZC  U2  2R  r

2. Ví dụ minh họa

PR max

10 00

Ví dụ 1: Đặt một điện áp xoay chiều u  220 2 cos 100 t V vào hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối

tiếp có R  110 , L và C có thể thay đổi được. Khi hệ số công suất của đoạn mạch đạt giá trị cực đại thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch là: B. 240 W

C. 220 W

D. 440 W

Hướng dẫn

-H

A. 500 W

ÁN

-L

Thay đổi L và C để hệ số công suất cực đại thì hiện tượng cộng hưởng xảy ra. Khi đó hệ số công suất cực đại: cos   1 Công suất mạch: Pmax 

U2  440W . R

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

R  r  Z L  ZC

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Thay đổi R để công suất toàn mạch cực đại:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

P  Pr  PR  I 2  R  r   UI cos 

ÀN

 Chọn D.

IỄ N

Ví dụ 2: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi vào hai đầu mạch RLC nối tiếp trong đó điện trở R thay đổi được và cuộn dây thuần cảm. Thay đổi R đến khi công suất mạch đạt giá trị cực đại. Hệ số công suất mạch khi đó bằng: A.

2 2

1 2

3 2

D. 1

Hướng dẫn Thay đổi R để công suất mạch cực đại khi đó: R  Z L  Z C Trang 5 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Tổng trở mạch: Z  R 2   Z L  Z C   R 2  R 2  2.R Hệ số công suất mạch: cos  

R R 2   . Z 2 2.R

 Chọn A.

Ví dụ 3: Đặt hiệu điện thế xoay chiều u  120 2 cos120 t V  vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp,

điện trở R có thể thay đổi được. Thay đổi R thì công suất cực đại của mạch là P  300W . Tiếp tục thay đổi R thì thấy với hai giá trị của điện trở R1 và R2 mà R1  0,5625 R2 thì công suất tiêu thụ trên đoạn

1202  R1  18. R1 2 R1. 0,5625

300 

R1 vào biểu thức trên ta được: 0,5625

H Ư

Thay P  300W , U  120V và R2 

U2 2 R1.R2

TR ẦN

Pmax 

Đ ẠO

Thay đổi R thấy có 2 giá trị R cho cùng giá trị công suất, công suất mạch cực đại bằng:

10 00

 Chọn D.

Ví dụ 4: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U  160V vào hai đầu đoạn mạch gồm biến trở R mắc nối tiếp với cuộn dây có r  30; Z L  40 . Thay đổi giá trị của R sao cho công suất tỏa nhiệt trên B. R  30; PR max  120W

A. R  30; PR max  160W

-H

R cực đại, giá trị R và công suất trên R khi đó bằng: D. R  50; PR max  160W

-L

C. R  50; PR max  120W

ÁN

Hướng dẫn

Bài thuộc dạng cuộn dây có điện trở r. Thay đổi R để công suất trên R cực đại thì:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Hướng dẫn

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

D. 18

C. 20

B. 32

A. 28

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

mạch là như nhau. Giá trị của R1 là bao nhiêu?

ÀN

R  r 2   Z L  Z C   302   40  0   50. 2

IỄ N

Khi đó công suất trên R bằng: PR max 

U2 1602   160W . 2  R  r  2  50  30 

 Chọn D.

Ví dụ 5: Đặt điện áp u  120 cos 100 t V vào hai đầu đoạn mạch gồm biến trở R, cuộn cảm và tụ điện mắc nối tiếp. Khi R  40 thì công suất tiêu thụ của mạch đạt giá trị cực đại Pm . Khi R  20 10 thì công suất tiêu thụ của biến trở đạt cực đại. Giá trị của Pm là: Trang 6

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com A. 180 W

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

B. 60 W

C. 120 W

D. 240 W

Hướng dẫn Mẹo: Đầu bài có nhắc đến 2 loại là công suất toàn mạch và công suất của biến trở nên chắc chắn cuộn dây có điện trở thuần r. Khi R  40 công suất mạch cực đại nên:

U2 R  r  Z L  Z C  40  r  Z L  Z C  r  Z L  Z C  40 và Pm  2 Z L  ZC

Y Đ ẠO

H Ư

TR ẦN

U2 1202 Từ đó ta tính được: Pm    120W . 2 Z L  ZC 2.60

 Z L  Z C  20  0 (loại)   Z L  Z C  60

 Chọn C.

3. Bài tập tự luyện

Câu 1. Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, có R là biến trở. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện

10 00

áp xoay chiều có biểu thức: u  120 2 cos 120 t V . Biết rằng, ứng với hai giá trị của biến trở

R1  18; R2  32 công suất tiêu thụ P trên đoạn mạch như nhau. Công suất của đoạn mạch nhận giá trị

nào sau đây:

B. 288 W

C. 576 W

-H

A. 144 W

D. 282 W

Câu 2. Cho đoạn mạch RLC nối tiếp, R thay đổi được, điện áp giữa hai đầu đoạn mạch có phương trình

-L

u  60 2 sin 100 t  V . Khi R  R1  9 hoặc R  R2  16 thì công suất trong mạch như nhau. Hỏi

ÁN

với giá trị nào của R thì công suất mạch cực đại, giá trị cực đại đó bằng bao nhiêu? A. 12;150W

C. 10;150W

D. 10;100W

ÀN

Đáp án:

B. 12;100W

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

 2  Z L  Z C   80 Z L  Z C  2400  0 (Phương trình bậc hai với ẩn Z L  Z C )

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

  Z L  Z C    Z L  Z C   40   10.202

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

R 2  r 2   Z L  Z C   10.202  r 2   Z L  Z C 

Khi R  20 10 thì công suất của biến trở cực đại nên:

2–A

1–B

IỄ N

PHẦN 3: BÀI TẬP TỔNG HỢP

Câu 1. Cho đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp có R  100, L  Hz. Để hệ số công suất của mạch là 104 F A. C  2

B. C 



H . Tần số dòng điện là 50

2 thì điện dung của tụ điện có giá trị 2

104



C. C 

2.104



104 F D. C  2

Trang 7 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Câu 2. Mạch điện xoay chiều gồm điện trở R  100 , cuộn dây thuần cảm có cảm kháng bằng 100 , tụ điện có điện dung C 

104



F mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu mạch điện một điện áp xoay chiều

u  200 cos 100 t V . Công suất tiêu thụ bởi đoạn mạch này có giá trị

A. P  200W

B. P  400W

C. P  100W

D. P  50W

Câu 3. Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi vào hai đầu đoạn mạch gồm biến trở R mắc nối tiếp với tụ điện. Dung kháng của tụ điện là 100 . Khi điều chỉnh R thì tại các giá trị R1 và

R2 công suất tiêu thụ của đoạn mạch như nhau. Biết điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện khi R  R1

H một điện áp một chiều U  12V thì cường

A. 1,2 W

H Ư

dụng U 2  12V , tần số f  50 Hz thì công suất tiêu thụ ở cuộn dây bằng B. 1,6 W

C. 4,8 W

D. 1,728 W

TR ẦN

Câu 5. Đặt điện áp xoay chiều u  100 2 cos t  V có  thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch gồm



F mắc nối tiếp. Công suất tiêu thụ của mạch là 50 W. Giá trị của  là

10 00

dung C 

104

25 H và tụ điện có điện 36

điện trở thuần R  200 mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L 

A. 150 rad / s

C. 100 rad / s

D. 120 rad / s

B. 50 rad / s

-L

-H

Câu 6. Cho mạch điện xoay chiều RLC, trong đó R biến đổi, đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U  120V . Khi thay đổi R ta thấy có hai giá trị của R để mạch có cùng công suất là R1 ; R2 sao cho R1  R2  90 thì công suất tiêu thụ của mạch là: A. 240 W

B. 160 W

C. 80 W

D. 190 W

ÁN

Câu 7. Cho mạch RLC nối tiếp, R là biến trở. Điện áp giữa hai đầu mạch có biểu thức 104 H; C  F . Điện trở R có giá trị bằng bao nhiêu để công suất u  200 2 cos 100 t V . Biết L  2  tiêu thụ của mạch bằng 320 W?

1, 4

B. R  20 hoặc R  45

C. R  25 hoặc R  45

D. R  45 hoặc R  80

A. R  25 hoặc R  80

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN



độ dòng điện qua cuộn dây là I1  0, 4 A . Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây điện áp xoay chiều có giá trị hiệu

IỄ N D

0, 4

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Câu 4. Đặt vào hai đầu một cuộn dây có độ tự cảm L 

D. R1  25, R2  100

C. R1  50, R2  200

B. R1  40, R2  250

Đ ẠO

A. R1  50, R2  100

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

bằng hai lần điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện khi R  R2 . Các giá trị R1 và R2 là

Câu 8. Cho một mạch gồm biến trở R, cuộn dây không thuần cảm và tụ điện C có dung kháng Z C  Z L . Khi điều chỉnh R ta thấy với R  100 thì công suất tiêu thụ trên R là lớn nhất và khi đó dòng điện lệch pha góc

 6

A. 50

so với điện áp hai đầu mạch. Giá trị điện trở r của cuộn dây là B. 100

C. 50 3

D. 50 2 Trang 8

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Câu 9. Đặt vào hai đầu đoạn mạch chứa điện trở R0  25 , cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L  và tụ điện C 

104



1 H 2

F mắc nối tiếp điện áp xoay chiều có biểu thức u  50 2 cos 100 t V . Để công

B. R  50 , ghép song song với R0 .

C. R  50 , ghép nối tiếp với R0 .

D. R  25 , ghép nối tiếp với R0 .



H và r  30 ; tụ có

1, 4

Câu 10. Cho mạch điện RLC nối tiếp. Cuộn dây không thuần cảm có L 

A. R  25 , ghép song song với R0 .

suất tiêu thụ trên mạch lớn nhất người ta ghép thêm một điện trở R. Khi đó

D. R  50; PR max  15, 625W 4–D

5–D

6–B

3–C

7–D

8–A

9–D

10 – D

ÁN

-L

-H

10 00

TR ẦN

H Ư

2–A

Đáp án:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

C. R  50; PR max  62,5W

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

B. R  50; PR max  625W

Đ ẠO

A. R  25; PR max  65, 2W

1–A

của biến trở để công suất trên biến trở cực đại? Giá trị cực đại đó bằng bao nhiêu?

IỄ N

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

C  31,8 F . R là biến trở. Điện áp hai đầu đoạn mạch có biểu thức u  50 2 cos 100 t V . Giá trị nào

Trang 9 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

CHUYÊN ĐỀ 5: THAY ĐỔI CÁC THAM SỐ TRONG BÀI TOÁN ĐIỆN XOAY CHIỀU PHẦN 1: LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM Bài toán mạch RLC có R biến thiên ta đã xét ở phần công suất Với bài toán L, C, f biến thiên ta cần khảo sát đại Ví dụ: L biến thiên để U L cực đại ta cần viết biểu lượng cần xét theo đại lượng biến thiên thức U L theo L

Sau khi viết được biểu thức ta sử dụng các kiến thức toán học (bất đẳng thức, đạo hàm) để xét hàm số theo yêu cầu của đề bài.

Đ ẠO

1. Phương pháp giải Vận dụng các công thức đối với các bài toán cụ thể.

Công thức giải nhanh

Trường hợp

Khi đó mạch xảy ra cộng hưởng Z L  Z C

U R max  U   Pmax  UI Z  R  min

10 00

TR ẦN

cùng pha

H Ư

Thay đổi L để I max , Pmax , Z min , cos   1 , u và i

U R 2  Z C2 R 2  Z C2 Khi đó U L max  ZC R

Khi đó U RC vuông pha với u

U L2  U R2  U C2  U 2

Thay đổi L để U L cực đại

ZL 

-H

Khi thay đổi L có hai giá trị L cho cùng giá trị P, I, U R để Pmax , I max , U R max thì

-L

L

Khi thay đổi L có hai giá trị của L mà U L không

Ta có: Z C 

ÁN

L

đổi. Để U L max

L1  L2 2

Z L1  Z L 2 2

2 L1.L2 L1  L2

ZC  2Z L

Để U RL không phụ thuộc vào R

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

.Q TP

Dạng 1: Mạch có L biến thiên

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

PHẦN 2: CÁC DẠNG BÀI TẬP

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Để giải nhanh bài tập trắc nghiệm, ta cần ghi nhớ các công thức tính nhanh cụ thể với từng dạng bài và áp dụng chúng một cách thích hợp.

Z L2  Z L .Z C  R 2  0

IỄ N

Thay đổi L để U RL cực đại

2. Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Đặt điện áp xoay chiều u  100 2 cos t  V vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Thay đổi giá trị độ tự cảm L của cuộn dây thì thấy công suất cực đại của mạch bằng 200 W. Giá trị của điện trở R bằng A. 50

B. 100

C. 150

D. 200

Hướng dẫn Trang 1 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Bài thuộc dạng thay đổi L để công suất mạch cực đại. Khi đó, hiện tượng cộng hưởng xảy ra và ta có công suất cực đại:

Pmax  I 2 R 

U2 U 2 1002 R   50. R Pmax 200

 Chọn A.



F mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều

2.104

tụ điện có điện dung C 

Ví dụ 2: Đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở R  50 , cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được và

D. L 

 2



H ; U L max  200V

H ; U L max  100 2V

H Ư

1  50 . C

TR ẦN

Dung kháng Z C 

Hướng dẫn

R 2  Z C2  100. ZC



10 00

Z L   L  100  100 .L  L 

Thay đổi L để U L max ta có khi đó cảm kháng bằng: Z L 

U R 2  Z C2 R



100 2. 502  502  200V . 50

Điện áp cực đại hai đầu cuộn cảm: U L max 

-H

 Chọn C.

-L

Ví dụ 3: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi vào hai đầu đoạn mạch RLC nối 1 tiếp trong đó cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Thay đổi L ta thấy, khi L  L1  H hoặc 3



ÁN

L  L2 



H thì mạch tiêu thụ cùng một công suất như nhau. Để công suất mạch cực đại thì phải điều

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN



H ; U L max  200V

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

B. L 



H ; U L max  100 2V

Đ ẠO

C. L 

A. L 

và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm cực đại bằng

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

u  200 cos 100 t    V . Thay đổi L đến khi điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm cực đại. Giá trị L

1,5



IỄ N

ÀN

chỉnh giá trị của L bằng: C.



3,5



Hướng dẫn

Có hai giá trị của độ tự cảm L cho cùng một giá trị công suất. Để công suất cực đại thì: 1

L



L1  L2   2   H.  2 2

 Chọn B.

3. Bài tập tự luyện Trang 2 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Câu 1. Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi vào hai đầu mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện có điện dung C và cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi được. Điều chỉnh L để điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại thì thấy giá trị cực đại đó bằng 100V và điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện bằng 36V. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch có giá trị bằng: A. 80 V

B. 136 V

C. 64 V

D. 48 V

Câu 2. Một đoạn mạch xoay chiều mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, tụ điện C và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều ổn định. Khi điều chỉnh độ tự cảm của cuộn dây đến giá trị L0 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu các phần tử R, L, C có giá trị lần

2–C

1–A

100 V 11

Đ ẠO

Đáp án:

1. Phương pháp giải

TR ẦN

Vận dụng các công thức đối với các bài toán cụ thể.

H Ư

Dạng 2: Mạch có C biến thiên

Trường hợp

Công thức giải nhanh

Khi đó mạch xảy ra cộng hưởng Z C  Z L

Thay đổi C để I max , Pmax , Z min , cos   1 , u và I

10 00

U R max  U   Pmax  UI Z  R  min

-H

cùng pha

ZC 

-L

Thay đổi C để U C cực đại

U R 2  Z L2 R 2  Z L2 Khi đó U C max  ZL R

Khi đó U RL vuông pha với u

ÁN

U C2  U R2  U L2  U 2

Khi thay đổi C có hai giá trị C cho cùng giá trị P, I, U R để Pmax , I max , U R max thì

Khi thay đổi C có hai giá trị của C mà U C không

IỄ N

đổi. Để U C max

150 V 13

Để U RC không phụ thuộc vào R Thay đổi C để U RC cực đại

C

2C1.C2 C1  C2

Ta có: Z L  C

Z C1  Z C 2 2

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

50 V 3

A. 30V

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

điện trở bằng:

lượt là 30V, 20V và 60V. Khi điều chỉnh độ tự cảm đến giá trị 2L0 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu

C1  C2 2

Z L  2ZC Z C2  Z L Z C  R 2  0

Trang 3 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

2. Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Đặt điện áp xoay chiều u  100 2 cos t  V vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R  100 , tụ điện và cuộn cảm thuần mắc nối tiếp. Thay đổi giá trị của điện dung C thì cường độ dòng điện có giá trị hiệu dụng cực đại bằng B. 2 A

C. 3 A

D. 5 A

A. 1 A

U 100   1A. R 100

Bài toán thay đổi C để I cực đại ta có: I max 

Hướng dẫn

H và tụ điện có

Đ ẠO

điện dung thay đổi được mắc nối tiếp. Điện áp giữa hai đầu mạch có biểu thức u  200 cos 100 t V . C. 150 V Hướng dẫn

TR ẦN

Cảm kháng: Z L   L  100 .

D. 200 V

B. 100 2 V

H Ư

A. 100 V

Mắc vôn kế vào hai đầu tụ điện. Khi thay đổi giá trị của C thì số chỉ cực đại của vôn kế bằng:

Vôn kế mắc vào hai đầu tụ điện nên số chỉ của vôn kế là điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện. Số chỉ vôn kế cực đại khi U C max . Bài toán thay đổi C để U C max . Ta có:

U R 2  Z L2 100 2. 1002  1002   200V . R 100

10 00

U C max 

 Chọn D.

-H

Ví dụ 3: Một đoạn mạch RLC nối tiếp được mắc vào nguồn điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số

3.104



F cho cùng một giá trị điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện. Để điện áp hiệu dụng

ÁN

và C  C2 

104

-L

không đổi. Khi thay đổi giá trị điện dung C của tụ người ta nhận thấy rằng có hai giá trị C  C1 

2.104



4.104



104 F 2

3.104 F 2

Hướng dẫn

giữa hai đầu tụ điện cực đại thì phải thay đổi C đến giá trị:

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)



DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q 1

Ví dụ 2: Một đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở R  100 , cuồn cảm thuần có L 

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

 Chọn A.

IỄ N

Bài toán có hai giá trị C cho cùng giá trị hiệu dụng U C , để U C cực đại thì C

104

C1  C2   2



3.104





2.104



 Chọn A.

3. Bài tập tự luyện Trang 4 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Câu 1. Đặt điện áp u  220 2 cos 100 t V vào hai đầu đoạn mạch gồm một bóng đèn dây tóc loại 110 – 50W mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung thay đổi được. Điều chỉnh C để đèn sáng bình thường. Độ lệch pha giữa cường độ dòng điện và điện áp khi đó bằng:



 3

Câu 2. Đặt điện áp u  U 2 cos 100 t  (u tính bằng V, t tính bằng s, U không đổi) vào hai đầu đoạn

2 H và tụ điện có điện dung C 5 thay đổi được. Điều chỉnh điện dung C của tụ điện để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị

mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm

C. 50 2

D. 20

2–A

Dạng 3: Mạch có f biến thiên

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

Đáp án: 1–D

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

B. 50

A. 20 2

H Ư

1. Phương pháp giải Vận dụng các công thức đối với các bài toán cụ thể.

TR ẦN

Trường hợp

Công thức giải nhanh

Có hai giá trị tần số f1 f 2 mà I, P, U R có cùng giá Mạch xảy ra cộng hưởng khi

f 

R2 

1 LC

L2 

2 2 LC  R 2C 2

f1. f 2

-H

10 00

trị.

ÁN

-L

2 2 2 Thay đổi tần số góc để U R , U L , U C cực đại lần lượt  2  2 LC  R C  1  R C 2 L2C 2 LC 2 L2 là R , L , C 2  .   R Nhận xét  C L C   R   L

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

cực đại bằng U 3 . Giá trị của R bằng

U L max  U C max 

2UL R 4 LC  R 2C 2

Để U L cực đại thì

Có hai giá trị f1 và f 2 cho cùng giá trị U L

IỄ N

2 1 1  2 2 f 2 f1 f2

Để U C cực đại thì Có hai giá trị f1 và f 2 cho cùng giá trị U C

f2

1 2 f1  f 22 2



 Trang 5

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

2. Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Đặt điện áp u  U 0 cos  2 ft  (f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp. Thay đổi giá trị tần số góc thì thấy khi f  f1  50 Hz hoặc f  f 2  128 Hz thì hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R không đổi. Để cường độ dòng điện trong mạch đạt cực đại thì tần số góc có giá trị bằng B. 78 Hz

C. 178 Hz

D. 80 Hz

A. 100 Hz

Hướng dẫn

C. 0,3 H Hướng dẫn



   2

D. 0,8 H

2 2 LC  R 2C 2

TR ẦN

Bài toán thay đổi tần số để U L max ta có công thức: L2  Thay số ta được: 100  

B. 0,2 H

H Ư

A. 0,1 H

bằng:

 L  0, 2 H .

10 00

2.L.104  20 5 . 104

 Chọn B.

Ví dụ 3: Đặt điện áp xoay chiều u  U 0 cos  2 ft  vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp. Mắc vào hai đầu

-H

tụ C một vôn kế. Khi thay đổi giá trị tần số f của dòng điện ta thấy có hai giá trị tần số bằng 30 Hz và 40 Hz vôn kế cho số chỉ như nhau. Để số chỉ vôn kế lớn nhất thì tần số f phải có giá trị bằng: B. 10 Hz

C. 25 Hz

-L

A. 50 Hz

D. 25 2 Hz

ÁN

Hướng dẫn

Vôn kế mắc vào hai đầu tụ C nên nó đo điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ. Có hai giá trị f mà vôn kế cho cùng một giá trị, tức là có hai giá trị f mà U C không đổi. Để U C max thì:

1 2 f1  f 22  f  2





f12  f 22 2



302  402  25 2 Hz. 2

IỄ N

f2

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

.Q TP

Đ ẠO

Ví dụ 2: Đoạn mạch gồm điện trở thuần R  20 5 , tụ điện có điện dung C  104 F và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L được mắc vào nguồn xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi và tần số thay đổi được. Khi f  50 Hz thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại. Giá trị của độ tự cảm L

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

f1. f 2  50.128  80 Hz.

 Chọn D.

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Để I cực đại thì tần số phải bằng: f 

Có hai giá trị tần số để U R không đổi. Mà U R  I .R nên I cũng không đổi

 Chọn D.

3. Bài tập tự luyện Câu 1. Một đoạn mạch RLC mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều u  U 0 cos  2 ft  V với f thay đổi được. Khi f  f1  49 Hz và f  f 2  64 Hz thì công suất tiêu thụ của mạch là như nhau P1  P2 . Khi f  f3  56 Hz thì công suất tiêu thụ của mạch là P3 , khi

f  f 4  60 Hz thì công suất tiêu thụ của mạch là P4 . Hệ thức đúng là: Trang 6 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com A. P1  P3

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

B. P2  P4

C. P4  P3

D. P3  P4

Câu 2. Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp một điện áp xoay chiều có tần số thay đổi được. Khi tần số điện áp là f thì hệ số công suất của mạch bằng 1. Khi tần số điện áp là 2f thì hệ số công suất của đoạn mạch là

2 . Mối quan hệ giữa cảm kháng, dung kháng và điện trở thuần của đoạn mạch khi tần số 2

bằng 2f là:

H N

D. Z L  4 Z C  3R

C. 2 Z L  Z C  3R

Đ ẠO

PHẦN 3: BÀI TẬP TỔNG HỢP

Câu 1. Một mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp theo thứ tự R, L, C. Thay đổi L người ta thấy khi a b L  L1  H hoặc L  L2  H thì hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn cảm là như nhau. Tìm L để hiệu



 a  b

1 1 1    a b 

2  ab    a  b 

TR ẦN

H Ư

điện thế giữa hai đầu đoạn mạch gồm R, L trễ pha hơn hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch một góc 0,5 ? D.

  ab    2  ab

10 00

Câu 2. Một mạch điện gồm điện trở thuần R, tụ điện C và cuộn cảm thuần L mắc nối tiếp, trong đó độ tự cảm L có thể thay đổi được. Đặt vào mạch điện một điện áp xoay chiều thì điện áp hiệu dụng trên mỗi phần tử lần lượt là U R  40V , U C  60V , U L  90V . Giữ nguyên điện áp này, thay đổi độ tự cảm L để

B. 40 V

-H

A. 30 V

điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm là 60V thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở thuần gần nhất với giá trị nào sau đây? C. 50 V

D. 60 V

104 F . Đoạn mạch được mắc vào một 2  điện áp xoay chiều có tần số f có thể thay đổi. Khi điện áp giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại thì tần số f có giá trị bằng: 1

H, C 

B. 70 Hz

C. 100 Hz

D. 61 Hz

A. 52 Hz

ÁN

-L

Câu 3. Một đoạn mạch xoay chiều có R  100, L 

Câu 4. Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số 50 Hz vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi được.

IỄ N

Điều chỉnh điện dung C đến giá trị

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

2–B

1–D

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Đáp án:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

B. Z L  4 Z C 

4R 3

A. Z L  2 Z C  2 R

104 104 F hoặc F thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch đều có giá 4 2

trị bằng nhau. Giá trị L bằng: A.

1 H 3

1 H 2



Câu 5. Đặt điện áp u  U 2 cos  2 ft  (U không đổi, tần số f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Khi tần số

Trang 7 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

là f1 thì cảm kháng và dung kháng của đoạn mạch có giá trị lần lượt là 6 và 8 . Khi tần số là f 2 thì hệ số công suất của đoạn mạch bằng 1. Hệ thức liên hệ giữa f1 và f 2 là: A. f 2 

4 f1 3

3 f1 2

B. f 2 

C. f 2 

2 f1 3

D. f 2 

3 f1 4

Câu 6. Mạch gồm cuộn cảm và tụ điện có điện dung thay đổi được mắc nối tiếp với nhau rồi mắc vào

nguồn điện xoay chiều u  100 2 cos t  V . Điều chỉnh điện dung của tụ điện để mạch có cộng hưởng

C. 100V

D. 100 2V

Đ ẠO



B. 160 V

C. 100 V

A. 150 V

được. Điều chỉnh điện dung của tụ điện thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại bằng: D. 250 V

H Ư

Câu 8. Đặt điện áp xoay chiều u  U 0 cos t V vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp theo thứ tự: biến trở R,

TR ẦN

cuộn dây thuần cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi. Khi C  C1 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu biến trở không phụ thuộc vào giá trị của R và khi C  C2 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch B. C2  1, 414C1

10 00

A. C2  2C1

chứa L và R cũng không phụ thuộc vào R. Hệ thức liên hệ giữa C1 và C2 là: C. 2C2  C1

D. C2  C1

Câu 9. Mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp RLC, cuộn dây thuần cảm. Điện trở R và tần số dòng điện f có thể thay đổi. Ban đầu, ta thay đổi R đến giá trị R  R0 để công suất tiêu thụ trên mạch cực đại là P1 . Cố mối liên hệ giữa P1 và P2 ?

B. P2  2 P1

C. P2  2 P1

-L

A. P1  P2

-H

định cho R  R0 và thay đổi f đến giá trị f  f 0 để công suất mạch cực đại là: P2 . Tìm hệ thức đúng về D. P2  2 2 P1

ÁN

Câu 10. Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi U và tần số f thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm một cuộn dây không thuần cảm có độ tự cảm L và điện trở thuần r, tụ điện có điện dung C thay đổi được. Ban đầu khi tần số mạch bằng f1 thì tổng trở của cuộn dây là 100 .

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Câu 7. Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120 V, tần số 50 Hz vào hai đầu đoạn mạch mắc nối 0, 4 H và tụ điện có điện dung thay đổi tiếp gồm điện trở thuần 30 , cuộn cảm thuần có độ tự cảm L 

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

B. 200V

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

A. 100 3V

điện thì thấy điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm khi đó bằng 200 V. Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện khi đó bằng:

ÀN

Điều chỉnh điện dung của tụ sao cho điện áp trên tụ cực đại thì giữ điện dung của tụ không đổi. Sau đó, thay đổi tần số f thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch thay đổi và khi f  f 2  100 Hz thì cường

IỄ N

độ dòng điện hiệu dụng trong mạch cực đại. Độ tự cảm L của cuộn dây là:

0, 25



0,5



0, 2



Đáp án: 1–C

2–C

3–D

4–C

5–C

6–A

7–B

8–C

9–B

10 – B

Trang 8 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

CHUYÊN ĐỀ 6: CÁC LOẠI MÁY ĐIỆN PHẦN 1: LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Máy phát điện xoay chiều Ta đã biết rằng dòng điện xoay chiều được tạo ra nhờ hiện tượng cảm ứng điện từ. Dựa vào nguyên lí đó người ta chế tạo ra máy phát điện theo 2 cách:

Cách 1: Từ trường cố định, các vòng dây quay trong từ trường.

Cách 2: Từ trường quay, các vòng dây đặt cố định.

a) Máy phát điện xoay chiều một pha

TR ẦN

H Ư

Một trong hai phần đặt cố định (gọi là stato) và phần còn lại quay quanh một trục (gọi là rôto)

f  n. p

f  n. p  4.50  200 Hz.

b) Máy phát điện xoay chiều ba pha

10 00

Nếu máy phát có p cặp cực (2p cực bao gồm p cực Ví dụ: Máy có 4 cặp cực, quay với tốc độ góc 50 Bắc và p cực Nam), khi rôto quay với tốc độ n vòng/giây thì tần số của suất điện động do máy tạo vòng/giây thì tần số của suất điện động do máy tạo ra bằng ra bằng

-H

Cấu tạo:

-L

 Phần cảm: 3 cuộn dây đặt lệch nhau 120 trên một vòng tròn.

ÁN

 Phần ứng: nam châm điện quay.

IỄ N

ÀN

Sản phẩm: máy phát điện xoay chiều ba pha tạo ra ba suất điện động xoay chiều cùng biên độ, cùng 2 tần số và lệch pha nhau . 3

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Đ ẠO

 Phần ứng: tạo ra dòng điện (Các cuộn dây)

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

 Phần cảm: tạo ra từ trường (Nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện)

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Cấu tạo: gồm 2 phần

e1  E0 cos t  2   e2  E0 cos  t   3   2   e3  E0 cos  t   3  

2. Động cơ không đồng bộ ba pha

Trang 1 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Nguyên lí hoạt động Cho 1 nam châm quay thì từ trường do nam châm tạo ra cũng quay theo.

Đặt 1 khung dây trong từ trường, do hiện tượng cảm ứng điện từ nên khi từ trường quay thì khung dây quay theo cùng chiều với tốc độ góc nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường (không đồng bộ).

TR ẦN

3. Máy biến áp Nguyên lí hoạt động: máy biến áp hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.

Cấu tạo:

10 00

 Lõi sắt: gồm các lá thép được ghép cách điện với nhau.

-H

 Hai cuộn dây quấn trên 2 lõi thép với số vòng khác nhau. Cuộn nối với nguồn vào gọi là cuộn sơ cấp. Cuộn lấy điện áp ra gọi là cuộn thứ cấp.

ÁN

-L

Công dụng: làm biến đổi điện áp xoay chiều mà Ví dụ: Máy biến áp cuộn sơ cấp có 1000 vòng, không làm thay đổi tần số của nó. cuộn thứ cấp có 2000 vòng, điện áp và cường độ Nếu cuộn sơ cấp có N1 vòng và cuộn thứ cấp có dòng điện ở cuộn sơ cấp là 110V và 2A. Khi đó ở cuộn thứ cấp: N vòng thì ta có:

U  220V U 2 N 2 I1 U 2000 2    2    2 U1 N1 I 2 110 1000 I 2  I 2  1A

U 2 N 2 I1   U1 N1 I 2

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

H Ư

Đ ẠO

 Rôto: 1 hình trụ tạo bởi nhiều lá thép mỏng, ghép cách điện với nhau. Trong các rãnh xẻ ở mặt ngoài rôto có đặt các thanh kim loại. Hai đầu mỗi thanh được nối vào các vành kim loại tạo thành một chiếc lồng.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

 Stato: 3 cuộn dây đặt lệch nhau 120 trên 1 vòng tròn.

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Cấu tạo

IỄ N

Nếu N 2  N1 suy ra U 2  U1 , ta gọi máy biến áp là Vì N 2  N1 nên máy này gọi là máy tăng áp.

máy tăng áp. Nếu N 2  N1 suy ra U 2  U1 , ta gọi máy biến áp là máy hạ áp. 4. Truyền tải điện năng Trong quá trình truyền tải điện năng từ nhà máy Ví dụ: Từ nhà máy thủy điện ta truyền đi một công điện đến các nơi tiêu thụ, do đường dây có điện trở suất 100 kW đến nơi tiêu thụ, đường dây có điện Trang 2

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

R nên bị hao phí do tỏa nhiệt.

trở 100 , điện áp khi truyền đi bằng 10 kV và hệ số công suất bằng 1 thì công suất hao phí bằng:

Công suất truyền đi



10 00

Điện áp nơi nhận được

Độ giảm thế: U  IR  10.100  1000V  1kV . Điện áp nơi nhận được: U   U  U  10  1  9kV .

Điện áp nơi truyền đi

TR ẦN

Trong quá trình truyền tải, điện áp cũng bị giảm đi, Cường độ dòng điện trên dây: P 100kW độ giảm thế trên đường dây tính bởi công thức I   10 A. U 10kW U  U  U   I .R

-H

PHẦN 2: CÁC DẠNG BÀI TẬP

-L

1. Phương pháp giải

Dạng 1: Máy phát điện và động cơ điện xoay chiều

ÁN

Bài toán máy phát điện xoay chiều ba pha và động cơ không đồng bộ ba pha chủ yếu là lí thuyết nên ta vận dụng các kiến thức về lí thuyết để trả lời.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

H Ư

Khi tăng U lên 2 lần, tức là U   10.2  20kV thì Từ đó ta thấy có thể sử dụng máy biến áp để tăng hao phí giảm đi: điện áp lên khi truyền tải để giảm hao phí và làm 2 2 P  U   1  1 P tăng hiệu suất.         P   2,5kW . P  U    2  4 4

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q

P  P 100  10 90    90%. P 100 100

Ptoàn phần

H

P  P  P

Đ ẠO

Pcó ích

Hiệu suất truyền tải:

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Hiệu suất truyền tải:

 10000  10kW

Hệ số công suất nơi truyền đi

Điện áp nơi truyền đi

 

100.103 .100 P2 R P  2  2 U cos 2  10.103 .12

 P  P2 R . R P  I 2 R     U 2 cos 2   U cos  

IỄ N

ÀN

Bài toán máy phát điện xoay chiều một pha sử dụng Ví dụ: Máy phát điện xoay chiều một pha có 4 cặp công thức tính tần số của suất điện động do máy tạo cực quay với tốc độ 3600 vòng/phút thì tần số của ra kết hợp với các kiến thức mạch RLC đã học. suất điện động tạo ra là bao nhiêu? Đổi đơn vị: 3600 vòng/phút = 60 vòng/s Tần số: f  n. p  60.4  240 Hz. 2. Ví dụ minh họa Trang 3

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Ví dụ 1: Một máy phát điện xoay chiều một pha có 8 cực quay với tốc độ góc 20 vòng/s. Tần số của suất điện động do máy phát ra bằng: A. 80 Hz

B. 120 Hz

C. 160 Hz

D. 40 Hz

Hướng dẫn Vì máy có 8 cực nên có 4 cặp cực. Tần số của suất điện động do máy tạo ra bằng:

f  n. p  4.20  80 Hz.

 Chọn A.

Chú ý: Các em cần đọc kĩ đề bài để tránh mắc bẫy ở dạng này: 1 cặp cực = 2 cực.

C. 200

D. 60

Đổi đơn vị: 600 vòng/phút = 10 vòng/s. Tần số do máy này tạo ra: f  n. p  10.5  50 Hz.

TR ẦN

H Ư

Máy phát điện có 5 cặp cực, suy ra p  5.

Để tính được cảm kháng ta phải tính được tần số của điện áp.

Hướng dẫn



 100.

10 00

Cảm kháng của cuộn dây: Z L   .L  2 fL  2. .50.  Chọn B.

-H

Chú ý: Để giải nhanh, nếu đề bài cho đơn vị tốc độ quay của rôto là vòng/phút thì ta sử dụng công thức: np f  . 60

-L

Ví dụ 3: Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần cảm là rôto quay với tốc độ 300 vòng/phút. Tần số của suất điện động cảm ứng mà máy tạo ra là 50 Hz. Số cặp cực của rôto bằng:

ÁN

A. 4 cặp

B. 5 cặp

C. 10 cặp

D. 15 cặp

Hướng dẫn

ÀN

Tần số của suất điện động do máy tạo ra: f 

np 300. p  50   p  10. 60 60

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

B. 100

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

A. 50

Đ ẠO



http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Ví dụ 2: Một máy phát điện xoay chiều một pha phần cảm có 5 cặp cực, rôto quay với tốc độ 600 vòng/phút. Suất điện động do máy phát ra được đặt vào hai đầu đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm thuần có 1 độ tự cảm L  H . Cảm kháng của cuộn dây bằng:

 Chọn C.

IỄ N

Ví dụ 4: Trong máy phát điện xoay chiều 3 pha, trên mỗi cuộn dây của stato có suất điện động cực đại là E0 . Khi suất điện động tức thời ở cuộn dây thứ nhất đạt giá trị cực đại thì suất điện động tức thời trong cuộn dây thứ hai và cuộn dây thứ ba tương ứng là e2 và e3 có độ lớn bằng: A. E0

E0 2

E0 3 2

E0 2 2

Hướng dẫn Trang 4 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Suất điện động trong ba cuộn dây biến thiên điều hòa 2  e1  E0 cos  t  ; e2  E0 cos  t  3 

2     ; e3  E0 cos  t   3   

Khi e1  E0 ta có: E0  E0 cos t   cos  t   1  t  0

  E0 .  2 

 2 e3  E0 cos   3

  E0 ;  2 

 2 e2  E0 cos   3

Thay vào các biểu thức tính e2 và e3 , ta có:

C. 3I

D. 4I

Hướng dẫn

E0  NBS  2 2

H Ư

Suất điện động do máy tạo ra có giá trị cực đại: E0  .N .B.S  E 

Khi nối mạch ngoài với cuộn cảm thì điện áp giữa hai đầu mạch có giá trị hiệu dụng U  E . U  NBS NBS   ZL 2. L 2.L

TR ẦN

Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch: I 

10 00

Từ đó ta thấy cường độ dòng điện hiệu dụng chỉ phụ thuộc vào N, B, S và L mà không phụ thuộc vào tốc độ quay của rôto nên thay đổi tốc độ quay thì I   I .  Chọn A.

3. Bài tập tự luyện

-L

-H

Câu 1. Phần cảm của một máy phát điện xoay chiều gồm 2 cặp cực. Vận tốc quay của rôto là 1500 vòng/phút. Phần ứng của máy phát gồm 2 cuộn dây như nhau mắc nối tiếp. Tìm số vòng của mỗi cuộn dây biết rằng từ thông cực đại qua mỗi vòng dây là 5 mWb và suất điện động hiệu dụng do máy tạo ra là 120 V? B. 54

C. 28

D. 29

ÁN

A. 26

Câu 2. Một máy phát điện xoay chiều 1 pha có 4 cặp cực, rôto quay với tốc độ 900 vòng/phút, máy phát điện thứ hai có 6 cặp cực. Hỏi máy phát điện thứ hai phải có tốc độ quay của rôto là bao nhiêu thì hai dòng điện do các máy phát ra có thể hòa cùng vào một mạng điện? A. 300 vòng/phút.

B. 600 vòng/phút.

D. 1000 vòng/phút.

IỄ N

C. 900 vòng/phút.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

B. 2I

Đ ẠO

A. I

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Ví dụ 5: Một máy phát điện xoay chiều một pha có điện trở không đáng kể. Nối 2 cực của máy với cuộn dây thuần cảm. Khi rôto quay với tốc độ n vòng/s thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn cảm là I. Hỏi khi rôto quay với tốc độ 3n vòng/s thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn cảm là bao nhiêu?

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

 Chọn B.

Câu 3. Máy phát điện xoay chiều một pha và ba pha giống nhau ở điểm nào? A. Đều có phần ứng quay, phần cảm cố định B. Đều có bộ góp điện để dẫn điện ra mạch ngoài C. Đều có nguyên tắc hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ D. Trong mỗi vòng dây của rôto, suất điện động của máy biến thiên tuần hoàn hai lần.

Trang 5 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Đáp án: 1–B

2–B

3–C

Dạng 2: Bài tập về máy biến áp 1. Phương pháp giải

Áp dụng công thức máy biến áp để tính các đại Ví dụ: Một máy biến áp lí tưởng, cuộn sơ cấp có lượng theo 3 bước sau: 200 vòng dây, cuộn thứ cấp có 50 vòng dây. Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp điện áp 100 V thì điện áp hai đầu cuộn thứ cấp để hở là bao nhiêu?

TR ẦN

Chú ý: Nếu đặt vào cuộn dây của máy biến áp điện áp một chiều thì điện áp giữa hai đầu cuộn còn lại bằng 0 vì máy biến áp chỉ biến đổi được điện áp xoay chiều. 2. Ví dụ minh họa

B. 2200

-H

A. 1100

10 00

Ví dụ 1: Một máy biến áp có cuộn sơ cấp có 1000 vòng dây được mắc vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220 V. Khi đó điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 484 V. Bỏ qua mọi hao phí của máy biến áp. Số vòng dây của cuộn thứ cấp là: C. 2500

D. 2000

Hướng dẫn

-L

Đề bài cho biết: N1  1000 vòng, U1  220V , U 2  484V và ta cần tìm N 2 .

ÁN

Áp dụng công thức máy biến áp: Thay số ta được: N 2  1000.

U 2 N2 U   N 2  N1. 2 U1 N1 U1

484  2200 vòng. 220

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

H Ư

Bước 2: Từ biểu thức máy biến áp, rút ra đại lượng U N N Ta có: 2  2  U 2  U1. 2 cần tính. U1 N1 N1 Bước 3: Thay số để tìm ra đại lượng ấy. 50  U 2  100.  25V . 200

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q

Đ ẠO

Bước 1: Xác định các đại lượng đã biết trong công Đề bài đã cho biết: N1  200 vòng, N 2  50 vòng, thức máy biến áp. U1  100V và yêu cầu tính U 2 .

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Hướng dẫn

ÀN

 Chọn B.

Ví dụ 2: Một máy biến áp hạ áp có số vòng dây mỗi cuộn dây là 500 vòng và 100 vòng. Bỏ qua mọi hao

IỄ N

phí. Khi nối hai đầu cuộn sơ cấp với điện áp xoay chiều có biểu thức u  100 2 cos 100 t V thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp bằng: A. 500 V

B. 200 V

C. 50 V

D. 20 V

Hướng dẫn Vì máy biến áp là máy hạ áp nên số vòng dây của cuộn sơ cấp lớn hơn cuộn thứ cấp N1  N 2 . Vậy số vòng dây của các cuộn là: N1  500 vòng, N 2  100 vòng. Trang 6 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Nối cuộn sơ cấp với điện áp hiệu dụng: U1  U  100V Từ công thức máy biến áp:

U 2 N2 N   U 2  U1 . 2 U1 N1 N1

Thay số ta được: U 2  100.

100  20V . 500

 Chọn D.

Ví dụ 3: Một máy biến áp lí tưởng có hai cuộn dây D1 và D2 . Khi mắc hai đầu cuộn D1 vào điện áp

xoay chiều có giá trị hiệu dụng U thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu của cuộn D2 để hở có giá trị là 8 V. Khi

D. 16 V

Hướng dẫn

Bài không cho các giá trị N1 N 2 nhưng cho hai trường hợp đặt U vào các cuộn nên ta nghĩ đến việc lập

được các phương trình để giải hệ. U1 N1 U N    1 U 2 N2 8 N2

1

TR ẦN

Áp dụng công thức máy biến áp:

H Ư

Lần 1 đặt điện áp U vào hai đầu cuộn D1 , ta có U1  U , khi đó U 2  8V .

Lần 2 đặt điện áp U vào hai đầu cuộn thứ 2 thì U 2  U và khi đó ta có U1  2V .

10 00

U 2  8 U

 2

 N1     U  2.8  4V .  N2 

-H

Từ (1) và (2) ta rút ra được:

U1 N1 2 N    1 U 2 N2 U N2

Áp dụng công thứ máy biến áp:

 Chọn A.

A. 1 A

ÁN

-L

Ví dụ 4: Một máy biến áp lý tưởng có tỉ số giữa số vòng dây của cuộn sơ cấp và số vòng dây của cuộn thứ cấp bằng 10. Mắc một bóng đèn sợi đốt loại 24 V – 24 W vào hai đầu cuộn thứ cấp thì đèn sáng bình thường. Cường độ dòng điện hiệu dụng trong cuộn sơ cấp bằng B. 0,1 A

C. 10 A

D. 2 A

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

C. 12 V

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

B. 8 V

Đ ẠO

A. 4 V

cuộn D1 để hở có giá trị là 2 V. Giá trị U bằng:

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

mắc hai đầu cuộn D2 vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu của

Hướng dẫn

IỄ N

Đèn sáng bình thường nên cường độ dòng điện chạy qua nó phải bằng cường độ dòng điện định mức: P 24 I   1A. U 24

Mà đèn được mắc vào cuộn thứ cấp nên cường độ dòng điện ở cuộn thứ cấp I 2  1A. Tỉ số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp:

N1  10 N2

Đề bài hỏi cường độ dòng điện ở cuộn sơ cấp nên áp dụng công thức máy biến áp:

Trang 7 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

I 2 N1 1    10  I1  0,1A. I1 N 2 I1

 Chọn B.

3. Bài tập tự luyện

C. 2,83 A

D. 72 A

B. 2 A

A. 1,41 A

Câu 1. Một máy biến áp có số vòng cuộn sơ cấp là 3000 vòng, cuộn thứ cấp là 500 vòng được mắc vào mạng điện xoay chiều tần số 50 Hz. Khi đó cường độ dòng điện qua cuộn thứ cấp là 12 A. Tính cường độ dòng điện qua cuộn sơ cấp.

2–B

H Ư

1–B

Đáp án:

Dạng 3: Truyền tải điện năng

TR ẦN

1. Phương pháp giải

10 00

Vận dụng các công thức tính công suất hao phí và Ví dụ: Truyền tải điện năng đi xa, công suất nơi hiệu suất truyền tải để giải bài tập. truyền tải bằng 100 MW, điện trở của đường dây bằng 0,1k , điện áp nơi truyền đi bằng 500 kV, hệ

P2 R P  2 U cos 2 

Công suất hao phí:

P 

P2 R U 2 cos 2 

100.10  .100  6, 25.10 W  6, 25MW .  500.10  .0,8

-H

-L

Hiệu suất truyền tải:

ÁN

Hiệu suất truyền tải:

số công suất bằng 0,8. Công suất hao phí:

P  P H P

H

P  P 100  6, 25   93, 75% P 100

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

D. 1600 V; 8 A.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

C. 1600 V; 0,25 A.

B. 25 V; 0,25 A.

Đ ẠO

A. 25 V; 16 A.

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Câu 2. Máy biến áp lí tưởng gồm cuộn sơ cấp có 960 vòng, cuộn thứ cấp có 120 vòng nối với tải tiêu thụ. Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp điện áp hiệu dụng 200 V thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn thứ cấp là 2 A. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp và cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn sơ cấp lần lượt có giá trị bằng:

ÀN

Một số bài toán đặc biệt, ta ghi nhớ các công thức giải nhanh: Trường hợp

Công thức giải nhanh

IỄ N

Khi điện áp nơi truyền đi là U1 thì hiệu suất truyền tải là H1 , để hiệu suất là H 2 mà công suất nơi nhận được không đổi thì điện áp nơi truyền tải là U 2 (Hệ

U2 

H1 1  H1 

H 2 1  H 2 

.U1

số công suất bằng 1)

Trang 8 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Khi cường độ dòng điện là I1 thì hiệu suất truyền tải là H1 , để hiệu suất truyền tải là H 2 mà công

I2 

suất nơi nhận được không đổi thì cường độ dòng điện là I 2 (Hệ số công suất bằng 1)

H1 1  H 2 

H 2 1  H1 

.I1

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Điện năng được truyền từ một trạm điện đến nơi tiêu thụ bằng đường dây tải điện một pha. Biết công suất truyền đi không đổi và coi hệ số công suất của mạch điện bằng 1. Để công suất hao phí trên

A. 10 kV

TR ẦN

Ví dụ 2: Điện năng từ một nhà máy thủy điện được truyền đi dưới hiệu điện thế 5 kV. Hiệu suất của quá trình tải điện là 80%. Để hiệu suất tăng lên đến 95% thì phải tăng hiệu điện thế đến giá trị bằng B. 15 kV

C. 20 kV

D. 50 kV

Hướng dẫn

10 00

Lúc đầu, hiệu suất truyền tải là 80% nên hao phí 20%: P1 

P2 R U12 cos 2  P2 R U 22 cos 2 

-H

Lúc sau, hiệu suất truyền tải là 95% nên hao phí chỉ còn lại 5%: P2  2

ÁN

 Chọn A.

-L

P1  U 2  U 20% P   4  2  2  U 2  2U1  10kV . Chia vế ta có:   P2  U1  5% P U1

Ví dụ 3: Một nhà máy phát điện phát ra một công suất P không đổi, công suất này được truyền đến nơi tiêu thụ bằng dây dẫn bằng nhôm. Nếu tăng tiết diện dây dẫn lên gấp đôi thì công suất hao phí sẽ:

IỄ N

Điện trở của dây dẫn: R 

C. tăng 4 lần.

D. giảm 4 lần.

Hướng dẫn

ÀN

B. giảm 2 lần.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

H Ư

 Chọn A.

Vậy để công suất hao phí giảm n 2 lần thì U cần tăng lên n lần.

Đ ẠO

P2 R Công suất hao phí: P  2 tỉ lệ nghịch với bình phương U U cos 2 

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

D. giảm n 2 lần.

Hướng dẫn

A. tăng 2 lần.

C. tăng n 2 lần.

B. giảm n lần.

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

A. tăng n lần.

đường dây truyền tải giảm n 2 lần  n  1 thì phải điều chỉnh điện áp hiệu dụng ở trạm phát điện

l S

Suy ra khi ta tăng tiết diện S lên gấp đôi thì điện trở của dây dẫn giảm 2 lần. Mà công suất hao phí: P 

P2 R tỉ lệ thuận với R U 2 cos 2 

Vậy khi R giảm 2 lần thì hao phí giảm đi 2 lần. Trang 9 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

 Chọn B.

Ví dụ 4: Điện năng được truyền từ nhà máy điện đến một khu công nghiệp tiêu thụ công suất không đổi. Khi điện áp nơi truyền đi bằng 90 kV thì hiệu suất truyền tải đạt 80%. Muốn hiệu suất truyền tải tăng đến 90% thì điện áp nơi truyền tải phải có giá trị bằng A. 80 kV

B. 100 kV

C. 120 kV

D. 180 kV

Hướng dẫn

Hiệu suất truyền tải H1  80%  0,8, H 2  90%  0,9.

 Chọn C

Đ ẠO

3. Bài tập tự luyện

A. 92,4%

H Ư

Câu 1. Điện năng ở một trạm phát điện khi được truyền đi dưới điện áp 20kV (ở đầu đường dây tải) thì hiệu suất của quá trình truyền tải là 80%. Coi công suất điện truyền đi là không đổi. Khi tăng điện áp ở đầu đường dây tải điện đến 50 kV thì hiệu suất của quá trình truyền tải điện là B. 98,6%

C. 96,8%

D. 94,2%

Đáp án:

C. 2,5%

D. 10%

2–C

-H

Câu 1. Chọn câu sai dưới đây?

PHẦN 3: BÀI TẬP TỔNG HỢP

1–C

B. 6,4%

10 00

A. 1,6%

TR ẦN

Câu 2. Một đường dây có điện trở 4 dẫn một dòng điện xoay chiều một pha từ nơi sản xuất đến nơi tiêu dùng. Nguồn phát có điện áp hiệu dụng U  10kV , công suất điện 400 kW. Hệ số công suất của mạch điện cos   0,8 . Có bao nhiêu phần trăm công suất bị mất mát trên đường dây do tỏa nhiệt?

A. Động cơ không đồng bộ ba pha biến điện năng thành cơ năng.

-L

B. Động cơ không đồng bộ ba pha tạo ra dòng điện xoay chiều ba pha.

ÁN

C. Trong động cơ không đồng bộ ba pha, vận tốc góc của khung dây luôn nhỏ hơn vận tốc góc của từ trường quay. D. Động cơ không đồng bộ ba pha hoạt động dựa trên cơ sở của hiện tượng cảm ứng điện từ và sử dụng từ trường quay.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.90  120kV .

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

0,9 1  0,9 

0,8 1  0,8 

H 2 1  H 2 

.U1 

H1 1  H1 

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

U2 

Vì công suất nơi tiêu thụ không đổi, để thay đổi hiệu suất thì ta phải thay đổi điện áp truyền tải đến giá trị:

IỄ N

Câu 2. Một máy biến áp có số vòng cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lượt là 2200 vòng và 120 vòng. Mắc cuộn sơ cấp với mạng điện xoay chiều 220 V – 50 Hz, khi đó điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là: A. 24 V

B. 17 V

C. 12 V

D. 8,5 V

Câu 3. Stato của một động cơ không đồng bộ ba pha gồm 3 cuộn dây, cho dòng điện xoay chiều ba pha tần số 50 Hz vào động cơ. Rôto lồng sóc của động cơ có thể quay với tốc độ nào sau đây? A. 3000 vòng/phút.

B. 1500 vòng/phút.

C. 4000 vòng/phút.

D. 5000 vòng/phút. Trang 10

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Câu 4. Một máy tăng thế lý tưởng có tỉ số vòng dây giữa các cuộn sơ cấp N1 và thứ cấp N 2 là 3. Biết cường độ dòng điện trong cuộn sơ cấp và điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn sơ cấp lần lượt là I1  6 A và U1  120V . Cường độ dòng điện hiệu dụng trong cuộn thứ cấp và điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn B. 18 A và 360 V.

C. 2 A và 40 V.

D. 18 A và 40 V.

A. 2 A và 360 V.

thứ cấp lần lượt là:

Từ thông cực đại qua mỗi vòng dây và tốc độ quay của rôto có giá trị nào sau đây?

C. 0 

D. 0 



.103Wb, n  20 vòng/s

.103Wb, n  25 vòng/s

1, 2



.103Wb, n  250 vòng/s

TR ẦN



B. 0 

1 .103Wb, n  50 vòng/s 2

H Ư

A. 0 

Câu 7. Người ta cần truyền một công suất điện một pha 10000 kW dưới một hiệu điện thế hiệu dụng 50 kV đi xa. Mạch điện có hệ số công suất cos   0,8 . Muốn cho năng lượng mất trên đường dây không

10 00

quá 10% thì điện trở của đường dây phải có giá trị như thế nào? A. R  16

B. R  16

C. R  24

D. R  24

Câu 8. Để truyền công suất điện P  40kW đi xa từ nơi có điện áp U1  2000V , người ta dùng dây dẫn

bằng đồng, biết điện áp nơi cuối đường dây là U 2  1800V . Hệ số công suất nơi truyền tải bằng 1. Điện

-H

trở của dây dẫn là:

B. 40

D. 1

C. 10

A. 50

-L

Câu 9. Một máy phát điện xoay chiều một pha, phần cảm gồm 2 cặp cực quay với tốc độ 1500 vòng/phút,

ÁN

phần ứng gồm 4 cuộn dây như nhau mắc nối tiếp. Từ thông cực đại qua mỗi vòng dây là 5.103Wb . Suất điện động hiệu dụng máy tạo ra là 120 V. Số vòng dây của mỗi cuộn là A. 108

B. 200

C. 27

D. 54

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Đ ẠO

Câu 6. Phần cảm của máy phát điện xoay chiều có hai cặp cực. Các cuộn dây của phần ứng mắc nối tiếp và có số vòng tổng cộng là 240 vòng. Biết suất điện động có giá trị hiệu dụng 220 V, tần số f  50 Hz .

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

D. 6 V và tần số bằng 50 Hz.

C. 6 V và tần số bằng 2,5 Hz.

B. 2,4 kV và tần số bằng 2,5 Hz.

A. 2,4 kV và tần số bằng 50 Hz.

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Câu 5. Một máy biến áp lí tưởng có tỉ số giữa số vòng dây trên cuộn thứ cấp và trên cuộn sơ cấp bằng 0,05. Điện áp đưa vào cuộn sơ cấp có giá trị hiệu dụng bằng 120 V và tần số bằng 50 Hz. Điện áp giữa hai đầu cuộn thứ cấp có giá trị hiệu dụng bằng:

ÀN

Câu 10. Trong máy phát điện xoay chiều ba pha đang hoạt động, suất điện động xoay chiều xuất hiện trong mỗi cuộn dây của stato có giá trị cực đại là E0 . Khi suất điện động tức thời trong một cuộn dây

IỄ N

bằng 0 thì suất điện động tức thời trong mỗi cuộn dây còn lại có độ lớn bằng nhau và bằng: A.

E0 3 2

2 E0 3

E0 2

E0 2 2

Đáp án: 1–B

2–C

3–B

4–A

5–D

6–C

7–A

8–C

9–D

10 – A Trang 11

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

CHỦ ĐỀ 4: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ CHUYÊN ĐỀ 1: MẠCH DAO ĐỘNG PHẦN 1: LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Định nghĩa

Một cuộn cảm có độ tự cảm L mắc với một tụ điện có điện dung C thành một mạch điện kín gọi là mạch dao động (còn gọi là mạch LC).

Nếu mạch có điện trở rất nhỏ, coi như bằng 0 thì mạch gọi là một mạch dao động lí tưởng.

của q bằng 0. Do đó q  10 cos  t  nC

1 1  T 2 LC

Q0 gọi là điện áp cực đại giữa hai C

-H

Trong đó: U 0 

q  U 0 cos  t    C

10 00

u

T

2  4.106 s 

f

  2,5.105 Hz 2

Q0 10.109   2,5V 4 9 C .10  u  2,5 cos  5.105 t  V

-L ÁN

Cường độ dòng điện cực đại:

ÀN

dq    Q0 sin  t     Q0 cos  t     dt 2 

I0  Q0  5.105 .10.109  5.103 A    i  5.103 cos  5.103 t   A 2 

IỄ N

Cường độ dòng điện cực đại: I0  Q0

1 3 4 9 .10 . .10  

 5.105 (rad / s)

U0 

Cường độ dòng điện trong mạch LC I

Điện áp cực đại giữa hai đầu tụ điện:

đầu tụ điện

1  LC



Điện áp giữa hai bản tụ (cũng là điện áp giữa hai đầu cuộn cảm) cũng biến thiên điều hòa

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N Chọn t = 0 lúc q =Q0 = 10nC thì ta có pha ban đầu

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Tần số: f 

2  2 LC 

H Ư

Suy ra chu kì: T 

1 gọi là tần số góc của mạch dao động LC

TR ẦN

Với  

Đ ẠO

q  Q0 cos  t   

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Dùng một nguồn điện một chiều nạp điện cho tụ rồi 1 4 cho nó phóng qua cuộn cảm ta thấy điện tích trên Ví dụ: mạch có L  mH;C  nF; R  0   bản tụ biến thiên điều hòa theo thời gian:

Nhận xét: Trong mạch LC ta có u và q biến thiên điều hòa cùng pha nhau, u và q đều vuông pha với i. Do đó điện trường trong tụ điện và từ trường bên trong cuộn cảm cũng biến thiên điều hòa. Ta gọi đó là dao động điện từ tự do. 2. Năng lượng của mạch dao động Trong mạch dao động, năng lượng của mạch bao Trang 1

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

gồm năng lượng điện trường tập trung ở tụ điện và năng lượng từ trường tập trung ở cuộn cảm

1 2 1 q2 1 WC  Cu  .  qu 2 2 C 2 1 WL  Li 2 2

Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường biến thiên tuần hoàn với chu kì bằng một nửa chu kì của mạch và tần số gấp đôi tần số của mạch. Tổng của năng lượng điện và năng lượng từ gọi là năng lượng điện từ của mạch luôn không đổi.

TR ẦN

H Ư

Đặt gần cuộn dây của mạch LC một cuộn dây khác đang có dòng điện xoay chiều chạy qua với tần số Q. Khi đó, dao động riêng của mạch tắt hẳn và mạch chuyển sang dao động cưỡng bức với tần số của dòng điện xoay chiều.

10 00

Khi tần số của dòng điện cưỡng bức bằng tần số riêng của mạch LC thì cường độ dòng điện trong mạch tăng đến giá trị cực đại. Đó là hiện tượng cộng hưởng trong mạch LC được ứng dụng trong các mạch chọn sóng.  = 

Bội số

Giga

109

Mêga

106

Kilô

103

Mili

10-3

Micrô



10-6

Nanô

10-9

Picô

10-12

ÁN

-L

-H

Kí hiệu

Tên gọi

Chú ý: Trong các bài tập, ta thường làm việc với các bội số của đơn vị cơ bản. Vì vậy các em cần ghi nhớ cách đổi đơn vị về đơn vị cơ bản. Bên đây là bảng giúp các em tiện lợi trong việc đổi đúng các đơn vị thường gặp.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

4. Dao động điện từ cưỡng bức

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q

Đ ẠO

Thực tế, mạch luôn có điện trở nên dao động trong mạch sẽ mất dần năng lượng và tắt dần do tỏa nhiệt. Để duy trì dao động ta sử dụng một mạch để bổ sung năng lượng cho mạch dao động sau mỗi phần của từng chu kì (tương tự như dao động cơ).

IỄ N D

3. Dao động điện từ tắt dần

1 2 1 2 1 1 Cu  Li  WC max  WL max  CU 02  LI02  hằng số. 2 2 2 2

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

W  WC  WL 

PHẦN 2: CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Tính toán các đại lượng cơ bản của mạch LC 1. Phương pháp giải Vận dụng các công thức tính các giá trị trong mạch Ví dụ: Mạch LC có tần số góc 105 rad/s, biết cường LC đã biết ở phần lí thuyết độ dòng điện trong mạch bằng 1mA thì điện tích Trang 2

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Trong các bài tập chú ý vận dụng các kiến thức về cực đại trên tụ là: dao động điều hòa. I0 1.103 Q0    108 C 5  10 2. Ví dụ minh họa

1 H và một tụ điện có điện 2 dung C. Tần số dao động riêng của mạch là 0,5 MHz. Giá trị của điện dung là: 2 pF 

1 F 2

10 00

TR ẦN

Ví dụ 2: Một mạch dao động LC gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L 

2 F 

1 pF 2

Hướng dẫn

42  0,5.106  . 2

1 2

2 12 2 .10 F  pF  

ÁN

 Chọn B



-L

Thay số: C 

1 1 C 2 2 4 f L 2 LC

-H

Đổi đơn vị: 0,5MHz  0,5.106 Hz . Trong mạch LC, tần số tính bởi: f 

Ví dụ 3: Một mạch LC có tụ điện với điện dung C = 2nF. Cường độ dòng điện trong mạch có biểu thức i  2 cos 105 t  mA . Biểu thức điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

H Ư

 Chọn D

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

1 3 9 9 .10 . .10  6.106 s  

Áp dụng công thức tính chu kì: T  2 LC  2

Đ ẠO

1 1 9 9 mH  .103 H; nC  .109 C    

Đổi đơn vị:

Hướng dẫn

  B. u  10 cos 105 t   V 2 

IỄ N

  A. u  10 cos 105 t   V 2 

D. 6.10-6s

C. 4.10-6s

B. 2.10-6s

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

A. 10-6s

9 nF . Chu kì dao động của mạch bằng 

điện dung C 

1 mH và một tụ điện có 

Ví dụ 1: Một mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L 

  C. u  10 2 cos 105 t   V 2 

  D. u  10 2 cos 105 t   V 2 

Hướng dẫn I0 2.103  2.108 C Từ biểu thức i ta có: I0  2mA  2.10 A;   10 rad / s  Q0   5  10 3

Trang 3 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com Q0 2.108   10V C 2.109

Vì q trễ pha hơn i nên pha ban đầu của q bằng: q  i  Mà q cùng pha với u nên pha ban đầu của u: u  q 

    0    (rad) 2 2 2

 2

Điện áp cực đại giữa hai đầu cuộn cảm: U 0 

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

  Vậy biểu thức điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là u  10 cos 105 t   (V) 2 

 Chọn A.

Chu kì của điện áp: T 

2 2   106 s  1s  2.106 

1 s 8

TR ẦN

Hướng dẫn

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

1 s 12

Ta thấy bài tập này rất giống bài tập về dao động điều hòa.

10 00

  u  2 cos  3   1(V)    Xét lúc t = 0 ta có:  ( Tương tự với dao động điều hòa có v < 0) sin     0   3 

-H

Vậy ta thấy lúc t = 0; u = 1V và đang giảm (đi về phía âm)

 Chọn C

ÁN

3. Bài tập tự luyện

U0 T 1 về 0 là t   s 12 12 2

-L

Sử dụng trục thời gian, thời gian đi từ giá trị u  1V 

Câu 1. Cho một mạch dao động điện từ LC lý tưởng. Khi điện áp giữa hai bản tụ là 2 V thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là i, khi điện áp giữa hai bản tụ là 4V thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là 0,5i. Điện áp cực đại giữa hai đầu cuộn dây là:

A. 2 5V

B. 6V

C. 4V

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

1 s 6

1 s 4

H Ư

Đ ẠO

cảm bằng 0 là:

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Ví dụ 4: Trong một mạch dao động LC lí tưởng, biểu thức điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là   u  2 cos  2.106 t   (V) . Kể từ lúc bắt đầu dao động, thời điểm đầu tiên điện áp giữa hai đầu cuộn 3 

D. 2 3V

2 H mắc nối tiếp với một tụ điện có điện dung    C  3,18F . Điện áp tức thời trên cuộn dây có biểu thức u L  100 cos  t   V . Biểu thức của cường 6 

IỄ N

Câu 2. Một cuộn dây thuần cảm, có độ tự cảm L 

độ dòng điện trong mạch có dạng là   A. i  cos  t   A 3 

  B. i  cos  t   A 6 

Trang 4 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

  C. i  0,1 5 cos  t   A 3 

  D. i  0,1 5 cos  t   A 3 

Đáp án: 2-D

1–A

Dạng 2: Năng lượng trong mạch dao động

1. Phương pháp giải

1 1 CU 02  .100.1012.102  5.109 J 2 2

N H Ư TR ẦN

2. Ví dụ minh họa

B. 0,08A

10 00

A. 0,06A

Ví dụ 1: Một mạch dao động LC gồm tụ điện có điện dung C = 4.10-7 F và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L = 1 mH. Biết điện áp cực đại giữa hai đầu tụ điện bằng 5 V. Cường độ dòng điện cực đại trong mạch có độ lớn bằng C. 0,1A

D. 0,2A

Hướng dẫn

-H

1 2 1 C C LI0  CU 02  I02  U 02  I0  U 0 2 2 L L

4.107  0,1A 1.103

W  WL max  WC max 

Bài cho L, C, U0 và yêu cầu tính I0 nên ta viết biểu thức năng lượng chứa những đại lượng này

 Chọn C.

ÁN

-L

Thay số ta được: I0  5

Ví dụ 2: Mạch dao động LC, tụ điện có điện dung C = 8pF, cuộn dây thuần cảm. Biết hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ bằng 5V. Tính năng lượng từ trường ở thời điểm điện áp giữa hai bản tụ điện bằng 3V?

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

W

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

Bài cho biết C và U0 nên ta sử dụng:

1 2 LI0 = hằng số. 2



ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Vận dụng biểu thức tính năng lượng để tính các giá Ví dụ: Một mạch dao động LC có cuộn dây thuần trị của mạch LC và các giá trị tức thời. cảm mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung 100 pF. Biết điện áp cực đại giữa hai đầu cuộn cảm bằng 1 1 1 1 1 Q02 W  Li 2  Cu 2  CU 02  Q0 U 0  10V. Tính năng lượng của mạch? 2 2 2 2 2 C

B. 6, 4.105 J

IỄ N

A. 3, 2.105 J

C. 7, 2.105 J

D. 4,8.105 J

Hướng dẫn

Bài yêu cầu tính năng lượng từ trường ở thời điểm t: WL 

1 2 Li 2

Nhưng ta không biết L cũng chưa biết i nên không thể tính trực tiếp. Tuy nhiên, ta thấy đã biết C, U  5V, u  3V nên ta có thể tính được năng lượng điện từ và năng lượng điện, từ đó gián tiếp tính ra năng lượng từ. Trang 5 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Từ biểu thức năng lượng: W

1 2 1 2 1 1 1 1 Li  Cu  CU 02  WL  Cu 2  CU 02  WL  C  U 02  u 2  2 2 2 2 2 2

1 Thay số ta được: WL  .8.106.(52  32 )  6, 4.105 J 2

 Chọn B

D. 4 3V

Đ ẠO

Bài cho ta biết các giá trị tức thời u  4V,i  0, 04A và yêu cầu tính U0 nên ta viết biểu thức năng lượng

0,1 .0, 042  4 2V 6 10.10

TR ẦN

Thay số ta được: U 0  42 

1 2 1 2 1 L Li  Cu  CU 02  CU 02  Li 2  Cu 2  U 0  u 2  i 2 2 2 2 C

H Ư

W

 Chọn C

liên quan đến các đại lượng này.

Ví dụ 4: Cho mạch dao động LC lí tưởng, điện tích cực đại trên tụ bằng 2 nC và cường độ dòng điện qua

B. 5 2mA

A. 5mA

10 00

cuộn dây có giá trị cực đại I0=10 mA. Khi điện tích trên tụ bằng qua cuộn dây có độ lớn bằng:

3nC thì cường độ dòng điện tức thời

C. 5 3mA

D. 6A

Hướng dẫn

-H

Đề bài cho các giá trị cực đại Q0 và I0 và giá trị tức thời q hỏi giá trị tức thời i nên ta viết biểu thức năng lượng có chứa những đại lượng này:

ÁN

-L

1 Q02 1 q 2 1 2 1 W   Li  i 2  Q02  q 2   2 C 2 C 2 LC 2

Q 1  I0   Mặt khác: I0  Q0  0   LC  Q0  LC

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Hướng dẫn

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

C. 4 2V

B. 8V

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

A. 5V

Ví dụ 3: Mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C = 10pF và một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 0,1 H. Khi hiệu điện thế ở hai đầu tụ điện là 4 V thì cường độ dòng điện trong mạch là 0,04 A. Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ là:

2   q 2   q  i 02 2 2 2 Thay vào biểu thức trên ta được: i  2  Q0  q   i 0 1      i  I0 1    Q0   Q0    Q0 

IỄ N

 3 Thay số ta có: i  10 1     5mA  2 

 Chọn B Chú ý: Với bài toán cho giá trị tức thời của u và i hay q và i, ngoài cách dùng năng lượng ta có thể sử dụng tính chất vuông pha và áp dụng hệ thức độc lập với thời gian: Trang 6 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com 2

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

 i   q   i   u       1 và      1  I0   Q0   I0   U 0 

3. Bài tập tự luyện Câu 1. Mạch dao động LC dao động điều hòa với tần số góc 1000 rad/s. Tại thời điểm t = 0, dòng điện bằng 0. Thời điểm gần nhất mà năng lượng điện trường bằng 4 lần năng lượng từ trường là: C. 0,25ms

D. 0,464ms

B. 1,107ms

A. 0,5ms

2-A

1–D

Đ ẠO

Đáp án:

Dạng 3: Thay đổi cấu trúc mạch LC

H Ư

1. Phương pháp giải

10 00

Bước 1: Viết biểu thức đại lượng đang xét.

TR ẦN

Bài toán thay đổi chu kì, tần số của mạch LC khi Ví dụ: Mạch dao động có độ tự cảm L của cuộn dây thay đổi điện dung C hoặc độ tự cảm L, ta làm theo bằng 2 mH thì chu kì là 0,1 ms. Khi độ tự cảm là 8 các bước sau: mH thì chu kì là bao nhiêu? Chu kì của mạch lúc L = 2 mH là T = 0,1 ms:

T  2 LC (1)

-L

-H

Bước 2: Viết biểu thức của đại lượng ấy khi đã thay Sau khi thay đổi L thành L’ = 8 mH thì chu kì là T’, đổi L hoặc C. ta có: T '  2 L '.C (2) Bước 3: Chia vế rồi rút ra đại lượng cần tìm. Chia vế (2) cho (1) ta được:

ÁN

Bước 4: Thay số và tính.

T ' 2 L 'C L' L'    T'  T T L L 2 LC Thay số ta có: T '  0,1

8  0, 2ms 2

ÀN

Với bài toán ghép tụ, khi tụ có điện dung C1 ghép với cuộn cảm L thì chu kì, tần số là T1, f1; khi tụ có điện dung C2 ghép với cuộn cảm L thì chu kì, tần số là T2, f2, ta áp dụng công thức giải nhanh:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

D. 1s

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

C. s

B. 4s

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

A. 2s

Câu 2. Mạch dao động điện từ có độ tự cảm L = 2 pH và điện dung C = 2 pF. Trong mạch đang có dao động điện từ tự do. Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp năng lượng điện trường trong mạch có độ lớn cực đại là:

Đại lượng

Chu kì

Tần số

Ghép song song

C  C1  C2

T 2  T 12  T22

1 1 1  2 2 2 f f1 f 2

Ghép nối tiếp

1 1 1   C C1 C2

1 1 1  2 2 2 T T1 T2

f 2  f12  f 22

IỄ N

Điện dung

Cách ghép

Trang 7 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

2. Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Một cuộn cảm thuần L khi mắc với tụ điện có điện dung C1 tạo thành mạch LC thì chu kì dao động của mạch là 3 ms, khi mắc với tụ điện có điện dung C2 thì chu kì dao động của mạch là 4 ms. Khi mắc cuộn cảm trên với bộ tụ gồm C1 và C2 mắc song song thì chu kì của mạch bằng: C. 5ms

D. 7ms

N H

Hướng dẫn

Y U TP

 Chọn C

C. 0,15H

D. 0,2H

Hướng dẫn

H Ư

Trong mạch LC, chu kì của mạch tính bởi công thức T  2 LC

B. 0,1H

A. 0,025H

Đ ẠO

Ví dụ 2: Một mạch dao động LC lí tưởng có chu kì dao động riêng là 3 ms khi độ tự cảm của cuộn cảm bằng 0,05 H. Để chu kì của mạch bằng 6 ms thì độ tự cảm L của cuộn cảm phải có giá trị bằng:

TR ẦN

Lúc đầu độ tự cảm bằng L = 0,05 H thì chu kì bằng T = 3 ms: T  2 LC (1) Ta cần thay đổi độ tự cảm đến giá trị L’ để chu kì bằng 6ms: T '  2 L 'C (1) 2

10 00

T ' 2 L 'C L' L'  T'  T' Chia vế (2) cho (1) ta được:        L'  L  T L L T 2 LC T 2

6 Thay số: L '  0, 05.    0, 2H 3

-H

 Chọn D

Ví dụ 3: Một mạch dao động LC gồm cuộn cảm thuần mắc nối tiếp với tụ điện đang dao động với tần số f. Để tần số của mạch là 4f thì độ tự cảm L của cuộn cảm phải B. giảm 4 lần

ÁN

-L

A. tăng 4 lần

Tần số của mạch LC: f 

C. tăng 16 lần

D. giảm 16 lần

Hướng dẫn

1 (1) 2 LC

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

T 2  T12  T22  T  T12  T22  32  42  5ms

Áp dụng công thức, khi mắc L với bộ tụ C1 và C2 mắc song song thì chu kì mạch bằng:

Lúc sau khi độ tự cảm là L’ thì tần số là f’ = 4f: f ' 

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

B. 2ms

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

A. 1ms

1 (2) 2 LC

IỄ N

Chia vế (1) cho (2) ta được: 1 2 2 f L' L'  f   f  1 L  2 LC           L'  1 f' L L  f '   4f  16 16 2 L 'C

Vậy phải giảm độ tự cảm L đi 16 lần  Chọn D Trang 8 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

3. Bài tập tự luyện Câu 1. Một mạch dao động điện từ lí tưởng gồm tụ điện có điện dung C và cuộn cảm thuần có độ tự cảm xác định. Biết tần số dao động riêng của mạch là f. Để tần số dao động riêng của mạch bằng 2f thì phải thay tụ điện trên bằng một tụ điện có điện dung là: C 4

B. 4C

C 2

D. 2C

Đ ẠO

Đáp án: 2–C

1–A

f 2

H Ư

PHẦN 3: BÀI TẬP TỔNG HỢP

A. i = 4,47A

TR ẦN

Câu 1. Một mạch dao động LC lí tưởng có C = 5 pF, L = 50 mH. Hiệu điện thế cực đại trên tụ là Umax = 6V. Khi hiệu điện thế trên tụ là U = 4V thì độ lớn của cường độ của dòng trong mạch là B. i = 2A

C. i = 2mA

D. i = 44,7mA

C. 2 2V

D. 4V

-H

A. 2V

10 00

Câu 2. Một mạch dao động điện từ, cuộn dây thuần cảm có hệ số tự cảm L = 0,5 mH, tụ điện có điện dung C = 0,5 nF. Trong mạch có dao động điện từ điều hòa. Khi cường độ dòng điện trong mạch là 1 mA thì điện áp giữa hai bản tụ điện là 1 V. Khi cường độ dòng điện trong mạch là 0 A thì điện áp giữa hai bản tụ là: Câu 3. Mạch dao động LC lí tưởng đang hoạt động, điện tích cực đại của tụ điện là Q0  106 C và cường

-L

độ dòng điện cực đại trong mạch là I0  3mA . Tính từ thời điểm điện tích trên tụ là Q0, khoảng thời 10 ms 3

ÁN

gian ngắn nhất để cường độ dòng điện trong mạch có độ lớn bằng I0 là B.

1 s 6

1 ms 2

1 ms 6

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

C. 2f

B. 4f

f 4

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Câu 2. Một mạch dao động LC có điện trở thuần bằng không gồm cuộn dây thuần cảm và tụ điện có điện dung C. Trong mạch có dao động điện từ tự do (riêng) với tần số f. Khi mắc nối tiếp với tụ điện trong C mạch trên một tụ điện có điện dung thì tần số dao động điện từ tự do (riêng) của mạch lúc này bằng 3

ÀN

Câu 4. Một mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L không đổi và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị C1 thì tần số dao động riêng của mạch

IỄ N

là f1. Để tần số dao động riêng của mạch là

A. 5C1

C1 5

5f1 , thì phải điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị:

5C1

C1 5

Câu 5. Một mạch dao động điện từ lí tưởng đang có dao động điện từ tự do. Tại thời điểm t = 0, điện tích trên một bản tụ điện cực đại. Sau khoảng thời gian ngắn nhất t thì điện tích trên bản tụ này bằng một nửa giá trị cực đại. Chu kì dao động riêng của mạch dao động này là A. 4t

B. 6t

C. 3t

D. 12t Trang 9

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Câu 6. Một tụ điện có điện dung 10  F được tích điện đến một hiệu điện thế xác định. Sau đó nối hai bản tụ điện vào hai đầu một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 1 H. Bỏ qua điện trở của các dây nối, lấy 2  10 . Sau khoảng thời gian ngắn nhất là bao nhiêu (kể từ lúc nối) điện tích trên tụ điện có giá trị bằng một nửa giá trị ban đầu? 3 s 400

1 s 600

1 s 300

1 s 1200

D. 0,1 nC

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q TP 3–D

4–B

5–B

6–C

7–D

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

2–B

1–D

Đ ẠO

Đáp án:

IỄ N

ÀN

ÁN

-L

-H

10 00

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

C. 0,05 C

B. 0,1 C

A. 0,05 nC

Câu 7. Cường độ dòng điện trong một mạch dao động LC lí tưởng có phương trình    i  2 cos  2.107 t   (mA) (t tính bằng s). Điện tích của một bản tụ điện ở thời điểm (s) có độ lớn là: 2 20 

Trang 10 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

CHUYÊN ĐỀ 2: SÓNG ĐIỆN TỪ PHẦN 1: LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Điện từ trường

Mỗi biến thiên theo thời gian của từ trường đều sinh ra trong không gian xung quanh nó một điện trường xoáy biến thiên theo thời gian, và ngược lại, mỗi biến thiên theo thời gian của điện trường cũng sinh ra một từ trường biến thiên theo thời gian trong khoảng không gian xung quanh.

Y H Ư

Quá trình lan truyền của điện từ trường trong không gian gọi là sóng điện từ.

TR ẦN

Ta chỉ xét các sóng điện từ tuần hoàn có tần số f, chu kì T, bước sóng .

10 00

Đặc điểm của sóng điện từ:     - Là sóng ngang: E, B dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng ( E, B biến thiên tuần hoàn, cùng pha).

- Sóng điện từ truyền được trong chân không với tốc độ bằng tốc độ ánh sáng (3.108 m/s).

-H

Bước sóng của sóng điện từ trong chân không:   cT 

c f

ÁN

-L

Sử dụng mạch dao động LC, ta có thể tạo ra được sóng điện từ lan truyền trong không gian với cùng tần số của dao động điện từ trong mạch.    Ba vectơ E, B, v tại một điểm tạo với nhau thành một tam diện thuận

Tính chất của sóng điện từ: - Trong quá trình lan truyền nó mang theo năng lượng. Tần số càng lớn khả năng truyền càng xa.

thì

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Điện trường biến thiên sinh ra từ trường, từ trường biến thiên lại sinh ra điện trường. Cứ như vậy chúng lan truyền ra không gian.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q TP Đ ẠO

2. Sóng điện từ

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Điện trường và từ trường cùng biến thiên trong một trường thống nhất gọi là điện từ trường.

- Tuân theo quy luật truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ.

IỄ N

- Tuân theo quy luật giao thoa, nhiễu xạ.

3. Ứng dụng của sóng điện từ trong truyền thông Các sóng điện từ có bước sóng khác nhau có đặc điểm và ứng dụng trong công nghệ truyền thông Tên sóng

Bước sóng

Đặc điểm

Ứng dụng

Sóng dài

>1000m

Sóng trung

Từ 1000m đến 100m

Bị tầng điện li của khí quyển phản xạ nên có thể đi vòng quanh

Truyền thanh, truyền hình trên mặt đất Trang 1

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Sóng ngắn

Từ 100m đến 10m

Trái Đất sau nhiều lần phản xạ giữa tầng điện li và mặt đất

Sóng cực ngắn

Từ 10m đến 0,01m

Xuyên thẳng qua tầng điện li

Truyền thông qua vệ tinh

-L

c  cT  2c LC f

ÁN



  2c LC  2..3.108.

   Với bài tập cho hướng của 2 trong 3 vectơ E, B, v

1 1012 .  600m  

Ví dụ: Một sóng điện từ đang truyền từ phải sang sang trái, vectơ cảm ứng từ đang có phương vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, hướng từ trong ra ngoài. Xác định hướng của vectơ cường độ điện trường?

ta có thể sử dụng quy tắc tam diện thuận hoặc quy tắc bàn tay trái như sau: Gập ngón út và áp út của bàn tay trái lại, ba ngón còn lại căng ra đôi một vuông góc. Đặt bàn tay trái sao cho ngón cái chỉ   hướng E , ngón giữa chỉ hướng B thì ngón trỏ chỉ Hướng dẫn  theo hướng của v .

IỄ N D

Hướng dẫn

Bước sóng mạch thu được hoặc phát ra:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

-H

10 00

Các bài tập về sóng điện từ đa số là các câu hỏi lí Ví dụ: Một mạch dao động LC gồm cuộn cảm thuyết, vì vậy các em cần nắm vững lí thuyết để trả 1 thuần có độ tự cảm L  H và tụ điện có điện dung lời đúng các câu hỏi.  1 Với bài tập tính toán, vận dụng các công thức tính C  pF . Bước sóng điện từ mà mạch đó có thể  bước sóng, chu kì, tần số của sóng điện từ theo L phát ra là bao nhiêu? và C.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

.Q TP Đ ẠO G N H Ư TR ẦN

PHẦN 2: CÁC DẠNG BÀI TẬP

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Nguyên tắc truyền thông bằng sóng điện từ được thể hiện qua sơ đồ của một hệ thống truyền thanh

4. Nguyên tắc truyền thông bằng sóng điện từ

Trang 2 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

Hướng dẫn 1 1 mH  2 .103 H 2  

TR ẦN

Đổi đơn vị: C  10pF  10.1012 F; L 

D. Sóng cực ngắn

10 00

Bước sóng mà mạch này bắt được:   2c LC  2.3.108

1 .103.10.1012  60m 2

Đối chiếu với bảng dải sóng ta thấy: 10m    100m . Vậy sóng trên thuộc dải sóng ngắn

 Chọn C

-H

Ví dụ 2: Một mạch chọn sóng ở máy thu đang bắt được sóng có bước sóng bằng 10 m khi điện dung của tụ bằng 10 pF. Để mạch này bắt được sóng có bước sóng 30 m thì điện dung của tụ phải bằng: B. 90pF

-L

A. 30pF

C. 20pF

D. 60pF

Hướng dẫn

ÁN

Lúc đầu điện dung của tụ C = 10 pF mạch bắt được bước sóng   10m  2c LC (1) . Sau đó điện dung của tụ bằng C’ mạch bắt được bước sóng  '  2m  2c LC ' (2) .

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

C. Sóng ngắn

B. Sóng trung

H Ư

A. Sóng dài

Đ ẠO

Ví dụ 1: Mạch chọn sóng của một máy thu gồm một tụ điện có điện dung 100 pF và cuộn cảm có độ tự 1 cảm L  2 mH . Mạch dao động trên có thể bắt được sóng điện từ thuộc dải sóng vô tuyến nào? 

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

.Q TP

2. Ví dụ minh họa

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Đặt bàn tay trái sao cho hai ngón chỉ đúng hướng    các véctơ B và v đã biết. Ta thấy, véctơ E có phương thẳng đứng, chiều từ dưới lên trên.

ÀN

Chia vế (2) cho (1) ta có: 2

IỄ N

 ' 2c LC ' C' C'  '   '  30         C '  C.    10.    90pF  2c LC C C    10 

 Chọn B Ví dụ 3: Mạch dao động LC lí tưởng có cường độ dòng điện trong mạch biến đổi theo biểu thức i  I0 cos 105 t  A . Mạch này có thể cộng hưởng với sóng điện từ có bước sóng bằng:

A. 60m

B. 600m

C. 6m

D. 6000m

Hướng dẫn Trang 3 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com Chu kì của mạch dao động: T 

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

2 2  5  2.105 s  10 

Bước sóng liên hệ với chu kì bằng biểu thức:   c.T  3.108.2.105  6000m Vậy mạch này có thể cộng hưởng với sóng điện từ có bước sóng bằng 6000 m  Chọn D

D. hướng về phía Bắc

C. hướng về phía Đông

B. hướng về phía Tây

TR ẦN

Sử dụng quy tắc bàn tay trái, giơ bàn tay trái sao cho ngón trỏ theo phương truyền  sóng thẳng đứng hướng lên, ngón giữa chỉ theo hướng vectơ B ra phía trước mặt ta  thấy vectơ E hướng sang phải tức là hướng Đông  Chọn C

10 00

PHẦN 3. BÀI TẬP TỰ LUYỆN

-H

Câu 1. Mạch dao động ở lối vào của một máy thu thanh gồm cuộn cảm cỏ độ tự cảm 0,3 H và tụ điện có điện dung thay đổi được. Biết rằng, muốn thu được một sóng điện từ thì tần số riêng của mạch dao động phải bằng tần số của sóng điện từ cần thu (để có cộng hưởng). Để thu được sóng của hệ phát thanh VOV giao thông có tần số 91 MHz thì phải điều chỉnh điện dung của tụ điện tới tới giá trị: B. 10,2nF

C. 10,2pF

D. 11,2nF

A. 11,2pF

ÁN

-L

Câu 2. Tại Hà Nội, một máy đang phát sóng điện từ. Xét một phương truyền có phương thẳng đứng hướng lên. Vào thời điểm t, tại điểm M trên phương truyền, vectơ cảm ứng từ đang có độ lớn cực đại và hướng về phía Nam. Khi đó vectơ cường độ điện trường có: A. độ lớn cực đại và hướng về phía Tây.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

.Q TP

H Ư

Đ ẠO

Để làm được các bài toán thực tế như bài tập này, các em cần biết cách nhận biết 4 hướng Đông, Tây, Nam, Bắc. Nếu phía trước mặt các em là hướng Bắc thì phía sau lưng là hướng Nam, bên tay trái là hướng Tây, bên tay phải là hướng Đông   Bài đã cho biết vectơ v thẳng đứng, hướng lên, vectơ B hướng về phía Bắc là phía trước mặt.

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Hướng dẫn

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

A. hướng về phía Nam

Ví dụ 4: Tại Huế, một máy đang phát sóng điện từ. Xét một phương truyền thẳng đứng hướng lên. Tại một điểm vectơ cảm ứng từ hướng về phía Bắc, khi đó vectơ cường độ điện trường

ÀN

B. độ lớn cực đại và hướng về phía Đông C. độ lớn bằng không

IỄ N

D. độ lớn cực đại và hướng về phía Bắc Đáp án:

1–C

2–A

Trang 4 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

CHỦ ĐỀ 5: SÓNG ÁNH SÁNG CHUYÊN ĐỀ 1: TÁN SẮC ÁNH SÁNG PHẦN 1: LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng

Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng lệch phương (gãy) của các tia sáng khi truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau.

Định luật khúc xạ ánh sáng:

Ó -H

2. Lăng kính

-L

Lăng kính là một khối chất trong suốt, đồng chất thường có dạng lăng trụ tam giác.

ÁN

Lăng kính được biểu diễn bằng tam giác tiết diện thẳng có - Góc chiết quang A.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

10 00

n2 n1

i  i gh ;sin i gh 

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

- Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc tới giới hạn:

1 1   i  35,3 1,5 3

TR ẦN

- Tia sáng đi từ môi trường chiết suất lớn sang môi trường chiết suất nhỏ hơn.

 sin i  sin 60.

H Ư

xạ toàn bộ tia sáng xảy ra ở mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt. Điều kiện:

Đ ẠO

- Với hai môi trường nhất định, tỉ số giữa sini và Ví dụ: tia sáng đi từ không khí (chiết suất bằng 1) sinr luôn không đổi: vào môi trường có chiết suất bằng 1,5 dưới góc tới sin i n 2 i = 60°. Tính góc khúc xạ?  sinr n1 n sin i n 2   s inr  sin i. 1 n2 Hiện tượng phản xạ toàn phần: là hiện tượng phản sinr n1

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

- Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới.

ÀN

- Chiết suất n.

IỄ N

Khi một tia sáng đơn sắc đi qua lăng kính, nó sẽ bị lệch về phía đáy so với phương của tia tới. Ta có các công thức về lăng kính chiết suất n đặt trong không khí

sin i1  n sin r1 sin i 2  n sin r2 A  r1  r2 D  i1  i 2  A

Từ các công thức lăng kính ta có nhận xét rằng góc Trang 1

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Nếu các góc nhỏ ta có thể viết:

i1  nr1 ;i 2  nr2 ; D  (n  1)A Khi góc tới bằng góc ló ta thấy góc lệch D đạt giá trị cực tiểu:

lệch của tia sáng khi đi qua lăng kính phụ thuộc vào góc tới, chiết suất n và góc chiết quang A của lăng kính.

A  D min  2i  A 2 D A A sin m  n.sin 2 2

i1  i 2  r1  r2 

TR ẦN

H Ư

Mỗi ánh sáng đơn sắc có một tần số xác định và Ví dụ: Ánh sáng có màu đỏ trong không khí thì khi không đổi khi truyền qua các môi trường. Do đó truyền vào nước nó vẫn có màu đỏ màu sắc của nó không đổi.

10 00

Ánh sáng trắng (ánh sáng mặt trời, ánh sáng hồ quang điện, đèn dây tóc,..) là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.

-H

Nguyên nhân của hiện tượng tán sắc ánh sáng là do chiết suất của môi trường đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau thì khác nhau: lớn nhất đối với ánh sáng tím và nhỏ nhất đối với ánh sáng đỏ.

n do  n cam  n vang  n luc  n lam  n cham  n tim  do   cam   vang   luc   lam   cham   tim

ÁN

-L

Đặc điểm của hiện tượng tán sắc ánh sáng: Góc Ví dụ: Chiếu chùm ánh sáng Mặt Trời xiên góc lệch của các tia so với tia tới tăng dần từ đỏ đến xuống bể nước ta thấy có dải màu cầu vồng. tím.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

lăng kính.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q

Đ ẠO

Tán sắc ánh sáng là hiện tượng phân tách một chùm Ví dụ: Chiếu chùm ánh sáng mặt trời qua lăng kính, sáng phức tạp thành các chùm sáng đơn sắc. phía sau lăng kính đặt một màn hứng thì trên màn Từ hiện tượng tán sắc ánh sáng ta có định nghĩa thu được một dải sáng liên tục gồm 7 màu chính từ chính xác về ánh sáng đơn sắc: Ánh sáng đơn sắc là trên xuống dưới bao gồm các màu: Đỏ, Cam, Vàng, ánh sáng không bị tán sắc mà chỉ bị lệch khi đi qua Lục, Lam, Chàm, Tím.

IỄ N

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

3. Tán sắc ánh sáng

PHẦN 2: CÁC DẠNG BÀI TẬP 1. Phương pháp giải Vận dụng các công thức về khúc xạ ánh sáng và Ví dụ: Chiếu một chùm sáng trắng từ không khí (có lăng kính để giải quyết yêu cầu của đề bài. chiết suất bằng 1) tới mặt nước dưới góc tới bằng 30°. Biết chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ là Trang 2

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com 1,5. Góc khúc xạ của tia sáng đỏ bằng bao nhiêu? Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng: sin i  n sin r  s inr 

sin 30  r  19,5 1,5

 sinr 

sin i n

Hình ảnh minh họa

Bề rộng góc của quang phổ sau lăng kính (góc chiết quang nhỏ)

  (n tim  n do ).A

Công thức

A Ó -H Ý

2. Ví dụ minh họa

A. 0, 258

ÁN

-L

Ví dụ 1: Một lăng kính có góc chiết quang A = 6° đặt trong không khí. Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt bằng 1,642 và 1,685. Chiếu một chùm sáng song song hẹp tới mặt bên của lăng kính dưới góc tới rất nhỏ. Góc tạo bởi tia ló màu đỏ và màu tím ở mặt bên thứ 2 là: B. 0, 456

C. 0,142

D. 0, 245

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

L  h(t anrd  t anrt )

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

.Q TP Đ ẠO G N

H Ư

TR ẦN

(A tính bằng rad)

10 00

Bề rộng quang phổ dưới đáy bể nước có độ sâu h.

DT  (n tim  n do ).A.L

Chiếu chùm sáng trắng hẹp sát cạnh bên của lăng kính có góc chiết quang nhỏ, sau lăng kính đặt màn song song và cách mặt phẳng phân giác của góc chiết quang khoảng L. Bề rộng quang phổ trên màn

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Trường hợp

Với các trường hợp cụ thể, áp dụng công thức trong bảng sau:

Hướng dẫn

IỄ N

Góc tạo bởi tia ló màu đỏ và tím chính là bề rộng góc của quang phổ thu được. Vì các góc nhỏ nên ta sử dụng công thức:   (n t  n d ).A  (1, 685  1, 642).6  0, 258

 Chọn A Ví dụ 2: Chiếu một chùm sáng trắng song song hẹp vào mặt bên của lăng kính có góc chiết quang A = 6° theo phương vuông góc Với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang. Biết chiết suất của chất làm lăng kính đối với ánh sáng đỏ và tím lần lượt bằng 1,643 và 1,685. Phía sau lăng kính đặt một màn chắn song song với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang và cách nó một đoạn d. Trên màn ta thu được dài màu cầu vồng có bề rộng 2 mm. Giá trị của d bằng: Trang 3

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com A. 0,643m

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

B. 0,455m

C. 0,542m

D. 0,725m

Hướng dẫn Đổi đơn vị: A  6 

6   rad 180 30

Bài toán bề rộng quang phổ trên màn với các góc nhỏ ta có thể sử dụng công thức:

DT (n tim  n do ).A

DT  (n tim  n do ).A.d  d 

Y C. đỏ, cam Hướng dẫn

D. lam, tím

B. đỏ, tím

H Ư

A. đỏ, lục

Ví dụ 3: Chiếu một chùm sáng đa sắc hẹp gồm 5 ánh sáng đơn sắc có màu đỏ, cam, lục, lam, tím từ nước ra không khí thì thấy tia ló màu lục đi là là mặt phân cách. Các tia ló ra ngoài không khí gồm các màu:

Bài toán tia sáng đi là là mặt phân cách liên quan đến hiện tượng phản xạ toàn phần.

TR ẦN

Điều kiện xảy ra phản xạ toàn phần là tia sáng đi từ môi trường chiết suất lớn sang môi trường chiết suất n nhỏ và góc tới lớn hơn hoặc bằng góc tới giới hạn. Ta có: sin i gh  2 n1

10 00

Do đó ta thấy rằng với cùng một góc tới i của chùm sáng, các ánh sáng mà chiết suất của môi trường tới với nó càng lớn thì góc giới hạn càng nhỏ tức là càng “dễ” xảy ra phản xạ toàn phần

Chiết suất của nước đối với ánh sáng: màu đỏ < cam < lục < lam < tím.

-L

-H

Vậy nên các tia màu lam, tím dễ xảy ra phản xạ hơn tia lục. Khi tia lục đi là là mặt phân cách thì tia lam, tím đã bị phản xạ lại. Ngược lại tia đỏ, cam sẽ ló ra ngoài không khí

ÁN

 Chọn C

Chú ý: Ta có thể vận dụng kết quả bài tập trên cho bài toán các tia ló ra khỏi mặt bên lăng kính: tia màu nào có chiết suất càng nhỏ thì càng “dễ” ló ra ngoài.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

 Chọn B

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

 30

0, 455m

(1, 685  1, 643).



http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

d

2.103

Đề bài cho: ĐT = 2 mm = 2.10-3 m. Thay số ta có:

IỄ N

ÀN

Ví dụ 4: Một cái bể sâu 1,2 m chứa đầy nước. Người ta chiếu tới mặt nước một chùm sáng trắng rất hẹp dưới góc tới bằng 60°. Biết chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ và tím lần lượt bằng 1,64 và 1,68. Bề rộng dải màu cầu vồng thu được dưới đáy bể bằng

A. 1,35cm

B. 1,56cm

C. 2,43cm

D. 4,32cm

Hướng dẫn

Bài toán dải màu cầu vồng dưới đáy bể ta có thể áp dụng công thức: L  h  tan rd  tan rt  Xét tia đỏ: i  60  sin i  n d sin rd  sin rd 

sin i nd

Trang 4 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com Thay số ta được: sin rd 

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

sin 60  rd  31,87 1, 64

Với tia màu tím: i  60  sin i  n t .sin rt  sin rt  sin 60  rt  31, 03 1, 68

Thay số ta được: sin rt 

sin i nt

Ta đã có giá trị của góc khúc xạ ứng với tia màu đỏ và tím. Thay vào công thức ta có bề rộng quang phổ thu được dưới đáy bể:

Đ ẠO

Câu 1. Chiếu một chùm sáng trắng hẹp vào mặt bên của một lăng kính có chiết suất biến thiên từ 1,41 đến 1,52. Chùm khúc xạ tới mặt bên còn lại thấy tia sáng màu tím ló ra trùng với mặt bên còn lại. Điều khẳng định nào sau đây là đúng?

C. Chỉ có tia đỏ ló ra

N H Ư

B. Tất cả các tia sáng còn lại đều ló ra khỏi mặt bên còn lại

A. Tất cả các tia sáng còn lại đều bị phản xạ toàn phần

TR ẦN

D. Không khẳng định được các tia còn lại có ló ra hay không

10 00

Câu 2. Chiếu một chùm sáng trắng hẹp vào mặt bên của một lăng kính có chiết suất biến thiên từ 1,41 đến 1,52. Chùm khúc xạ tới mặt bên còn lại thấy tia sáng màu đỏ ló ra trùng với mặt bên còn lại. Điều khẳng định nào sau là đây đúng? A. Tất cả các tia sáng còn lại đều bị phản xạ toàn phần

B. Tất cả các tia sáng còn lại đều ló ra khỏi mặt bên còn lại

C. Các tia lam, chàm, tím cùng ló ra khỏi mặt bên còn lại

-H

D. Chỉ có tia tím mới ló ra khỏi mặt bên còn lại

-L

Câu 3. Một lăng kính có góc chiết quang A = 8°. Tính góc lệch của tia tím biết chiết suất của lăng kính đối với tia tím là 1,68 và góc tới i nhỏ? B. 4,54°.

C. 5,45°.

D. 4,45°.

ÁN

A. 5,44°

Câu 4. Trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào là sai? A. Ánh sáng trắng là tổng hợp (hỗn hợp) của nhiều ánh sáng đơn sắc cỏ màu biến thiên liên tục từ đỏ tới tím

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

.Q TP

PHẦN 3. BÀI TẬP TỔNG HỢP

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

 Chọn C

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

L  h  tan rd  tan rt   1, 2(tan 31,87  tan 31, 03)  0, 0243m  2, 43cm

B. Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính

IỄ N

C. Hiện tượng chùm sáng trắng, khi đi qua một lăng kính, bị tách ra thành nhiều chùm sáng có màu sắc khác nhau là hiện tượng tán sắc ánh sáng D. Ánh sáng do Mặt Trời phát ra là ánh sáng đơn sắc vì nó có màu trắng

Câu 5. Từ không khí người ta chiếu xiên tới mặt nước nằm ngang một chùm tia sáng hẹp song song gồm hai ánh sáng đơn sắc: màu vàng, màu chàm. Khi đó chùm tia khúc xạ: A. gồm hai chùm tia sáng hẹp là chùm màu vàng và chùm màu chàm, trong đó góc khúc xạ của chùm màu vàng nhỏ hơn góc khúc xạ của chùm màu chàm. B. vẫn chỉ là một chùm tia sáng hẹp song song. Trang 5 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

C. gồm hai chùm tia sáng hẹp là chùm màu vàng và chùm màu chàm, trong đó góc khúc xạ của chùm màu vàng lớn hơn góc khúc xạ của chùm màu chàm. D. chỉ là chùm tia màu vàng còn chùm tia màu chàm bị phản xạ toàn phần.

B. đỏ

C. cam

D. chàm

A. vàng

Câu 6. Chiếu từ nước ra không khí một chùm tia sáng song song rất hẹp (coi như một tia sáng) gồm 5 thành phần đơn sắc: tím, chàm, vàng, lục, đỏ. Tia ló đơn sắc màu lục đi là là mặt nước (sát với mặt phân cách giữa hai môi trường). Trong số các tia sáng đơn sắc ló ra ngoài không khí thì tia sát với pháp tuyến nhất là

D. rt  rd  rlam

B. 3°.

C. 6°21’36”.

A. 21’36”.

Đ ẠO

Câu 8. Một lăng kính có góc chiết quang A = 6° (xem là góc nhỏ). Chiếu một tia sáng trắng tới mặt bên của lăng kính với góc tới nhỏ. Lăng kính có chiết suất đối với ánh sáng đỏ là 1,50; đối với ánh sáng tím là 1,56. Góc hợp bởi tia ló màu đỏ và tia ló màu tím là: D. 3° 21’ 36”.

H Ư

Câu 9. Chiếu một chùm tia sáng trắng song song, hẹp vào mặt bên của một lăng kính có góc chiết quang A = 6° theo phương vuông góc với mặt phân giác của góc chiết quang. Chiết suất của lăng kính

TR ẦN

đối với tia đỏ là n d  1,50 , đối với tia tím là n t  1,54 . Lấy 1'  3.104 rad . Trên màn đặt song song và A. 8,46 mm.

B. 6,36 mm.

cách mặt phân giác trên một đoạn 2 m, ta thu được dải màu rộng C. 8,64 mm.

D. 5,45 mm.

10 00

Câu 10. Một lăng kính có góc chiết quang A = 60° có chiết suất với ánh sáng trắng biến thiên từ

2 đến

3 . Chiếu vào mặt bên AB của lăng kính một chùm sáng trắng hẹp sao cho tia tím có góc lệch cực tiểu. Góc tới mặt bên AB là B. 30°.

D. 5°.

3–A

4–D

5–C

6–B

7–B

8–A

9–C

10 - A

ÁN

2–A

-L

Đáp án: 1–B

C. 45°.

-H

A. 60°.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

C. rt  rlam  rd

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

B. rt  rlam  rd

A. rt  rlam  rd

lam và tia màu tím. Hệ thức đúng là:

IỄ N

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Câu 7. Chiếu xiên từ không khí vào nước một chùm sáng song song rất hẹp (coi như một tia sáng) gồm ba thành phần đơn sắc: đỏ, lam và tím. Gọi rd , rlam , rt lần lượt là góc khúc xạ ứng với tia màu đỏ, tia màu

Trang 6 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

CHUYÊN ĐỀ 2: GIAO THOA ÁNH SÁNG PHẦN 1: LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng Là hiện tượng truyền sai lệch so với sự truyền thẳng khi ánh sáng gặp vật cản.

Để giải thích hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng ta thừa nhận mỗi chùm sáng đơn sắc coi như một sóng có bước sóng và tần số xác định.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

N H Ư

TR ẦN

Hiện tượng giao thoa là một bằng chứng thể hiện tính chất sóng của ánh sáng.

Giống như giao thoa sóng, hiện tượng giao thoa ánh sáng chỉ xảy ra với hai nguồn kết hợp: cùng tần số và độ lệch pha không đổi theo thời gian.

Xét hai nguồn sáng kết hợp đặt cách nhau một đoạn a trên mặt phẳng cách màn chắn một đoạn D. Ánh sáng chiếu vào có bước sóng .

10 00

Tại điểm O trên màn là hình chiếu của trung điểm 2 khe lên màn có vân sáng ở chính giữa trường giao thoa gọi là vân sáng trung tâm.

Xét điểm M trên màn cách vân trung tâm khoảng x.

-H

-L

Hiệu đường đi của hai tia sáng từ hai nguồn truyền tới M: d  d 2  d1 

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q Đ ẠO

Giao thoa ánh sáng là hiện tượng trong vùng hai chùm sáng kết hợp gặp nhau xuất hiện những vân sáng và vân tối xen kẽ nhau.

a.x D

ÁN

Khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp bằng khoảng cách giữa hai vân tối liên tiếp trên màn gọi là D khoảng vân: i  a

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

2. Giao thoa ánh sáng

ÀN

Tại điểm M có vân sáng khi: d  k

IỄ N

Tại điểm M có vân tối khi: d  (2k  1)

 2

Vị trí vân sáng trên màn: x s  k.i(k  0, 1, 2,...) (Vân sáng bậc 1 ứng với k = 1; vân sáng bậc 2 ứng với k = 2;...) i Vị trí vân tối trên màn: x t  (2k  1). (k  0, 1, 2,...) 2

(Vân tối thứ 1 ứng với k = 1; vân tối thứ 2 ứng với k = 2;...) PHẦN 2: CÁC DẠNG BÀI TẬP Trang 1 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Dạng 1: Tính các đại lượng đặc trưng của hiện tượng giao thoa ánh sáng 1. Phương pháp giải

Vận dụng các công thức tính khoảng vân, hiệu Ví dụ: Làm thí nghiệm giao thoa ánh sáng với ánh đường truyền, vị trí các vân sáng, tối với từng bài sáng đỏ có bước sóng bằng 0,75m. Khoảng cách tập cụ thể. giữa hai khe hẹp là 2 mm, khoảng cách từ hai khe Chú ý: Khi tính khoảng vân ta nên đổi các đơn vị đến màn bằng 4m. Tính khoảng vân giao thoa? về đơn vị đã nêu trên để tiện tính toán sau này. D 0, 75.4 i   1,5mm a 2

C. 2,4mm

Hướng dẫn

D. 3,6mm

H Ư

Để xác định được vị trí vân sáng bậc 3 ta cần xác định được khoảng vân. Đổi đơn vị: 600nm  600.109 m  0, 6.106 m  0, 6m D 0, 6.3   1,8mm a 1

TR ẦN

Khoảng vân: i 

Vị trí vân sáng: x s  k.i . Vân sáng bậc 2 ứng với k = 2.

10 00

x s2  2.i  2.1,8  3, 6mm  Chọn D

-H

Chú ý: Trong các bài tập, đề bài thường cho đơn vị bước sóng là nm nên ta có thể ghi nhớ công thức đổi nhanh: 1m = 1000nm.

A. 2,75mm

ÁN

-L

Ví dụ 2: Trong thí nghiệm Y-âng, chiếu vào hai khe hẹp cách nhau 2 mm ánh sáng lục có bước sóng 0,55m. Hai khe cách màn 2 m. Khoảng cách giữa vân sáng bậc 5 và vân sáng bậc 3 ở cùng một phía đối với vân sáng trung tâm bằng: B. 1,65mm

C. 1,10mm

D. 4,40mm

Hướng dẫn

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

B. 1,8mm

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q

A. 0,9mm

Đ ẠO

Ví dụ 1: Trong thí nghiệm giao thoa, khoảng cách 2 khe bằng 1 mm, màn đặt cách mặt phẳng chứa hai khe 3 m. Ánh sáng chiếu vào hai khe có bước sóng 600 nm. Vân sáng bậc 2 cách vân trung tâm một đoạn bằng:

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

2. Ví dụ minh họa

ÀN

Để tính khoảng cách giữa các vân, ta có thể tính gián tiếp từ khoảng cách giữa các vân này đến vân sáng trung tâm.

IỄ N

Khoảng vân: i 

D 0,55.2   0,55mm a 2

Khoảng cách từ vân sáng bậc 5 đến vân sáng trung tâm:

x 5  5i  5.0,55  2, 75mm Khoảng cách từ vân sáng bậc 3 đến vân sáng trung tâm:

x 3  3i  3.0,55  1, 65mm Vì hai vân ở cùng phía vân trung tâm nên khoảng cách giữa chúng là: Trang 2 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

L  2, 75  1, 65  1,10mm

 Chọn C Ví dụ 3: Tiến hành thí nghiệm giao thoa ánh sáng với ánh sáng đỏ cỏ bước sóng 700 nm. Khoảng cách giữa hai khe hẹp bằng 1 mm, màn cách mặt phẳng chứa hai khe 2 m. Khoảng cách từ vân sáng bậc 1 đến vân tối thứ nhất ở hai bên vân sáng trung tâm là: C. 1,0mm

D. 2,1mm

B. 1,4mm

A. 0,7mm

Hướng dẫn

Để tính khoảng cách giữa hai vân, ta quy về khoảng cách đến vân trung tâm.

Y H Ư

Vân tối thứ nhất ứng với k = 1

TR ẦN

i i x1   2.1  1   0, 7mm 2 2

Vì hai vân đang xét nằm 2 bên vân sáng trung tâm nên khoảng cách giữa chúng bằng: L  1, 4  0, 7  2,1mm

10 00

 Chọn D

Ví dụ 4: Tiến hành thí nghiệm Y-âng với ánh sáng có bước sóng . Hai khe cách nhau 2 mm. Trên màn cách mặt phẳng chứa hai khe 2 m người ta quan sát thấy các vạch sáng, tối xen kẽ. Khoảng cách giữa 6 vạch sáng liên tiếp bằng 2,5 mm. Bước sóng  bằng: B. 0,5m

C. 0,6m

D. 0,7m

Hướng dẫn

-L

-H

A. 0,4m

ÁN

Bài đã cho ta khoảng cách 2 khe a = 2 mm, khoảng cách từ 2 khe đến màn D = 2 m. Để tính được bước sóng ta phải tính được khoảng vân i. Khoảng cách giữa 2 vân sáng liên tiếp bằng i, giữa 3 vân sáng liên tiếp là 2i, tổng quát lên ta thấy rằng khoảng cách giữa n vân sáng liên tiếp bằng (n - 1).i.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

i 2

Vị trí vân tối: x t   2k  1

Đ ẠO

Vân sáng bậc 1 cách vân trung tâm một khoảng chính bằng khoảng cách 2 vân sáng liên tiếp bằng i = 1,4mm.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q

D 0, 7.2   1, 4mm a 1

Khoảng vân: i 

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Đổi đơn vị: 700nm  0, 7m

ÀN

Suy ra khoảng cách giữa 6 vân sáng liên tiếp bằng 5i  2,5mm  i  0,5mm

IỄ N

Từ công thức tính khoảng vân i 

D ia 0,5.2    0,5m a D 2

 Chọn B

Ví dụ 5: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, ánh sáng chiếu vào hai khe có bước sóng 600 nm. Hai khe hẹp cách nhau 1 mm. Màn cách mặt phẳng chứa hai khe 1 m. Trên màn tại điểm M cách vân trung tâm 1,5 mm có: A. vân sáng bậc 3

B. vân tối thứ 3

C. vân sáng bậc 4

D. vân tối thứ 4

Hướng dẫn Trang 3 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Đổi đơn vị: 600nm  0, 6m Khoảng vân: i 

D 0, 6.1   0, 6mm a 1

i Tọa độ của M: x M  1,5  5. nên tại M có vân tối thứ k 2

i i 5.   2k  1  k  3 2 2

Vậy tại M có vân tối thứ 3

 Chọn B

C. 2mm

D. 3,6mm

A. 0,50.106 m

B. 0,55.106 m

TR ẦN

H Ư

Câu 2. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng với ánh sáng đơn sắc. Biết khoảng cách giữa hai khe hẹp là 1,2 mm và khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe hẹp đến màn quan sát là 0,9 m. Quan sát được hệ vân giao thoa trên màn với khoảng cách giữa 9 vân sáng liên tiếp là 3,6 mm. Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm là: C. 0, 45.106 m

D. 0, 60.106 m

B. 24,0mm

D. 12,0mm

3–D

-L

2–D

-H

Đáp án: 1–A

C. 6,0mm

A. 9,6mm

10 00

Câu 3. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, người ta dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 600 nm, khoảng cách giữa hai khe là 1,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 3 m. Trên màn, khoảng cách giữa hai vân sáng bậc 5 ở hai phía của vân sáng trung tâm là:

ÁN

Dạng 2: Tính số vân sáng – tối

1. Phương pháp giải

a) Số vân sáng, tối trên trường giao thoa có bề rộng Ví dụ: Trên trường giao thoa rộng 12 mm. Khoảng L vân i = 3 mm. Tính số vân sáng, tối trên trường giao thoa? L L  x  suy ra số Cách 1: Cho x thuộc đoạn Số vân sáng: 2 2 vân sáng là số giá trị nguyên của k thỏa mãn: L L 12 12 k  k  2  k  2 2i 2i 2.3 2.3 L L k  k  2; 1;0;1; 2 2i 2i

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

B. 2,8mm

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q

A. 4mm

Đ ẠO

Câu 1. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe hẹp là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2 m. Ánh sáng chiếu vào hai khe có bước sóng 0,5m. Khoảng cách từ vân sáng trung tâm đến vân sáng bậc 4 là:

IỄ N

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

3. Bài tập tự luyện

Sô vân tối là số giá trị nguyên của k thỏa mãn L 1 L 1  k  2i 2 2i 2

Có 5 giá trị của k tương ứng có 5 vân sáng. Số vân tối:

Trang 4 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Chú ý: Trên trường giao thoa, số vân sáng luôn là một số lẻ, số vân tối luôn là một số chẵn.

L 1 L 1   k    1,5  k  2,5 2i 2 2i 2  k  1;0;1; 2 Có 4 giá trị của k tương ứng có 4 vân tối

Cách 2: Sử dụng công thức giải nhanh

Ví dụ với số thập phân:

Số vân tối:

H Ư

L   12  n t  2   0,5  2.   0,5  2[2,5]  2.2  4  2i   2.3 

b) Số vân sáng, tối trên đoạn M, N bất kì

Số vân sáng là số giá trị nguyên của k:

Số vân tối là số giá trị nguyên của k:

-H

-L

Số vân tối:

ÁN

Nếu M và N nằm về 2 phía đối với vân sáng trung tâm

 x N  ki  x M

Đ IỄ N

x N  ki  x M  5  2.k  10  2,5  k  5

Vậy có 3 vân sáng

i x N   2k  1  x M 2

Số vân sáng là số giá trị nguyên của k:

Số vân sáng:  k  3; 4;5

x N  ki  x M

10 00

TR ẦN

Ví dụ: Trong thí nghiệm giao thoa người ta đo được Hai điểm M, N cách vân trung tâm những đoạn khoảng vân i = 2 mm. Trên màn, xét hai điểm M, N x M , x N (giả sử x N  x M ). nằm cùng phía vân trung tâm cách vân trung tâm 5 Nếu M và N nằm về 1 phía đối với vân sáng trung mm và 10 mm. Tính số vân sáng, tối trên đoạn MN? tâm.

Số vân tối là số giá trị nguyên của k:

Đ ẠO

L  12  n s  2    1  2.    1  2.[2]  1  2.2  1  5  2i   2.3 

i x N   2k  1  x M  5   2k  1 .1  10 2  3  k  5,5  k  3; 4;5

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Áp dụng với ví dụ trên, số vân sáng:

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

L  n t  2   0,5  2i 

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Số vân tối: Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

L ns  2    1  2i 

L L Kí hiệu:   là phần nguyên của 2i  2i 

Số vân sáng:

Vậy có 3 vân tối

i  x N   2k  1  x M 2

Chú ý: Nếu đầu bài hỏi trên khoảng MN thì ta bỏ dấu “=” trong các bất đẳng thức trên. Giữa n vân sáng liên tiếp có (n - 1) khoảng vân nên có (n - 1) vân tối và ngược lại, giữa n vân tối liên tiếp có (n - 1) khoảng vân nên có (n - 1) vân sáng trên đó. 2. Ví dụ minh họa Trang 5

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Ví dụ 1: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng, chiếu vào hai khe hẹp cách nhau 1 mm ánh sáng có bước sóng 0,6 m. Khoảng cách từ màn đến mặt phẳng chứa hai khe bằng 2 m. Trên trường giao thoa người ta thấy ngoài cùng là hai vân sáng cách nhau 25 mm. Số vân sáng quan sát được trên trường giao thoa là: A. 19

B. 21

C. 23

D. 27

Hướng dẫn

D 0, 6.2   1, 2mm a 1

Khoảng vân trên màn: i 

Vì trên màn ngoài cùng là hai vân sáng nên khoảng cách giữa hai vân sáng ngoài cùng ấy chính là bề rộng trường giao thoa L = 25 mm.

 Chọn B

B. 61

C. 121

D. 181

TR ẦN

A. 60

H Ư

Ví dụ 2: Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, ánh sáng chiếu vào hai khe có bước sóng bằng 500 nm. Khoảng cách giữa hai khe bằng 1 mm, màn cách mặt phẳng chứa hai khe 1 m. Trên bề rộng trường giao thoa 15 mm, tổng số vân sáng và vân tối quan sát được bằng Hướng dẫn

Để tính được tổng số vân sáng, tối ta cần tính được số vân sáng và số vân tối.

10 00

D 0,5.1   0,5mm a 1

Khoảng vân: i 

Đổi đơn vị: 500nm  0,5m

-H

 15  L Số vân sáng: n s  2    1  2    1  2[30]  1  61  2i   0,5 

-L

 15  L   0,5  2[30,5]  60 Số vân tối: n t  2   0,5  2   2i   0,5   Chọn C

ÁN

Vậy tổng số vân sáng và vân tối thu được là: 61 + 60 = 121 vân

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

Có 21 giá trị nguyên của k, nên có 21 vân sáng

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q

L L  k   10, 4  k  10, 4  k  10; 9;...;10 2i 2i



http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Số vân sáng trên trường giao thoa:

IỄ N

ÀN

Ví dụ 3: Thực hiện giao thoa ánh sáng bằng hai khe Y-âng cách nhau 2 mm. Chiếu vào hai khe ánh sáng đỏ có bước sóng 0,7m. Trên màn cách hai khe 2 m, xét hai điểm M và N nằm về cùng một phía đối với vân sáng trung tâm, cách vân sáng trung tâm những đoạn 3,5 mm và 10 mm. Trong khoảng giữa M và N số vân sáng quan sát được là: A. 9

B. 10

C. 12

D. 15

Hướng dẫn Khoảng vân: i 

D 0, 7.2   0, 7mm a 2

Trang 6 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Vì M và N nằm cùng một phía đối với vân sáng trung tâm và x M  x N nên số vân sáng trong khoảng MN tính bởi: x M  ki  x N  3,5  k.0, 7  10  5  k  14,3  k  6;7;...;14 (trên khoảng nên không lấy dấu bằng) Có tất cả 9 giá trị của k, nên có 9 vân sáng trong khoảng MN  Chọn A

C. 14

D. 8

D 0, 4.2   0,8mm a 1

Khoảng vân thu được trên màn: i 

Đ ẠO

Đổi đơn vị: 400nm  0, 4m

H Ư

i Số vân tối trên đoạn MN:  x M   2k  1  x N  3   2k  1 .0, 4  6  3, 25  k  8 2

TR ẦN

 k  3; 2;...;8 có 12 giá trị của k nên ta có 12 vân tối trên đoạn MN

 Chọn B

B. 11

C. 12

D. 9

10 00

A. 10

Ví dụ 5: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng, xét hai điểm M và N nằm trên hai vân sáng. Trong khoảng giữa M và N người ta quan sát thấy có 9 vân sáng nữa. số vân tối trên đoạn MN bằng Hướng dẫn

-H

Tại M và N là hai vân sáng, trong khoảng giữa M và N có thêm 9 vân sáng nữa. Vậy ta thấy tổng cộng trên đoạn MN có 9 + 2 = 11 vân sáng. Giữa 11 vân sáng liên tiếp ta có 11-1 = 10 vân tối

ÁN

3. Bài tập tự luyện

-L

 Chọn A

Câu 1. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn là 2 m. Ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm có bước sóng 0,5m. Vùng giao thoa trên màn rộng 26 mm (vân trung tâm ở chính giữa), số vân sáng là A. 15

B. 17

C. 13

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Vì vân sáng trung tâm nằm trong đoạn MN nên M và N phải nằm về 2 phía đối với vân sáng trung tâm.

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Hướng dẫn

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

B. 12

A.11

Ví dụ 4: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng, ánh sáng chiếu vào hai khe cách nhau 1 mm có bước sóng 400 nm. Trên màn cách hai khe 2 m, xét hai điểm M, N cách vân sáng trung tâm những đoạn 3 mm và 6 mm. Biết vân sáng trung tâm nằm trong đoạn MN. số vân tối trên đoạn MN là:

D. 11

IỄ N

Câu 2. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6m. Khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2,5 m, bề rộng miền giao thoa là 1,25 cm. Tổng số vân sáng và vân tối có trong miền giao thoa là A. 21 vân

B. 15 vân

C. 17 vân

D. 19 vân

Câu 3. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, các khe hẹp được chiếu sáng bởi ánh sáng đơn sắc. Khoảng vân trên màn là 1,2 mm. Trong khoảng giữa hai điểm M và N trên màn ở cùng một phía so với vân sáng trung tâm, cách vân trung tâm lần lượt 2 mm và 4,5 mm, quan sát được A. 2 vân sáng và 2 vân tối

B. 3 vân sáng và 2 vân tối Trang 7

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

C. 2 vân sáng và 3 vân tối

D. 2 vân sáng và 1 vân tối

Đáp án: 1–C

2–C

3–A

Dạng 3: Thay đổi hệ thống giao thoa

1. Phương pháp giải

Khi thay đổi bước sóng thì khoảng vân cũng thay  'D  1,5mm  2  đổi: i '  a

H Ư

Bước 2: Viết biểu thức i sau khi thay đổi.

10 00

TR ẦN

Bước 3: Sử dụng kiến thức toán học để tìm ra đại Chia vế (2) cho (1) ta được: lượng cần tìm. i '  ' 1,5  '      '  600nm i  1 400

2. Ví dụ minh họa

-H

Ví dụ 1: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng, chiếu vào hai khe hẹp ánh sáng có bước sóng không đổi, khi màn cách mặt phẳng chứa hai khe 2 m thì khoảng vân đo được bằng 1 mm. Di chuyển màn ra xa hai khe thêm một đoạn 50 cm thì khoảng vân đo được bằng: B. 1,5mm

ÁN

-L

A. 1,25mm

C. 2mm

D. 2,5mm

Hướng dẫn

Lúc đầu khoảng cách D = 2 m thì khoảng vân: i 

D  1mm 1 a

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

D  1mm (1) a

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Lúc đầu ta có: i 

Đ ẠO

Bước 1: Viết biểu thức i lúc đầu

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Khi thay đổi bước sóng , khoảng cách a hay D thì Ví dụ: Trong thí nghiệm Y-âng, chiếu vào hai khe khoảng vân luôn thay đổi. Ta làm theo các bước ánh sáng có bước sóng 400 nm thì khoảng vân thu được bằng 1 mm. Để khoảng vân thu được là 1,5 sau: mm thì phải thay ánh sáng trên bằng ánh sáng có bước sóng bằng bao nhiêu?

ÀN

Di chuyển màn ra xa hai khe thêm 50 cm = 0,5 m thì khoảng cách đến 2 khe bây giờ là:

D '  D  0,5  2  0,5  2,5m D '  2 a

Chia vế (2) cho (1) ta được:

i' D' i ' 2,5     i '  1, 25mm i D 1 2

IỄ N

Khoảng vân bây giờ là: i ' 

 Chọn A Ví dụ 2: Làm thí nghiệm Y-âng với ánh sáng có bước sóng không đổi, ta thấy khoảng vân trên màn đo được bằng 2 mm. Tăng khoảng cách giữa hai khe lên gấp đôi đồng thời giảm khoảng cách từ hai khe đến Trang 8 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

màn còn một nửa thì khoảng vân đo được lúc này bằng: A. 2mm

B. 4mm

C. 1mm

D. 0,5mm

Hướng dẫn Lúc đầu khoảng cách hai khe là a, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn là D thì khoảng vân:

D  2mm 1 a

H Ư

 Chọn D

B. 0,5m

C. 0,6m

D. 0,75m

A. 0,4m

TR ẦN

Ví dụ 3: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng, hai khe Y âng cách nhau 2 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn bằng 2 m. Nếu tịnh tiến màn một đoạn 80 cm trên đường trung trực của mặt phẳng chứa hai khe thì khoảng vân tăng thêm 0,2 mm. Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm bằng:

10 00

Hướng dẫn

Lúc đầu khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn là D = 2 m, khoảng vân i 

D 1 a

-H

Từ công thức tính khoảng vân, ta thấy i tỉ lệ thuận với D, sau khi thay đổi D thì i tăng lên nên D tăng lên. Suy ra, lúc sau khoảng cách từ hai khe đến màn bằng: D '  D  0,8  2,8(m)

D '   D  0,8    2 a a

-L

Khoảng vân lúc sau: i ' 

D ' D 0, 2 0, 2   0, 2      0,5m D ' D 2,8 2 a a   a a 2 2



ÁN

Độ tăng lên của khoảng vân: i ' i  0, 2 mm

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

TP Đ ẠO G N

D i ' 4a 1 i 2   i '    0,5mm Chia vế (2) cho (1) ta được:  i D 4 4 4 a

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

.

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

N U

D D ' D  2  Khoảng vân mới: i '   2 a' 2a 4a

D 2

Giảm khoảng cách từ hai khe đến màn đi một nửa thì khoảng cách lúc này bằng D ' 

Tăng khoảng cách hai khe lên gấp đôi thì khoảng cách hai khe bây giờ là: a’ = 2 a.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

i

 Chọn B

IỄ N

Ví dụ 4: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng, xét một điểm M trên màn hứng các vân giao thoa. Khi màn cách mặt phẳng chứa hai khe 1 m thì tại M có vân sáng bậc 3. Phải di chuyển màn lại gần hay ra xa hai khe một đoạn bằng bao nhiêu để tại M có vân sáng bậc 1 ? A. Lại gần 0,5 m

B. Ra xa 3 m

C. Ra xa 0,5 m

D. Ra xa 2 m

Hướng dẫn Khi màn di chuyển lại gần hay ra xa thì khoảng cách từ M đến vân trung tâm là x M luôn không thay đổi. Lúc đầu màn cách hai khe đoạn D = 1m, khoảng vân là i, tại M có vân sáng bậc 3 nên: Trang 9 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com x M  3i  3

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

D 1 a

Lúc sau di chuyển màn cách hal khe đoạn D’ thì khoảng vân là i’, tại M có vân sáng bậc 1: D '  2 a D D '   D '  3D  3M  D a a

Từ (1) và (2) suy ra: x M  3.

Ơ N

Vậy ta phải dịch màn ra xa hal khe một đoạn: D  D ' D  3  1  2m

 Chọn D

B. 0,52m

C. 0, 48m

A. 0, 45m

Đ ẠO

Nếu dùng ánh sáng có bước sóng 2 thì khoảng cách từ vân sáng trung tâm đến vân sáng bậc 9 là 3,6 mm. Bước sóng 2 là: D. 0, 75m

A. 0,75mm

TR ẦN

H Ư

Câu 2. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng. Nếu tăng khoảng cách giữa hai khe 2 lần và giảm khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe tới màn 1,5 lần thì khoảng vân thay đổi một lượng 0,5 mm. Khoảng vân giao thoa lúc đầu là : B. 1,5mm

C. 0,25mm

10 00

2–A

1–C

Đáp án:

D. 2mm

Dạng 4: Giao thoa với hệ 2 ánh sáng đơn sắc

-H

1. Phương pháp giải

ÁN

-L

Khi chiếu đồng thời 2 bức xạ có bước sóng 1 và 2 vào hai khe hẹp thì trên màn xuất hiện 3 loại vân sáng: - Vân sáng có màu của 1 - Vân sáng có màu của 2

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q

Câu 1. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc, khi dùng ánh sáng có bước sóng 1  0, 6m thì trên màn quan sát, khoảng cách từ vân sáng trung tâm đến vân sáng bậc 5 là 2,5 mm.

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

3. Bài tập tự luyện

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

x M  1.i ' 

ÀN

- Vân sáng trộn màu (trùng nhau) 12

IỄ N

Các vân sáng trùng nhau cũng cách đều nhau Ví dụ: Khi chiếu bức xạ thứ nhất vào hai khe thì những đoạn gọi là khoảng vân trùng i12 chính bằng khoảng vân trên màn bằng 1 mm, khi chiếu bức xạ thứ hai vào hai khe thì khoảng vân trên màn bằng bội chung nhỏ nhất của i1 và i 2 . Để xác định 1,2 mm. Khi chiếu đồng thời 2 bức xạ này vào thì khoảng vân trùng nhau ta làm theo 2 bước sau: i 1 5  Xét: k  2  i2 2 a i1 1, 2 6  (tối giản) Bước 1: Lập tỉ số: k   i1 1 b Trang 10

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Bước 2: Khoảng vân trùng: i12  a.i1  b.i 2

Khoảng vân trùng: i12  5i1  6i 2  5mm

Sau khi tính được khoảng vân trùng, ta làm việc với vân trùng như với 1 vân sáng bình thường có khoảng vân là i12 Vị trí có vân sáng trùng nhau: x12  k.i12 (k  )

i12 (k  ) 2

Vị trí có vân tối trên màn: x1   2k  1

Với bài toán tính số vân sáng, gọi n1 là số vân riêng rẽ của bức xạ thứ nhất, n 2 là số vân sáng của bức xạ

Đ ẠO

n 1  n1  n12

Số vân sáng có màu 2

n 2  n 2  n12

H Ư

Số vân sáng có màu 1

2. Ví dụ minh họa

TR ẦN

Ví dụ 1: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng, người ta chiếu vào hai khe đồng thời hai bức xạ có bước sóng 1  0, 6m và  2 . Trên màn quan sát người ta thấy vân sáng bậc 4 của bức xạ 1 trùng với vân sáng B. 0, 48m

10 00

A. 0, 4m

C. 0,5m

D. 0, 75m

bậc 5 của bức xạ 2. Bước sóng 2 bằng:

Hướng dẫn

-H

Vân sáng bậc 4 của bức xạ thứ nhất cách vân trung tâm: x1  4i1 

Vân sáng bậc 5 của bức xạ thứ hai cách vân trung tâm: x 2  5i 2 

41D a

5 2 D a

-L

Vì vân sáng bậc 4 của bức xạ thứ nhất trùng với vân sáng bậc 5 của bức xạ thứ 2 nên ta có:

ÁN

41D 5 2 D 4    2  1  0, 48m a a 5

x1  x 2 

 Chọn B

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

n ds  n1  n 2  2n12

Số vân sáng đơn sắc quan sát được

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

.Q TP

n  n1  n 2  n12

Số vân sáng quan sát được

Công thức

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Câu hỏi

thứ 2, n12 là số vân sáng trùng nhau. Ta có các trường hợp:

IỄ N

Ví dụ 2: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng, hai khe hẹp cách nhau 1 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn bằng 2 m. Chiếu vào hai khe đồng thời hai bức xạ có bước sóng bằng 400 nm và 500 nm. Trên bề rộng trường giao thoa 6 mm, số vân sáng trùng nhau của hai bức xạ bằng B. 3 vân

A. 1 vân

C. 5 vân

D. 2 vân

Hướng dẫn Đổi đơn vị: 400nm  0, 4 m;500 nm  0,5 m Khoảng vân: i1 

1D 0, 4.1  D 0,5.1   0, 4mm;i 2  2   0,5mm a 1 a 1

Trang 11 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com Xét tỉ số:

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

i 2 0,5 5   i1 0, 4 4

Suy ra khoảng vân trùng: i12  5i1  4i 2  2mm

 L   6  Số vân sáng trùng nhau trên trường giao thoa tính bởi: n s  2   1  2   1  3  2.2   2i12 

 Chọn B

Hướng dẫn

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Số vân sáng của bức xạ thứ nhất trên trường giao thoa:

TR ẦN

L  20  n1  2    1  2    1  2[8,3]  1  17  2.1, 2   2i1 

i 2 1,5 5    i12  5i1  4i 2  6mm i1 1, 2 4

H Ư

Lập tỉ số:

Đ ẠO

Bài đã cho biết các khoảng vân i1  1, 2mm;i 2  1,5mm

10 00

Số vân sáng của bức xạ thứ hai trên trường giao thoa:

 L   20  n1  2    1  2    1  2[6, 7]  1  13  2.1,5   2i 2  Số vân sáng trùng nhau:

-H

 L   20  n12  2    1  2    1  2 1, 7  1  3  2.6   2i12 

Vậy số vân sáng quan sát được trên màn là: n=n1+n2-n12=17+13-3=27.

-L

 Chọn D

ÁN

Ví dụ 4: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng, chiếu vào hai khe hẹp hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng bằng 500 nm và 700 nm. Trên màn, trong khoảng giữa hai vân sáng liên tiếp cùng màu vân trung tâm, số vân sáng quan sát được là B. 6

A. 4

C. 10

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

D. 27

C. 30

B. 13

A. 17

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Ví dụ 3: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng, nếu chiếu lần lượt các bước sóng và 1 và 2 vào hai khe thì khoảng vân đo được trên màn bằng 1,2 mm và 1,5 mm. Nếu chiếu đồng thời hai bức xạ trên vào hai khe thì trên bề rộng trường giao thoa bằng 20 mm, số vân sáng quan sát được là:

D. 2

Hướng dẫn

IỄ N

2D i2  7 Ta lập tỉ số:  a  2   i12  7i1  5i 2 i1 1D 1 5 a

Như vậy ta thấy vân sáng bậc 7 của bức xạ thứ nhất trùng với vân sáng bậc 5 của bức xạ thứ 2. Trong khoảng giữa hai vân sáng cùng màu vân sáng trung tâm có vân sáng bậc 1,2, 3, 4, 5, 6 của bức xạ thứ nhất (6 vân) và vân sáng bậc 1, 2, 3, 4 của bức xạ thứ hai (4 vân). Vậy tổng cộng trong khoảng giữa hai vân sáng liên tiếp cùng màu vân trung tâm có: Trang 12 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

6 + 4 = 10 vân sáng.  Chọn C 3. Bài tập tự luyện

C. 9,9 mm

D. 29,7 mm

B. 19,8 mm

A. 4,9 mm

Câu 1. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Iâng (Y-âng), khoảng cách giữa hai khe là 2 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,2 m. Chiếu sáng hai khe bằng ánh sáng hỗn hợp gồm hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng 500 nm và 660 nm thì thu được hệ vân giao thoa trên màn. Biết vân sáng chính giữa (trung tâm) ứng với hai bức xạ trên trùng nhau. Khoảng cách từ vân chính giữa đến vân gần nhất cùng màu với vân chính giữa là:

6 5

2 3

5 6

3 2

10 00

TR ẦN

H Ư

Câu 3. Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu sáng đồng thời bởi hai bức xạ đơn sắc có bước sóng lần lượt là 1 và 2. Trên màn quan sát có vân sáng bậc 12 của 1 trùng với vân  sáng bậc 10 của 2. Tỉ số 1 bằng 2

Đáp án: 2–D

3–C

-H

1–C

Dạng 5: Giao thoa với ánh sáng trắng

-L

1. Phương pháp giải

ÁN

Áp dụng các đặc trưng của hiện tượng giao thoa Ví dụ: Chiếu vào hai khe Y-âng ánh sáng trắng có ánh sáng. bước sóng từ 0,4m đến 0,7m. Cho a = 1 mm, D Với bài toán số bức xạ cho vân sáng, tối tại điểm M = 1 m. Tìm số bức xạ cho vân sáng tại điểm M cách vân trung tâm 4 mm? có tọa độ x M , ta làm theo 4 bước sau:

Bước 1: Viết điều kiện để cho vân sáng, tối tại M:

IỄ N

Vân sáng: x M  ki 

D. 3

kD a

Vân tối: x M   2k  1

i D   2k  1 2 2a

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

C. 5

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

B. 2

Đ ẠO

A. 4

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Câu 2. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2 m. Nguồn sáng dùng trong thí nghiệm gồm hai bức xạ có bước sóng 1 =450nm và 2 = 600nm. Trên màn quan sát, gọi M, N là hai điểm ở cùng một phía so với vân trung tâm và cách vân trung tâm lần lượt là 5,5 mm và 22 mm. Trên đoạn MN, số vị trí vân sáng trùng nhau của hai bức xạ là:

Bức xạ cho vân sáng tại M khi: x M  ki  k

D .1  4  k. a 1

Suy ra:  

4 (m) k

Bước 2: Rút ra giá trị của bước sóng  theo ẩn số Bài cho: 0, 4    0, 7  0, 4  4  0, 7 k k. Bước 3: Cho bước sóng chạy trong khoảng của đề  5, 7  k  10 bài, lập bất đẳng thức và tìm số giá trị nguyên của  k  6;7;8;9;10 Trang 13 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Có 5 giá trị nguyên của k vậy có 5 bức xạ cho vân Bước 4: Kết luận: số giá trị nguyên của k chính là sáng tại M số bức xạ cho vân sáng, tối tại M. Ví dụ: Chiếu vào hai khe Y-âng ánh sáng trắng có bước sóng trong khoảng từ 380 nm đến 760 nm. Bề rộng quang phổ bậc k: Khoảng cách giữa hai khe bằng 1 mm, khoảng cách D L  k   max   min  . từ mặt phẳng chứa khe đến màn là 1 m. Bề rộng a quang phổ bậc 2 là:

D. 4m

Hướng dẫn

TR ẦN

H Ư

Bề rộng quang phổ bậc 3 tính bởi công thức: D D L  k   max   min  .  2, 28  3.  0, 76  0,38  .  D  2m a 1  Chọn C

B. 8

C. 10

D. 12

Hướng dẫn

-H

A. 4

10 00

Ví dụ 2: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng, chiếu vào hai khe hẹp ánh sáng trắng có bước sóng từ 400 nm đến 750 nm. Hai khe hẹp cách nhau 2 mm. Trên màn đặt cách mặt phẳng chứa hai khe hẹp 2 m, xét điểm M cách vân sáng trung tâm một đoạn 10 mm. số bức xạ cho vân tối tại M là:

Đổi đơn vị: bước sóng trong đoạn từ 0,4m  0,75m

-L

Bức xạ cho vân tối tại M khi thỏa mãn điều kiện:

ÁN

i D .2 20 x M   2k  1   2k  1  10   2k  1  2 2a 2.2 2k  1

Mà theo đề bài ra: 0,4m   0,75m 20  0, 75  13,8  k  25,5  k  14;15;...; 25 2k  1

ÀN

 0, 4 

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

C. 2m

B. 1m

A. 0,5m

Đ ẠO

Ví dụ 1: Tiến hành thí nghiệm giao thoa ánh sáng với ánh sáng trắng có bước sóng trong khoảng từ 0,38m đến 0,76m. Hai khe hẹp cách nhau 1 mm. Trên màn chắn, người ta đo được quang phổ bậc 3 kể từ vân sáng trung tâm có bề rộng 2,28 mm. Khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn bằng

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

2. Ví dụ minh họa

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

1 L  2  0, 76  0,38  .  0, 76 mm 1

Có tất cả 12 giá trị nguyên của k tương ứng ta có 12 bức xạ cho vân tối tại điểm M

IỄ N

 Chọn D Ví dụ 3: Trong thí nghiệm Y-âng, chiếu vào hai khe hẹp ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,4m đến 0,7m. Hai khe đặt cách nhau 1 mm trên mặt phẳng cách màn chắn 2 m. Trong các bức xạ cho vân sáng tại điểm M cách vân trung tâm 8 mm, bức xạ có bước sóng lớn nhất bằng A. 0,5m

B. 0,6m

C. 0,67m

D. 0,7m

Hướng dẫn Trang 14 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Để xét được bức xạ nào có bước sóng lớn nhất, trước tiên ta phải tìm xem có bao nhiêu bức xạ cho vân sáng tại M, có được các giá trị của k ta sẽ tính được các bước sóng và so sánh. Bức xạ cho vân sáng tại M khi thỏa mãn: x M  ki  8  k

4  0, 7  5, 7  k  10 k

Mà theo đề bài ra 0, 4m    0, 7m  0, 4 

D .2 4 8k    (m) a 1 k

 k  6;7;8;9;10

3. Bài tập tự luyện

A. 3

TR ẦN

H Ư

Câu 1. Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng trắng. Biết rằng ánh sáng trắng là tổng hợp các ánh sáng đơn sắc có bước sóng từ 0,4m đến 0,7m. Tại một điểm M trên màn hứng vân giao thoa có vân sáng với hiệu đường đi từ hai khe đến màn là 2m. số bức xạ đơn sắc cho vân sáng tại M là: B. 2

C. 4

D. 5

A. 0,48m

B. 0,55m

10 00

Câu 2. Chiếu ánh sáng trắng (bước sóng từ 0,40m đến 0,75m) vào hai khe trong thí nghiệm Young. Hỏi tại vị trí ứng với vân sáng bậc ba của ánh sáng tím (= 0,40m) còn có vân sáng của những ánh sáng đơn sắc nào nằm trùng ở đó? C. 0,60m

D. 0,72m

-H

Câu 3. Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là a = 0,3 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là D = 2 m. Hai khe được chiếu bằng ánh sáng trắng. Khoảng cách từ vân sáng bậc 1 màu đỏ ( = 0,76m) đến vân sáng bậc 1 màu tím ( = 0,4m) cùng một phía của vân trung tâm là: D. 2,4mm

2–C

3–D

ÀN

1–A

C. 2,7mm

ÁN

Đáp án:

B. 1,5mm

-L

A. 1,8mm

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

 Chọn C

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

4  0, 67m 6

Đ ẠO

Suy ra bước sóng lớn nhất  

4 ta thấy k càng nhỏ thì bước sóng càng lớn. k

Vậy bước sóng lớn nhất ứng với giá trị k nhỏ nhất trong các giá trị vừa tìm được (k = 6)

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Trở lại công thức tính bước sóng  

Vậy ta có 5 giá trị của k ứng với 5 bức xạ cho vân sáng tại điểm M,

IỄ N

PHẦN 3: BÀI TẬP TỔNG HỢP Câu 1. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,5 m. Tại điểm M trên màn quan sát cách vân trung tâm 9 mm có vân sáng bậc 10. Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm là A. 600nm

B. 640nm

C. 540nm

D. 480nm

Câu 2. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, chiếu vào hai khe đồng thời hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng 1 = 0,66m và 2 = 0,55m.Trên màn quan sát, vân sáng bậc 5 của ánh sáng có bước sóng 1 trùng với vân sáng bậc mấy của ánh sáng có bước sóng 2? Trang 15 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com A. Bậc 7

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

B. Bậc 6

C. Bậc 9

D. Bậc 8

A. 4 vân sáng 1 và 3 vân sáng 2

B. 5 vân sáng 1 và 4 vân sáng 2

C. 4 vân sáng 1 và 5 vân sáng 2

D. 3 vân sáng 1 và 4 vân sáng 2

Câu 3. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát đồng thời hai ánh sáng đơn sắc 1, 2 có bước sóng lần lượt là 0,48m và 0,60m. Trên màn quan sát, trong khoảng giữa hai vân sáng gần nhau nhất và cùng màu với vân sáng trung tâm có:

B. 0,5m

C. 0,6m

D. 0,75m

A. 15

B. 16

C. 17

H Ư

Câu 6. Trong thí nghiệm khe Young có a = 0,5 mm, D = 2 m, thí nghiệm có bước sóng  = 0,5m. Khoảng cách giữa hai vân sáng nằm ở hai đầu là 32 mm. số vân sáng quan sát được trên màn là: D. 18

B. 16

10 00

A. 18

TR ẦN

Câu 7. Làm thí nghiệm Yâng về giao ánh sáng đơn sắc với ánh sáng có bước sóng  = 0,64m, khoảng cách giữa hai khe sáng S1, S2 là a = 1,4 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe sáng S2 đến màn hứng vân giao thoa là D = 1,5 m. Quan sát miền giao thoa trên màn có độ rộng 1,2 cm (miền có vân trung tâm ở chính giữa), số vân tối trong miền đó là: C. 17

D. 8

Câu 8. Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, người ta dùng ánh sáng có bước sóng 700 nm và nhận được vân sáng bậc 3 tại một điểm M nào đó trên màn. Để nhận được vân sáng bậc 5 cũng tại vị trí đó thì phải dùng ánh sáng với bước sóng là: B. 630nm

-H

A. 500nm

C. 730nm

D. 420nm

B. 0,48m

C. 0,72m

D. 0,6m

A. 0,5m

ÁN

-L

Câu 9. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc có bước sóng  , khoảng cách giữa hai khe là 1,2 mm, khoảng vân trên màn là 1 mm. Nếu tịnh tiến màn ra xa mặt phẳng chứa hai khe thêm 50 cm thì khoảng vân trên màn lúc này là 1,25 mm. Giá trị của  là Câu 10. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng trắng có bước sóng từ 380 nm đến 760 nm. Khoảng cách giữa hai khe là 0,8 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2 m. Trên màn, tại vị trí cách vân trung tâm 3 mm có vân sáng của các bức xạ với bước sóng

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

A. 0,48m

Đ ẠO

Câu 5. Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng người ta dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng . Hai khe cách nhau 0,75 mm và cách màn 1,5 m. Vân tối thứ 2 cách vân sáng bậc 5 cùng phía so với vân sáng trung tâm một đoạn 4,2 mm. Bước sóng  bằng

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

D. 2,5

C. 3

B. 1,5

IỄ N

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

A. 2

Câu 4. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng . Nếu tại điểm M trên màn quan sát có vân tối thứ ba (tính từ vân sáng trung tâm) thì hiệu đường đi của ánh sáng từ hai khe S1, S2 đến M có độ lớn bằng:

A. 0,48m và 0,56m

B. 0,4m và 0,6m

C. 0,45m và 0,6m

D. 0,4m và 0,64m

Câu 11. Trong thí nghiệm giao thoa Young, ánh sáng có  = 0,45m, a = 1,25(mm), khoảng cách từ hai khe tới màn là D = 2,5 m. Miền giao thoa có bề rộng L = 6(mm). Số vân tối quan sát được trên màn là A. 5

B. 6

C. 7

D. 9

Trang 16 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Câu 12. Thực hiện giao thoa ánh sáng bằng khe I-âng với ánh sáng đơn sắc cỏ bước sóng là . Người ta đo khoảng cách giữa vân sáng và vân tối nằm cạnh nhau là 1 mm. Trong đoạn giữa hai điểm M và N trên màn và ở hai bên so với vân trung tâm, cách vân này lần lượt là 6 mm; 7 mm có bao nhiêu vân sáng? B. 9 vân

C. 6 vân

D. 7 vân

A. 5 vân

12 - D

4–D

5–C

6–C

7–A

8–D

9–D

10 - B

11 – B

3–A

2–B

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

IỄ N

ÀN

ÁN

-L

-H

10 00

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

1–A

Đáp án:

Trang 17 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

CHỦ ĐỀ 5: SÓNG ÁNH SÁNG CHUYÊN ĐỀ 3: TIA HỒNG NGOẠI – TIA TỬ NGOẠI – TIA X PHẦN 1: LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Máy quang phổ

Máy quang phổ là thiết bị dùng để phân tích chùm sáng phức tạp thành những thành phần đơn sắc khác nhau nhằm nghiên cứu thành phần cấu tạo của nguồn sáng.

Quang phổ vạch hấp thụ

TR ẦN

Là quang phổ gồm nhiều dải màu Là quang phổ gồm các vạch Quang phổ liên tục bị thiếu từ đỏ đến tím, nối liền nhau một màu riêng lẻ, ngăn cách nhau một số vạch màu do bị chất cách liên tục. bằng những khoảng tối. khí (hay hơi kim loại) hấp thụ.

10 00

Định nghĩa

Quang phổ vạch phát xạ

-H

Các chất rắn, lỏng và khí ở áp Chất khí hay hơi ở áp suất Chiếu ánh sáng trắng qua thấp bị kích thích (nung nóng, một chất khí hay hơi (có Nguồn suất lớn bị nung nóng. phóng điện,..) nhiệt độ thấp hơn nguồn phát phát ra quang phổ liên tục)

-L

Đặc trưng cho từng nguyên tố, các vạch tối xuất hiện đúng vị trí các vạch sáng trong quang phổ vạch phát xạ của chất đó (đảo sắc).

Đo nhiệt độ nguồn sáng (đặc biệt Xác định thành phần hóa học Xác định thành phần hóa là các vật ở xa) của hợp chất, đo tốc độ học của hợp chất, đo tốc độ chuyển động của nguồn. chuyển động của nguồn.

ÀN

Ứng

ÁN

Tính chất

Chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ mà Đặc trưng cho từng nguyên không phụ thuộc vào thành phần tố.Quang phổ của các chất cấu tạo nguồn phát. khác nhau thì khác nhau về số lượng, vị trí, màu sắc và độ sáng tỉ đối giữa các vạch.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Quang phổ liên tục

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

.Q TP Đ ẠO G H Ư

2. Các loại quang phổ

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Nguyên tắc hoạt động của máy quang phổ dựa trên hiện tượng tán sắc ánh sáng.

dụng

IỄ N

Trong quang phổ vạch phát xạ của nguyên tử hiđrô cỏ 4 vạch màu đỏ, lam, chàm, tím. Trong quang phổ liên tục, khi nhiệt độ của nguồn sáng tăng dần thì cường độ bức xạ ngày càng mạnh lên và miền quang phổ dần dần xuất hiên đủ các màu theo thứ tự từ đỏ đến tím. Khi nhiệt độ đủ cao quang phổ sẽ là một dải màu biến thiên liên tục. 3. Tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia X Tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia X là các sóng điện từ có bước sóng khác nhau

Trang 1 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

Bước sóng

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Tia hồng ngoại

Tia tử ngoại

Tia X

0,76m  1mm

1nm  0,38m

10-11m  10-8m

Mọi vật có nhiệt độ trên 0K

Các vật bị nung nóng tới nhiệt Cho êlectron có tốc độ lớn độ cao trên 2000°C (Hồ đập vào miếng kim loại có quang điện, Mặt Trời,.) nguyên tử lượng lớn (ống tia X, ống Cu-lít-giơ)

Tính chất nổi bật: tác dụng nhiệt.

Tác dụng mạnh lên phim ảnh, làm ion hóa không khí. Kích thích sự phát quang ở một số chất.

Chữa bệnh còi xương.

Chụp ảnh vệ tinh

Tìm vết nứt trên bề mặt kim Kiểm tra hành lí. loại. Nghiên cứu cấu trúc vật rắn.

TR ẦN

Điều khiển từ xa Dùng trong quân sự

Chiếu điện, chụp Chữa ung thư.

điện.

dụng

Khử trùng.

10 00

Ứng

Sấy khô, sưởi ấm

4. Thang sóng điện từ

ÁN

-L

-H

Thang sóng điện từ là bảng sắp xếp và phân loại các sóng điện từ theo thứ tự bước sóng tăng dần hoặc giảm dần

PHẦN 2: CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1:

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

H Ư

Gây hiện tượng quang điện.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Đ ẠO

Bị hơi nước, khí CO2 hấp thụ Gây 1 số phản ứng hóa học. Làm phát quang 1 số chất. mạnh Gây hiện tượng quang điện trong Tác dụng sinh lí: hủy diệt tế Tác dụng sinh lí: hủy diệt tế bào, diệt khuẩn,.. bào. ở 1 số chất bán dẫn. Bị thủy tinh, nước hấp thụ Gây hiện tượng quang điện. mạnh.

Tính chất

Tác dụng mạnh lên kính ảnh, làm ion hóa không khí.

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Gây 1 số phản ứng hóa học.

Tính chất nổi bật: khả năng đâm xuyên.

Có thể biến điệu.

Nguồn phát

ÀN

1. Phương pháp giải

IỄ N

Các bài tập về phần này chủ yếu là các câu hỏi lí thuyết nên cần nắm vững và vận dụng đặc điểm, tính chất và ứng dụng của ba loại tia để trả lời.

2. Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Tia hồng ngoại là bức xạ có A. bản chất là sóng điện từ. B. khả năng ion hóa mạnh không khí C. khả năng đâm xuyên mạnh, có thể xuyên qua lớp chì dày cỡ cm D. bước sóng nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng đỏ. Trang 2

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com Hướng dẫn

Tia hồng ngoại là sóng điện từ, không có khả năng ion hóa không khí, đâm xuyên kém, có bước sóng lớn hơn bước sóng ánh sáng đỏ.  Chọn A Ví dụ 2: Phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Tia hồng ngoại là một bức xạ đơn sắc có màu hồng

B. Tia hồng ngoại là sóng điện từ có bước sóng lớn hơn bước sóng của ánh sáng đỏ

C. Tia hồng ngoại do các vật có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ môi trường xung quanh phát ra

Mọi vật có nhiệt độ trên 0K đều phát ra tia hồng ngoại nhưng ta chỉ nhận biết được nó khi nó có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ môi trường.

Tia hồng ngoại là bức xạ điện từ nên không bị lệch trong điện trường và từ trường

H Ư

 Chọn B

Ví dụ 3: (Bài 4 SGK nâng cao trang 206) Sự đảo (hay đảo sắc) vạch quang phổ là

TR ẦN

A. sự đảo ngược, từ vị trí ngược chiều khe máy thành cùng chiều B. sự chuyển từ một vạch sáng trên nền tối thành vạch tối trên nền sáng, do bị hấp thụ

10 00

D. Sự thay đổi màu sắc các vạch quang phổ.

C. sự đảo ngược trật tự các vạch trên quang phổ.

Hướng dẫn

-H

Với 1 chất, trong quang phổ vạch phát xạ của chất ấy có những vạch sáng màu nào thì trong quang phổ hấp thụ của nó bị mất đi đúng những vạch ấy. Đó là hiện tượng đảo sắc.

Vậy hiện tượng đảo sắc là sự chuyển từ một vạch sáng trên nền tối thành vạch tối trên nền sáng, do bị hấp thụ.

 Chọn B

ÁN

-L

Ví dụ kích thích hơi Na thì nó phát ra hai vạch màu vàng, bây giờ chiếu quang phổ liên tục qua hơi Na thì nó hấp thụ đúng hai vạch màu vàng ấy trong quang phổ liên tục. PHẦN 3. BÀI TẬP TỔNG HỢP

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

Tia hồng ngoại là bức xạ điện từ không nhìn thấy được. “Hồng ngoại” nghĩa là nằm ngoài vùng ánh sáng đỏ.

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Hướng dẫn

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

D. Tia hồng ngoại bị lệch trong điện trường và từ trường

ÀN

Câu 1. Tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia Rơn-ghen và tia gam-ma đều là

A. sóng cơ học có bước sóng khác nhau

IỄ N

B. sóng vô tuyến có bước sóng khác nhau

C. sóng điện từ có bước sóng khác nhau D. sóng điện từ có tần số như nhau

Câu 2. Điều nào sau đây là sai khi so sánh tia X và tia tử ngoại? A. Tia X có bước sóng dài hơn so với tia tử ngoại B. Cùng bản chất là sóng điện từ C. Đều có tác dụng lên kính ảnh Trang 3 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

D. Có khả năng gây phát quang một số chất Câu 3. Tia X được tạo ra bằng cách A. cho một chùm électron chậm bắn vào một kim loại B. chiếu tia tử ngoại vào một kim loại cỏ nguyên tử lượng lớn C. cho một chùm électron nhanh bắn vào một kim loại khó nóng chảy có nguyên tử lượng lớn

D. chiếu tia hồng ngoại vào một kim loại.

Câu 4. Khi nói về tia hồng ngoại, phát biểu nào sau đây là sai?

A. Tia hồng ngoại cũng có thể biến điệu được như sóng điện từ cao tần

B. Tia hồng ngoại có khả năng gây ra được một số phản ứng hóa học

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q TP

D. Tác dụng nổi bật nhất của tia hồng ngoại là tác dụng nhiệt

Câu 5. Trong chân không, các bức xạ được sắp xếp theo thứ tự bước sóng giảm dần là: B. Tia hồng ngoại, ánh sáng tím, tia Rơn-ghen, tia tử ngoại

A. Tia tử ngoại có tác dụng mạnh lên kính ảnh

TR ẦN

Câu 6. Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về tia tử ngoại?

H Ư

D. Tia Rơn-ghen, tia tử ngoại, ánh sáng tím, tia hồng ngoại

C. Ánh sáng tím, tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia Rơn-ghen.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

A. Tia hồng ngoại, ánh sáng tím, tia tử ngoại, tia Rơn-ghen

B. Tia tử ngoại cỏ thể gây ra một số phản ứng hóa học

10 00

D. Tia tử ngoại không có tác dụng nhiệt

C. Trong công nghiệp, tia tử ngoại được sử dụng để khử trùng, diệt khuẩn Câu 7. Ống chuẩn trực của máy quang phổ có công dụng

A. tạo chùm tia hội tụ chiếu vào lăng kính của máy

B. phân tích chùm sáng tới chiếu vào quang phổ

-H

C. tăng cường độ của chùm tia sáng trước khi chiếu vào lăng kính

D. tạo chùm tia song song chiếu vào lăng kính của máy

-L

Câu 8. Quang phổ vạch phát xạ được phát ra khi nào?

ÁN

A. Khi nung nóng một chất rắn, lỏng hoặc khí B. Khi nung nóng một lỏng hoặc khí

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

C. Tia hồng ngoại có tần số lớn hơn tần số của ánh sáng đỏ.

C. Khi nung nóng một chất khí ở điều kiện chuẩn

ÀN

D. Khi nung nóng một chất khí ở áp suất thấp

Câu 9. Đặc điểm quan trọng của quang phổ liên tục là

IỄ N

A. phụ thuộc vào thành phần cấu tạo và nhiệt độ của nguồn sáng

B. không phụ thuộc vào thành phần cấu tạo nhưng phụ thuộc vào nhiệt độ của nguồn sáng C. phụ thuộc vào thành phần cấu tạo nhưng không phụ thuộc vào nhiệt độ của nguồn sáng D. không phụ thuộc vào thành phần cấu tạo cũng như nhiệt độ của nguồn sáng

Câu 10. Tia nào sau đây được sử dụng để chữa bệnh còi xương ở trẻ em? A. Tia hồng ngoại

B. Tia tử ngoại

C. Tia X

D. Ánh sáng nhìn thấy Trang 4

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

IỄ N

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

-H B

10 00 TR ẦN G

H Ư

Đ ẠO

2–A 3–C 4–C 5–A

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú 6–D 7–D 8–D 9–B

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

-L

1–C

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ÁN

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Đáp án:

10 - B

Trang 5

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

CHỦ ĐỀ 6: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG CHUYÊN ĐỀ 1: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN PHẦN 1: LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM QUANG ĐIỆN (QUANG – Ánh sáng; ĐIỆN – Điện tử) 1. Hiện tượng quang điện ngoài

Định nghĩa: Hiện tượng quang điện ngoài là hiện tượng ánh sáng làm bật các êlectron ra khỏi bề mặt kim loại.

Y TP

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO N H Ư

TR ẦN

Tế bào quang điện được cấu tạo gồm 2 điện cực: 1 vòng dây kim loại (gọi là anốt, kí hiệu là A) và một miếng kim loại cần khảo sát (gọi là catốt, kí hiệu là K)

  0 Dùng một dây dẫn uốn thành vòng dây rồi nối trở về bản kim loại, nối một điện kế trong mạch thì thấy có dòng điện gọi là dòng quang điện.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Điều kiện để xảy ra hiện tượng quang điện ngoài: bước sóng của ánh sáng chiếu vào nhỏ hơn hoặc bằng một giá trị 0 nào đó gọi là giới hạn quang điện, đặc trưng cho từng kim loại.

10 00

Mắc tế bào quang điện vào một nguồn điện một chiều sao cho có thể thay đổi hiệu điện thế giữa hai đầu tế bào quang điện

-L

-H

Khi thay đổi giá trị của U thì cường độ dòng quang điện cũng thay đổi. Đặc tuyến vôn-ampe của tế bào quang điện có dạng như hình vẽ bên. Ta thấy

ÁN

Khi U AK  U h thì dòng quang điện bằng 0 ta gọi Uh là hiệu điện thế hãm. Khi U AK  U1 thì cường độ dòng quang điện luôn

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Các êlectron này gọi là các quang êlectron.

IỄ N

ÀN

giữ giá trị không đổi I = Ibh gọi là cường độ dòng quang điện bão hòa.

Ba định luật quang điện

1. Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại có bước sóng nhỏ hơn hoặc bằng giới hạn quang điện của kim loại đó. 2. Đối với mỗi ánh sáng thích hợp (    0 ), cường độ dòng quang điện bão hòa tỉ lệ thuận với

Giới hạn quang điện của một số kim loại Chất

Kí hiệu

0 (m)

Bạc

0,260

Đồng

0,300 Trang 1

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

Kẽm

0,350

3. Động năng cực đại của quang êlectron không phụ thuộc vào cường độ chùm sáng kích thích mà chỉ phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng kích thích và bản chất kim loại.

Nhôm

0,360

Canxi

0,430

Natri

0,500

Kali

0,550

Xesi

0,580

cường độ của chùm sáng kích thích.

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

Đ ẠO

Trong đó: : Lượng tử năng lượng (J)

H: hằng số Plăng (J.s)

H Ư

f: Tần số ánh sáng (Hz)

Hằng số Plăng được tìm ra bằng thực nghiệm: h  6, 625.1034 J .s

TR ẦN

3. Thuyết lượng tử ánh sáng

Thuyết lượng tử ánh sáng do Anh-xtanh đề xuất năm 1905 để giải thích các hiện tượng quang điện.

10 00

- Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn. Với mỗi ánh sáng có tần số f, các phôtôn đều giống nhau, mỗi phôtôn đều mang năng lượng hf.

-H

c  3.108 m / s trong chân không.

- Các phôtôn bay dọc theo tia sáng với tốc độ

ÁN

-L

- Nguyên tử, phân tử,..hấp thụ hay phát xạ ánh sáng cũng có nghĩa là chúng phát xạ hay hấp thụ các phôtôn. 4. Lưỡng tính sóng hạt của ánh sáng

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

  h.f

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Lượng năng lượng mà mỗi lần một nguyên tử hay một phân tử hấp thụ hay phát ra có giá trị hoàn toàn xác định và bằng:

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

2. Giả thuyết của Plăng

ÀN

Ánh sáng vừa có tính chất sóng, vừa có tính chất hạt, ta nói ánh sáng có lưỡng tính sóng hạt. Tính chất sóng: thể hiện bằng hiện tượng giao thoa, thể hiện khi bước sóng lớn.

IỄ N

Tính chất hạt: thể hiện bằng hiện tượng quang điện, thể hiện khi bước sóng nhỏ.

5. Công thức về hiện tượng quang điện

Hệ thức Anh-xtanh 1 hf  A  mv 2max 2

Trong đó: hf: năng lượng photon chiếu vào

Ví dụ: Chiếu vào catôt của tế bào quang điện có công thoát bằng 400 nm tia tử ngoại có bước sóng bằng 300 nm. Tính động năng cực đại của quang êlectron? Theo hệ thức Anh-xtanh: Trang 2

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com hc 0

hf  A  Wd  h.

2 : Động năng cực đại của quang electron mvmax

Liên hệ giữa động năng cực đại và hiệu điện thế hãm

6, 625.1034.3.108 6, 625.1034.3.108   300.109 400.109  1, 66.1019 J Để triệt tiêu dòng quang điện cần hiệu điện thế hãm bằng bao nhiêu?

1 2 mvmax  eU h  e  1, 6.1019 C  2

c hc hc hc   Wd  Wd    0  0

Wd 1, 66.1019   1, 0375V . e 1, 6.1019

Đ ẠO

Điều kiện: Ánh sáng chiếu vào có bước sóng nhỏ hơn hoặc bằng giới hạn quang điện của chất bán dẫn.

Hiện tượng quang dẫn là hiện tượng giảm điện trở suất của chất bán dẫn khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào. Hiện tượng này ứng dụng để làm quang điện trở

H Ư

PHẦN 2: CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện

TR ẦN

1. Phương pháp giải

Áp dụng điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện Ví dụ: Một kim loại có công thoát bằng 3,3.1019 J. để tính toán các yêu cầu của đề bài. Bước sóng lớn nhất của ánh sáng chiếu vào có thể gây được hiện tượng quang điện là bao nhiêu? 

hc 0

Công thoát: A 

10 00

hc hc 6, 625.1034.3.108 A  0   0 A 3,3.1019

-H

 6.107 m  0, 6m.

-L

2. Ví dụ minh họa

Công thoát của kim loại:

ÁN

Ví dụ 1: Một kim loại có giới hạn quang điện bằng 400 nm. Công thoát của kim loại này bằng bao nhiêu? A. 2,6eV.

B. 3,1eV.

C. 3,6eV.

D. 4,8eV.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Là hiện tượng tạo thành các êlectron dẫn và lỗ trống trong bán dẫn do tác dụng của ánh sáng thích hợp.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

.Q TP

6. Hiện tượng quang điện trong

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Wd  eU . h  Uh 

A: Công thoát của kim loại A 

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Hướng dẫn

IỄ N

hc 6, 625.1034.3.108 Công thoát của kim loại tính bởi: A    4,97.1019 J . 9 0 400.10

Mà: 1eV  1, 6.1019 J  A 

4,97.1019  3,1eV 1, 6.1019

 Chọn B Ví dụ 2: Công thoát của một kim loại là 5 eV. Trong các bức xạ 1  0, 2m,  2  0, 25m,  3  0, 4m , bức xạ nào gây ra được hiện tượng quang điện? Trang 3 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com A. 1 .

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

B. 1 và  2 .

C.  2 và  3 .

D. Không có bức xạ nào.

Hướng dẫn Để xảy ra được hiện tượng quang điện thì bước sóng ánh sáng chiếu vào phải nhỏ hơn hoặc bằng giới hạn quang điện.

hc 6, 625.1034.3.108   2, 48.107 m  0, 248m. 19 A 5.1, 6.10

Ơ N

Để xảy ra hiện tượng quang điện thì:    0    0, 248m.

Vậy chỉ có bức xạ 1 thỏa mãn điều kiện để xảy ra hiện tượng quang điện.

B. 0,3m.

C. 0,35m.

Đ ẠO

Hướng dẫn

D. 0,4m.

Bạc, đồng, kẽm có giới hạn quang điện lần lượt bằng 0,26m; 0,3m; 0,35m.

H Ư

Suy ra khi chiếu ánh sáng vào hợp kim gồm 3 chất thì khi bước sóng giảm đến 0,35m thì kẽm trong hợp kim xảy ra hiện tượng quang điện. Do đó giới hạn quang điện của hợp kim bằng giới hạn quang điện của kim loại có giới hạn quang điện lớn nhất.

TR ẦN

 Chọn A 3. Bài tập tự luyện

A. 0,3m.

B. 0,45m.

10 00

Câu 1: Một kim loại có giới hạn quang điện 0 = 0,7m. Hiện tượng quang điện sẽ không xảy ra khi kích thích tấm kim loại đó bằng ánh sáng có bước sóng: C. 0,6m.

D. 0,75m.

-H

Câu 2: Một kim loại có giới hạn quang điện 0 = 0,7m. Lần lượt kích thích tấm kim loại bằng ánh sáng có bước sóng 1 = 0,30m, 2 = 0,45m, 3 = 0,60m, 4 = 0,75m. Số ánh sáng sẽ gây ra hiện tượng quang điện là: B. 2.

C. 3.

D. 4.

A. 1.

ÁN

-L

Câu 3: Biết công thoát êlectron của các kim loại canxi, kali, bạc và đồng lần lượt là 2,89 eV; 2,26 eV; 4,78 eV; 4,41 eV. Chiếu ánh sáng có bước sóng 0,33m vào bề mặt các kim loại trên. Hiện tượng quang điện xảy ra với mấy kim loại? B. 2.

C. 3.

D. 4.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

A. 0,26m.

Ví dụ 3: Hợp kim tạo bởi ba chất bạc, đồng, kẽm có giới hạn quang điện bằng?

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

 Chọn A

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

0 

Đáp án:

IỄ N

1–D

2–C

3-B

Dạng 2: Hệ thức Anh-xtanh 1. Phương pháp giải Áp dụng hệ thức Anh-xtanh rồi rút ra đại lượng Ví dụ: Chiếu tia tử ngoại có bước sóng 200 nm vào bài yêu cầu tính rồi thay số và tìm ra. tấm kẽm có giới hạn quang điện bằng 350 nm. Động năng cực đại của các êlectron bật ra bằng bao Trang 4

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com nhiêu?

hc hc 1 2   mvmax  0 2

Hướng dẫn Áp dụng hệ thức Anh-xtanh:

Nếu bài cho hiệu điện thế hãm, sử dụng liên hệ: eU h 

hc hc hc hc   Wdmax  Wdmax    0  0

1 2 mvmax 2

19 Bài toán chiếu ánh sáng vào quả cầu cô lập về điện Thay số ta được: W J d max  4,3.10 thì điện thế cực đại quả cầu đạt được có độ lớn bằng Uh.

C. 6,52.105 m / s.

Hướng dẫn

H Ư

TR ẦN

hc hc 1 2 1 hc hc 2hc  1 1    mv  mv 2   v     0 2 2  0 m   0 

Áp dụng hệ thức Anh-xtanh:

Thay số ta được:

2.6, 625.1034.3.108  1 1  .   7, 63.105 m / s. 31 9 9  9,1.10 500.10   300.10

10 00

v

D. 6,52.106 m / s.

 Chọn B.

Ví dụ 2: Chiếu ánh sáng có bước sóng 0,26m vào catốt của một tế bào quang điện thì thấy êlectron bật

-H

ra có vận tốc cực đại bằng 5.105 m / s . Giới hạn quang điện của kim loại làm catốt bằng: B. 0,4m.

-L

A. 0,3m.

C. 0,45m.

D. 0,55m.

Hướng dẫn

ÁN

Áp dụng hệ thức Anh-xtanh ta có:

hc hc 1 2 hc hc 1 2 hc   mvmax    mvmax   0  hc 1 2  0 2 0  2  mvmax 0 2

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

B. 7, 63.105 m / s.

Đ ẠO

A. 5, 2.105 m / s.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q

Ví dụ 1: Chiếu chùm tia tử ngoại có bước sóng 300 nm vào tế bào quang điện. Biết giới hạn quang điện của kim loại làm catốt bằng 500 nm. Vận tốc cực đại của êlectron bật ra khỏi catốt bằng:

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

2. Ví dụ minh họa

Thay số ta được:

6, 625.1034.3.108  0,3m. 6, 625.1034.3.108 1 31 5 2  .9,1.10 .  5.10  0, 26.106 2

Đ D

IỄ N

0 

 Chọn A. Ví dụ 3: Chiếu ánh sáng cỏ bước sóng thích hợp vào catốt của tế bào quang điện có công thoát 3,1 eV thì thấy êlectron bật ra có vận tốc cực đại bằng 2.105 m/s. Bước sóng ánh sáng chiếu vào là: A. 0,275m.

B. 0,305m.

C. 0,387m.

D. 0,402m. Trang 5

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com Hướng dẫn

Áp dụng hệ thức Anh-xtanh:

6, 625.1034.3.108  3,87.107  0,387m. 2 1 3,1.1, 6.1019  .9,1.1031.  2.105  2

Thay số ta được:  

hc 1 2 hc  A  mvmax  1 2  2 A  mvmax 2

 Chọn C.

D. 2,01V.

hc hc 1 2   mvmax  0 2

1 2 mvmax 2

Theo hệ thức Anh-xtanh ta có:

Đ ẠO

Hướng dẫn

hc hc hc  1 1    eU h  U h      0 e   0 

TR ẦN

Suy ra ta có biểu thức:

H Ư

Mà động năng liên hệ với hiệu điện thế hãm bởi biểu thức: eU h 

10 00

6, 625.1034.3.108  1 1  Thay số ta được: U h  .   1, 66V . 19 6 6  1, 6.10 0,5.10   0,3.10  Chọn B.

-H

Ví dụ 5: Một quả cầu kim loại có giới hạn quang điện 400 nm đặt cô lập. Chiếu chùm tia tử ngoại có bước sóng 200 nm vào quả cầu. Điện thế cực đại mà quả cầu đạt được là B. 2,8V.

C. 3,1V.

D. 4,2V.

Hướng dẫn

-L

A. 2,1V.

ÁN

Điện thế cực đại của quả cầu đạt được có độ lớn bằng hiệu điện thế hãm: Vmax  U h Áp dụng hệ thức Anh-xtanh ta có:

hc hc 1 2 hc hc  1 1    mvmax   eV . max  Vmax      0 2 0 e   0 

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

C. 1,75V.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

B. 1,66V.

A. 1,50V.

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Ví dụ 4: Chiếu một bức xạ có bước sóng  = 0,3m tới catốt của một tế bào quang điện. Giới hạn quang điện của kim loại dùng làm catốt là 0 = 0,5m. cần phải đặt vào hai đầu anốt và catốt một hiệu điện thế hãm bằng bao nhiêu để triệt tiêu dòng quang điện trong tế bào quang điện?

Thay số ta được:

IỄ N

Vmax 

6, 625.1034.3.108  1 1  .   3,1V . 19 9 9  1, 6.10 400.10   200.10

 Chọn C. 3. Bài tập tự luyện Câu 1: Chiếu một chùm sáng đơn sắc có bước sóng 0,4m tới một tấm kim loại có giới hạn quang điện là 0,6m. Động năng cực đại của êlectron thoát ra khỏi bề mặt kim loại là A. 1, 66.1019 J .

B. 1, 79.1019 J .

C. 1,82.1019 J .

D. 2, 03.1019 J . Trang 6

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Câu 2: Chiếu một chùm sáng đơn sắc tới một tấm kim loại có giới hạn quang điện là 0,7m và gây ra hiện tượng quang điện. Electron bật ra khỏi kim loại có động năng cực đại là 2,13.1019 J . Bước sóng của chùm sáng kích thích là: A. 0,25m.

B. 0,3m.

C. 0,35m.

D. 0,4m.

Câu 3: Chiếu một ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,4m tới một tấm kim loại và gây ra hiện tượng

quang điện. Êlectron bật ra khỏi kim loại có động năng cực đại là 9,93.1020 J . Giới hạn quang điện của B. 0,6m.

C. 0,7m.

D. 0,8m.

A. 0,5m.

tấm kim loại là:

D. 2,69V.

Đáp án: 3–A

4–A

PHẦN 3: BÀI TẬP TỔNG HỢP

5–B

2–D

D. 0,5m.

10 00

1–A

C. 0,4m.

H Ư

B. 0,3m.

TR ẦN

A. 0,2m.

Đ ẠO

Câu 5: Khi chiếu bức xạ có bước sóng 1 = 0,4m vào catốt của một tế bào quang điện thì hiệu điện thế hãm là Uh. Khi thay bức xạ trên bằng bức xạ có bước sóng 2 thì hiệu điện thế hãm tăng gấp đôi. Cho giới hạn quang điện kim loại làm catốt là 0 = 0,6m. Bước sóng 2 có giá trị là:

Câu 1: Tron các trường hợp nào dưới đây có thể xảy ra hiện tượng quang điện? Ánh mặt trời chiếu vào B. lá cây.

C. nước biển.

D. tấm kim loại.

-H

A. mái ngói.

B. 18,86.1020 J .

-L

A. 3,97.1020 J .

Câu 2: Giới hạn quang điện của Na là 0 = 0,50m. Công A cần thiết để tách một êlectron ra khỏi lớp kim loại là: C. 39, 75.1020 J .

D. 198, 6.1020 J .

ÁN

Câu 3: Công thoát của một kim loại là A = 7,64.10-19J. Chiếu lần lượt vào bề mặt tấm kim loại này các bức xạ có bước sóng là 1 = 0,18m, 2 = 0,21m, 3 = 0,35m. Bức xạ nào gây ra hiện tượng quang điện đối với kim loại đỏ? A. Không có bức xạ nào trong ba bức xạ nói trên.

B. Cả ba bức xạ.

C. Hai bức xạ 1 và 2.

D. Chỉ có bức xạ 1.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

C. 2,59V.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

B. 2,49V.

A. 2,39V.

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Câu 4: Catốt của một tế bào quang điện có công thoát là 7,2.10-19J, bước sóng của ánh sáng kích thích là 0,18m. Để triệt tiêu hoàn toàn dòng quang điện phải đặt vào hai đầu anốt và catốt một hiệu điện thế hãm là:

IỄ N

Câu 4: Chiếu một chùm ánh sáng có bước sóng 0,4m vào một tấm kim loại cỏ công thoát 2,1eV. Vận tốc ban đầu cực đại của êlectron quang điện khi bắn ra khỏi bề mặt quang điện là: A. 4, 02.105 m / s.

B. 4,84.105 m / s.

C. 5,93.105 m / s.

D. 6, 22.105 m / s.

Câu 5: Chiếu một chùm ánh sáng có bước sóng 0,3m tới một tấm kim loại gây ra hiện tượng quang điện. Vận tốc ban đầu cực đại của êlectron quang điện khi bắn ra khỏi bề mặt quang điện là 6,2.105 m/s. Công thoát của tấm kim loại đó là: A. 2,03 eV.

B. 3,04 eV.

C. 3,64 eV.

D. 4,02 eV. Trang 7

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Câu 6: Khi chiếu bức xạ có tần số f = 2,4.1015 Hz vào catốt của tế bào quang điện thì êlectron bắn ra đều bị giữ lại bởi hiệu điện thế hãm Uh = 8 V. Giới hạn quang điện của kim loại dùng làm catốt là: A. 0,564m.

B. 0,644m.

C. 0,698m.

D. 0,598m.

B. 0,30 eV.

C. 0,45 eV.

D. 0,60 eV.

A. 0,15 eV.

Câu 7: Khi chiếu bức xạ vào catốt của tế bào quang điện thì có êlectron bắn ra. Người ta cần phải đặt một hiệu điện thế hãm Uh = 0,3 V để triệt tiêu dòng quang điện. Động năng cực đại của êlectron bắn ra là:

D. 5,56.1014 Hz.

C. 2, 04.1018.

D. 2, 44.1018.

A. 1,93 eV.

H Ư

Câu 10: Chiếu vào catốt của một tế bào quang điện các bức xạ có bước sóng  = 0,5m và ’ = 0,3m thì thấy vận tốc ban đầu cực đại của êlectron quang điện gấp đôi nhau. Xác định công thoát của kim loại làm catốt? B. 6,22 eV.

C. 5,63 eV.

D. 7,13 eV.

TR ẦN

Câu 11: Lần lượt chiếu vào catốt của một tế bào quang điện các bức xạ có bước sóng 1 

0 và 2

0 (0 là giới hạn quang điện của kim loại làm catốt). Tỉ số hiệu điện thế hãm tương ứng với các 4 bước sóng 1, 2 là:

1 . 2

C. 3.

A. 2.

10 00

2 

1 . 3

-L

-H

Câu 12: Chiếu lần lượt hai bức xạ đơn sắc có bước sóng 1 và 2 vào catốt của tế bào quang điện. Các Uh êlectron bật ra với vận tốc ban đầu cực đại lần lượt là v1 và v2  v1  3v2  . Tỉ số các hiệu điện thế hãm 1 U h2

ÁN

để các dòng quang điện triệt tiêu là:

A. 3.

1 . 3

C. 9.

1 . 9

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

B. 2, 04.1019.

Đ ẠO

A. 1,93.1018.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

C. 5, 44.1014 Hz.

B. 6,32.1014 Hz.

Câu 9: Chiếu một bức xạ có tần số f = 2.1014 Hz có công suất P = 2,7 W tới một tấm kim loại, số phôtôn đập vào bề mặt kim loại mỗi giây là:

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

A. 5, 02.1014 Hz.

Câu 8: Một tấm kim loại có công thoát A = 2,3 eV. cần dùng bức xạ có tần số ít nhất là bao nhiêu chiếu tới tấm kim loại để xảy ra hiện tượng quang điện?

Đáp án:

2–C

3–C

4–C

5–B

6–B

7–B

8–D

9–B

10 - A

11– D

12 - C

IỄ N

1–D

Trang 8 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

CHỦ ĐỀ 6: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG CHUYÊN ĐỀ 2: MẪU NGUYÊN TỬ BO PHẦN 1: LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Tiên đề và trạng thái dừng

Tiên đề: Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái cỏ năng lượng xác định En gọi là các trạng thái dừng. Khi ở trạng thái dừng, nguyên tử không bức xạ.

N Y H Ư

Quỹ đạo N ứng với n = 4 suy ra bán kính quỹ đạo:

TR ẦN

Trong đó: r0  5,3.1011 m gọi là bán kính Bo (Bán kính quỹ đạo của electron ở trạng thái cơ bản).

rN  n 2 r0  42.5,3.1011  8, 48.1010 m.

Tên

6…

P…

-H

10 00

Người ta đặt tên cho các quỹ đạo dừng ứng với giá trị của n

2. Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử

ÁN

-L

Tiên đề: Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng En sang trạng thái dừng có năng lượng Em nhỏ hơn thì nguyên tử phát ra một photon có năng lượng đúng bằng hiệu En – Em.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Ví dụ: Khi êlectron trong nguyên tử ở quỹ đạo N thì bán kính quỹ đạo của nó bằng bao nhiêu?

r0  n 2 r0

Bán kính quỹ đạo dừng của êlectron trong nguyên tử hiđrô tính bởi:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q Đ ẠO

Khi hấp thụ năng lượng nguyên tử chuyển lên các trạng thái có năng lượng cao hơn gọi là trạng thái kích thích.

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Ở các trạng thái dừng, nguyên tử không bức xạ, trạng thái ứng với năng lượng thấp nhất gọi là trạng thái cơ bản.

  hf  En  Em

IỄ N

Tiên đề: Nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lượng Em mà hấp thụ được một photon có năng lượng hf đúng bằng hiệu En – Em thì nó chuyển sang trạng thái có năng lượng En lớn hơn.

3. Quang phổ vạch của nguyên tử hiđrô Quang phổ vạch phát xạ của nguyên tử hiđrô nằm trong 3 dãy tách rời nhau.

Trang 1 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

1. Phương pháp giải

-L

-H

Áp dụng công thức tính bán kính quỹ đạo để xác Ví dụ: Trong nguyên tử hiđrô, khi ở quỹ đạo dừng định quỹ đạo hoặc từ bán kính quỹ đạo xác định n M thì êlectron chuyển động trên quỹ đạo có bán để ra tên quỹ đạo. kính bằng bao nhiêu? Quỹ đạo M ứng với n = 3 có bán kính:

ÁN

r  n 2 r0  32.5,3.1011  4, 77.1010 m.

Vận tốc electron trên quỹ đạo M:

ve

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Dạng 1: Tính toán về trạng thái dừng

k 9.109  1, 6.1019 mr 9,1.1031.4, 77.1010

 7,3.105 m / s.

IỄ N D

13, 6 eV . n2

10 00

PHẦN 2: CÁC DẠNG BÀI TẬP

Năng lượng trong nguyên tử hiđro ở mức n tính bởi: En  

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

.Q TP Đ ẠO G N H Ư

TR ẦN

Chú ý: Trong sơ đồ dịch chuyển, mũi tên dịch chuyển càng dài bước sóng càng ngắn. Càng lên cao các mức năng lượng càng gần nhau.

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

2. Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Trong nguyên tử hiđrô, êlectron đang chuyển động trên quỹ đạo dừng có bán kính bằng

8, 48.1010 m . Electron đang chuyển động trên quỹ đạo A. K.

B. L.

C. M.

D. N. Trang 2

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com Hướng dẫn

Để xác định được tên quỹ đạo, ta phải xác định được giá trị của n. Trong nguyên tử hiđrô, bán kính quỹ đạo dừng tính bởi: r  n 2 .r0 r 8, 48.1010   4 . Mà n = 4 ứng với quỹ đạo N. r0 5,3.1011

Suy ra: n 

 Chọn D.

D. Q.

Đ ẠO

Bán kính quỹ đạo dừng trong nguyên tử tính bởi: r  n 2 .r0 Khi ở trên quỹ đạo L ứng với n = 2 bán kính quỹ đạo: r1  n12 .r0

Khi chuyển sang quỹ đạo khác bán kính quỹ đạo: r2  n22 .r0

TR ẦN

Giá trị n = 6 ứng với quỹ đạo P.

r2 n22 n2  2  9  22  n2  6. r1 n1 2

H Ư

Vì bán kính quỹ đao tăng lên 9 lần nên ta có:

 Chọn C. B. 8, 2.105 m / s.

10 00

A. 7,5.105 m / s.

Ví dụ 3: Vận tốc của êlectron trên quỹ đạo L có giá trị bằng

C. 1,1.106 m / s.

D. 1,5.106 m / s.

Hướng dẫn

Quỹ đạo dừng L ứng với n = 2. Bán kính quỹ đạo: r  n 2 .r0  22.5,3.1011  2,12.1010 m.

 Chọn C.

-L

k 9.109  1, 6.1019.  1,1.106 m / s. mr 9,1.1031.2,12.1010

ÁN

ve

-H

Vận tốc của êlectron trên quỹ đạo L:

3. Bài tập tự luyện

Câu 1: r0 là bán kính quỹ đạo dừng ứng với trạng thái cơ bản. Bán kính ứng với quỹ đạo L là

A. r02 .

r02 . 2

C. 2r0 .

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Hướng dẫn

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

C. P.

B. O.

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

A. M.

Ví dụ 2: Trong nguyên tử hiđrô, êlectron đang chuyển động ở quỹ đạo L thì chuyển sang quỹ đạo khác có bán kính tăng 9 lần. Tên quỹ đạo này là

D. 4r0 .

IỄ N

Câu 2: Khi chuyển từ quỹ đạo dừng N về quỹ đạo L, bán kính quỹ đạo sẽ A. giảm đi 2 lần.

B. tăng lên 2 lần.

C. giảm đi 4 lần.

D. tăng lên 4 lần.

Câu 3: Một nguyên tử đang ở trạng thái quỹ đạo L, sau khi hấp thụ một phôtôn thì bán kính quỹ đạo tăng 9 lần. Hỏi quỹ đạo lúc sau của nguyên tử? A. M.

B. N.

C. O.

D. P.

Câu 4: r0  5,3.1011 m là bán kính Bo. Một êlectron của nguyên tử hiđrô đang ở trạng thái dừng có bán kính quỹ đạo r = 21,2.10-11 m. Electron đó đang ở quỹ đạo nào? Trang 3 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com A. K.

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

B. L.

C. M.

D. N.

Đáp án: 1–D

2–C

3–D

4–B

Dạng 2: Sự dịch chuyển các mức năng lượng

1. Phương pháp giải

 0, 487.106  0, 487m

10 00

Ghi nhớ đặc điểm của các dãy Lai- man, Ban-me, Pa-sen để nhận biết đề bài hỏi vạch phổ nào.

-H

Khi electron ở mức n thì nó phát ra tối đa n  n  1 vạch. 2

-L

2. Ví dụ minh họa

A. 10,2 eV.

ÁN

Ví dụ 1: Trong nguyên tử hiđro, khi nguyên tử phát ra photon có bước sóng 0,122m thì năng lượng của nó biến thiên một lượng bằng: B. 1,5 eV.

Theo tiên đề về sự phát xạ ta có: En  Em 

C. 4,8 eV.

D. 3,2 eV.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

TR ẦN

6, 625.1034.3.108   0,85.1, 6.1019    3, 4.1, 6.1019 

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

H Ư

Thay số:

hc hc  En  Em     En  Em

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Vận dụng tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng Ví dụ: Khi êlectron trong nguyên tử chuyển từ quỹ lượng để tính bước sóng hay tần số của phôtôn phát đạo dừng có năng lượng -0,85 eV về quỹ đạo dừng xạ hay hấp thụ: cỏ năng lượng -3,4 eV thì nó phát ra phôtôn có bước sóng bằng bao nhiêu? hc   hf   En  Em Electron chuyển từ mức năng lượng cao về mức  năng lượng thấp nên nó phát ra phôtôn:

Hướng dẫn hc 

IỄ N

Đó chính là độ biến thiên năng lượng: E  En  Em 

hc 6, 625.1034.3.108   1, 63.1018 J  10, 2eV .  0,122.106

 Chọn A. Ví dụ 2: Trong nguyên tử hiđrô, khi êlectron ở quỹ đạo dừng thứ n thì mức năng lượng của nguyên tử

Trang 4 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

13, 6 eV . Khi êlectron đang ở quỹ đạo dừng L mà hấp thụ một phôtôn có năng n2 lượng 2,55 eV thì nó chuyển lên quỹ đạo:

tính bởi công thức En   A. M.

B. N.

C. O.

D. P.

Hướng dẫn

13, 6  3, 4eV . 22

Electron đang ở quỹ đạo dừng L ứng với n = 2 nên có năng lượng: E2 

B. 0, 487m.

C. 0, 492m.

D. 0, 429m.

TR ẦN

Hướng dẫn

H Ư

A. 0, 456m.

Ví dụ 3: Trong nguyên tử hiđrô, khi êlectron ở quỹ đạo dừng thứ n thi mức năng lượng của nguyên tử 13, 6 tính bởi công thức En  eV . Bước sóng của vạch màu lam trong quang phổ của hiđrô bằng: n2

10 00

Từ sơ đồ mức năng lượng của nguyên tử hiđrô, ta thấy có 4 vạch màu đỏ, lam, chàm, tím nằm trong dãy Ban-me ứng với sự dịch chuyển mức năng lượng từ n = 3, n = 4, n = 5, n = 6 về mức n = 2. Trong đó vạch màu lam ứng với dịch chuyển từ mức n = 4 về n = 2. 13, 6  0,85eV . 42

Ở mức n = 2 năng lượng của nguyên tử: E2  

13, 6  3, 4eV . 22

-H

Ở mức n = 4 năng lượng của nguyên tử: E4  

Theo tiên đề về sự bức xạ, bước sóng vạch màu lam:

-L

hc hc 6, 625.1034.3.108  E4  E2      0, 487m.  E4  E2  0,85.1, 6.1019    3, 4.1, 6.1019 

 Chọn B.

ÁN



Ví dụ 4: Trong nguyên tử hiđrô, khi êlectron ở quỹ đạo dừng thứ n thì mức năng lượng của nguyên tử 13, 6 tính bởi biểu thức En  eV . Bước sóng dài nhất trong dãy Lai-man bằng: n2

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Đ ẠO

 Chọn B.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

13, 6  (3, 4)  n  4 n2

Theo tiên đề về sư hấp thụ năng lượng ta có:   En  E2  2,55 

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Bây giờ hấp thụ một phôtôn có năng lượng 2,55 eV thì nó chuyển lên quỹ đạo dừng n có năng lượng: 13, 6 En  eV n2

IỄ N

A. 0,108m.

B. 0,118m.

C. 0,122m.

D. 0,142m.

Hướng dẫn

Từ sơ đồ mức năng lượng trọng nguyên tử hiđrô ta biết rằng mũi tên dịch chuyển càng dài thì bước sóng càng ngắn. Dãy Lai-man ứng với sự dịch chuyển từ các mức năng lượng trên về mức n = 1. Do đó để bước sóng dài nhất thì mũi tên dịch chuyển ngắn nhất ứng với dịch chuyển từ n = 2 về n = 1.

Trang 5 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Ở mức n = 2 năng lượng của nguyên tử: E2   Ở mức n = 1 năng lượng của nguyên tử: E1  

13, 6  3, 4eV . 22

13, 6  13, 6eV . 12

Theo tiên đề về sự bức xạ, bước sóng này bằng:

hc 6, 625.1034.3.108   0,122m. E2  E1  3, 4.1, 6.1019    13, 6.1, 6.1019 



 Chọn C.

D. 20.

Đ ẠO

Hướng dẫn

Electron đang ở quỹ đạo P ứng với n = 6 suy ra số vạch phổ tối đa mà nguyên tử có thể phát ra là:

n  n  1 6  6  1   15. 2 2

H Ư

 Chọn C.

A. 5.

TR ẦN

Ví dụ 6: Trong nguyên tử hiđrô, khi êlectron đang chuyển động trên quỹ đạo O thì số vạch phổ tối đa mà nguyên tử có thể phát ra thuộc dãy Ban-me là: B. 4.

C. 3.

D. 2.

Hướng dẫn

10 00

Êlectron đang ở trên quỹ đạo O ứng với n = 5.

Các vạch phổ thuộc dãy Ban-me ứng với sự dịch chuyển từ mức cao hơn về mức n = 2.

-L

-H

Do êlectron đang ở mức n = 5 nên có thể phát ra các vạch thuộc dãy Ban-me là sự dịch chuyển từ n = 5 về n = 2, từ n = 4 về n = 2, từ n = 3 về n = 2.  Chọn C.

ÁN

3. Bài tập tự luyện

Câu 1: Trong quang phổ của nguyên tử hiđrô, các vạch trong dãy Lai-man được tạo thành khi êlectron chuyển động từ các quỹ đạo bên ngoài về quỹ đạo

ÀN

A. K.

B. L.

C. M.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

C. 15.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

B. 12.

A. 9.

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Ví dụ 5: Trong nguyên tử hiđrô, khi êlectron đang chuyển động trên quỹ đạo P thì số vạch phổ mà nguyên tử có thể phát ra là:

D. N.

IỄ N

Câu 2: Khi chuyển từ quỹ đạo M về quỹ đạo L, nguyên tử hiđrô phát ra một phôtôn có bước sóng 0,6563m. Khi chuyển từ quỹ đạo N về quỹ đạo L, nguyên tử hiđrô phát ra một phôtôn có bước sóng 0,4861m. Khi chuyển từ quỹ đạo N về quỹ đạo M, nguyên tử hiđrô phát ra một phôtôn có bước sóng: A. 1,1424m.

B. 0,5712m.

C. 0,5648m.

D. 1,8744m.

Câu 3: Cho giá trị các mức năng lượng của nguyên tử hiđrô là E1 = -13,6 eV; E2 = -3,4 eV; E3 = -1,5 eV. Bước sóng dài nhất trong dãy Ban-me là: A. 0,56m.

B. 0,65m.

C. 0,63m.

D. 0,48m. Trang 6

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Đáp án: 1–A

2–D

3–B

PHẦN 3: BÀI TẬP TỔNG HỢP Câu 1: Trong nguyên tử hiđrô, với r0 là bán kính Bo thì bán kính quỹ đạo dừng của êlectron không C. 9r0 .

D. 64r0 .

B. 25r0 .

N Y

Câu 2: Khi một nguyên tử chuyển từ quỹ đạo M về quỹ đạo L rồi từ L về K thì

Đ ẠO

C. phát ra một phôtôn có năng lượng EM  EL . và một phôtôn có năng lượng EL  EK .

D. phát ra một phôtôn có năng lượng EM  EK . và một phôtôn có năng lượng EL  EK .

Câu 3: Một nguyên tử hấp thụ một phôtôn có năng lượng 1 thì chuyển từ quỹ đạo K lên quỹ đạo L,

H Ư

sau đó hấp thụ tiếp một phôtôn có năng lượng  2 thì chuyển từ quỹ đạo L lên quỹ đạo M. Để nguyên tử và 3 là: A. 1   2  3 .

B. 1   2  3 .

TR ẦN

chuyển từ quỹ đạo K lên quỹ đạo M thì cần hấp thụ một phôtôn có năng lượng 3 . Mối liên hệ giữa 1 ,  2 C. 1   2  23

D. 1   2  3 .

10 00

Câu 4: Nguyên tử hiđrô chuyển từ một trạng thái kích thích về trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn và phát ra bức xạ có bước sóng 0,486m. Độ giảm năng lượng của nguyên tử hiđrô khi phát ra bức xạ là: A. 4, 09.1022 J .

B. 3, 08.1020 J .

C. 4, 09.1019 J .

D. 4,53.1019 J .

-H

Câu 5: Ở nguyên tử hiđrô, êlectron trên quỹ đạo nào sau đây có vận tốc nhỏ nhất so với các quỹ đạo còn lại? A. O.

B. N.

C. L.

D. P.

-L

Câu 6: Gọi v0 là vận tốc của êlectron khi nguyên tử ở trạng thái cơ bản. Hỏi khi êlectron có vận tốc

ÁN

v  v0 / 3 thì nguyên tử đang ở trạng thái nào? A. K.

B. L.

C. M.

D. N.

Câu 7: Khi êlectron ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử hiđrô đươc tính theo công 13, 6 thức En  eV . Khi êlectron trong nguyên tử chuyển từ quỹ đạo N sang quỹ đạo L thì nguyên tử n2 phát ra một bức xạ có bước sóng bằng:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q TP

B. phát ra hai phôtôn bất kì có tổng năng lượng EM  EK .

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

A. phát ra hai phôtôn có năng lượng EM  EK .

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

A. 12r0 .

thể là:

IỄ N

A. 0,382 m.

B. 0,486 m.

C. 0,651 m.

D. 0,572 m.

Câu 8: Trong nguyên tử hiđrô, êlectron đang ở quỹ đạo dừng M có thể bức xạ ra phôtôn thuộc: A. 1 vạch trong dãy Lai – man. B. 1 vạch trong dãy Lai - man và 1 vạch trong dãy Ban-me. C. 2 vạch trong dãy Lai - man và 1 vạch trong dãy Ban-me. D. 1 vạch trong dãy Ban-me. Trang 7

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Câu 9: Một êlectron đang ở quỹ đạo có năng lượng E3 = -1,5 eV chuyển xuống quỹ đạo có năng lượng E2 = -3,4 eV sẽ phát ra một phôtôn ứng với bức xạ có bước sóng bằng bao nhiêu? A. 500 nm.

B. 575 nm.

C. 653 nm.

D. 750 nm.

Câu 10: Cho giá trị các mức năng lượng của nguyên tử hiđrô là E1 = -13,6 eV; E2 = 3,4 eV; E3 = -1,5 eV. Bước sóng dài nhất trong dãy Lai-man là: B. 0,14 m.

C. 0,12 m.

D. 0,13 m.

A. 0,09 m.

Câu 11: Cho r0  5,3.1011 m là bán kính Bo, v0 là vận tốc êlectron khi đang ở trạng thái cơ bản. Vận

C. O.

D. P.

13, 6 eV . Tỉ số bước sóng của bức xạ phát n2 ra khi nguyên tử chuyển từ trạng thái N về M và từ L về K là:

B. 15,4.

D. 6,9.

Xét nguyên tử hiđrô theo mẫu nguyên tử Bo. Lấy r0  5,3.1011 m ; m = 9,1.10-31 kg;

TR ẦN

Câu 14:

C. 11,2.

H Ư

A. 4,3.

Câu 13: Êlectron ở quỹ đạo dừng n có năng lượng En  

B. 72,9 mm.

C. 1,26 mm.

D. 7,29 mm.

10 00

A. 12,6 mm.

k  9.109 N .m 2 / C 2 và e = 1,6.10-19C . Khi chuyển động trên quỹ đạo dừng M, quãng đường mà êlectron đi được trong thời gian 10-8 s là:

Đáp án: 2–C

3–B

4–C

11 – C

12 – C

13 – B

14 – D

5–D

6–C

7–B

8–C

9–C

10 - C

ÁN

-L

-H

1–A

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

B. N.

Đ ẠO

A. M.

Câu 12: Một nguyên tử hiđrô đang ở trạng thái kích thích có thể phát ra tối đa 10 bức xạ. Nguyên tử đó đang ở quỹ đạo:

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

v0 . n2

v0 . n

IỄ N

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

B. n 2 .v0 .

A. n.v0 .

tốc của một êlectron trong nguyên tử hiđrô đang ở trạng thái dừng thứ n là:

Trang 8 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

CHUYÊN ĐỀ 3: PHÁT QUANG VÀ LAZE PHẦN 1: LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Hiện tượng quang - phát quang

Hiện tượng quang - phát quang là hiện tượng hấp thụ ánh sáng có bước sóng này rồi phát ra ánh sáng có bước sóng khác.

Đặc điểm: bước sóng ánh sáng phát ra luôn nhỏ hơn bước

sóng ánh sáng kích thích   '   

Hai loại phát quang:

TR ẦN

H Ư

Hiện tượng phát xạ cảm ứng: nếu một nguyên tử đang ở trong trạng thái kích thích, sẵn sàng phát ra một phôtôn có năng lượng hf bắt gặp một phôtôn có năng lượng đúng bằng hf bay qua thì lập tức nguyên tử này cũng phát ra phôtôn có năng lượng hf. Đặc điểm:

- Là chùm sáng kết hợp.

10 00

- Tính đơn sắc. - Là chùm sáng song song.

- Cường độ lớn.

-H

Ứng dụng: Dùng làm dao mổ trong y học, dùng trong thông tin liên lạc, dùng để khoan cắt trong công nghiệp, đo khoảng cách, dùng trong các đầu đọc đĩa CD,....

-L

1. Phương pháp giải

PHẦN 2: CÁC DẠNG BÀI TẬP

ÁN

Các bài tập về phát quang và laze là những câu hỏi lí thuyết nên ta cần vận dụng lí thuyết về hiện tượng phát quang và laze để trả lời câu hỏi. 2. Ví dụ minh họa

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Laze là một nguồn sáng phát ra một chùm sáng cường độ lớn dựa trên việc ứng dụng hiện tượng phát xạ cảm ứng.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

2. Laze

- Lân quang: thời gian phát quang dài   108 s  , thường xảy ra với chất rắn.

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

- Huỳnh quang: thời gian phát quang ngắn   108 s  , thường xảy ra ở chất lỏng và chất khí.

ÀN

Ví dụ 1: Một chất phát quang có khả năng phát ra ánh sáng lục khi được kích thích. Hỏi khi chiếu vào chất đó ánh sáng đơn sắc nào dưới đây thì nó sẽ phát quang?

IỄ N

A. Đỏ.

B. Cam.

C. Vàng.

D. Tím.

Hướng dẫn

Điều kiện để xảy ra hiện tượng phát quang là ánh sáng chiếu vào phải có bước sóng nhỏ hơn bước sóng phát ra. Vậy nên khi chất đó phát ra ánh sáng lục thì ánh sáng chiếu vào phải cỏ bước sóng nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng lục. Trong 4 ánh sáng trên chỉ có ánh sáng tím là thỏa mãn. Trang 1

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

 Chọn D. Ví dụ 2: Một chất có khả năng phát quang các ánh sáng màu đỏ, lam, chàm, tím. Nếu chiếu vào chất đó ánh sáng lục thì ánh sáng phát quang có màu A. đỏ.

B. lam.

C. chàm.

D. tím.

Hướng dẫn

Trong hiện tượng phát quang, ánh sáng phát ra có bước sóng lớn hơn ánh sáng kích thích. Nếu chiếu vào chất đó ánh sáng lục thì ánh sáng phát ra phải có bước sóng lớn hơn bước sóng của ánh sáng lục.

Trong 4 ánh sáng đơn sắc mà chất đó có thể phát quang chỉ có ánh sáng đỏ có bước sóng lớn hơn ánh sáng lục.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q TP

Ví dụ 3: Đặc điểm nào sau đây không phải của tia laze? B. Không bị khúc xạ khi đi qua lăng kính. C. Có tính đơn sắc cao.

H Ư

Hướng dẫn

D. Có cường độ lớn.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

A. Có tính định hướng cao.

Tia laze là chùm sáng đơn sắc nên không bị tán sắc khi đi qua lăng kính.

TR ẦN

Tuy nhiên tia laze vẫn bị khúc xạ khi đi qua lăng kính.  Chọn B.

PHẦN 3. BÀI TẬP TỔNG HỢP

10 00

Câu 1: Tia laze không có đặc điểm nào dưới đây? A. Tính đơn sắc cao.

C. Cường độ lớn.

B. Tính định hướng cao. D. Công suất lớn.

-H

Câu 2: Thuật ngữ laze chỉ nội dung nào dưới đây? A. Một nguồn phát sáng mạng.

-L

B. Một nguồn phát ánh sáng đơn sắc. C. Một nguồn phát chùm sáng song song, đơn sắc.

ÁN

D. Một máy khuếch đại ánh sáng dựa vào hiện tượng phát xạ cảm ứng của nguyên tử. Câu 3: Chọn câu đúng. Khi xét sự phát quang của một chất lỏng và một chất rắn

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

 Chọn A.

ÀN

A. Cả hai trường hợp phát quang đều là huỳnh quang. B. Cả hai trường hợp phát quang đều là lân quang.

C. Sự phát quang của chất lỏng là huỳnh quang, của chất rắn là lân quang.

IỄ N

D. Sự phát quang của chất lỏng là lân quang, của chất rắn là huỳnh quang. Câu 4: Ánh sáng huỳnh quang có đặc điểm A. có bước sóng ngắn hơn bước sóng của ánh sáng kích thích. B. có bước sóng dài hơn bước sóng của ánh sáng kích thích. C. có tần số lớn hơn tần số của ánh sáng kích thích. D. có tần số bằng tần số của ánh sáng kích thích. Trang 2

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Câu 5: Trong hiện tượng quang phát quang, khi tắt nguồn sáng kích thích A. sự phát quang cũng kết thúc luôn. B. sự phát quang còn kéo dài một khoảng thời gian ngắn. C. sự phát quang còn kéo dài một khoảng thời gian rất dài.

D. sự phát quang còn kéo dài một khoảng thời gian dài ngắn phụ thuộc vào chất phát quang.

4–B

3–C

5–D

2–D

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

IỄ N

ÀN

ÁN

-L

-H

10 00

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

1–D

Đáp án:

Trang 3 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

CHƯƠNG 7: VẬT LÝ HẠT NHÂN CHUYÊN ĐỀ 1: CẤU TẠO CỦA HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ PHẦN 1: LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Cấu tạo hạt nhân

Điện

hiệu

tích

prôton

1, 67262.1027 kg

nơtron

1, 67493.1027 kg

Đ ẠO

Kí hiệu hạt nhân của nguyên tố X:

Cấu tạo và vị trí hạt nhân trong nguyên tử

TR ẦN

H Ư

Ví dụ: Hạt nhân của nguyên tố sắt (Fe)

Số prôtôn  Z  26 .

Trong đó

10 00

Số prôtôn = số electron = số thứ tự của nguyên tố trong bảng tuần hoàn = Z (gọi là nguyên tử số hay điện tích hạt nhân).

Số nuclôn = số prôtôn + số nơtron = A (gọi là số Số khối: A  Z  N  56 Suy ra số nơtron: N  A  Z  56  26  30 .

khối)  A  Z  N 

-H

2. Đồng vị

ÁN

(Z1  Z2 ; N1  N 2 )

-L

Là những nguyên tử mà hạt nhân có cùng số prôtôn nhưng khác số nơtron. Có 2 loại đồng vị là đồng vị bền và đồng vị phóng xạ.

Ví dụ: Cacbon (C) có hai đồng vị là: 12 6

C : Z1  6; A1  12  N1  A1  Z1  6

13 6

C : Z2  6; A 2  13  N 2  A 2  Z2  7  N1

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Hạt nhân mang điện tích dương.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Khối lượng

http://daykemquynhon.ucoz.com

Kí

Tên nuclôn

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Hạt nhân là phần “lõi” của nguyên tử cấu tạo từ các nuclôn:

ÀN

3. Đơn vị khối lượng nguyên tử

IỄ N

Để đo khối lượng nguyên tử, ta thường sử dụng đơn vị u (đơn vị cacbon)

u  1, 66055.10

27

Ví dụ: khối lượng prôtôn m p  1, 6762.1027 kg 

Một nguyên tử có số khối là A thì khối lượng Ví dụ: Nguyên tử của nó xấp xỉ bằng 56 u A.u

56 26

1, 6727  1, 0073u . 1, 66055

Fe có khối lượng xấp xỉ bằng:

Trang 1 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com Từ hệ thức Anh-xtanh: E  mc 2  m  thêm một đơn vị nữa về khối lượng.

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Ví dụ: Khối lượng prôtôn: E ta có 2 c m p  1, 0073u  1, 0073.931,5  938,3MeV / c 2

1u  931,5MeV / c 2 4. Lực hạt nhân

Các hạt nuclôn trong hạt nhân hút nhau bằng các lực rất mạnh gọi là lực hạt nhân. Lực này không phải lực tĩnh điện cũng không phải lực hấp dẫn. Lực này chỉ có tác dụng trong phạm vi kích cỡ hạt nhân.

5. Độ hụt khối

Y G

Theo thuyết tương đối, độ hụt khối này tương ứng với một lượng năng lượng:

H Ư

Wlk  m.c 2 gọi là năng lượng liên kết.

TR ẦN

Khi tổng hợp các nuclôn riêng rẽ thành hạt nhân thì tỏa ra năng lượng đúng bằng năng lượng liên kết.

10 00

Ngược lại để tách hạt nhân thành các nuclôn riêng biệt thì cần năng lượng đúng bằng năng lượng liên kết để thắng lực hạt nhân.

Wlk  MeV / nuclôn  A

Ví

dụ:

với

hạt

nhân

16 8

Wlkr  8MeV / nuclôn bền vững hơn hạt

-L

Wlkr 

-H

Năng lượng liên kết tính cho một nuclôn gọi là năng lượng liên kết riêng.

235 92

có

U có

Wlkr  7, 6 MeV / nuclôn

ÁN

Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững.

PHẦN 2: CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Nhận biết cấu tạo hạt nhân

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

m   Z.m p   A  Z  .m n   m

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q TP

Chênh lệch khối lượng đó gọi là độ hụt khối:

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Khối lượng của một hạt nhân luôn nhỏ hơn tổng khối lượng của các nuclôn tạo thành hạt nhân đó.

ÀN

1. Phương pháp giải

IỄ N

Vận dụng công thức xác định số prôtôn và nơtron để tính số hạt trong hạt nhân. Vận dụng công thức liên hệ số mol, khối lượng mol và khối lượng. Đơn vị: n

Ví dụ: Hạt nhân

12 6

C có 6 prôtôn.

Ví dụ: số mol hạt nhân có trong 0,6g n

12 6

C là:

m 0, 6   0, 05mol M 12

m M

Với: n: số mol (đơn vị: mol) Trang 2 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

m: khối lượng (đơn vị: g) M: khối lượng mol (đơn vị: u) Trong đó khối lượng mol M có độ lớn bằng số khối A. tử,

hạt

nhân

của

nguyên

tố

Số hạt nhân có trong 0,05 mol là:

0, 05.  6, 02.1023  3.01.1023 .

ấy.

Trong 1 mol có chứa 6, 02.1023 nguyên tử, phân

N A  6, 02.1023 mol1 là số Avôgadrô.

C. 14 nuclôn và 27 nơtron.

D. 27 nuclôn và 14 nơtron. Hướng dẫn

H Ư

Số nuclôn trong hạt nhân bằng số khối A  27 , số prôtôn trong hạt nhân bằng Z  13 . Suy ra số nơtron bằng A  Z  27  13  14 .  Chọn D. 226 88

Ra , hạt nhân

235 92

A. 3 prôtôn và 4 nơtron.

B. 4 prôtôn và 5 nơtron

C. 4 prôtôn và 4 nơtron.

D. 4 prôtôn và 6 nơtron

10 00

Hướng dẫn

Số prôtôn trong hạt nhân bằng Z: ZRa  88; ZU  92

Suy ra U có nhiều hơn Ra: 92  88  4prôtôn .

-H

Số nơtron trong hạt nhân Ra là: N Ra  A Ra  ZRa  226  88  138 .

-L

Số nơtron trong hạt nhân U là: N U  A U  ZU  235  92  143 .  Chọn B.

ÁN

Suy ra u có nhiều hơn Ra: 143  138  5 nơtron . Ví dụ 3: Biết số Avôgadrô N A  6, 02.1023 mol1 . Số hạt nhân có trong 4 g hạt nhân B. 1,805.1023 .

IỄ N

Số mol hạt nhân là: n 

C. 1, 405.1023 .

16 8

O là:

D. 1, 405.1022 .

Hướng dẫn

ÀN

A. 1,505.1023.

U có nhiều hơn

TR ẦN

Ví dụ 2: So với hạt nhân

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

B. 27 nuclôn và 13 nơtron.

Đ ẠO

A. 13 nuclôn và 27 nơtron.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Al có

27 13

Ví dụ 1: Trong hạt nhân

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

2. Ví dụ minh họa

m 4   0, 25mol . M 16

Số hạt nhân có trong 0,25 mol là: N O  n.N A  0, 25.6, 02.1023  1,505.1023 .  Chọn A.

Ví dụ 4: Biết số Avôgadrô N A  6, 02.1023 mol1 . Số prôtôn có trong 7 g hạt nhân

14 7

N là:

Trang 3 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com A. 4,124.1024.

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

B. 2,107.1024.

C. 1, 235.1024 .

D. 6, 235.1024 .

Hướng dẫn Trong 1 hạt nhân N có Z  7 prôtôn. Vậy chỉ cần tính được số hạt nhân có trong 7g ta sẽ tính được số prôtôn.

m 7   0,5mol . M 14

Số mol hạt nhân: n 

Số hạt nhân có trong 7 g là: N N  n.N A  0,5.6, 02.1023  3, 01.1023 .

Suy ra số prôtôn có trong 7 g là: N p  3, 01.1023.7  21, 07.1023  2,107.1024 .

X . Hãy tìm phát biểu sai? B. số prôtôn là 5.

C. Số nuclôn là 10.

D. Điện tích nhân là 6e. C. nuclôn.

D. electron.

Câu 3: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về hạt nhân nguyên tử?

TR ẦN

A. Hạt nhân có nguyên tử số Z thì chứa Z prôtôn. B. Số nuclôn bằng số khối A của hạt nhân.

C. Số nơtron bằng hiệu số khối A và số prôtôn Z. Câu 4: Hạt nhân

24 11

Na có

Đáp án:

3–D

-L

2–C

B. 13 prôtôn và 11 nơtron. D. 11 prôtôn và 13 nơtron.

-H

C. 24 prôtôn và 11 nơtron.

A. 11 prôtôn và 24 nơtron.

1–D

10 00

D. Hạt nhân trung hòa về điện.

4–D

ÁN

Dạng 2: Độ hụt khối và năng lượng liên kết

1. Phương pháp giải

Vận dụng công thức tính độ hụt khối, năng lượng liên kết, năng lượng liên kết riêng.

IỄ N

Độ hụt khối:

B. nơtron.

H Ư

A. proton.

Câu 2: Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ các hạt

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

A. Số nơtron là 5.

m   Z.m p   A  Z  .m n   m

Năng lượng liên kết:

Wlk  Amc

Ví dụ: Hạt nhân

60 27

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q 10 5

Đ ẠO

Câu 1: Cho hạt nhân

3. Bài tập tự luyện

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

 Chọn B.

có khối lượng

m Co  59,934 u . Biết khối lượng của các hạt m p  1, 007276 u , m n  1, 008665 u . Độ hụt khối của hạt nhân đó là m   Z.m p   A  Z  .m n   m

  27.1, 007276   60  27  .1, 008665  59,934 Chú ý: Sau khi tính được độ hụt khối ta chỉ cần lấy giá trị đó nhân với 931,5 được năng lượng liên kết  0,548u đơn vị là MeV. Năng lượng liên kết:

Trang 4 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Đổi đơn vị:

Wlk  m.c 2  0,548.u.c 2

1eV  1, 6.1019 J 1MeV  10 eV  1, 6.10 6

13

 0,548.931,5.

MeV 2 .c  510,5MeV. c2

27 13

Al là 26,9803 u. Khối lượng của prôtôn và nơtron lần

Ví dụ 1: Khối lượng hạt nhân nguyên tử nhôm

2. Ví dụ minh họa

lượt là 1,00728 u và 1,00866 u. Biết 1 u  931,5 MeV / c 2 . Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân nhôm

là:

Đ ẠO

Để tính được năng lượng liên kết riêng ta cần tính được năng lượng liên kết trước. Độ hụt khối của hạt nhân:

m   Z.m p   A  Z  .m n   m  13.1, 00728   27  13  .1, 00866   26,9803  0, 23558u

Wlk 219, 44   8,13MeV . A 27

TR ẦN

Năng lượng liên kết riêng: Wlkr 

H Ư

Năng lượng liên kết hạt nhân: Wlk  m.c 2  0, 23558.931,5  219, 44MeV.

 Chọn B. 16 8

O có năng lượng liên kết bằng 128 MeV. Biết khối lượng của nơtron

Ví dụ 2: Hạt nhân

10 00

m n  1, 008665 u , của prôtôn m p  1, 007276 u và 1 u  931,5 MeV / c 2 . Khối lượng của hạt nhân là: B. 15,9901 u.

C. 15,7276 u.

D. 15,8472 u.

Hướng dẫn

A. 15,8665 u.

Wlk 128 256   u 2 c 931,5 1863

-L

m 

-H

Biết năng lượng liên kết của hạt nhân ta có thể tính độ hụt khối rồi tính ra khối lượng hạt nhân.

ÁN

Mặt khác:

m   Z.m p   A  Z  .m n   m 256  8.1, 007276  16  8 .1, 008665  m  m  15,9901u . 1863 

ÀN



DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Hướng dẫn

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

C. 211,14 MeV/ nuclôn. D. 7,82 MeV/ nuclôn.

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

A. 219,44 MeV/ nuclôn. B. 8,13 MeV/ nuclôn.

 Chọn B.

IỄ N

Ví dụ 3: Cho khối lượng của prôtôn và nơtron lần lượt bằng m p  1, 0073 u và m n  1, 0087 u . Khối

lượng của các hạt nhân

40 18

Ar , 36 Li ,

230 90

Th lần lượt bằng 39,9525 u, 6,0145 u, 229,9737 u. So sánh nào sau

đây là đúng về độ bền vững của các hạt nhân? A. Ar bền vững hơn Li.

B. Li bền vững hơn Th.

C. Th bền vững hơn Ar.

D. Ba hạt nhân bền vững như nhau. Hướng dẫn Trang 5

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Để so sánh được độ bền vững, ta cần tính được các năng lượng liên kết riêng. Năng lượng liên kết của hạt nhân Ar:





Wlk Ar  m.c 2   ZAr .m p   A Ar  ZAr  .m n   m Ar .931,5  344,93 MeV . Năng lượng liên kết riêng:  WlkrAr 

WlkAr 344,93   8, 62Mev / nuclôn . A 40



N Y

Đ ẠO

TR ẦN

 Chọn A.

3. Bài tập tự luyện 27 13

Câu 1: Cho hạt nhân

Al (nhôm) có khối lượng m Al  26,9972u . Tính độ hụt khối của hạt nhân biết

10 00

A. m  0,1295u.

m p  1, 0073 u, m n  1, 0087 u ?

B. m  0, 0295u. 235 92

C. m  0, 2195u.

D. m  0, 0925u.

U có năng lượng liên kết 1784 MeV. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân này

Câu 2: Hạt nhân

H Ư

Như vậy độ bền vững giảm dần từ Ar đến Th đến Li

So sánh các năng lượng liên kết riêng ta có: WlkrAr  WlkrTh  WlkrLi

WlkTh 1771, 06   7, 7Mev / nuclôn . A 230

Năng lượng liên kết riêng  WlkrTh 

-H

là

B. 12,48 MeV/ nuclôn. D. 7,59 MeV/ nuclôn.

-L

C. 19,39 MeV/ nuclôn.

A. 5,46 MeV/ nuclôn.

ÁN

Đáp án: 1–C

2–D

PHẦN 3: BÀI TẬP TỔNG HỢP

ÀN

210 84

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q





WlkTh  m.c 2   ZTh .m p   A Th  ZTh  .m n   m Th .931,5  1771, 06 MeV.

Câu 1: Hạt nhân

Po có điện tích là: B. –126 e.

IỄ N

A. 210 e.

Câu 2: Cho hạt nhân

WlkLi 31, 21   5, 20Mev / nuclôn . A 6

Năng lượng liên kết của hạt nhân Th:

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Năng lượng liên kết riêng  WlkrLi 

WlkLi  m.c 2   ZLi .m p   A Li  ZLi  .m n   m Li .931,5  31, 21 MeV.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)



Năng lượng liên kết của hạt nhân Li:

235 92

C. 84 e .

D. 0.

U (Urani) có m U  235, 098 u . Tính năng lượng liên kết của hạt nhân theo đơn

vị Jun, biết khối lượng các nuclôn là m p  1, 0073 u, m n  1, 0087 u . 1u  931,5 MeV / c 2 . A. E  2, 7.1013 J .

B. E  2, 7.1016 J .

C. E  2, 7.1010 J .

D. E  2, 7.1019 J .

Câu 3: Hạt nhân đơteri 12 D có khối lượng 2,0136 u. Biết khối lượng của prôtôn là 1,0073 u và khối lượng của nơtron là 1,0087 u. Năng lượng liên kết của hạt nhân là : A. 0,67 MeV.

B. 1,86 MeV.

C. 2,02 MeV.

D. 2,23 MeV. Trang 6

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Câu 4: Giả sử hai hạt X và Y có độ hụt khối bằng nhau và số nuclôn của hạt nhân X lớn hơn số nuclôn của hạt nhân Y, khi đó A. năng lượng liên kết riêng của hai hạt nhân bằng nhau. B. hạt nhân X bền vững hơn hạt nhân Y. C. hạt nhân Y bền vững hơn hạt nhân X.

Th (Thori) có m Th  230, 0096 u . Tính năng lượng liên kết của hạt nhân biết

3–D

4–C

5–C

Đ ẠO

2–C

1–C

Đáp án:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

D. 12,41 MeV/ nuclôn.

C. 7,55 MeV/ nuclôn.

B. 5,57 MeV/ nuclôn.

A. 1737,62 MeV/ nuclôn.

IỄ N

ÀN

ÁN

-L

-H

10 00

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

khối lượng các nuclôn là m p  1, 0073 u, m n  10087 u, 1 u  931,5 MeV / c 2

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

230 90

Câu 5: Cho hạt nhân

D. năng lượng liên kết của hạt nhân X lớn hơn năng lượng liên kết của hạt nhân Y.

Trang 7 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

CHƯƠNG 7: VẬT LÝ HẠT NHÂN CHUYÊN ĐỀ 2: PHẢN ỨNG HẠT NHÂN PHẦN 1: LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Định nghĩa

Phản ứng hạt nhân là mọi quá trình dẫn đến sự Ví dụ: dùng hạt alpha làm “đạn” bắn “vỡ” hạt biến đổi hạt nhân. nhân Urani.

1 17  14 7 N 1 p  8 O

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

TP Ví dụ:

A  AZ22 B AZ33 C  AZ44 D

• Bảo toàn số nuclôn (số khối):

10 00

A1  A 2  A 3  A 4

• Bảo toàn điện tích:

Z1  Z2  Z3  Z4

TR ẦN

Tổng quát phản ứng hạt nhân:

H Ư

3. Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân

như hạt nhân: 11 p;10 n;01 e,...

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

Chú ý: Các hạt sơ cấp cũng được viết kí hiệu

A1 Z1

206 Po 24  82 Pb

4 2

• Phản ứng trong đó các hạt nhân tương tác với nhau dẫn đến sự biến đổi chúng thành các hạt nhân khác.

• Bảo toàn động lượng:     pA  pB  pC  pD

-H

    p  p N  pp  pO

-L

• Bảo toàn năng lượng toàn phần

ÁN

Chú ý: Trong phản ứng hạt nhân không có bảo toàn khối lượng. 4. Năng lượng của phản ứng hạt nhân

ÀN

Năng lượng của phản ứng hạt nhân tính bởi



1 17 Ví dụ: 42  14 7 N 1 p  8 O



Q   m  m N  mp  mO  c2

Q  m tröôùc  m sau .c 2

Đ IỄ N D

210 84

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

• Phản ứng tự phân rã của hạt nhân không bền thành các hạt khác bền hơn.

Ví dụ:

Có hai loại phản ứng hạt nhân:

2. Phân loại

• Nếu Q  0 thì phản ứng tỏa năng lượng. • Nếu Q  0 thì phản ứng thu năng lượng. Biến đổi công thức trên ta có một số công thức tính năng lượng của phản ứng khác:

Trang 1 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Q  WlkO  Wlkp  Wlk  WlkN

Q Wlieân keát sau Wlieân keát tröôùc  Ksau  Ktröôùc (K là động năng)

 KO  KP  K  K N

  msau  mtröôùc .c 2

  m O  m p  m   m N  .c 2

H 13 H 42 He 10 n

• Phản ứng nhiệt hạch: 2 hạt nhân nhẹ  A  10  kết

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

2 1

235 94 1 n  92 U 38 Sr 140 54 Xe  20 n

1 0

• Phản ứng phân hạch: 1 hạt nhân nặng vỡ thành 2 hạt nhân nhẹ hơn.

H Ư

-L

-H

10 00

TR ẦN

Định nghĩa: phóng xạ là hiện tượng một hạt nhân không bền vững tự phát phân rã, phát ra các tia phóng xạ và biến đổi thành các nhân khác.

5. Phóng xạ

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

hợp với nhau thành một hạt nhân nặng hơn (cần nhiệt độ rất cao).

ÁN

Ứng với mỗi loại tia phóng xạ khác nhau thì sự phóng xạ có tên gọi khác nhau Loại tia phóng xạ

Tên

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Có 2 loại phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng Ví dụ: thường gặp

Chú ý: Trong các công thức tính, các hạt sơ cấp như p, n, e có độ hụt khối bằng 0 nên năng lượng liên kết bằng 0.

Tia anpha

4 2



2.107 m / s .

Làm ion hóa không khí Chỉ đi được vài cm trong không khí.

D Phóng xạ bêta trừ

Đặc điểm Là chùm hạt nhân He phóng ra với tốc độ khoảng

IỄ N

Phóng xạ anpha

Kí hiệu

Tia bêta trừ

0 1



Là chùm hạt êlectron phóng xa với tốc độ xấp xỉ tốc độ ánh sáng. Làm ion hóa môi trường yếu hơn tia anpha. Có thể đi vài mét trong không khí.

Phóng xạ

Tia bêta cộng

0 1



Là chùm các pôzitron

 e  phóng ra với tốc độ xấp xỉ tốc 0 1

Trang 2 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com Tên

Loại tia phóng xạ

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Kí hiệu

bêta cộng

Đặc điểm độ ánh sáng. Làm ion hóa môi trường yếu hơn tia anpha. Có thể đi vài mét trong không khí.



Đi được vài mét trong bê tông.

Tia gamma

Vô cùng nguy hiểm với cơ thể người.

t T

N  t   N 0 .2



t T

 m 0 .e t  N 0 .e t

m  m 0 .2



10 00

m  t   m 0 .2

TR ẦN

H Ư

Chất phóng xạ có một đặc điểm là cứ sau thời 138 ngày. gian T thì một nửa số hạt nhân hiện tại bị phân rã Ban đầu có 210 g Po (1 mol), số hạt nhân tương thành hạt nhân khác gọi là chu kì bán rã. ứng là 6, 02.1023 hạt nhân. Sau 276 ngày khối Giả sử ban đầu có N 0 hạt nhân, khối lượng là lượng Po còn lại bao nhiêu? m 0 thì ở thời điểm t, lượng chất phóng xạ còn lại: Hướng dẫn

ln 2 gọi là hằng số phóng xạ đặc T trưng cho từng loại chất phóng xạ.

Trong đó:  



t T

276

 210.2 138  210.22  52,5g

Số hạt nhân còn lại: N  N 0 .2 



t T

276

 6, 02.1023.2 138  1,505.1023

ln 2 ln 2   5,8.108 . T 138.86400

-L

-H

Để đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu Chú ý: Khi tính hằng số phóng xạ thì chu kì T phải của một chất phóng xạ, ta dùng đại lượng độ phóng đổi ra đơn vị là giây xạ.

ÁN

Độ phóng xạ của một lượng chất phóng xạ ở thời Độ phóng xạ của Po ở thời điểm t  276 ngày là điểm t bằng tích của hằng số phóng xạ và số lượng hạt nhân phóng xạ chứa trong lượng chất đó ở thời điểm t.

H  .N  5,8.108.1,505.1023  8, 729.1015 Bq

H  .N

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Po (Poloni) có chu kì bán rã bằng

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

210 84

Ví dụ:

Đ ẠO

Định luật phóng xạ

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

• Là một quá trình ngẫu nhiên, ta không biết được lúc nào hạt nhân phân rã.

• Là một quá trình tự phát, không chịu tác động của các yếu tố bên ngoài (nhiệt độ,...)

Đặc điểm của phóng xạ: Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Là bức xạ điện từ có bước sóng ngắn hơn tia X.

Phóng xạ gamma

IỄ N

Đơn vị của H là becơren (Bq), curi (Ci)

1 Becơren = 1 phân rã / giây

1 Ci  3, 7.1010 Bq

Độ phóng xạ ban đầu:

H 0  .N 0

Độ phóng xạ ban đầu:

H 0  .N 0  5,8.108.6, 02.1023  3, 49.1016 Bq

Như vậy độ phóng xạ cũng giảm theo hàm mũ: Trang 3 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com H  H 0 .2



t T

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

 H 0 .e t

Ứng dụng của đồng vị phóng xạ: • Tính tuổi của mẫu vật. • Đo thể tích máu.

• Xạ trị ung thư.

PHẦN 2: CÁC DẠNG BÀI TẬP

Dạng 1: Xác định sản phẩm của phản ứng hạt nhân

1. Phương pháp giải

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

TR ẦN

H Ư

Bước 2: Áp dụng định luật bảo toàn điện tích để Theo định luật bảo toàn điện tích ta có: tìm Z. 1 4  2  Z  Z  3 Bước 3: Áp dụng định luật bảo toàn số khối để tìm Theo định luật bảo toàn số khối: A 1 9  4  A  A  6

Vậy X : 36 X

10 00

2. Ví dụ minh họa

A.  .

19 9

F  11p 16 8 O

Đặt ẩn cho X:

-H

B. 37 Li .

19 9

A Z

F  p 16 8 OX

Ví dụ 1: Xác định hạt X trong phản ứng:

C. 94 Be .

D.  .

Hướng dẫn

-L

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích: 9  1  8  Z  Z  2

ÁN

Áp dụng định luật bảo toàn số khối: 19  1  16  A  A  4 Vậy: 42 X hay X chính là hạt anpha.

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Để xác định sản phẩm của phản ứng hạt nhân Ví dụ: Xác định hạt X trong phản ứng sau: (tìm điện tích hạt nhân và số khối) ta làm theo các 1 p  9 Be 4 He  X 1 4 2 bước sau: 1 p  9 Be 42 He  AZ X Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng, điền số khối và điện 1 4 tích của các hạt đã biết, đặt ẩn Z và A đối với hạt cần tìm.

ÀN

 Chọn A.

Ví dụ 2: Trong phản ứng 37 Li  p  2X hạt X là:

IỄ N

A.  .

B.  .

C.  .

D. 13 H .

Hướng dẫn

Đặt ẩn cho X: 37 Li  11p  2AZ X Ở đây sản phẩm có 2 hạt X nên định luật bảo toàn điện tích cho ta: 3  1  2.Z  Z  2

Có 2 hạt X nên định luật bảo toàn số khối: Trang 4 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

7  1  2.A  A  4

Vậy X là hạt nhân 42   Chọn C.

Ví dụ 3: Dùng hạt nhân 12 H bắn vào hạt nhân

10 5

B , người ta thấy rằng sản phẩm tạo thành chỉ có hạt C. 3.

D. 4.

Hướng dẫn

4 Gọi số hạt anpha tạo thành là x. Ta có phương trình phản ứng: 12 H 10 5 B  x 2

X

207 82

B. 7 và 4 .

C. 4 và 7 .

H Ư

Gọi số hạt anpha và bêta sinh ra lần lượt là x và y.

X  x 42   y 01 

207 82

TR ẦN

235 92

D. 7 và 2 .

Hướng dẫn Sơ đồ phản ứng:

Y có bao nhiêu hạt  và  được phát ra?

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích: 92  x.2  y.  1  82 1

10 00

Áp dụng định luật bảo toàn số khối: 235  x.4  y.0  207  2 

2x  y  10 x  7 Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình:   4x  0.y  28  y  4

Vậy có 7 hạt anpha và 4 hạt bêta được tạo thành. 3. Bài tập tự luyện

209 84

Po là chất phóng xạ anpha. Chất tạo thành sau phóng xạ là chì (Pb). Phương

-L

Câu 1: Chất phóng xạ

-H

 Chọn B.

ÁN

trình phóng xạ của quá trình trên là: 209 84

Po  42 He 

207 80

Pb .

209 84

Po  42 He 

213 86

209 84

Po  42 He 

205 82

Pb .

209 84

Po  42 He 

82 205

Pb .

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

235 92

Ví dụ 4: Trong dãy phân rã phóng xạ:

Đ ẠO

 Chọn C.

A. 3 và 4 .

.Q TP

Vậy có 3 hạt anpha được tạo thành.

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích: 1  5  x.2  x  3 (vì có x hạt anpha)

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

B. 2.

A. 1.

anpha. Số hạt anpha tạo thành là:

Pb .

Câu 2: Chọn đáp án đúng? Bắn hạt proton vào nhân bia 37 Li . Phản ứng tạo ra hai hạt nhân X giống hệt

IỄ N

nhau bay ra. Hạt X là:

A. Đơteri.

B. Prôtôn.

C. Nơtron.

D. Heli.

Đáp án:

1–C

2–D

Dạng 2: Năng lượng của phản ứng hạt nhân 1. Phương pháp giải Trang 5 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Áp dụng các công thức tính năng lượng tùy vào Ví dụ: Phản ứng: 13 H  11 H   biết động năng dữ kiện đầu bài cho. của các hạt là: K 3 H  1,12 MeV 1 2 Q   mtröôùc  msau  .c K 1 H  2, 25MeV , K   4,38MeV 1 Wlieân keát sau Wlieân keát tröôùc Q  Ksau  Ktröôùc  K  K3 H  K1H 1 1  Ksau  Ktröôùc  4,38  1, 21, 2, 25  0,92  0   msau  mtröôùc .c 2 Vậy phản ứng tỏa năng lượng 0,92 MeV.

Ar  10 n . Phản ứng này tỏa ra hay thu vào bao nhiêu năng

A. Tỏa 1,6 MeV.

B. Thu 1,6 MeV.

C. Tỏa 3,2 MeV.

D. Thu 3,2 MeV.

Hướng dẫn

Đ ẠO

Biết m Ar  36,956889 u, m Cl  36,956563 u, m n  1, 008665 u, m p  1, 007276 u, 1 u  931,5 MeV / c 2

Bài cho biết khối lượng của các hạt trước và sau phản ứng nên ta sử dụng công thức

H Ư

Q   m t  ms  .c 2   m Cl  m p  m Ar  m n  c 2

Vậy phản ứng thu năng lượng 1,6 MeV.

 Chọn B.

TR ẦN

  36,956563  1, 007276  36,956889  1, 008665  .931,5  1, 6  0

B. Thu năng lượng 2 MeV. D. Thu năng lượng 0,5 MeV.

Hướng dẫn

-H

C. Tỏa năng lượng 0,5 MeV.

A. Tỏa năng lượng 2 MeV.

10 00

Ví dụ 2: Hạt nhân Po đứng yên phóng xạ ra hạt anpha và biến đổi thành hạt nhân chì. Biết động năng của hạt anpha và hạt nhân chì lần lượt bằng 1,25 MeV và 0,75 MeV. Phản ứng này:

-L

Đề bài cho ta biết động năng của các hạt.

ÁN

Hạt nhân mẹ Po ban đầu đứng yên nên động năng của nó bằng 0. Động năng của các hạt sau phản ứng: K   1, 25MeV, K Pb  0, 75MeV. . Năng lượng của phản ứng: Q  Ksau  Ktröôùc  K  KPb  KPo  1,25 0,75 0  2 0

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

lượng?

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

37 18

Cl  11p 

37 17

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Ví dụ 1: Cho phản ứng

2. Ví dụ minh họa

ÀN

Vậy phản ứng tỏa năng lượng 2 MeV.

 Chọn A.

IỄ N

Ví dụ 3: Cho phản ứng hạt nhân: 12 D 13 T 42 He 10 n . Biết độ hụt khối khi tạo thành các hạt nhân lần

lượt bằng m D  0, 0024 u, m T  0, 0084 u, m He  0, 0302 u . Biết 1 u  931,5 MeV / c 2 . Phản ứng trên: A. tỏa năng lượng 9,87 MeV.

B. thu năng lượng 9,87 MeV.

C. tỏa năng lượng 18,07 MeV.

D. thu năng lượng 18,07 MeV. Hướng dẫn Trang 6

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Bài cho biết độ hụt khối của các hạt nhân trước phản ứng là D và T. Biết độ hụt khối của các hạt sau phản ứng là He. Riêng nơtron là hạt sơ cấp nên độ hụt khối bằng 0. Năng lượng của phản ứng: Q   msau  mtröôùc .c 2   m He  m D  m T  .c 2   0, 0302  0, 0024  0, 0084  .931,5  18, 07  0

Vậy phản ứng tỏa năng lượng 18,07 MeV.

 Chọn C.

Ví dụ 4: Cho phản ứng hạt nhân: 10 n  36 Li  T    4,5MeV . Năng lượng tỏa ra khi tạo thành 1 mol

Hướng dẫn

Đ ẠO

Từ phương trình ta thấy cứ 1 phản ứng sẽ tạo ra 1 hạt nhân anpha (khí He) thì tỏa ra năng lượng 4,5 MeV.

Q = Số hạt nhân tạo ra. Năng lượng tỏa ra khi tạo thành 1 hạt nhân

Vậy năng lượng tỏa ra khi tạo thành 1 mol khí He (tức là tạo thành 6, 02.1023 hạt nhân He) là:

H Ư

Q  6, 02.1023.4,5  2, 709.1024 MeV

TR ẦN

 Chọn B.

3. Bài tập tự luyện

27 30 Câu 1: Cho phản ứng hạt nhân:  13 Al 15 P  n . Khối lượng của các hạt nhân là m   4, 0015 u ,

này toả ra hoặc thu vào là bao nhiêu?

A. Toả ra 4,275152 MeV.

10 00

m Al =26,97435 u, m p  29,97005 u, m n  1, 008670 u, 1 u  931 MeV / c 2 . Năng lượng mà phản ứng

-H

Câu 2: Trong phản ứng vỡ hạt nhân urani 235

235

U năng lượng trung bình toả ra khi phân chia một hạt

U phân hạch hoàn toàn thì toả ra năng lượng

Đáp án: 1–B

B. 4,11.1013 J.

C. 5, 25.1013 J.

D. 6, 23.1021 J.

ÁN

A. 8, 21.1013 J.

-L

nhân là 200 MeV. Khi 1 kg

D. Thu vào 2, 67197.1013 J.

C. Toả ra 4, 275152.1013 J.

B. Thu vào 2,67197 MeV.

2–A

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

D. 2, 709.1025 MeV .

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

C. 2, 709.1023 MeV .

B. 2, 709.1024 MeV.

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

A. 4,502.1023 MeV .

khí He là:

ÀN

Dạng 3: Tính động năng của các hạt

1. Phương pháp giải

IỄ N

Vận dụng định luật bảo toàn động lượng và liên Ví dụ: Hạt nhân Po đứng yên phân rã thành 2 hệ động lượng, động năng và công thức tính năng hạt. Hạt anpha có động năng bằng 1 MeV và hạt lượng của phản ứng để tính động năng các hạt. nhân chì. Biết phản ứng tỏa năng lượng 1,5 MeV. Tính động năng của hạt nhân chì? Q K K sau

tröôù c

Liên hệ động lượng p và động năng K của hạt có Năng lượng tỏa ra: Q  Ksau  Ktröôùc  1,5  K   K Pb  K Po khối lượng m: p  2.K.m Trang 7 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

 1  K Pb  0  K Pb  0,5MeV . 2. Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Hạt nhân

210 84

Po đứng yên phóng xạ ra hạt anpha và biến đổi thành hạt nhân chì. Biết phản ứng

B. 0,38 MeV.

C. 14,35 MeV.

D. 5,65 MeV.

Ơ N

206 Po 24  82 Pb

U .Q TP

Vì ban đầu Po đứng yên nên động năng trước phản ứng bằng 0.

Đ ẠO

Vì trước phản ứng Po đứng yên nên vectơ tổng động lượng của hệ bằng 0. Sau phản ứng, vectơ tổng    động lượng cũng phải bằng 0. Nên: p  pPb  0 .

H Ư

p   p Pb  2K  .m   2K Pb .m Pb  K  .m   K Pb .m Pb  2 

TR ẦN

Thế (2) vào (1) ta thu được: Q  K   K Pb  K  

Từ đó vectơ động lượng của hạt anpha và hạt nhân chì phải có cùng độ lớn và ngược hướng nhau. Suy ra:

K  .m  m Pb m  K  .Q  K Pb  .Q m Pb m   m Pb m   m Pb

10 00

Vì khối lượng các hạt xấp xỉ bằng số khối nên ta có: m   4u; m Pb  206u; 206 .20  19, 62MeV . 4  206

Thay số vào các biểu thức trên ta có: K  

 Chọn A.

-H

Chú ý: Ta có thể ghi nhớ công thức giải nhanh với dạng bài này: Bài toán 1 hạt nhân đứng yên phân rã thành 2 hạt nhân con có số khối bằng A1 và A 2 , phản ứng tỏa năng lượng Q thì động năng các hạt tính

-L

bởi:

K1 

ÁN TO

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Năng lượng tỏa ra của phản ứng: Q  Ksau  Ktröôùc  20  K  KPb  1

ÀN

Ví dụ 2: Hạt nhân

226 88

A2 A1 .Q; K 2  .Q A1  A 2 A1  A 2

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

210 84

Phương trình phản ứng:

Hướng dẫn

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

A. 19,62 MeV.

tỏa năng lượng 20 MeV. Lấy khối lượng của các hạt nhân xấp xỉ bằng số khối tính theo đơn vị u. Động năng của hạt anpha bằng

Ra đứng yên phóng xạ anpha và biến đổi thành hạt nhân X. Biết động năng của

hạt nhân X bằng 0,226 MeV. Lấy khối lượng các hạt nhân xấp xỉ bằng số khối tính theo đơn vị u. Năng lượng tỏa ra của phản ứng bằng: B. 12,769 MeV.

IỄ N

A. 708,6795 MeV.

C. 14,842 MeV.

D. 823,731 MeV.

Hướng dẫn

Bài toán hạt nhân phân rã. Phương trình phản ứng:

226 88

222 Ra 24  86 X

Từ đó ta xác định được số khối của các hạt sau phản ứng:

A1  A   4u; A 2  A X  222 u. . Năng lượng tỏa ra của phản ứng là Q. Trang 8 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Áp dụng công thức, động năng của hạt nhân X tính bởi: K2 

A1 4 .Q  0, 226  .Q  Q  12, 769MeV . A1  A 2 4  222

 Chọn B.

2. Bài tập tự luyện

Ra là nguyên tố phóng xạ  . Một hạt nhân rađi đang đứng yên phóng ra hạt  và

226 88

Câu 1: Rađi

17  14 7 N 8 O  X . Cho khối lượng các hạt nhân trong phản ứng lần lượt là m He  4, 0015 u ,

m N  13,9992 u, m O  16,9947 u và m x  1, 0073 u . Lấy 1 u  931,5 MeV / c 2 . Nếu hạt nhân X sinh ra B. 1,58 MeV.

C. 1,96 MeV.

A. 1,21 MeV.

D. 0,37 MeV.

H Ư

Đáp án: 2–B

TR ẦN

1–D

đứng yên thì giá trị của K bằng:

Dạng 4: Bài tập về phóng xạ 1. Phương pháp giải

ÁN

-L

-H

10 00

Vận dụng công thức về định luật phóng xạ vào Ví dụ: Poloni phóng xạ anpha và chuyển thành tính toán. hạt nhân chì với chu kì bán rã bằng 138 ngày. Giả sử ban đầu có 210 g Po, sau 138 ngày khối lượng Khối lượng còn lại: còn lại bằng: t  t T m  m 0 .2  m 0 .e 138 t   m  m 0 .2 T  210.2 138  105g . Khối lượng bị phân rã: Khối lượng bị phân rã: t    t T m  m 0 1  2   m 0 . 1  e  138 t         m  m 0 1  2 T   210 1  2 138   105g .     Độ phóng xạ: H  .N  H 0 .e t

ÀN

Hằng số phóng xạ:  

ln 2 T

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N đứng yên thì gây ra phản ứng

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

14 7

Khi bắn hạt  có động năng K vào hạt nhân

D. 4,89 MeV.

Đ ẠO

4 2

C. 4,72 MeV.

Câu 2:

B. 271 MeV.

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

A. 269 MeV.

biến đổi thành hạt nhân con X. Biết động năng của hạt  là 4,8 MeV. Lấy khối lượng hạt nhân (tính theo đơn vị u) bằng số khối của nó. Giả sử phóng xạ này không kèm theo bức xạ gamma. Năng lượng tỏa ra trong phân rã này là:

(Chu kì T phải đổi ra đơn vị là giây).

IỄ N

Tuổi của cổ vật: t

Ví dụ: Mẫu gỗ có độ phóng xạ là 4 Bq. Đo độ phóng xạ của khúc gỗ cùng loại mới chặt độ phóng xạ là 10 Bq. Chu kì bán rã của cacbon bằng 5600 năm thì tuổi của cổ vật là:

H T ln 0 ln 2 H t

Trong đó: H t là độ phóng xạ của mẫu vật.

H 0 là độ phóng xạ của mẫu vật cùng

t

H T 5600 10 .ln 0  .ln  7403 năm. ln 2 Ht ln 2 4

loại, cùng khối lượng lúc mới chết. Trang 9 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

2. Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Chất phóng xạ

210 84

Po phóng xạ ra ra hạt anpha và biến đổi thành hạt nhân chì với chu kì bán rã

bằng 138 ngày. Sau bao lâu khối lượng Po còn lại 25%? A. 138 ngày.

B. 276 ngày.

C. 414 ngày.

D. 69 ngày.

Hướng dẫn

N Ơ N Y

1 1  2  22  t  2T  276 ngày. 4 2

Ví dụ 2: Chất phóng xạ

210 84

Đ ẠO

 Chọn B.

Po phóng xạ ra ra hạt anpha và biến đổi thành hạt nhân chì với chu kì bán rã C. 41,2 g.

Phương trình phản ứng:

210 84

206 Po 24  82 Pb

D. 105 g.

TR ẦN

Hướng dẫn

B. 51,5 g.

H Ư

A. 103 g.

bằng 138 ngày. Giả sử ban đầu có 210 gam Po. Sau 138 ngày khối lượng chì tạo thành là:

Từ phương trình ta thấy cứ 1 hạt nhân Po phân rã thì tạo ra 1 hạt nhân Pb.

Do đó số mol Po phân rã chính bằng số mol Pb tạo thành.

10 00

Khối lượng Po phân rã sau 138 ngày là:

138 t       T m  m  m 0  m 0 1  2   210 1  2 138   105g .    

m 105   0,5  mol  M 210

-H

Suy ra số mol Po phân rã : n 

-L

Đó cũng chính là số mol chì tạo thành. Do đó khối lượng chì tạo thành là:  Chọn A.

ÁN

m Pb  n.m Pb  0,5.206  103 g.

Ví dụ 3: Chất phóng xạ

210 84

Po phóng xạ ra ra hạt anpha và biến đổi thành hạt nhân chì với chu kì bán rã

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

 0, 25 

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

t T

2



t T

m  25%  0, 25 m0

0, 25m  m 0 .2



http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Khối lượng chất phóng xạ còn lại 25% khi:

t T

Khối lượng chất phóng xạ giảm theo hàm mũ: m  m 0 .2



ÀN

bằng 138 ngày. Giả sử ban đầu có 210 gam Po. Sau 138 ngày thể tích khí heli tạo thành ở điều kiện tiêu chuẩn là:

IỄ N

A. 5,6 lít.

Phương trình phản ứng:

B. 22,4 lít.

C. 11,2 lít.

D. 4,48 lít.

Hướng dẫn 210 84

Po    4 2

206 82

Từ phương trình ta thấy cứ 1 hạt nhân Po phân rã tạo ra một hạt anpha chính là heli. Suy ra số mol khí He chính bằng số mol Po phân rã.

Trang 10 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

138 t       Khối lượng Po phân rã sau 138 ngày là: m  m  m 0  m 0 1  2 T   210 1  2 138   105g .    

Suy ra số mol Po phân rã : n 

m 105   0,5  mol  M 210

Đó cũng chính là số mol khí tạo thành. Thể tích khí là: V  22, 4.n  11, 2 lít .

 Chọn C.

C. 18 ngày.

D. 24 ngày.

H Ư

t    T Số hạt nhân bị phân rã: N  N 0  N  N 0 1  2   

t T

Đ ẠO

Sau thời gian t  12 ngày thì số hạt nhân còn lại bằng: N  N 0 .2



Gọi N 0 là số hạt nhân ban đầu của chất phóng xạ.

Theo bài ra, tỉ số giữa số hạt nhân bị phân rã và số hạt nhân còn lại là 3:1 nên:

TR ẦN

t    N 0 1  2 T  t N 3    3  2 T  1  22  t  2T  T  6 ngày   t  N 1 4 N 0 .2 T

10 00

 Chọn A.

-H

Ví dụ 5: Để xác định tuổi của một tượng gỗ, người ta đem so sánh độ phóng xạ của nó với độ phóng xạ của một khúc gỗ cùng loại, cùng khối lượng vừa mới chặt. Kết quả giám định cho thấy độ phóng xạ của tượng gỗ chỉ còn bằng 20% độ phóng xạ của khúc gỗ mới. Biết chu kì bán rã của cacbon 14 là 5600 năm. Tuổi của cổ vật trên bằng: B. 13125 năm.

-L

A. 7042 năm.

C. 13003 năm.

D. 15008 năm.

Hướng dẫn

ÁN

Độ phóng xạ của tượng gỗ chỉ bằng 20% của mẫu gỗ mới chặt nên: H0 1 1    5. H 20% 0, 2

H  20%H 0 

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Hướng dẫn

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

B. 12 ngày.

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

A. 6 ngày.

Ví dụ 4: Một chất phóng xạ có chu kì bán rã T. Sau 12 ngày người ta thấy tỉ số giữa số hạt nhân đã bị phân rã và số hạt nhân còn lại bằng 3:1. Giá trị của T là:

Tuổi của cổ vật: H T 5600 .ln 0  .ln 5  13003 năm. ln 2 H ln 2

Đ D

IỄ N

t

 Chọn C.

Ví dụ 6:

25 11

Na là một đồng vị phóng xạ có chu kì bán rã bằng 62 ngày. Tại thời điểm mới mua về, trong

phòng thí nghiệm có 5 g Na. Biết số Avôgađrô N A  6, 02.1023 . Sau 124 ngày thì độ phóng xạ của mẫu Na trên bằng A. 2, 4.1015 Bq .

B. 2, 4.1024 Bq .

C. 3,9.1024 Bq .

D. 3,9.1015 Bq . Trang 11

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com Hướng dẫn

Cách 1: Tính được khối lượng còn lại, rồi suy ra số hạt nhân sau đó suy ra độ phóng xạ. 

t T

 5.2



124 62

Suy ra số hạt nhân Na còn lại: N  n.N A 

m 1, 25 .N A  .6, 02.1023  3, 01.1022 M 25

ln 2 ln 2 .N  .3, 01.1022  3,9.1015 Bq . T 62.86400

Độ phóng xạ: H  .N 

 1, 25g.

Khối lượng Na còn lại: m  m 0 .2

 Chọn D.

 1,56.1016.2



124 62

.Q TP

 3,9.1015 Bq .

 Chọn D.

TR ẦN

3. Bài tập tự luyện Câu 1: Chọn câu sai?

A. Sau khoảng thời gian bằng 3 lần chu kì bán rã, chất phóng xạ còn lại là một phần tám.

10 00

B. Sau khoảng thời gian bằng 2 lần chu kì bán rã, chất phóng xạ bị phân rã là ba phần tư. C. Sau khoảng thời gian bằng 2 lần chu kì bán rã, chất phóng xạ còn lại là một phần tư.

D. Sau khoảng thời gian bằng 3 lần chu kì bán rã, chất phóng xạ còn lại là một phần chín.

Câu 2: Một lượng chất phóng xạ có số lượng hạt nhân ban đầu là N 0 sau 3 chu kì bán rã, số lượng hạt N0 . 3

N0 . 9

-L

-H

nhân đã bị phân rã là:

N0 . 8

7N 0 . 8

1 . 5

ÁN

Câu 3: Một chất phóng xạ của nguyên tố X phóng ra các tia bức xạ và biến thành chất phóng xạ của nguyên tố Y. Biết X có chu kì bán rã là T, sau khoảng thời gian t  5T thì tỉ số của số hạt nhân của nguyên tử X còn lại với số hạt nhân của nguyên tử Y tạo thành là: B. 31.

IỄ N

Câu 4: Chu kì bán rã của

tử đồng vị phóng xạ A. 11140 năm.

14 6

1 . 31

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

t T



H Ư

Sau 124 ngày độ phóng xạ còn lại: H  H 0 .2

ln 2 ln 2 .N 0  .1, 204.1023  1,56.1016 Bq T 62.86400

Đô phóng xạ ban đầu: H 0  .N 0 

m0 5 . N A  .6, 02.1023  1, 204.1023 M 25

Đ ẠO

Số hạt nhân Na ban đầu: N 0  n 0 .N A 

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Cách 2: Tính ngay độ phóng xạ ban đầu rồi áp dụng định luật phóng xạ tìm ra độ phóng xạ ở thời điểm

D. 5.

C là 5570 năm. Khi phân tích một mẫu gỗ, người ta thấy 87,5% số nguyên

C đã bị phân rã thành các nguyên tử B. 13925 năm.

14 7

N . Tuổi của mẫu gỗ này là bao nhiêu?

C. 16710 năm.

D. 12885 năm.

Đáp án: 1–D

2–D

3–C

4–C

Trang 12 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

PHẦN 3: BÀI TẬP TỔNG HỢP Câu 1: Phóng xạ là A. quá trình hạt nhân nguyên tử phát ra sóng điện từ. B. quá trình hạt nhân nguyên tử phát ra các tia  ,  ,  . C. quá trình phân hủy tự phát của một hạt nhân không bền vững.

D. quá trình hạt nhân nguyên tử nặng bị phá vỡ thành các hạt nhân nhẹ khi hấp thụ nơtron.

Câu 2: Điều nào sau đây không phải là tính chất của tia gamma?

A. Gây nguy hại cho con người.

A. 12 H 13 H 42 He 10 n  17, 6MeV . 139  U  n 95 42 Mo  57 La  2n  7e .

D. 37 Li 12 H  224 He 10 n  15,1MeV .

235 92

B. 37 Li 12 H  242 He 10 n  15,1MeV .

H Ư

Câu 4: Chọn câu sai. Đối với một phản ứng hạt nhân có định luật bảo toàn A. năng lượng toàn phần.

B. điện tích.

D. số nuclôn.

A. Z  6; A  15 .



C  He    X . Trong đó Z và A là: 4 2

B. Z  8; A  14 . 238 92

C. Z  9; A  18 .

U thành hạt nhân

10 00

Câu 6: Trong quá trình phân rã hạt nhân

A Z

Câu 5: Phương trình phản ứng:

14 6

TR ẦN

C. động năng.

A. prôtôn.

B. pôzitron.

234 92

D. Z  7; A  14 .

U đã phóng ra một hạt  và hai hạt

C. êlectron.

D. nơtron.

Câu 7: Khi một hạt nhân phóng xạ lần lượt một tia  và hai tia  thì hạt nhân sẽ biến đổi như thế nào?

-H

A. số khối giảm 4, số prôtôn không đổi.

B. số khối giảm 2, số prôtôn giảm 2.

-L

C. số khối tăng 2, số prôtôn tăng 2.

ÁN

D. số khối giảm 4, số prôtôn giảm 1. 24 11

Na ,

Câu 8: Có bao nhiêu hạt  được giải phóng trong một giờ từ một micrôgam ( 106 g) đồng vị biết đồng vị phóng xạ  với chu kì bán rã T  15 giờ. A. N  2,134.1015 hạt.

B. N  4,134.1015 hạt.

C. N  3,134.1015 hạt.

D. N  1,134.1015 hạt.

IỄ N

12 6

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

.Q Đ ẠO

Câu 3: Trong các phản ứng sau, phản ứng nào là phản ứng phân hạch?

Câu 9: Xem rằng ban đầu hạt nhân

D. Có bước sóng ngắn hơn bước sóng của tia X.

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

C. Bị lệch trong điện trường hoặc từ trường.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

B. Có vận tốc bằng vận tốc của ánh sáng.

C đứng yên. Cho biết m C  12u; m   4, 0015u . Năng lượng tối

thiểu để chia hạt nhân thành 3 hạt  là: A. 6, 7.1013 J .

B. 7, 7.1013 J .

C. 8, 2.1013 J .

D. 5, 6.1013 J .

210 Câu 10 : Poloni ( 84 Po ) là chất phóng xạ a có chu kì bán rã T  138 ngày. Một mẫu poloni nguyên

chất có khối lượng ban đầu là 0,01 g. Độ phóng xạ của mẫu chất trên sau 3 chu kì bán rã là bao nhiêu? A. 16,32.1010 Bq .

B. 18, 49.109 Bq .

C. 20,84.1010 Bq.

D. 2,084.1010 Bq. Trang 13

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com Câu 11: Một lượng chất phóng xạ

222 86

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Rn ban đầu có khối lượng 1 mg. Sau 15,2 ngày độ phóng xạ giảm

93,75%. Chu kì bán rã của Rn là: A. 4,0 ngày.

B. 3,8 ngày.

Câu 12: Cho

210 84

C. 3,5 ngày.

D. 2,7 ngày.

Po    Pb , biết T  138, 4 ngày. Sau 414,6 ngày thì khối lượng chì tạo thành là

144,2 g. Tính khối lượng Po ban đầu? C. 188 g.

D. 240 g.

B. 136 g.

A. 168 g.

5–C

6–C

7–A

8–D

9–A

10 – C

12 – A

4–C

11 – B

3–C

2–C

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

IỄ N

ÀN

ÁN

-L

-H

10 00

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

1–C

Đáp án:

Trang 14 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial