TÀI LIỆU ÔN TẬP HKI VẬT LÍ 12

TÀI LIỆU ÔN TẬP
Theo chuẩn kiến thức, kỹ năng
VẬT LÍ 12

Dùng cho học sinh ôn thi học kì I và tốt nghiệp THPT
Tập 1: Dao động cơ, Sóng cơ & Điện xoay chiều.























Chương I: DAO ĐỘNG CƠ
I. HỆ THỐNG KIẾN THỨC TRONG CHƯƠNG
A. Các kiến thức cơ bản
1. Dao động điều hoà và các đại lượng đặc trưng.
Dao động điều hoà là dao động trong đó li độ của một vật là một hàm cosin (hay sin) của thời gian.
Phương trình của dao động điều hoà có dạng: x = A.cos(ωt + φ)
Trong đó: x là li độ, A là biên độ của dao động; φ là pha ban đầu, ω là tần số góc của dao động; (ωt + φ) là pha của dao động tại thời điểm t.
Li độ (x) của dao động là độ lệch của vật khỏi vị trí cân bằng. Đơn vị của li độ là đơn vị đo chiều dài.
Biên độ (A) của dao động là độ lệch lớn nhất của vật khỏi vị trí cân bằng. Đơn vị biên độ là đơn vị đo chiều dài.
Đại lượng (ωt + φ) gọi là pha của dao động tại thời điểm t, có đơn vị là rađian (rad);
Đại lượng φ là pha ban đầu của dao động, có đơn vị là rađian (rad);
Đại lượng ω là tần số góc của dao động, có đơn vị là rađian trên giây (rad/s);
Chu kì của dao động điều hoà là khoảng thời gian (ký hiệu T) để vật thực hiện được một dao động toàn phần. Đơn vị của chu kì là giây (s).
Tần số (kí hiệu f) của dao động điều hoà là số dao động toàn phần thực hiện trong một giây, có đơn vị là một trên giây (1/s), gọi là hec (kí hiệu Hz).
Công thức biểu diễn mối liên hệ giữa tần số góc, chu kì và tần số:


2. Con lắc lò xo và con lắc đơn.

CON LẮC LÒ XO
CON LẮC ĐƠN

Định nghĩa
Con lắc lò xo là hệ gồm vật nhỏ có khối lượng m gắn vào lò xo có khối lượng không đáng kể, độ cứng k, một đầu gắn vào điểm cố định, đặt nằm ngang hoặc treo thẳng đứng.
Con lắc đơn là hệ gồm vật nhỏ khối lượng m treo vào sợi dây không giãn có khối lượng không đáng kể và chiều dài rất lớn so với kích thước của vật.

Điều kiện khảo sát
Lực cản môi trường và ma sát không đáng kể.
Lực cản môi trường và ma sát không đáng kể. Góc lệch ( nhỏ ( (( 100 )

Phương trình động lực học
F= - kx
F: Thành phần lực kéo vật về vị trí cân bằng. Đơn vị N
x: li độ của vật. Đơn vị m
k: Độ cứng của lò xo. Đơn vị N/m
Pt = - mg

Pt: Thành phần lực kéo vật về vị trí cân bằng.
s: li độ cong của vật. Đơn vị m
l: chiều dài của con lắc đơn. Đơn vị m

Phương trình dao động




hoặc


Tần số góc


k: độ cứng lò xo. Đơn vị N/m
m: khối lượng của vật. Đơn vị kg


g: gia tốc rơi tự do
l: chiều dài dây treo. Đơn vị m

Chu kì dao động





Cơ năng
W=

W=


Ứng dụng

Xác định gia tốc rơi tự do g.

3. Quá trình biến đổi năng lượng trong dao động điều hoà.
Năng lượng của dao động điều hoà là cơ năng, bao gồm tổng động năng và thế năng. Trong quá trình dao động điều hoà có sự biến đổi qua lại giữa động năng và thế năng, động năng tăng thì thế năng giảm và ngược lại, nhưng cơ năng của vật dao động điều hòa luôn luôn không đổi và tỉ lệ với bình phương biên độ dao động.
Động năng: Wđ =
mv2 = W.sin2(ωt + φ).
Thế năng: + Con lắc lò xo: Wt =
kx2 = W.cos2(ωt + φ).
+ Con lắc đơn: Wt = mgl(1 – cosα) = W.cos2(ωt + φ).
Cơ năng: W = Wt + Wđ =
kA2 =
mω2A2.
Công thức tính vận tốc, gia tốc theo phương trình dao động:
Vận tốc: v = x’ =